一、建设航空航天类虚拟仿真课程群,构建新型数字化专业实验教学体系,助力一流专业发展和突破
航空航天类专业很多主干课程的实验教学,如直升机/飞机空气动力学、飞行力学、航空发动机结构设计、高空生理学等,会涉及高危或极端的环境、高成本、高消耗等情况。为响应新时代背景下的教育数字化转型,针对航空航天专业实验教学的特点,中心将重点开展以虚拟仿真实验课程为核心的新型数字化专业实验教学体系建设,未来3-5年,规划新建虚拟仿真教学项目20余个、虚拟仿真专用教室2-3个和虚拟现实创新教学平台1-2个,涵盖几乎全部主干课程,力争打造具有标杆影响力的航空航天专业虚拟仿真实验教学示范中心,助力一流专业的发展和突破。
二、大力推进产教/科教融合,打造航空航天特色实践教学基地,提升高素质创新型人才培养质量
中心以服务国家航空领域重大战略需求,服务江苏省通用航空、无人机等空天装备产业发展为导向,以航空高质量人才培养为核心,未来3-5年重点推进产教/科教融合体系建设,健全机制及制度;打造一批产教/科教融合型金课、金师、金教材;搭建产学研服务平台,将研究成果及时引入教学过程,促进科研与人才培养积极互动,发挥产学研合作示范影响;建成以航空产教/科教融合为特色的实践教学基地,服务高素质创新型人才培养质量。
三、根据我国国防建设和航空航天技术的发展对人才培养的需求,在国家重点学科和特色专业建设的带动下,以飞行器设计、制造和控制实验系统为主线,建立了一流的实验教学平台和高水平、高素质的教学队伍。
根据国家航空航天事业的飞速发展对人才的需求,依托我校航空宇航科学与技术国家一级重点学科,在“飞行器设计与工程”国家特色专业和省品牌、特色专业建设中,按照飞行器设计、制造、试验、使用一体化设计的“现代航空系统工程”的思想,进行了航空工程实验室的整合,组织力量设计了大量的、体现现代技术水平的航空工程专门实验设备,构建了仪器设备先进、系统完整、综合性强的、教学与科研相结合的航空工程实验教学一流平台。
中心十分重视实验教学队伍的建设,制定了实验教学队伍建设规划及一系列相关政策,采取了派教师到厂所挂职锻炼等多项措施,加快实验教学师资队伍建设步伐。经长期建设,中心拥有了一支工程能力强、学术水平高、结构合理、专兼结合的实验教学队伍。
四、以实验教学内容和课程体系的改革为先导,以培养学生实践能力、创新能力、综合能力和研究能力为目标,注重学科交叉性与学科综合,构建了以“四个层次”为基础、形式多样、系统化的实验教学体系;坚持实验教学与理论教学相结合、教学与科学研究相结合、实验与工程应用相结合;经过多年的实践,教学效果显著,教学成果丰富。
十年来,南航开展了以教育部多项教改项目为牵引的航空工程类专业教育改革实践,确定了“具有创新精神和工程能力的高级工程专门人才”的培养目标,建立了“树立现代航空大系统工程观念”的教学改革方案,按照“拓宽口径,增加工程培养”的改革思路,首批在国内开展航空工程类专业新方案教改试点。
在实验教学体系教改中,坚持“以学生为本,知识、能力、素质协调发展,学习、实践、创新相互促进”的实验教学理念和实验教学改革思路,更新、整合与优化教学内容。将航空工程的实验教学内容设计为“认知型实验”、“基本型实验”、“设计综合型实验”、“研究创新型实验”四个层次项目,实行不同专业的实验课交叉组合,设计仿真实验与工程研制实验项结合,课内计划实验与课外自主实验相结合,,从而形成了以“认知型实验”、“基本型实验”、“设计综合型实验”、“研究创新型实验”四个层次”为基础、多种形式系统化的实验教学体系。
本中心充分发挥学科优势,结合学科发展和工程实践需求积极开展实验教学的研究与改革,及时地将科学研究成果转化到实验教学中,开发了一系列新型的实验项目,促进了实验教学内容的优化。并形成学生群体创新氛围和“创新为乐,创新为荣”的学风,实验教学改革取得了显著的成效,培养出了一大批创新意识好、工程能力强的优秀学生和创新学生团队,仅2003年,学生获得全国性科技创新比赛奖80多项,获得其他基础比赛奖200多人次。
近五来中心共获得4项国家级教学成果和10项省级教学成果。
五、创建了大学生自主创新系列实验室,以学生为主体,组成创新团队,在教师指导下由学生自主管理和运作,形成了重在培养学生的自学能力、动手能力、工程实践能力、创新能力和协作精神的“团队综合训练”新模式。
中心开展了“航空航天科技创新人才培养机制”的教学改革实践。“十五”期间,中心建立了6个航空工程类大学生创新实验室,作为培养创新人才的实验平台和孵化器,并进行教师指导下的自主管理。建立了培养学生创新能力、工程能力和协作精神的良好工程实践环境。
中心创造了一种“团队综合训练”的新教学模式,即在课外科技活动、课程设计、毕业设计等课内外教学实验实践中,组织以学生团队形式进行实验和创作。学生可在教师指导下组成团队,进行新概念飞行器模型的设计、制作、控制、测试和飞行实验全过程训练。