航空航天工程學(xué)科評估范文

時間:2023-12-25 17:51:39

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航空航天工程學(xué)科評估

篇1

關(guān)鍵詞:建構(gòu)主義;基于問題的學(xué)習(xí);航天工程教育;小衛(wèi)星

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)42-0140-04

自改革開放到21世紀(jì)初期,中國的發(fā)展世界矚目,我們不論在政治、經(jīng)濟、文化等方面都取得了長足的進(jìn)步,中國已成為名副其實的世界大國,取得這樣的成就,在很大程度上依賴于我國推行的科教興國戰(zhàn)略所造就的龐大的優(yōu)秀人才隊伍。然而,不容忽視的現(xiàn)實是,目前我國培養(yǎng)的工程師隊伍雖然已經(jīng)超出美國的10倍,但是工程師的整體知識水平、設(shè)計能力,尤其是優(yōu)秀工程師的總體質(zhì)量與美國、德國和日本等發(fā)達(dá)國家甚至一些發(fā)展中國家都有很大的差距[1],具體表現(xiàn)在工程教育方面就是教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)需求相脫節(jié),工程實踐經(jīng)歷缺乏,工程師培養(yǎng)體系不夠健全等。導(dǎo)致這些問題的深層次原因主要在于我國的工程教育依然停留在科學(xué)范式而不是工程范式,工程教育過分強調(diào)了工程科學(xué),而忽視了諸如設(shè)計等實踐能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)[1-2]。工程教育不同于自然科學(xué)教育,它是一種以技術(shù)科學(xué)為主要學(xué)科基礎(chǔ),以培養(yǎng)工程技術(shù)人才為主要目標(biāo)的專門教育[3]。即工程教育的目的就是培養(yǎng)工程師,這一理念在包括像MIT這樣的世界一流大學(xué)早已達(dá)成共識,MIT的畢業(yè)生,無論學(xué)士、碩士或博士,到公司就職就是擔(dān)任工程技術(shù)人員。通過工程教育提高工程師教育的水平,完成這一目標(biāo)有兩點很重要:教育的方式和教育的工具。PBL是一種應(yīng)用廣泛學(xué)科教學(xué)方法,它不僅僅使學(xué)生獲取知識,并且要求他們學(xué)會運用知識。讓學(xué)生能夠?qū)⑿碌男畔⑴c學(xué)過的知識結(jié)合起來明白他們應(yīng)該如何應(yīng)用掌握知識。在建立學(xué)習(xí)的框架時,應(yīng)當(dāng)特別注意學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)并且激活這些知識。加快新信息的處理和幫助學(xué)生建立有意義的聯(lián)系是教育和學(xué)習(xí)的基本要求。PBL促進(jìn)學(xué)生主動參與和學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)變成一個發(fā)現(xiàn)的過程――討論問題、研究背景、分析解決方法、設(shè)計方案、得出最終結(jié)果。這種主動學(xué)習(xí)方法不僅對于學(xué)生來說更加有趣,也使學(xué)生們對資料有了更深的了解。近年來,我國教育界的學(xué)者和奮戰(zhàn)在一線的教育工作者們以這種理論為基礎(chǔ),針對我國教育教學(xué)的實際情況,進(jìn)行了一系列基于PBL理論的教育教學(xué)改革理論研究和實踐,取得了一定的效果。近年來,“小衛(wèi)星”已經(jīng)成為航天發(fā)展的熱點話題,而將小衛(wèi)星作為航天工程教育的平臺,也越來越成為一種趨勢。以小衛(wèi)星作為載體開展航天工程教育的優(yōu)勢在于:(1)成本低,多數(shù)大學(xué)里的實驗室都可以開展這類項目;(2)開發(fā)周期短(一年到兩年),學(xué)生可以在畢業(yè)前看到項目成果;(3)體積小,重量輕,使制造和測試可以在比較狹小的大學(xué)實驗室內(nèi)進(jìn)行;(4)復(fù)雜度適中的衛(wèi)星系統(tǒng),使學(xué)生在參與整個衛(wèi)星系統(tǒng)工程實施的過程中,能夠獲得一些具體的系統(tǒng)或子系統(tǒng)經(jīng)驗。作為教育工具,小衛(wèi)星的重要意義在于:可由學(xué)生自主設(shè)計、制造甚至發(fā)射升空,即使不能發(fā)射,也應(yīng)在與實際發(fā)射相似的環(huán)境中進(jìn)行測試。這一點非常重要,因為這樣學(xué)生可以得到真實情況的反饋,雖然有時實驗會失敗,但失敗也都是下一次實驗成功的基石?!霸O(shè)計-制造-測試-總結(jié)-再設(shè)計”這樣的系統(tǒng)循環(huán)設(shè)計模式,可以很容易地在機器人或計算機這類領(lǐng)域?qū)嵤臻g系統(tǒng)發(fā)展所需的巨大成本和少有的發(fā)射機會讓我們不得不停止發(fā)展空間教育中的這類循環(huán)模式。而小衛(wèi)星計劃可以提供一個工具以實現(xiàn)該模式。

