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面向航空航天产业的实践平台建设和创新创业人才培养的探索与实践

2023-12-15王晓璐张昕喆赵良玉

河南教育·高教 2023年11期
关键词:工程实践能力成果导向创新创业

王晓璐 张昕喆 赵良玉

摘 要:本研究从分析河南省未来航空航天产业的主要特征和人才需求入手,按照目标导向,对人才培养方案尤其是实践类课程的知识点和能力点进行梳理,开展省内外高校教学合作,建设以学生能力培养为中心的创新创业实践课程,并以郑州航空工业管理学院为例,推进河南省校企合作模式改革,以期培养更多的优秀创新创业人才。

关键词:人才培养;成果导向;创新创业;工程实践能力

基金项目:河南省高等教育教学改革研究与实践项目“面向航空航天产业的实践平台建设和创新创业人才培养路径的探索与实践”(编号:2021SJGLX471);河南省专创融合特色示范课程“飞行器总体设计”(编号:2022-97)

作者简介:王晓璐(1982— ),男,郑州航空工业管理学院航空宇航学院副院长,教授,研究方向为创新创业教育管理;张昕喆(1988— ),男,郑州航空工业管理学院航空宇航学院飞行器设计系主任,副教授,研究方向为创新创业教育管理;赵良玉(1981— ),男,北京理工大学副教授,研究方向为创新创业教育管理。

河南省委、省政府高度重视科技创新工作,提出2035年把河南建成国家创新高地的远景目标。中共河南省委工作会议提出“两个确保”,全面实施“十大战略”,其中创新驱动、科教兴省、人才强省战略位居首位。省委书记楼阳生在谋划河南产业升级、建设国家创新高地时指出,实施换道领跑战略,要在未来产业上前瞻布局、在新兴产业上抢滩占先。

航空航天产业是国家综合国力的集中体现和重要标志,是推动国防建设、科技创新的关键领域,被定位为战略性新兴产业,也是“深海空天开发”未来产业的支撑基础之一。《河南省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标纲要》中提出,加強通用航空器和无人机研发制造,争创国家通用航空产业发展示范省。而区域经济和航空航天产业的发展对人才提出了新的需求——小批量、专用型应用工程技术人才,尤其是在现代“互联网+”背景下的通用航空飞机和无人机设计、制造和运营管理人才。因此,以航空航天产业需求为牵引,引入省外优势资源,进行实践平台建设,对于优秀创新创业人才的培养具有重要意义。

一、理论研究和实践探索现状分析

目前,国内外的研究主要从体制机制(软件)和实践平台(硬件)两个方面入手,提升航空航天领域人才的创新创业能力。国外较有代表性的为构思、设计、实现和运行(CDIO模式)及以成果为导向的教育模式(OBE),如克兰菲尔德大学与空中客车公司、罗尔斯-罗伊斯公司共同筹建航空航天一体化研究中心,南安普顿大学的学生自主学习课时占总课时的60%~80%。国内则是2017年教育部提出的“新工科”理念,如南京航空航天大学的施大宁等以新工科的“两新”(传统专业创新升级、多学科交叉创新)为背景,以大型飞机等国家重大需求为牵引,构建了新实践体系,将ISO体系引入实践教学;北京航空航天大学中法工程师学院的办学特色是突出企业权重,毕业论文全部以企业需求为导向;厦门大学殷春平等提出了“学—赛—研—创”培养模式;电子科技大学任玉琢等提出了面向新工科的双线培养模式(专业课程+实践项目),突出实践的重要性;北京理工大学赵良玉等将实践基地扩展到海外高校,提出海外“三步走”方针;沈阳航空航天大学佟刚等提出了应用型航空人才培养模式,学生参与真实飞机的设计、制造和测试。

综上所述,目前“双一流”高校主要针对航空航天重大型号开展实践教学,而地方航空航天高校则主要以区域特色产业为牵引。河南是交通和农业大省,立足于本省需求,引入省外优势航空航天产业资源,对于实践人才的培养具有重要意义。

