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航空航天学科校企合作探讨

摘要:航空航天技术是21世纪最活跃、发展最迅速,对人类社会生活最有影响的科学技术领域之一,航空航天学科的人才培养需要符合这一科学技术领域的应用要求。通过分析航空航天产业的特性,对比分析国内外经典校企合作培养模式,航空航天学科背景下校企合作的深度融合,注重学生创新意识和实践能力的培养,提升学生的开拓创新精神和精益求精的工匠精神。

关键词校企合作;创新型;航空航天学科;工匠精神

进入新世纪,经济全球化、技术及产业革命发展迅速,科学、技术、工程对国家安全和经济竞争力起着至关重要的作用。面对全球科技革命与产业变革的重大机遇和挑战,必须充分发挥人才的先导性作用,这最终归结到创新型人才的培养。《中共中央国务院关于深化体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的若干意见》中指出,人才作为创新的第一资源;让企业成为技术创新的主体力量[1]。教育部出台《关于实施高等学校创新能力提升计划的意见》的文件,提出大力推进高校、科研院所、企业、政府以及国外科研机构之间的深度合作,提升高校、学科、科研三位一体的创新能力[2]。校企合作作为产学研的重要形式之一,已被中央定位到国家坚持走自主创新的战略高度[3]。校企合作培养模式有大学-学生-企业三个共同主体,大学主体从学术型、应用型和职业类院校等上均有较多的研究和实践,总结出了多种合作模式[4]。企业主体千差万别,校企合作模式也呈现出针对产业类型不同的特异性,本文从航空航天产业特性出发,借鉴国内外的校企合作模式对航空航天学科背景下的校企合作创新型培养模式进行探讨。

1航空航天技术及学科特性

航空航天技术是21世纪最活跃、发展最迅速、对人类社会生活最有影响的科学技术领域之一,航空航天产业显示了国家科技水平,更体现了国家整体综合实力。1.1航空航天工业的高速发展特性航空科学技术飞速发展,1903年美国莱特兄弟设计制造的飞机进行了成功的飞行,实现了人类历史上第一次动力飞行,20世纪80年代后,飞机的最大音速超过3倍音速,短短几十年实现跨洲际和数倍超音速的飞行,飞机已成了国民经济和人民生活不可缺少的交通工具。飞行器不仅仅指飞机,其概念已发展到航空飞行器和航天飞行器,其中航空飞行器包括直升机、无人机、导弹、气球等,航天飞行器包括人造卫星、火箭、航天飞机、空间站等。我国的航天事业发展迅猛,从1999年发射第一艘“神州一号”无人实验飞船到计划于2016年第三季度发射“神州十一号”飞船与“天宫二号”对接,已跻身国际一流行列。1.2航空航天领域高度的技术创新性航空航天技术是衡量国家高技术水平的重要标志,是科学技术的飞跃进步,集中了科学技术的众多新成就,如飞机的动力系统经历了活塞式发动机、燃气涡轮发动机、涡轮喷气发动机到涡扇发动机,使飞行速度提升到突破音障,再到数倍超音速的飞行。航空航天领域作为高科技含量和知识密集型产业提速了国家创新发展,其作用已超出科学技术领域,为交通运输、导航、气象、通讯等工农林业不断提供先进装备和技术,为国民经济各部门带来了直接或间接的经济效益和社会效益,对政治、经济、军事以至人类社会生活都产生了广泛而深远的影响。1.3航空航天是工程性极强的行业,具有高度的集成性航空航天行业是发展最快的新兴工业,集合了许多高新技术如材料科学、信号系统、自动控制、探测制导、流体力学、计算机科学与编程等,是一个极其庞大而综合的系统工程。航空航天工业是典型的知识和技术密集型高技术领域,是现代高新技术的综合集成。1.4航空航天飞行器的高可靠性标准航空航天飞行器特别是航天飞行器多是在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等极端条件下工作,在航空航天领域的飞行器都必须严格控制,航空航天产品要求良好的耐高低温性能、抗老化和耐腐蚀性能、强的断裂韧性和抗疲劳性能,产品零、部件种类繁多,结构、形状及配合关系复杂,装配精度要求很高[5]。这就对飞行器设计、结构材料、电子元器件以及制造工艺等提出苛刻的要求,保证可靠性和安全性。随着我国一些重大工程和项目的启动和实施,作为我国中长期科技战略规划的重要方向之一的航空航天领域,迫切需要专业基础扎实、富于创新精神和实践能力强的高质量飞行器制造专业人才[6]。