一、基于問題的學(xué)習(xí)

基于問題的學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心的主動型教學(xué)模式和課程體系設(shè)置方法,其最初是由加拿大的麥克馬斯特大學(xué)(McMaster University)醫(yī)學(xué)院于20世紀(jì)60年代在醫(yī)學(xué)課程教改中逐步形成并提煉出來的。在PBL中,教師根據(jù)課程要求和學(xué)生的知識基礎(chǔ)預(yù)先定義一個不完整的或劣構(gòu)的問題,然后讓學(xué)生進(jìn)行研究,理論聯(lián)系實際,運用已掌握的知識和技能提出解決問題的可行方案,讓學(xué)生親身參與問題求解的每一個步驟和知識構(gòu)建的過程,從而將其先前獲得的知識和經(jīng)驗很好地整合起來,使已有知識結(jié)構(gòu)得到完善的同時達(dá)到對新知識的理解與掌。

1.目標(biāo)和基于問題的學(xué)習(xí)法的特點?;趩栴}的學(xué)習(xí)方法的主要目標(biāo)不僅僅是讓學(xué)生獲得知識,并且要運用知識。PBL重視模型和問題的解決。它試圖模擬現(xiàn)實生活中的工程研究和開發(fā)過程。Barrows這樣描述PBL的主要特點:(1)學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心的,即學(xué)生選擇怎樣去學(xué)習(xí)和他們想要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。(2)學(xué)習(xí)在小團體中展開并且提倡協(xié)作學(xué)習(xí)。(3)老師是促進(jìn)者、引導(dǎo)者或教練。(4)問題形成組織重點并刺激學(xué)習(xí)。(5)問題是拓展真正的問題解決能力的工具。(6)新的信息是通過自學(xué)獲得的。