二、实践平台建设和创新创业人才培养体系内涵与面临问题

(一)实践平台建设核心和内涵

高校实践教育对于满足我国社会经济发展对高层次、实用型人才的需求,推进我国高等教育大众化进程具有积极作用。与研究型教育和师范教育不同,实践教育服务于地方经济和社会需求,因此更加重视和迫切需要实践平台,以加强理论教学和实践应用的连贯性。面对航空航天产业的人才需求,高校实践平台应结合教学、科研和未来职业进行完善,特别是要着眼于社会需要,从根本上保证学生获得丰富的、高质量的实践机会,使学生在实践过程中巩固和创新学习过的理论知识。实践教学平台的开放性对于激发学生参与实践活动的主动性是至关重要的。创新实践的教育手段可以帮助学生培养自己的创新精神和创造性思维。

(二)创新创业人才核心能力定位

课题组所在的郑州航空工业管理学院以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,以立德树人为根本任务,坚持面向产业和区域经济社会需求,在航空航天类工科人才培养领域,推动学科建设、通识教育、专业教育与创新创业教育的深度融合。

在明确培养目标的基础上,对航空航天类人才培养的核心能力做出设定。依据OBE教育理念,教师可以在具体行为方面设定一个明确的目标,让学生清楚地了解:批判性思维和创造性思维(探究、分析和解决问题的能力,创新创业能力,理解能力);专业基础(基础科学理论宽厚,掌握系统的理论、知识、方法和技能);工程素养(团队合作能力,领导能力,个人组织能力,时间管理能力,实践探索能力);团队交流协作(口语交际能力,书面交流能力,综合沟通能力,科学思维,国际视野);道德和人文素养(职业道德,事业心,社会责任感,人文科学素养)。

三、实践平台建设和创新创业人才培养路径探索

郑州航空工业管理学院持续推动产学研用深度融合,打造航空航天产业实践平台和创新创业人才链的生态体系,持续提升航空航天产业的实践平台建设水平和创新创业人才培养质量,为航空航天产业和区域经济发展提供不竭的人才与智力支持。

(一)产业需求导向,构建实践平台

1.兴趣引领,校内工作坊创新实践

立足于航空宇航学院所属校级大学生创新创业实践平台、飞行器创新实验室、机械创新实验室等工作坊,开展概念飞行器的设计—制作—装配—试飞—设计的迭代过程探索,引导学生在实践中锻炼创新能力、培育创新意识。

2.产教融合,校外合作基地创新实践

以河南省创新创业实践教育基地(飞行器设计与工程)、河南航投通用航空投资有限公司下属合作基地(研发基地、培训基地、试飞基地)、北京中航智科技有限公司(北京总体集成基地、合肥生产制造基地、甘肃试飞基地)为依托,组织本专业学生前往基地进行课程设计和专业实习,对课程知识进行巩固。课堂讲授时,也邀请基地工程师、研发人员来校作报告,展示实践应用情况。

3.学以致用,创业实践中检验创新效果

鼓励部分优秀学生学以致用,注册公司,并与学校导师、企业导师合作,以工程实践中的问题为牵引,承接科研项目,在市场经济中检验创新效果。目前,学生创办的郑州凌空星汉无人机科技有限公司、河嵩通航校级创新创业团队已入驻学校众创空间,并与河南航投通用航空投资有限公司开展沿黄无人机产品合作研发。

(二)产业需求引领,构建创新创业人才培养路径

航空航天工业是目前世界上专业集成度最高的工程类专业,但该专业也是一个典型的工科专业,其人才培养也是基于新工科的人才培养模式,即需要通过实践教学来培养学生的专业兴趣、提高学生的动手实践能力并强化学生的工程能力和创新意识。以无人机和通用航空产业需求为牵引、航空航天类专业作为支撑主体。分析产业发展涉及的要素:政策导向、带动就业、先进产品和增值服务,基于OBE教育理念,将其分解为对航空航天类专业的师资、人才培养数量和质量、技术创新等。将学生能力作为主要考虑因素,企业导师和学校导师作为协同育人的具体实施者,针对行业发展趋势凝练出生产和运营一线问题和关键共性技术问题,共同带动学生成长。

1.梳理无人机和通用航空产业新需求,落实新工科教育理念

对无人机和通用航空飞机,按照应用领域进行细分,统计与区域经济和航空产业需求匹配度较高的产品和技术特征,并将其落实到人才培养方案中。

以通用航空飞机设计为例,传统的培养方案主要针对固定翼燃油动力飞机空气动力学、结构力学设计,未考虑多旋翼和组合布局、电动能源,因此需要针对实践需求,对相关知识点补充讲解,并阐述由此而带来的技术差异。

