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1航空航天學(xué)科專業(yè)設(shè)置

1.1MIT航空航天學(xué)科專業(yè)設(shè)置MIT的航空航天專業(yè)是美國同領(lǐng)域中最有名的專業(yè)，其人才培養(yǎng)理念和課程設(shè)置舉世聞名[3]。MIT在1959年成立航空航天系（TechnologyDepartmentofAeronau-ticsandAstronautics），分屬于工學(xué)院。在20世紀(jì)70年代早期，航空航天系建立起統(tǒng)一的工程課程體系，包括靜力學(xué)、固體力學(xué)、材料學(xué)、動力學(xué)、流體力學(xué)、熱動力學(xué)與推進(jìn)、線性系統(tǒng)等。注重各課程之間的內(nèi)在聯(lián)系，同時強(qiáng)調(diào)作為本領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者需要考慮技術(shù)解決方法與經(jīng)濟(jì)、政治、社會、環(huán)境需求和社會約束之間互相關(guān)系的理念[4]。在21世紀(jì)初，科學(xué)知識與工程實(shí)踐相結(jié)合逐步形成現(xiàn)代工程理論體系，航空航天系對課程體系進(jìn)行了徹底改革，經(jīng)過兩年的全面發(fā)展，形成一種全新工程教育理念和實(shí)施體系[5]———CDIO，CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），這對MIT產(chǎn)生了根本而持久的制度影響，更廣泛地影響了全美工程教育，其航空航天學(xué)科從20世紀(jì)90年代起連續(xù)多年位居全美工科第一。獨(dú)特的航空航天工程教育不僅促進(jìn)了科技創(chuàng)新與發(fā)展，也引領(lǐng)著世界工程教育的改革方向，對美國在航空航天領(lǐng)域走在世界的前列起著極其重要的作用。學(xué)生在航空航天工程（AerospaceEngineering）和工程學(xué)（Engineering）經(jīng)過4年學(xué)習(xí)，將獲得理學(xué)學(xué)士學(xué)位（BachelorofScience）。工程學(xué)是航空航天工程的一個補(bǔ)充，對多學(xué)科關(guān)聯(lián)的工程技術(shù)領(lǐng)域如機(jī)器人與控制、計(jì)算工程、力學(xué)或工程管理等有更深入、更廣泛的理解，由ABET（AccreditationBoardforEngineeringandTechnology）工程認(rèn)證委員會授予學(xué)位[6]。航空航天系設(shè)有航空與航天科學(xué)工程和航空與航天信息科學(xué)工程兩個本科專業(yè)方向[7]。1.2國內(nèi)綜合性大學(xué)航空航天學(xué)科專業(yè)設(shè)置航空航天是工程性極強(qiáng)的行業(yè)，集中了許多尖端技術(shù)，涉及機(jī)械、電子、光學(xué)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料科學(xué)等高新技術(shù)，是一個極其龐大、復(fù)雜、綜合的系統(tǒng)工程，依賴于多學(xué)科背景知識的支撐。根據(jù)教育部高等教育司頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄（2012年）》[8]，航空航天類分屬工學(xué)學(xué)科門類，基本專業(yè)包括航空航天工程、飛行器設(shè)計(jì)與工程、飛行器制造工程、飛行器動力工程、飛行器環(huán)境與生命保障工程等5個專業(yè)；特設(shè)專業(yè)包括飛行器質(zhì)量與可靠性和飛行器適航技術(shù)兩個專業(yè)。在《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》(2006—2020年)發(fā)展目標(biāo)提到生物、材料和航天等領(lǐng)域的前沿技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平，大型飛機(jī)、載人航天與探月工程被列入16個重大專項(xiàng)，空天技術(shù)也被列入前沿技術(shù)中[9]。顯示出中央對我國航空航天事業(yè)發(fā)展的高度重視，給原來航空航天的高校帶來了巨大的發(fā)展機(jī)遇。原航空工業(yè)部時期的六大高校：南京航空航天大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、南昌航空大學(xué)、沈陽航空航天大學(xué)、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院和西北工業(yè)大學(xué)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)始終保持航天特色，航天學(xué)院是1987年經(jīng)國家航天工業(yè)部批準(zhǔn)成立，原隸屬于工業(yè)和信息化部。