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Shenyang University of Aeronautics and Astronautics， Shenyang， 110136， China
Abstract： Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage， combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience， the author summed up the content， meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook， this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.
Key words： quality-oriented education； general education； aeronautics and astronautics
随着高校课程改革的不断深入，通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时，由于科学技术和经济的飞速发展，航空航天技术开始走进人们的日常生活，并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就，更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要，目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业，如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时，一些普通高校，如南京财经大学，也将航空与航天（也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览）作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会，并参考欧美高校开设通识课的教学模式，探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。
1 我国专业化教育模式的问题与通识教育
1.1 现阶段我国高校人才培养模式面临的问题
我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期（20世纪80年代）和特定社会背景（生产力亟待恢复）中的选择，这个选择尽管在当时有合理性，并对我国社会发展起到了积极作用，但却不适应今天社会发展的需要。
我国目前的高等教育过分强调专业划分，把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内，不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了，高等教育的专业化做得越好，学生就越难适应变换了的工作，面临的情况可能就越糟糕。
社会和技术发展日新月异，旧的工作岗位不断消失，新的工作岗位不断出现，高校里专业调整的步伐，无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化，既要培养学生的专业能力，又要培养学生的“一般”能力。
1.2 通识教育起源和目的
通识教育，国外称“General Education”，也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。
通识教育源于19世纪[6-8]，当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂，于是提出通识教育，目的是让学生对不同学科的知识有所了解，将不同领域的知识融会贯通。20世纪，通识教育成为欧美大学的必修科目。今天，欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史，目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。
在我国，通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”，《中庸》主张做学问应“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化，融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以，通识教育旨在培养“通才”，它的培养目的是提高人的整体素质，强调整合不同领域的专业知识，重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力，同时也重视培养人的情志等。
2 航空与航天通识教育的意义
航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1，2]，其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣，更主要的是为学生专业课学习奠定基础，它在很大程度上起到了专业导论的作用。
