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圆孩子们的航空梦想

2016-07-23赵霜红

中国科技教育 2016年4期
关键词:航空航天特色学校飞行器

赵霜红

航空事业是国家的战略性产业,对国防建设、经济建设和科技发展具有重要战略意义。要推动航空事业发展、实现航空强国梦,需要以创新人才作支撑,而创新人才的培养必须从娃娃抓起。中国航空学会自成立以来就一直高度重视青少年航空科普教育,为全面系统地开展青少年航空科普教育工作,学会从2013年起大力推进青少年航空创新人才培养与举荐体系建设,为提高我国青少年科学素质、培养航空创新后备人才作出贡献。下面就介绍几个由中国航空学会主办的面向青少年航空科普教育的活动。

全国航空特色学校建设

为建立稳定的航空科普教育阵地,在中小学校系统地普及航空科技知识,培养热爱航空、热爱国防、热爱祖国的后备创新人才,中国航空学会从2009年启动全国航空特色学校建设工作。目前,学会共拥有近300所省(市、区)航空特色学校、70余所全国航空特色学校、10所全国航空特色学校示范校。

航空学校开展航空科普报告、读书活动、知识竞赛、航模制作和比赛、模拟飞行教学和比赛、航空主题中队活动、航空参观等丰富多彩的特色活动。部分学校还建设了航空实验室、展览室和活动室。每年或隔年,中国航空学会都举办全国航空特色学校工作交流会,邀请航空特色学校的校长和教师参加,交流工作经验,进行理论研讨。在平时工作中,中国航空学会和各省(市、区)航空学会对航空特色学校工作进行指导,输入各类航空资源。

以全国航空示范学校洪都小学为例,通过教本化、整合化、活动化、环境化的方式,航空航天特色课程开发和实践已初见成效。

学校根据学生的年龄特点和心理特点开发了一套航空航天特色教材《航空梦 飞无垠》,深入浅出地介绍飞机、宇宙的基本知识,赢得了来自各方面的好评,并在全国和全省校本教材评选中获奖。

学校还制订了在具体课程教学中实施整合航空航天特色教育的教学计划,如编辑出版配图作文集,反映学校小航模、小发明、小观测等科技实践活动过程和成果;将与小航模、小发明、小观测等科技实践活动有关的题目集成练习册,运用到数学教学中;美术学科举办科幻画比赛;科学学科让学生设计、制作航空科技作品;语文学科指导学生进行科幻小说创作等。

学校还组织丰富多彩的航空航天特色教育活动。航模表演是洪都小学经常举办的一项活动,降伞火箭、橡皮筋动力自由飞、遥控飞机、遥控直升机、回力镖……每一项表演都很精彩;大大小小的航空教育主题活动常年不断,如航模小将故事会、航空手抄报、航空科幻作文赛、探访飞机营地、与航空院士爷爷面对面访谈等;定期举办“蓝梦讲坛”、科技博览、“航空智慧人生”讲座、科技创新节;建立校外航空科技体验空间,定期开展校外航空科技体验活动;创办“蓝梦艺术戏剧院”和“蓝梦文学书画院”;举办蓝梦文化艺术展示周,艺术地展示学校航空航天特色教育取得的成果。

另外,洪都小学还非常重视校园环境在育人方面的重要作用,学校设立了航空航天展示厅、航空主题浮雕群、航空杰出人物长廊、航空文化宣传画廊、航空角、航模活动室、航空航天主题教育宣传栏等,打造出了航空航天特色的校园环境。

蓝天飞梦——全国青少年模拟飞行大赛

模拟飞行是通过专门的软件和硬件设备对真实世界的飞行及其各种元素在计算机中进行仿真模拟的一项航空科技活动。在模拟飞行中,对空气动力、气象、地理环境、飞行操控系统、飞行电子系统、战斗飞行武器系统、地面飞行引导等都进行了高度仿真模拟,并通过外部硬件设备进行飞行仿真操控和飞行感官回馈。通过此项活动,青少年能够丰富航空航天知识,促进校内文化课程学习,增强思维敏捷度,锻炼手脑协调能力和毅力,提高快速应变能力,并在全面提高科学素质的同时,从小了解航空文化,培养航空情怀,树立航空志向,以后成长为优秀航空后备人才。

从2013年起,中国航空学会在全国范围内开展青少年模拟飞行科技活动。学会组织航空专家专为中小学校设计开发了1套28个学时、2个学期的课程资源包,内容包括软件、操作摇杆、课本教材、教师用讲义和课件等,另有专职教师负责对科技教师进行培训,这样各个中小学校均可利用电教室的电脑设备开展此项科技课程。

每年4—5月,上海、广东、山东、北京、河北等省市组织地区选拔赛,获奖的优秀队伍可参赛全国总决赛。每年7月中下旬举办“蓝天飞梦——全国青少年模拟飞行大赛”全国总决赛,省级选拔赛中的优秀团队、全国航空特色学校团队等有资格参加。

全国总决赛内容包括个人竞速飞行、个人航母五边起降、团体竞速接力(4~6人)3个项目,每项比赛又分小学、初中、高中、大学4个组别进行。个人竞速飞行比赛,要求选手在最短的时间、按预定的路线、在不同的地貌环境下躲避所有障碍物、高质量地完成飞行任务;个人航母五边起降比赛,主要考查选手的起飞技术和着舰挂索技术;团体竞速接力比赛不仅要求选手们个人飞行技术好,还要善于团队合作。

2013—2015年共举办了3届全国大赛,2015年共有10余个省市的近60支队伍500余人参赛,现场还设置了模拟飞行体验、模拟飞行特技表演、航空专家与学生互动交流等活动。