2.剖析科研实践要素,贯彻OBE教育理念

OBE教育理念以学生为中心,强调了社会尤其是企业对人才的需求,必须对学生毕业时应达到的能力有明确要求。面向无人机和通航飞机研发、设计、制造和运营的科研实践能力是学生综合能力的一种展示方式,需要以产业问题为导向,规划人才培养方案。由于国家航空航天领域重大工程任务多、研发难度大、周期较长,较难使学生有整体观和全局观。同时,大多数高校的人才培养结合教师项目,实践课程多与型号的个别测试有关。因此,需对创新创业和实践要素进行剖析,并对课程设置和考核模式等进行改革和创新。

3.推进产教融合育人,构建高质量的创新创业人才培养体系

产教融合是促进高等教育融入科技创新体系和新型城镇化建设的重要举措。除专业知识传授外,还必须将立德树人根本任务落实到日常教学中,为课程思政、全方位育人奠定基础和构建平台。面向无人机和通用航空产业的产教融合具体举措包括以下方面:一是通用航天飞机制造领域生产性实习实训,二是通用航天飞机新型号联合研发、地面测试,三是企业“航空报国精神”“工匠精神”进校园,四是以产教融合集团(联盟)形式探索通用航空产业技术学院建设。

四、實践效果实践平台建设和创新创业人才培养思考

(一)服务航空航天产业和区域经济需求,特色鲜明

无人机和通用航空产业对于河南省融入国家航空航天产业体系、建设交通强省和郑州市航空物流枢纽具有重要意义。郑州航空工业管理学院是河南省最早设置航空航天类专业的高校,也是省内航空航天学科门类较为齐全的高校,河南航投通航公司负责全省通用航空产业投资,北京理工大学和北京中航智公司具有优秀的学术资源和行业资源,这些均有利于产业人才的培养。

(二)落实新时代教育“立德树人”根本任务,促进师生融合

实践教学强调师生面对面的交流沟通,有助于教师走进学生之中。实践项目牵引的方式有利于调动学生学习和创新创业的积极性,能够提升学习效果,加强学风建设,真正让“课程优起来、教师强起来、学生忙起来、管理严起来、效果实起来”。

(三)聚焦人才培养质量目标,加强校企协同育人

以提升人才培养质量为目标,提出结合政府部门产业规划、行业协会标准、企业生产实践、学科发展趋势等,基于OBE教育理念将产业需求涉及的创新创业和实践要素进行剖析,并对实践课程设置、实践平台建设和实践课程思政等进行改革和创新。

郑州航空工业管理学院积极贯彻落实教育部“新工科”教育理念和河南省“创新驱动、科教兴省、人才强省”战略,分析河南省未来航空航天产业的主要特征和人才需求,按照目标导向,对人才培养方案尤其是实践类课程的知识点和能力点进行梳理,开展省内外高校教学合作,建设以学生能力培养为中心的创新创业实践课程。探索省内外校企合作模式,以企业为主体,建设航空航天类专业实践平台,实现学生创新创业项目多层级、多层次涌现。深化在中小型无人机和通用航天飞机领域人才培养模式改革,以特定产品为牵引,探索满足航空航天设计研发(设计)、航空航天制造(生产)、航空航天服务(维修)需求的通用型创新创业人才培养模式。

参考文献:

[1]河南省人民政府关于印发河南省“十四五”战略性新兴产业和未来产业发展规划的通知.[EB/OL].(2022-

01-14).https://www.henan.gov.cn/2022/01-24/

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[2]河南省人民政府关于印发河南省“十四五”航空经济发展规划的通知.[EB/OL].(2022-01-26).https://www.

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[7]赵良玉,唐胜景,王伟,等.航空航天类专业本科教学实验室建设与思考[J].实验科学与技术,2014(6).

[8]佟刚.基于协同创新平台培养通用航空实用型人才的探索与实践[J].高等工程教育研究,2016(5).

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[10]王银思,韩冰.试论高校创业教育整体发展重心的战略转移:以成果转化思想潮流为背景[J].黑龙江高教研究,2016(4).

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责编:初 心

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