近年来，我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育，其教学目的包括如下几个方面。
2.1 提高大学生的整体文化素质
大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才，开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识，还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程，不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识，同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。
2.2 提升大学生的民族自豪感
中国作为东方的文明古国，向往飞翔的梦想由来已久，嫦娥奔月的美丽传说，万户飞天的勇敢实践，表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习，让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩，学习伟大的航天精神，增强学生的民族自信心。
2.3 鼓励大学生在困难面前勇于攀登
学生通过航空与航天课程的学习，了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里，“只有想不到的事情，没有做不到的事情”，通过这样的教育，激发学生努力奋进，敢于开拓创新。
2.4 启发学生规划未来人生
航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维，尤其是航天器的出现，极大地推进了人类对宇宙的探索，人们对宇宙了解得越多，就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识：“地球在宇宙中是非常渺小的，生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过，“昨天的梦想是今天的现实，今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识，很多人开始重新思索这些问题，人类存在的意义何在？人类怎样存在？
3 航空与航天通识教育的教材问题与改革
3.1 教材方面的问题
航空航天技术在非专业大学生眼里，是十分神圣的，因为宇宙的奥秘神秘莫测，很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课，目前我国没有一本适合通识教育的教材，大多采用“代用”教材，如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等，由此带来很多问题。
（1）专业性很强
翻开《航空航天技术概论》教科书，插图不少，可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言，内容过深，尤其是文科学生，没有工程概念，理解起来非常困难。
（2）内容单调乏味
细看“代用”教材的文字内容，大多是定义和概念，枯燥乏味，对非专业学生而言，即便把这些内容熟记于心，又有何意义？另外，由于书本的空间有限，介绍性的内容往往类似于纲要。
（3）课后练习或思考题没有价值
思考题是运用大脑思考后得出答案的题目，而目前的“代用”教材章节后的思考题，不适应时代的发展，以第一章课后思考题为例，“试述直升机的发展史，试述火箭、导弹发展史”，很多学生认为是“百度题”，学生只要灵活运用手中的工具，就可以“百度”到答案，这类题能算是思考题吗？
（4）条理性很强带来的问题
航空与航天是两个明显不同的概念和领域，尽管有联系，但对于非专业的学生而言，不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线，航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1，2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机，统统纳入同一章节，对于非专业学生，理解起来稍显费力。再如，《飞行器构造》这章内容中，既有航空器的构造，也有航天器的构造，根据整体教学效果分析，这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。
另外，由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式，加之应试教育的长期导向作用，使基础教育在单一学科教育上越来越深入，学科分化加剧，基础教育功利性越来越明显，而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化，缺乏思辨性、创造性思维的模式，对中华民族的智慧培养是非常不利的。
综上所述，航空与航天作为通识教育课程，不是必修课的陪衬，更不是专业课的附庸，其重要性并不比专业课低。“君子性非异也，善假于物也”，学好航空与航天课程，掌握其相关知识，有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。
3.2 教材改革的建议