在辦學(xué)歷史上有航空航天血統(tǒng)的高校如清華大學(xué)（2004年）、浙江大學(xué)（2007年）、廈門大學(xué)（2015年）、上海交通大學(xué)（2008年）等積極重建航空航天類專業(yè)；北京大學(xué)（2008年）、電子科技大學(xué)（2012年）、中南大學(xué)（2009年）等也在各自學(xué)科特色的基礎(chǔ)上建設(shè)了航空航天類專業(yè)。對比MIT與我國綜合性大學(xué)專業(yè)設(shè)置，我國航空航天學(xué)科專業(yè)設(shè)置較細(xì)，除《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄（2012）》設(shè)置含5個基本專業(yè)和兩個特設(shè)專業(yè)外，各綜合性大學(xué)依據(jù)自身學(xué)科所長進(jìn)行專業(yè)設(shè)置，專業(yè)分屬的學(xué)院也有差異，如西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院飛行器控制與信息工程、航天學(xué)院探測制導(dǎo)與控制技術(shù)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院工程實(shí)驗(yàn)班的工程力學(xué)和復(fù)合材料與工程兩個專業(yè)方向等。在一定程度上來說，專業(yè)設(shè)置的具體化對專業(yè)人才培養(yǎng)發(fā)揮了積極促進(jìn)作用，為我國航空航天領(lǐng)域發(fā)展解決了工程技術(shù)人才的基礎(chǔ)供給問題。然而，專業(yè)設(shè)置過于具體化不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，適應(yīng)國家發(fā)展戰(zhàn)略要求，改革人才培養(yǎng)模式已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢。目前，我國高校招生已逐步按學(xué)科大類招生，如在2017清華大學(xué)年打破院系和專業(yè)壁壘，將所有本科專業(yè)劃分為數(shù)理類、人文與社會類、機(jī)械、航空與動力類等16個大類進(jìn)行招生。按學(xué)科大類招生將改變原有的教學(xué)和人才培養(yǎng)模式，使學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和興趣學(xué)習(xí)，從而形成寬基礎(chǔ)、交叉復(fù)合的知識結(jié)構(gòu)，有利于專業(yè)深入和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。這符合航空航天高技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用要求，契合對工程領(lǐng)軍人才和具有開創(chuàng)探索精神的工程精英人才的時代要求。

2航空航天學(xué)科教育課程體系

2.1MIT教育課程體系典型的課程體系結(jié)構(gòu)有兩種：一類是層次化課程體系，循序漸進(jìn)、邏輯性強(qiáng)。另一類是模塊化課程體系，能夠突破學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的界限，滿足學(xué)生全面發(fā)展和個性發(fā)展需求。MIT的教育課程體系是典型的模塊化課程體系。MIT航空航天系航空航天工程專業(yè)課程計(jì)劃如表1所示。表1MIT航空航天系航空航天工程專業(yè)課程計(jì)劃MIT的課程體系包括兩大模塊，模塊一為全校性統(tǒng)一要求課程(GeneralInstituteRequirements，簡稱GIRs)，包括：（1）基礎(chǔ)科學(xué)課程包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物類；（2）人文、藝術(shù)、社會科學(xué)課程（Humanities,Arts,andSocialSciences,簡稱HASS）；（3）科學(xué)與技術(shù)課程包括生態(tài)、環(huán)境、地質(zhì)、結(jié)構(gòu)、材料、計(jì)算機(jī)、能源等；（4）實(shí)驗(yàn)課程包括數(shù)字系統(tǒng)導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)（IntroductoryDigitalSystemsLaboratory）、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目Ⅰ（ExperimentalProjectsⅠ）、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目Ⅱ（ExperimentalProjectsⅡ）、飛行器發(fā)展（FlightVehicleDevelopment）和空間系統(tǒng)發(fā)展（SpaceSystemsDevelopment），選擇其中1門。