2.PBL工程教育案例――麻省理工學(xué)院航空航天工程系。幾年前,在麻省理工學(xué)院的航空航天系成立了一個由教師和科研人員組成的新戰(zhàn)略計劃小組,專門負(fù)責(zé)課程改革。為了強調(diào)教育以學(xué)生為中心,討論小組花費了一定的時間和精力通過對項目和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行驗收,設(shè)計了新的教學(xué)方法,建造與之配套的實驗室。盡管基于問題的學(xué)習(xí)是關(guān)鍵,但它不是課程組織的原則。新的航空航天工程課程以現(xiàn)實生活中產(chǎn)品完整的生命周期工程為背景,即構(gòu)思、設(shè)計、實施和執(zhí)行(CDIO),結(jié)合設(shè)計建造經(jīng)驗,貫穿于整個項目中。接下來就是從簡單的項目到高度復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計建立過程,以及從中取得的經(jīng)驗教訓(xùn)。第一年,在《航空航天設(shè)計導(dǎo)論》課上,學(xué)生們設(shè)計、構(gòu)思并且試飛的由無線電控制浮空飛行器(LTA)。第二年,在《聯(lián)立工程學(xué)》課上,學(xué)生們設(shè)計、搭建并且試飛了無線電控制的電推力飛行器。在一些比較深入的課程例如《空氣動力學(xué)》課上,從工廠或者政府以往項目中提出航空工業(yè)中很常見一個實際的問題,像是以洛克希德?馬丁戰(zhàn)術(shù)飛機系統(tǒng)為模板提供項目設(shè)計方案。高級課程完全利用基于問題的學(xué)習(xí)方法,如:《實驗項目實驗室空間系統(tǒng)工程》、《CDIO高等課程》。在這些PBL體驗中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己感興趣的問題,通過做實驗找到解決方法,并用多學(xué)科方法設(shè)計出復(fù)雜系統(tǒng)。麻省理工學(xué)院航空航天系“復(fù)雜系統(tǒng)學(xué)習(xí)實驗室”的主任提出了一個對于基于問題的學(xué)習(xí)方法的分類框架(見表1)。它將問題分為四個等級,給出了解決基礎(chǔ)科學(xué)及先進(jìn)工程課題的系統(tǒng)方法。

一級:問題集。問題集是指在大多數(shù)工程課程中發(fā)現(xiàn)的傳統(tǒng)問題。它們往往具有一定的結(jié)構(gòu)與較成熟的解決方案(至少問題的設(shè)計者知道)。所有學(xué)生解決同樣的問題,有時獨自解決,有時以小組形式解決。問題需要在相對較短的時間內(nèi)解決。二級:小型實驗。小型實驗是指在結(jié)構(gòu)化問題下的實驗課。例如測量或觀察某種工程現(xiàn)象或數(shù)據(jù)。這些問題在一或兩個學(xué)期內(nèi)解決,可以“重復(fù)地進(jìn)行”,也就是說,每個學(xué)生團隊解決與其他團隊同樣的問題。在麻省理工學(xué)院有許多例子,如《聯(lián)立工程學(xué)》課上的桁架實驗室,《空氣動力學(xué)》課上對在風(fēng)洞中的流速計的校準(zhǔn),《航空航天設(shè)計導(dǎo)論》課上對空氣動力減速器的各種測試。三級:大型實驗。比起前幾個階段,這個階段的問題需要更長的時間去解決,可能會耗費幾周或整個學(xué)期。到了這個階段問題明顯復(fù)雜了很多,需要更多的規(guī)劃和教員支持。在麻省理工學(xué)院有許多如是例子:《實驗項目實驗室》課上的風(fēng)洞試驗、飛行器模型項目,《空氣動力學(xué)》課上的機械項目,《航空航天教育導(dǎo)論》課上的輕于空氣的飛艇,《聯(lián)立工程學(xué)》課上的電動飛行器設(shè)計等。四級:頂級CDIO實驗。這個階段在系統(tǒng)中整合了核心工程的頂級實驗。麻省理工學(xué)院的航空航天工程項目用構(gòu)思-設(shè)計-實施-操作(CDIO)的方法來設(shè)法更接近于實際工程。在頂級實驗中,工程的四個階段都將涉及。頂級實驗室的項目均為研究的重點,需要更多的資金,工程的復(fù)雜度和依賴經(jīng)驗的程度也很高。例如麻省理工學(xué)院的自主衛(wèi)星光學(xué)陣列項目和磁控編隊飛行器。四級的項目需要學(xué)生、老師和研究員花費三個學(xué)期去完成。可以看出三級和四級問題的解決過程是由學(xué)生主導(dǎo)的、不受約束的、復(fù)雜的、多方面的且具有很高的主動性過程,符合之前所說的PBL標(biāo)準(zhǔn)。然而一級和二級中的項目體驗過程更結(jié)構(gòu)化,在這個過程中學(xué)生體驗到關(guān)于問題構(gòu)想的有用指導(dǎo),使用工具進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)?;趩栴}的學(xué)習(xí)方法和設(shè)計-制造經(jīng)驗貫穿了整個麻省理工學(xué)院航空航天工程系的本科生階段。使用四個等級的框架來層次化PBL體驗過程確保了從高度結(jié)構(gòu)化問題到無約束和復(fù)雜問題情況的合理推廣。