对于航空与航天课程，只有拓宽知识面，全面介绍不同学科研究对象的特点，才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础，课程内容应具有前瞻性，把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时，拓宽学生的知识面。
航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此，如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课，该课程内容应集知识性、趣味性于一体，需要教学内容丰富多彩，由风筝飞行延伸到飞机，由早期火箭延伸到各种导弹，由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船，由恐龙灭绝延伸到宇宙探索，让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书，名字起得非常好，叫“没有公式的航空航天技术”，值得我们借鉴。
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）47-0144-03
一、航空类专业课程体系简介
在教育部本科专业目录中，航空航天类专业有飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器质量与可靠性、飞行器环境与生命保障工程、飞行器适航技术和航空航天工程等7个。目前，郑州航空工业管理学院开设了前3个专业，均归属于航空工程学院。以飞行器设计与工程为例，在第1学期设置了“飞行器设计与工程专业导论”课程（16学时）、第2学期设置了“航空航天技术基础”专业必修课（32学时）作为专业学习的前导课。第1―5学期，学校设置了“高等数学”、“大学物理”、“理论力学”和“材料力学”等公共基础课和学科基础课；第4―7学期则按照飞机设计的各个子学科，设置了“通用航空技术”、“空气动力学”、“飞行器总体设计”、“无人机系统导论”、“飞行器专业英语阅读”和“飞行器专业技术讲座”等专业课程。
从课程设置上可以看出，“飞行器设计与工程专业导论”和“航空航天技术基础”课程主要培养学生对专业基本情况和学科领域的整体性把握，属于专业通识性课程。而在专业课中渗透通识意识，对教师也提出了更高的要求[1，2]。经过这两门课程的前期引领和必要的数理、力学知识的学习之后，学生再按照飞机种类和飞机设计各分支学科的特点进行专业课学习。可以说，“航空航天技术基础”的各个章节基本上对应了后续专业课的主要范围，具有非常重要的地位。
在教学实践中，我们也发现，激波、升力、机翼结构、飞机稳定性和操纵性等概念尽管在“航空航天技术基础”课程中已讲授，但在相应的专业课学习中，学生仍觉吃力。调查发现，原因主要有两点：第一，专业课程数学公式较多，而数学、物理等公共基础课的学习效果一般，有畏难心理；第二，不知所学知识的应用情况，知其然而不知其所以然。针对航空类专业的课程体系，探索研究专业通识课程与后续专业课程的联系，对于增强学生学习积极性、提高人才培养质量具有重要意义。
二、“航空概论”通识类课程的建设情况
航空概论是学校面向非航空专业学生开设的一门通识课程（24学时），内容主要包括航空航天基本概念、航空发展概况及未来发展趋势、我国航空工业、空气动力学基础、飞行原理、航空发动机等[3]，考核方式为期末半开半闭考试。此外，针对国际本科学术互认课程（International Scholarly Exchange Curriculum Undergraduate，ISEC）项目的双语版航空概论（32学时），内容较普通版更为丰富，更强调课堂参与和团队协作，考核方式为平时作业、表现和期末设计报告。
航空概论被列入学校的特色课程组合中，除航空专业外，其余专业的学生均须从特色课程组合中选修一门。学校每年的本科生招生人数近7000人，日常教学任务较为饱满，考虑到学校招生专业包括财经类、管理类和艺术类等，学生数理基础参差不齐，在讲授时一般避免进行复杂公式的推导，多采用类比法和案例法讲解。
此外，学校的人才培养目标和发展定位与传统的三所航空重点高校（北京航空航天大学、西北工业大学和南京航空航天大学）以及其他高职高专类院校存在明显区别，市场上已有的航空概论教材并不能完全满足我们的教学需求。经过多年的建设，学校主编并出版了《航空概论》教材，并将“航空概论”课作为学校慕课平台课程体系的第一批建设项目立项，通过网上课堂与实际课堂相结合的形式，探索“翻转课堂”教学理念在航空类通识课程中的应用效果。现在，此项工作正在稳步开展中。
三、航空类专业课程与“航空概论”课程贯通建设
为了尽可能利用现有资源，我们对航空类专业课程和“航空概论”课程进行了统筹处理，并尝试进行贯通建设，主要包括如下措施。
铝锂合金不是合成材料。铝锂合金是金属材料。新材料是航空航天技术的重要基础，航空航天技术的发展又不断对材料科学提出新的问题和要求。铝锂合金是近十几年来航空金属材料中发展最为迅速的一个领域。
合成材料是指通过高分子聚合反应进行人工合成的材料，铝锂合金不属于，而复合材料是几种不同的材料鼓捣在一起形成的材料总称，比如塑钢是塑料和钢组合在一起形成的结构材料，铝锂合金是单一的金属材料，所以也不是复合材料。
（来源：文章屋网 ）