這些課程一般在前兩學(xué)年完成。模塊二為航空航天系要求課程(DepartmentalProgram)，系核心課程為8門必修課程和1門二選一課程，包括計(jì)算機(jī)科學(xué)與編程導(dǎo)論、材料與結(jié)構(gòu)、信號系統(tǒng)等。專業(yè)領(lǐng)域課程在至少3個專業(yè)領(lǐng)域選擇4門課程，包括航空動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、通訊系統(tǒng)等。實(shí)驗(yàn)與前沿課程二選一課程是飛行器工程和空間系統(tǒng)工程，三選一課程是機(jī)器人學(xué)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和前沿課程，包括飛行器前沿和空間系統(tǒng)前沿。非限選課課程類別較多，可任意選擇修讀，達(dá)到48個學(xué)分要求。MIT的教育課程計(jì)劃將模塊一和模塊二相結(jié)合，其中模塊一為模塊二的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。模塊一開設(shè)的基礎(chǔ)科學(xué)和科學(xué)與技術(shù)限選課程共需完成8門課程，而開設(shè)的人文、藝術(shù)和社會科學(xué)課程也需完成8門課程，因此，科學(xué)類課程與人文素養(yǎng)課程作為模塊一的核心課程，同等重要，文理兼修得到充分體現(xiàn)。同時，從模塊一的實(shí)驗(yàn)課程到模塊二的實(shí)驗(yàn)與前沿課程，實(shí)踐教育在MIT的教育課程計(jì)劃中貫穿始終。實(shí)現(xiàn)了高校教育與工程實(shí)踐關(guān)系的重構(gòu)———在繼續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，向生產(chǎn)實(shí)踐回歸[10]。2.2國內(nèi)典型航空航天學(xué)科的教育課程體系我國綜合性大學(xué)的航空航天學(xué)科課程計(jì)劃普遍采用模塊化課程體系，根據(jù)自身學(xué)科所長開設(shè)課程有所差異，但模塊設(shè)置和課程計(jì)劃大同小異。西北工業(yè)大學(xué)是我國原航空工業(yè)部老牌的綜合性大學(xué)，是唯一一所同時發(fā)展航空、航天、航海（三航）工程教育和科學(xué)研究的多學(xué)科、研究型、開放式大學(xué)[12]。飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)是西北工業(yè)大學(xué)辦學(xué)歷史最為悠久的學(xué)科之一，實(shí)力雄厚。以西北工業(yè)大學(xué)飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案為代表，進(jìn)行航空航天學(xué)科教育課程體系介紹，表2是西北工業(yè)大學(xué)飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的課程計(jì)劃（2015年）[13]。西北工業(yè)大學(xué)飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的課程計(jì)劃（2015年）主要包括4個模塊：通識通修、學(xué)科專業(yè)、綜合素養(yǎng)和實(shí)踐訓(xùn)練。（1）通識通修，可分為必修課程和限選課程，其中必修課程包括思想政治理論課、職業(yè)規(guī)劃與發(fā)展課程、心理成長與個人發(fā)展課程、軍事課程。限選課程包括公共通修基礎(chǔ)課程和分層次通修課程，其中公共通修基礎(chǔ)課程包括計(jì)算機(jī)類基礎(chǔ)課程、大學(xué)英語基礎(chǔ)課程類、體育類和程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。分層次通修課程包括非專業(yè)數(shù)學(xué)類課程和自然科學(xué)基礎(chǔ)課程。通識通修課程一般在前兩學(xué)年完成。（2）綜合素養(yǎng)，包括三航概論和藝術(shù)素養(yǎng)類課程，在藝術(shù)素養(yǎng)課程中至少選修2學(xué)分，未建議修讀學(xué)期。（3）學(xué)科專業(yè)課，包括學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課程、學(xué)科前沿課程和專業(yè)選修課程。