3.基于問題的學(xué)習(xí)方法的評估?;趩栴}的學(xué)習(xí)方法的評估是多模式和長期性的。這些方法包括實驗室期刊、技術(shù)簡報、設(shè)計審查、技術(shù)報告、團隊協(xié)作評估、設(shè)計作品、互評和自評。教師的角色主要是顧問和指導(dǎo)員,以及在學(xué)習(xí)過程中為學(xué)生提供大量反饋信息。在《航空航天設(shè)計導(dǎo)論》課上,學(xué)生們設(shè)計、制造并試飛由無線電控制的浮空飛行器,設(shè)計審查作品和最后的評估工作都是由飛行器競賽的方式進(jìn)行。在《綜合工程》課的飛行器設(shè)計項目中,二年級學(xué)生分析在問題集中與氣動性能、穩(wěn)定性和推進(jìn)裝置有關(guān)的問題,并動手組裝和試飛無線電控制的電推力飛行器。與第一年的課程相似,評估手段包括問題集、設(shè)計審查以及最后的一場比賽。

除了評估認(rèn)知能力的培養(yǎng)效果,情感變化也要被評估。評估學(xué)生們在問題處理過程中的信心、參與到解決具有挑戰(zhàn)性問題中的意愿和控制問題解決進(jìn)展的感覺也很重要。這些情感變化可以通過觀察、訪談、作品、期刊和其他形式的自評進(jìn)行評估。

二、小衛(wèi)星平臺與基于PBL的航天工程教育創(chuàng)新結(jié)合途徑

在全球化大背景下,除去意識形態(tài)的差別,世界人才的標(biāo)準(zhǔn)正趨于統(tǒng)一。根據(jù)著名的CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate,即:構(gòu)想-設(shè)計-實現(xiàn)-運作)工程教育模型,工程教育包括以下幾大培養(yǎng)目標(biāo):掌握深厚的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用技術(shù);善于構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作新產(chǎn)品或系統(tǒng)的能力;承擔(dān)和實施復(fù)雜系統(tǒng)工程的能力;適應(yīng)現(xiàn)代團隊協(xié)作開發(fā)模式及其開發(fā)環(huán)境。這些目標(biāo)是直接參照工業(yè)界的需求而制定的,它實際上定義了現(xiàn)代工程技術(shù)人員的素質(zhì)構(gòu)成。

1.小衛(wèi)星作為航天工程教育的意義。小衛(wèi)星為空間發(fā)展提供了的一條新途徑,這是與以往基于傳統(tǒng)空間開發(fā)模式的“政府導(dǎo)向的大型項目”完全不同的。此外,NASA已經(jīng)開展了很多項目為大學(xué)提供發(fā)射機會,讓他們逐漸學(xué)會如何開發(fā)、運營衛(wèi)星。超小型衛(wèi)星計劃是其中一個著名的案例,選定十所大學(xué)并給予他們項目資金,最終的成品將搭載航天飛機發(fā)射上天。憑借多年的項目經(jīng)驗,一些大學(xué)已經(jīng)能夠制造衛(wèi)星,甚至出售衛(wèi)星給其他大學(xué)或國家。小衛(wèi)星為大型衛(wèi)星上已經(jīng)實現(xiàn)的一些任務(wù)提供了一條新的實現(xiàn)途徑。一定數(shù)目的小衛(wèi)星協(xié)作是一個非常重要的概念,通常被稱為“星座”或“編隊飛行”。這種多衛(wèi)星體系的優(yōu)點是容錯量大、重構(gòu)能力強、系統(tǒng)的可擴展性好。