2经典校企合作培养模式对比分析

德国、美国、英国和日本等国家在校企合作人才培养上的实践探索和理论研究上已形成比较固定的模式,如德国“双元”模式、美国合作教育、英国“工读交替”模式[7]及日本“产学合作”模式[8]等积累了很多可以借鉴的经验。其中德国“双元”模式和美国合作教育最为经典,对国家经济和科技创新起到重大作用。2.1德国“双元”制培养模式德国的“双元制”模式起源于19世纪末,是世界上最早实践的校企合作人才培养模式,有着悠久的教学和科研相结合的传统[9]。这种双元制教育的核心是一种校企共建共赢的办学制度,公立的高等院校为“一元”,参与学生技能培训的企业为另“一元”,大学生作为高等院校的学生与企业签订雇佣培训合同的企业职员的“双元”身份分别在高等院校和培训企业这两个“双元”机构中边实践边完成学业。这种半学半工体制使得德国的大学生具备了该领域的高素质,又具备了丰富的实践经验和超强的动手能力,把工作经验、理论学习与现场实习有效地结合起来,成功地实现了理论教学与实践教学的统一,正是这种形式的教育使德国精益求精的精神得以传承与发扬,培养出了许多世界一流的工程技术专家。学校与企业的紧密合作实现双向沟通互动,企业根据市场需求和发展实际,有力地推动了科研成果转化,提高企业产品的科技含量和市场竞争力,为德国经济的腾飞和跻身世界强国之列提供了有力支撑[10]。2.2美国合作教育培养模式1906年美国的辛辛那提大学首次推出合作教育培养模式。合作教育培养模式的基本内涵是把课堂学习与通过相关领域中生产性的工作经验学习结合起来的一种结构性教育策略[11]。一百多年来的实践证明,合作教育方式具有强大的生命力,美国开办合作教育项目的院校已有1000多所,参与全美国高等教育合作教育的大公司和企事业单位已达5万多家[12]。美国高等院校合作教育的专业面几乎覆盖了所有学科领域,包括各类科学技术与工程学科、各门自然科学和社会科学、商学、人文学科以及各种职业技能等,十分全面。“硅谷”模式是美国产学研结合的最成功范例[13]。被誉为“硅谷之父”的弗里德里克•特曼教授于1951年倡导创办了世界上第一个高新技术园区-斯坦福工业园,这是硅谷的原型[14]。斯坦福大学向硅谷输送高水平的学生、提供培训课程、与产业界合作开展科研项目,另外,学生和教授还直接参与创办企业等商业活动,学校与企业的紧密合作一方面使学校的科学研究能积极反应市场需求,为科研成果的快速转化提供有效途径,另一方面使企业的知识能不断更新,形成以技术创新为目的和特征的高科技产业体系,拥有Intel、Apple、Face-book、Digital等大大小小过万家高科技企业,使美国在计算机软件、微处理器和生物技术等领域遥遥领先,成为全球毫无争议、最为强大的高科技国家[15]。2.3我国的多种培养模式我国于20世纪80年代后期上海工程技术大学正式引入加拿大滑铁卢大学合作教育项目。经过长期的探索和实践,逐步形成了具有中国特色的校企合作人才培养模式,如“订单式”“2+1”“学工交替”等人才培养模式[16]。许多高等院校与企业进行了积极的探索与实践,北京航空航天大学高等工程学院、中法工程师学院开办了大飞机班、发动机班等教育项目,得到国际上大公司的认可[17]。清华大学与中航集团签订科研合作和人才培养协议、与航天科工集团组建微小卫星制造基地、与美国通用电气公司发动机公司在清华设立喷气推进联合研究中心、与俄罗斯宇航科学院联合成立了清华大学国际宇航研究院[18]。