比赛奖品丰富多彩,由社会各方自愿捐献,2013年和2014年2次比赛的特等奖获得者共51人,在北京精功通航公司的赞助下在八达岭机场进行了西锐飞机体验飞行,2015年的30名特等奖获得者得到空军招飞局的大力支持,在资深空军飞行员带领下进行了大型战斗机模拟飞行学习与取证。

2016年7月第4届蓝天飞梦——全国青少年模拟飞行大赛将在北京举办。

“创新杯”全国未来飞行器设计大赛

由中国航空学会主办的“创新杯”全国未来飞行器设计大赛,是我国一项知名航空科技赛事,自2003年起至今已经连续成功举办了6届。该项赛事每2年逢双年举办1届,是以青少年、航空从业人员、航空爱好者为参与主体的全国性航空科普活动,旨在促进航空科技创新,普及航空科技知识,营造航空文化氛围,提高国民航空意识。

大赛自创办以来,一直得到中航工业、空军装备部等部门的大力支持,得到广大航空从业人员及航空爱好者的积极响应与参与。大赛从第2届起,一直由中航工业成都飞机设计研究所赞助支持,并冠名“创新杯”。经过13年的努力,大赛为普及航空科技知识,激发航空爱好者的想象力和创造力,培育航空后备人才发挥了积极作用。

此项大赛为“纸上谈兵”,即每届大赛设定1~2个主题,要求所有参赛队员充分发挥想象力,以未来20年可实现的目标,按要求在电脑上或纸上设计一款飞行器,要求提交设计图和文字报告。至今已做过临近空间飞行器、未来个人飞行器、新概念无人机、创新作战飞行器等主题设计。

大赛采取分赛区选拔、全国总决赛的方式进行,分为专业组、业余组、青少年组3个组进行比赛。评分标准要求业余组、青少年组更要突出想象力,鼓励天马行空的发散思维,总分100分,其中创新性40分、科学性与可行性30分、艺术性30分。各组分别设一、二、三等奖,最佳网络人气奖,优秀奖和纪念奖。

在中航工业成都飞机设计研究所赞助下,专业组、业余组一等奖作品的第一作者,以及网络最佳人气奖的第一作者,将被邀请前往珠海参加颁奖仪式并参观珠海国际航展。

2016年将举办第7届大赛,大赛主题为“蓝色天空放飞梦想”。现在的城市,高层建筑林立,道路纵横交错,车流拥堵异常,许多人在想,是否能有一种适于城市空间飞行的飞行器。如果有了这样的飞行器,就能充分利用城市空间的各种高度层,实现交通的高效便捷。先进的城市飞行器不仅可以作为公共、家庭和个人交通的利器,还可能成为医疗救护、防火救灾、安全维护等方面的能手。因此,本届大赛要求参赛队员充分发挥想象力设计一款“未来城市飞行器”,这也是2016年大赛的比赛题目。

青少年空中机器人教学活动和表演赛

为贯彻落实《全民科学素质行动计划纲要》,加强我国青少年科技素质教育,培养航空创新后备人才,学会正在研发推广青少年空中机器人活动项目,期望通过此项活动促进广大青少年学习航空知识,掌握飞行操作基本要领,提高手脑协调能力,培养百折不挠的勇气和毅力,激发团队合作精神。

学会与有关单位合作开发了四旋翼无人机组装套材作为教学器材,学生通过学习四旋翼原理、飞行控制原理、空气动力学原理、图像传输、数据传输等科学知识,再加上精心装配,完成一架可以用于训练和比赛的空中机器人。根据这个教学目的,学会编撰了28节空中机器人选修课程,每周活动1次,每学期14节课程,以1个学年度为单位,对参与的学生进行系统的航空科技知识普及,同时考验空中机器人控制技术。通过系统培训之后,学校任课教师组织学生进行校内选拔赛,优秀的学生可以组建空中机器人社团,代表学校参加空中机器人大赛。

由于国内空域管制情况各不相同,青少年空中机器人项目仅限在室内环境内进行飞行训练、飞行表演、飞行比赛。主要开展场地为学校的篮球馆、体育馆等大型开阔的室内空间。空中机器人作为高自动化、稳定性强的科技产品,非常适合进行各种校内飞行表演、科技节飞行表演活动,可以组成多人多飞机的飞行表演队,进行诸如编队飞行、花式飞行、特技飞行、飞行对抗等表演项目。

目前空中机器人课程已经在北京市第二十七中学首次开展,学生通过自己的努力,亲手将设备零件组装完成,整个过程完全由学生自主完成,在设备安装的同时,学习相关的物理、电子、空气动力学等多方面知识。空中机器人课程不仅注重学生动手能力的培养,更加注重知识的理解和在实际中的运用,目前,学生已经初步完成飞行器的安装和地面站的组装,并成功完成视频设备的调试且图像清晰,同学们第一次看到了飞行器眼中的自己。

【中国航空学会】

中国航空学会(CSAA)是由航空航天科学技术工作者自愿结合并依法登记成立的全国性、学术性、非营利性的法人社会团体,成立于1964年2月,是中国科学技术协会成员,是代表中国航空科技界参加国际航空科学理事会(ICAS)的全权团体会员。

学会目前有团体会员158个,正式注册个人会员近4万人。其中高级会员700多人、资深会员60人。学会拥有34个专业委员会,以及科学普及等8个工作委员会,指导全国18个省(市、区)地方航空学会开展工作。主要业务有:学术活动、国际交流、组织活动、科学普及、继续教育、科技咨询、成果奖励,以及会议展览等。主办期刊包括《航空学报》、《chineseJournal of Aeronautics》、《航空动力学报》、《航空材料学报》、《航空工程进展》、《航空知识》及《航空模型》等。学会网站www.csaa.org.cn。

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