2.基于小衛(wèi)星平臺的航天工程教育項目。小衛(wèi)星的操作訓(xùn)練為大學(xué)生的太空教育提供了一個特別的機會,讓他們能夠體驗從任務(wù)創(chuàng)建、衛(wèi)星設(shè)計、制造、測試、發(fā)射、運行,直到結(jié)果的分析的整個太空項目周期。同時他們還能從這些項目中學(xué)到項目管理和團隊協(xié)作等重要技能。小衛(wèi)星項目不僅對教育有益,而且有望成為太空技術(shù)發(fā)展與商業(yè)運營中的一名新成員。(1)日本衛(wèi)星設(shè)計大賽。上世紀(jì)90年代初期,日本的大學(xué)小衛(wèi)星研究項目遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國和歐洲各國。然而,在意識到了小衛(wèi)星在教育和技術(shù)發(fā)展上的重要性后,日本國內(nèi)開始大力推動高校小衛(wèi)星設(shè)計-制造計劃。第一個里程碑是“衛(wèi)星設(shè)計大賽”。1992年三個學(xué)術(shù)社團共同成立了大賽組委會,他們分別是JSME、JSASS與IEICE。經(jīng)過一年時間的準(zhǔn)備,于1993年舉辦了第一屆比賽。這項比賽的目的是為更多的大學(xué)生提供參與太空項目的機會,同時鼓勵一流大學(xué)開始進(jìn)行實體衛(wèi)星的制造項目。評審項目分成兩大類,創(chuàng)意類評審該項目的創(chuàng)意與想法,設(shè)計類評審衛(wèi)星設(shè)計的可實現(xiàn)性。提交的項目首先會進(jìn)行初步的評審,合格的項目才能入圍最終的決賽。屆時,將進(jìn)行衛(wèi)星模型的展示和評審。優(yōu)秀的作品將獲得“設(shè)計獎”、“創(chuàng)意獎”以及三大學(xué)術(shù)社團頒發(fā)的獎項。大賽每年都會收到20到30個創(chuàng)意獨特的項目。(2)大學(xué)空間系統(tǒng)研討會(USSS)以及CanSat項目。USSS始于1998年,每年11月由JUSTSAP小衛(wèi)星工作組在夏威夷舉辦。研討會的形式十分獨特,出席會議的日本和美國的大學(xué)首先提出自己衛(wèi)星項目的構(gòu)想,以及各大學(xué)自身的科研實力,然后將具有相同興趣、能力或科研實力的大學(xué)進(jìn)行組隊。各組展開討論,在一天半的研討會后,各組需要向其他組展示他們的項目設(shè)計書。這些項目要在USSS結(jié)束后的一年內(nèi)實施,他們的成果將在下一年的USSS上展示。其中最成功的項目就是CanSat(罐裝衛(wèi)星)項目了。CanSat項目是1998年由特維格教授提出的。在最初的計劃中,每所大學(xué)都要制造一個350mL飲料罐大小的微型衛(wèi)星,衛(wèi)星將被發(fā)射到軌道上,在下一年的USSS上進(jìn)行控制操作。(3)立方體衛(wèi)星。立方體衛(wèi)星項目由特維格教授在1999年的USSS大會上提出。立方體衛(wèi)星為重1kg,長寬高均為10cm的微型衛(wèi)星。每所大學(xué)制作的立方體衛(wèi)星都被放在一個名為“P-POD”的盒形載體內(nèi),它由俄羅斯的“第聶伯”火箭裝載發(fā)射升空。為了減少立方體衛(wèi)星和P-POD之間的機械和電氣接口,P-POD釋放機制設(shè)置得非常簡單:當(dāng)P-POD的門打開,里面的立方體衛(wèi)星就被P-POD末端的彈簧彈出。東京大學(xué)和東京工業(yè)大學(xué)已經(jīng)開始了立方體衛(wèi)星項目,并大致完成了設(shè)計和EM級別的模型制造。這些大學(xué)的學(xué)生已經(jīng)在立方體衛(wèi)星項目中獲得了微型衛(wèi)星開發(fā)的基本專業(yè)知識。但他們現(xiàn)在需要面臨新的挑戰(zhàn):如何使用現(xiàn)成的廉價的部件設(shè)計可靠的空間系統(tǒng),如何進(jìn)行空間環(huán)境試驗(如真空熱或輻射試驗)并獲得試驗結(jié)果,以及如何處理更大的風(fēng)險,更多的人力資源、時間和成本。目前計劃于2002年底發(fā)射第一個立方體衛(wèi)星。(4)歐洲大學(xué)生月球軌道航天器。歐洲大學(xué)生月球軌道航天器ESMO是歐空局教育衛(wèi)星計劃的第四項任務(wù),它是基于“歐洲大學(xué)生太空探索與技術(shù)倡議”計劃中的“SSETI-Express”衛(wèi)星。ESMO項目是為了吸引和培養(yǎng)下一代的月球與其他行星的工程師和科學(xué)家。航天器有效載荷包括:船載液壓雙組元推進(jìn)系統(tǒng),用船從地球同步軌道通過“日地系統(tǒng)中的拉格朗日點L1”轉(zhuǎn)移到繞月運行軌道的過程,歷時3個月;表面光學(xué)成像的窄角相機和一個用于測繪全球引力場的子衛(wèi)星,將在歷時超過6個月的時間里執(zhí)行測量任務(wù);可供選擇的載荷還包括一個生物實驗和一個微波輻射計。ESMO項目是未來歐洲的科學(xué)和勘探計劃的一個強大的動手教育和公共宣傳工具。它是一個面向大學(xué)生的項目,訓(xùn)練和培養(yǎng)了下一代的月球任務(wù)的工程師和科學(xué)家。