學(xué)科前沿課程包括學(xué)科前沿系列講座和航空航天技術(shù)概論兩門。專業(yè)選修課程根據(jù)學(xué)科方向和個人發(fā)展進(jìn)行選擇，有70余門課程可供選擇，至少選修9學(xué)分，跨學(xué)科至少選修2學(xué)分。（4）綜合實(shí)踐包括畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文、集中實(shí)踐環(huán)節(jié)和科研訓(xùn)練三部分，其中集中實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。西北工業(yè)大學(xué)飛行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的課程計(jì)劃（2015年）的通識通修模塊為學(xué)科專業(yè)模塊的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。特別提出的是在通識通修模塊中開設(shè)了思想政治理論類和軍事課程。這符合《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中指出：“堅(jiān)持德育為先。立德樹人，把社會主義核心價(jià)值體系融入國民教育全過程”的要求。綜合素養(yǎng)課程除去三航概論的0.5學(xué)分，需修滿11.5學(xué)分，體現(xiàn)了對人文素養(yǎng)課程的重視。同時，綜合實(shí)踐形成獨(dú)立模塊，從第三學(xué)期金工實(shí)習(xí)A開始到第八學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文，每學(xué)期均有不同的實(shí)踐課程，并在第六、七學(xué)期開展了科研訓(xùn)練課程。與MIT航空航天學(xué)科教育課程體系相比，我國綜合性大學(xué)航空航天學(xué)科教育課程體系改革原有層次化教育課程體系為現(xiàn)行的模塊化課程體系，注重知識、能力、素質(zhì)的融合，以專業(yè)系統(tǒng)知識為核心，開設(shè)思想政治理論類和軍事課程、體育類課程、人文藝術(shù)素養(yǎng)類課程，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。以德育為先，能力為重，全面發(fā)展，使學(xué)生成為德智體全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人[14]。

3結(jié)語

從專業(yè)設(shè)置到教育課程體系設(shè)置，我國雖然存在專業(yè)設(shè)置較細(xì)，教育課程體系中課程分類過細(xì)等問題，然而我國綜合性大學(xué)航空航天學(xué)科根據(jù)自身學(xué)科所長進(jìn)行專業(yè)設(shè)置和課程體系建設(shè)而各具特色。我國高校招生已逐步按學(xué)科大類招生，將改變原有的教學(xué)和人才培養(yǎng)模式，形成寬基礎(chǔ)、交叉復(fù)合的知識結(jié)構(gòu)，有利于專業(yè)深入和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。改革原有層次化教育課程體系為模塊化課程體系，取得了長足進(jìn)步。我國航空航天學(xué)科教育繼續(xù)深化改革，使學(xué)生知識、素質(zhì)、能力相融合，成為德智體全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。然而，從專業(yè)設(shè)置和教育課程體系的對比分析來看，專業(yè)設(shè)置和教育課程體系均進(jìn)行了框架設(shè)定，在這種情況下，學(xué)生的能動意識和創(chuàng)新意識一定程度上受到限制和抑制。洛克希德公司的創(chuàng)新靈魂-臭鼬工廠以無比的創(chuàng)造力發(fā)展出美國國防科技中最機(jī)密、最先進(jìn)的武器產(chǎn)品如F-117A這一世界級著名軍用飛機(jī)，正是由“自由地從事自己真正喜歡的工作”帶來的無與比倫的創(chuàng)造力。因此，學(xué)生作為未來的航空航天技術(shù)工程創(chuàng)新主體，擁有對航空航天領(lǐng)域持續(xù)興趣，是激發(fā)主體創(chuàng)造力的基本要素，應(yīng)以學(xué)生為中心，構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)教育課程體系。

作者:杜作娟 王春齊 岳建嶺 唐秀之 黃小忠 方秋蓮 單位:1.中南大學(xué)航空航天學(xué)院 2.中南大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院