中图分类号:V211 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(a)-0000-00
空气动力学是研究物体同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化,在流体力学基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。空气动力学的发展对于航空航天飞行器的研制有着极为重要的意义,是航空航天最重要的科学技术基础之一,对国家安全、经济发展、社会和谐都有着重要和用。在过去一段时间里,由于航空工业的相对成熟,关于航空领的研究更多的集中于如何通过改进制造过程降低成本,而不再将主要力量投入新技术的研究,但随着国际形势的日益严峻、信息化程度的提高以及航空运输对安全性经济性的要求,航空技术研究面临着更多更新的挑战,使得全球重新提高了对航空技术研究的关注程度。作为航空航天技术的重要基础学科之一的空气动力学,也面临着全新的机遇和挑战。
1 空气动力学研究意义和研究现状
1.1 空气动力学研究意义
人们最早对空气动力学的研究可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测,但真正形成独立学科是在20世纪航空事业的迅速发展之后,是在经典流体力学中发展并形成的新的分支,并且迅速成为发展航空航天各类飞行器的重要基础科学和关键技术,推动整个人类航空航天事业的发展,成为航空航天事业发展的基础。如今,空气动力学已经不再仅只是应用于航空航天领域,还被应用于环境保护、公路交通、铁路交通、冶金、建筑、体育等众多领域,对整个人类社会的发展与进步都有着极为深远的影响。
1.2 空气动力学研究现状
在20世纪90年代,随着航空工业的迅速发展,使得航空工业整体技术程度相对于其它行业都成熟许多,基于此种原因,在较长一段时间里学界多认为航空工业已经走向成熟,尤其是空气动力技术基础技术方面,因此航空工业的研究将更多的集中于成本费用的降低,而减少了对应用技术的研究重视程度,使得空气动力学的研究相对缓慢。进入21世纪以后,随着计算机技术、通信技术、飞机设计技术等的发展,人们重新重视起了空气力学的研究,使得空气动力学得到了较好的发展。如以Euler及Navier.Stokes方程为主要数学模型的整机及部件绕流流场和气动特性计算研究领域,在我国即得到了极大的发展,并被应用于很多重点型号的研制中;再如飞机多外挂气动干扰特性研究、现代歼击机大攻角过失速气动持性研究等,都取得了极大的进展,在计算空气动力学领域也取得了突出的成绩,很多研究成果处于国际先进水平。
2 空气动力学研究所面临的挑战
传统的认为空气动力学研究已经足以满足航空航天需求的认识很明显是错误的,随着飞机一体化设计技术、微型飞行器、行星探测飞行器的发展,必然向空气动力学的研究提出新的挑战。
3 先进飞机器研制需求所带来的挑战
随着航空交通事业的不断发展,以及出于国家安全等方面的需要,对先进飞行器的研制需求不断提高。如高机动性作战飞机、可重复使用高超音速飞行器、大型民航机、大型运输机、地效飞行器、微型飞行器、智能飞行器、无人侦察机、战略战术导弹、应用卫星、概念武器等,都对空气动力学的研究提出了更多的挑战性课题,需要空气动力学从复杂流场预测、喷流干扰、气动隐身、微流体力学、气动防热、高超音速边界湍流、低雷诺数流动力学、地面效应等多个方面进行更深入的研究,而所有这些研究,都涉及高度非定常、线性,包括复杂的物理化学变化效应的影响,难度极大。
例如,大容量运输机的研发,首先需要解决大容量运输机高燃油效率、低噪声、常规跑道起飞着陆能力的需要。在这里,虽然高燃油效率可以通过混合层流控制技术(HLFC)、发展新型发动机、采用高效的气动设计方面来进行满足,但这些技术要应用到大型飞机、高Re数情况却还存在很多缺陷和不足。再如低噪声的研究也是大型飞机所必须关注的问题,必须充分将声学研究向气动研究结合在一起进行。同时,还必须考虑增升阻力、尾涡效应、发动机喷流和外流干扰效应等。
3.1 自适应流动控制需要所带来的挑战
传统空气动力学对绕复杂物体的流动,多集采用涡发生器、吸气、吹气、肋条等技术进行模拟研究,但这种研究主要集中于流动的被动控制,随着近年来电子技术、软感技术、材料技术等的发展,传统的集中于被动控制的研究存在许多不足,必须对宏观流动和微观流动的主运控制进行更深入的研究,这对飞行器的未来发展有着极为重要的意义。只有提高自适应流动控制研究水平,才能提高自适应流动控制技术,为飞机结构设计提供更为全面的飞行控制函数,以有效减轻飞机重量和飞行能力。
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）37-0172-02
航空航天技术是表征一个国家科学技术先进水平的重要标志，是力学、热力学、计算机技术、材料学、自动控制理论、电子技术、喷气推进技术及制造工艺等技术的综合体现[1]，是衡量一个国家国防实力，工业实力和科研实力的重要指标之一。近年来，国家大力发展航空航天事业，为了振兴国家，促进我国航空航天事业的快速发展。很多航空航天类的院校比如北京航空航天大学、哈尔滨工业大学等相继开设了公共选修课《航空航天概论》，受到在校大学生的一致认可，特别是“神舟号”系列载人飞船发射成功以后，航空航天知识受到更多学生的关注[2]。因此，开设公共选修课《航空航天概论》，普及航空航天的基础知识，日益受到学生们的欢迎。