三、建立基于PBL的航天工程教育實驗平臺和培養(yǎng)范式

我國在“十二五”規(guī)劃中提出了“創(chuàng)新驅(qū)動,實施科教興國戰(zhàn)略和人才強國戰(zhàn)略”,要“圍繞提高科技創(chuàng)新能力、建設(shè)創(chuàng)新型國家,以高層次創(chuàng)新型科技人才為重點,造就一批世界水平的科學(xué)家、科技領(lǐng)軍人才、工程師和高水平創(chuàng)新團隊。實施PBL教學(xué)是一項系統(tǒng)工程,由于受國情、傳統(tǒng)教育教學(xué)模式和人才培養(yǎng)機制的約束,在中國工科大學(xué)中實施PBL教學(xué)存在問題案例少、實施成本高、評價方式單一和師生角色僵化等問題,因此,需要根據(jù)我國工程教育的現(xiàn)狀和國情對PBL教學(xué)進(jìn)行本地化處理,不能生搬硬套,具體來講有以下幾個方面需要注意。

1.樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。樹立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念是實施PBL教學(xué)的前提條件,PBL強調(diào)以學(xué)生為中心,作為PBL教學(xué)的實施者,教師必須要深刻認(rèn)識到這一點。

2.根據(jù)具體航天任務(wù)設(shè)計問題。豐富的問題案例是PBL教學(xué)成功的關(guān)鍵。每門專業(yè)課的設(shè)置都是基于學(xué)生已具備一定的先修課程基礎(chǔ)為前提,但個體的差異不容忽視,教師或教師團隊在進(jìn)行某課程PBL問題設(shè)計的時候要充分了解學(xué)生的知識基礎(chǔ),結(jié)合具體的實施條件進(jìn)行問題案例的設(shè)計。為了保持熱情,學(xué)生們可以一種競賽的形式開始項目,學(xué)生們互相分享自己的認(rèn)識,用自己的雙手選擇出最吸引人并且最有意義的項目。