3航空航天学科背景下校企合作创新模式

航空航天技术以美国、欧洲、俄罗斯等国最为领先,航空航天学科几乎已成为世界前50位大学的必设学科,航空航天工程人才培养在世界先进工业国家的高等教育中占有重要地位。在这种情况下,航空航天学科大学生作为未来航空航天技术工程师的基础力量,培养具有开拓创新精神和精益求精工匠精神的高素质大学生,将对我国航空航天产业发展产生重要影响。3.1适应航空航天技术领域高速发展,提升学生创新能力,培养创新型人才在《国家中长期科技发展规划纲要》(2006—2020年)发展目标提到生物、材料和航天等领域的前沿技术达到世界先进水平,大型飞机、载人航天与探月工程被列入16个重大专项,空天技术也被列入前沿技术中[19]。显示出中央对我国航空航天事业发展的高度重视,给原来航空工业行业的高校带来了巨大的发展机遇,除原来航空工业部时期的6大高校:南京航空航天大学、北京航空航天大学、南昌航空大学、沈阳航空航天大学、郑州航空工业管理学院和西北工业大学,在办学历史上有航空航天血统的高校如清华大学、浙江大学、厦门大学、上海交通大学等重建了航空航天类专业,北京大学、电子科技大学、中南大学等综合性大学也在各自学科特色的基础上建设了航空航天类专业,此外,军事院校和航空航天研究院所在航空航天领域也有丰厚积淀。面对蓬勃发展的航空航天技术,急需大批具有开拓创新精神和精益求精工匠精神的工程领军人才和工程精英人才,这对航空航天学科的教育改革与发展提出了新的要求。3.2强化航空航天工程技术应用背景,提高学生工程实践能力,“培育精益求精的工匠精神”航空航天技术具有高速发展、高度的技术创新性、高集成性和高可靠性标准等特性,对社会进步、经济发展和国防建设产生了深远影响,航空航天技术对应的航空航天学科则是典型的工程教育学科。国务院总理李克强在2016年的政府工作报告中指出:“鼓励企业开展个性化定制、柔性化生产,培育精益求精的工匠精神,增品种、提品质、创品牌”。媒体将工匠精神列入“十大新词”予以解读:工匠精神不仅体现了对产品精心打造、精工制作的理念和追求,更是要不断吸收最前沿的技术,创造出新成果。这正契合了对工程领军人才和具有开创探索精神的工程精英人才的时代要求。校企合作,以航空航天工程技术为牵引,提高学生工程实践能力,培育精益求精的工匠精神,有利于我国航空航天产品提质,为中国航空航天事业进步,做出积极担当。

4结语

航空航天教育体系是典型工程教育体系,我国拥有世界最庞大的工程教育体系,无论是工科大学数量还是工科大学生数量都位居世界第一,为我国工业建设和各领域发展解决了工程技术人才的基础供给问题。然而,航空航天技术具有高速发展、高度的技术创新性、集成性和高可靠性标准等特性,急需具有开拓创新精神和敬意求精工匠精神的工程领军人才和工程精英人才。德国的“双元制”模式具有显著的民族特色,使德国精益求精的精神得以传承与发扬;美国的硅谷模式形成了一种与高新技术产业发展相辅相成、持久不衰的创新能力。在我国航空航天工程教育体系中,这两种能力正是航空航天技术的核心价值之所在,值得借鉴和学习。

作者:杜作娟 王春齐 唐秀之 岳建岭 黄小忠 单位:中南大学航空航天学院

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