3.提高衛(wèi)星實驗平臺的開放性與多樣性。除了教育實踐空間項目對航空航天教育帶來的價值之外,學(xué)生建造空間項目長期承諾創(chuàng)新型大學(xué)的任務(wù)是可直接有利于空間行業(yè)本身。目前,各大學(xué)中設(shè)立的大學(xué)或研究生開放實驗室及其配套的開放創(chuàng)新基金都是一些很好的嘗試,取得了很好的效果,但其范圍需要擴大,讓大學(xué)生能夠進(jìn)入一些比較前沿的和良好國際合作背景的研究型實驗室,使其很早就能受到良好的學(xué)術(shù)熏陶,以促進(jìn)其產(chǎn)生向更高層次發(fā)展的內(nèi)部動機和欲望。

4.加強學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,使其成為高效、獨立的終生學(xué)習(xí)者是PBL的重要目標(biāo)之一。通過參加PBL學(xué)習(xí),讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)不完全是個人的事情,在PBL小組中每個學(xué)生都擔(dān)當(dāng)一定的角色,并承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任,在小組討論中無私貢獻(xiàn)自己的學(xué)習(xí)成果,并吸取其他成員的學(xué)習(xí)成果,達(dá)到共同進(jìn)步。

5.建立合理多樣化的評估體系。在實施PBL的過程中,可以采用學(xué)生自我評價、同學(xué)互評及教師評價相結(jié)合的辦法,注重學(xué)生的過程表現(xiàn),而不是結(jié)果。創(chuàng)新人才的多樣性和創(chuàng)新思維的多樣性決定了我們不能用一刀切的方法來評價學(xué)生,而是要采取靈活多樣的評估體系,建立激發(fā)創(chuàng)新的長效機制。除了評估認(rèn)知能力的發(fā)展和成就,情感變化也要被評估。評估學(xué)生們在問題處理過程中的信心、參與到解決具有挑戰(zhàn)性問題中的意愿和控制問題解決進(jìn)展的感覺也很重要。

四、結(jié)論

PBL植根于建構(gòu)主義理論之上,強調(diào)發(fā)現(xiàn)和知識意義的構(gòu)建,是一種先進(jìn)的培育創(chuàng)新精神和激發(fā)創(chuàng)新思維活動的教學(xué)/學(xué)習(xí)方式。PBL強調(diào)以學(xué)生為中心,問題、教師和團隊學(xué)習(xí)是PBL教學(xué)法實施的三大關(guān)鍵要素。本文在總結(jié)PBL理論的基礎(chǔ)上,在此基礎(chǔ)上根據(jù)我國航天工程教育的現(xiàn)狀,從國外幾個航空航天教育典型案例吸取經(jīng)驗,討論了以小衛(wèi)星作為航天工程教育工具的重要性;其次,敘述了它作為太空技術(shù)發(fā)展新成員的重要性。探討了基于PBL理論的航天工程教育在學(xué)生群體中推行的途徑,期望能促進(jìn)教育工作者對有關(guān)問題的思考。

由學(xué)生運作衛(wèi)星項目極具挑戰(zhàn)性,但這會給參與項目的學(xué)生和院校帶來巨大回報。這些項目提供大學(xué)生關(guān)于設(shè)計、分析、測試、制造和操作空間系統(tǒng)方面的實踐經(jīng)歷。有證據(jù)表明,參與空間飛行器設(shè)計項目的學(xué)生,能力得到顯著提高。統(tǒng)計證據(jù)也顯示如果相當(dāng)數(shù)量的大學(xué)參與空間飛行器設(shè)計活動,進(jìn)入空間領(lǐng)域工作的學(xué)生數(shù)量會顯著增長。

參考文獻(xiàn):

[1]余曉,孔寒冰.能力導(dǎo)向的工程實踐模式比較與評價[J].高等工程教育研究,2011,(3):28-34.