《航空概论》课程是我校（郑州航空工业管理学）针对航空特色面向全校开设的公共选修课程。本课程的开设目的有两方面：一是使学生初步建立航空技术的基本概念和基础知识。二是拓宽学生的视野，扩大知识面，培养他们学航空、爱航空、投身于航空事业的兴趣，使他们初步建立航空工程意识，为今后的工作奠定基础。
一、本课程的教学现状
《航空概论》作为一门全校公选课，开设对象以低年级学生为主，选课的学生人数多，学生专业知识背景很复杂，层次参差不齐，而且这门课程涉及的学科也比较多，其中有些理论知识，例如空气动力学、飞机发动机对很多学生来说比较抽象、难理解，特别是人文社科类的学生，感觉课程内容枯燥、机械呆板，提不起学习的兴趣。在教学中，教师讲课费劲，学生厌学，难以取得良好的教学效果，这种情况下，迫切需要采取合适的教学方法和手段，优化教学效果。
二、教学内容的优化
《航空概论》是一门关于航空方面知识介绍的基础课程，基于课程的性质和目的考虑，教学内容应该通俗易懂，不能有太多专业性很强的词汇，要注意扩宽知识面、保持内容的系统性，反映出科学前沿，同时还需要不断加强趣味性与知识性，在实际当中要注意教学内容的丰富多彩，比如有鸟类飞行可延伸到现在飞机，有放风筝延伸到飞行原理，进而讲解飞机的构造原理，让学生在感兴趣的事例中汲取航空知识。这样做即可提高学生学习兴趣，让学生积极主动的学习，又可以达到科学普及的目的。
三、教学方法的多样化
《航空概论》是一门以基础知识为主的课程，信息量大，且大多数内容以讲述为主。为了避免课堂教学枯燥乏味，提高学生的学习兴趣，在授课时，应该采用多样化的教学方法。作为授课教师，通过不断的探索，总结经验，请教有经验的老教师，总结了以下几种教学方法：
（一）互动、自主式教学方法
“教”与“学”是相辅相成的，缺一不可。若要提高教学效率，就要让学生充分参与到教学过程中，变被动学习为主动学习。例如为了让学生更了解世界航空发展历史，教学中可布置作业，让学生收集自己感兴趣的航空器的各种资料，包括航空器的图片、型号、性能、发展概况等，然后上台介绍给大家，通过收集、讲解的方式，调动了学生的积极性，增加课堂的趣味性，同时扩大知识面，增长更多课本之外的知识。
（二）启发、联想、讨论式教学方法
在讲述某些章节内容时，要注意启发学生的想象力，激发学生兴趣，强化学生自主学习和知识迁移的能力。例如，在讲解伯努利定理时，由于公式内容比较抽象，学生不容易理解和记忆，如果直接向学生灌输定理的内容和公式，学生的学习效果不是很理想。在这种情况下，可以设定一系列问题。引导学生自己推导出定理的内容。具体授课过程：两只手各拿一张纸，向纸中间吹气，让学生观察。问题1：发生了什么现象，学生答两张纸相吸了。问题2：两张纸为什么会相吸，学生答两张纸中间的压强变小了。问题3：压强代表的是空气中的那种能量？学生答“势能”。问题4：当压强减小时，空气中哪个参数变大了？学生回答“速度”。问题5：速度代表着空气的哪种能量？学生回答“动能”。问题6：当速度增加时压强为什么会减小？引导学生主动思考、相互讨论，再进一步引导，势能和动能的关系，以及能量守恒定律，最后总结出伯努利定律的相关知识。通过这种问答式的教学模式，让学生自主参加到课堂中，主动思考，积极讨论，提高了学习兴趣。增强教学效果，对所学的知识记忆更加牢固。
四、教学手段的多样性
教学手段的多样性对提高课程的教学效果和质量具有十分显著的作用。对于综合性强、信息量大的航空概论，采用多种教学手段，在有限的学时内，让学生尽可能多的去了解航空知识，显得尤为重要[4]。因此要不断的改进教学手段，充分利用多媒体技术、网络课程、慕课、课外实践等方式，为学生创造一个快捷、高效的学习环境，提高教学质量。
（一）多媒体教学
多媒体技术集声音、图片、视频、动画、文字于一体，有着文字信息无法比拟的优势。很多的知识比如讲解燃气涡轮发动机的工作过程，如果仅仅依靠课本上的文字和教师的口述，学生很难形成直观的印象，甚至费劲口舌，也无法让学生真正的理解。而采用多媒体的形式，通过视频和动画把气流在发动机各部件的工作过程进行完整的演示，可以非常直观和形象的把信息表达出来[4]，便于学生理解、加深印象，获得良好的教学效果。
（二）网络课程开设
我校结合自己的教学实际，开通了网络教学平台，并为每个教师和学生设置了一个网络账号，教师可以通过自己的平台，上传一些与课程相关的资料。可以在网络平台建立：（1）飞机图片库。将国内外典型的军用、民用飞机的形状，特征、尺寸和功能建立档案，通过对比学习，学生可以了解更多飞机知识。锻炼了学生的观察能力，加深理解所学知识，开阔眼界，拓宽思路。（2）飞机影片库。把一些战争场面中飞机的飞行状况和性能通过影片展现出来，使学生身临其境，在感受战争的残酷性的同时更加意识到飞机在现代战争中的重要作用，增强学生航空报国、为国争光的主人翁意识和责任感[5]。（3）老师可以将课程的重点难点上传至网络平台，与学生通过网络进行答疑解惑。学生随时随地可以在线学习，方便快捷，提高学习效率。
（三）慕课
慕课，英文名MOCC（Massive Open Online Course），意思为“大规模、开放性的在线课程”，由教师负责、很多学生参与，集讲课视频、作业、互动、测试相交织的网络教学模式。将慕课翻转课程的教学理念和教学模式应用到《航空概论》的教学实践中，课前学生学习在线课程，积累知识，为上课做准备。课中学生充分参与到课堂中，进行师生之间、学生与学生之间的讨论、交流（包括成果展示）、评价（包括学生互评）等学习活动。一方面提高了学生自主学习、合作学习的能力，另一方面培养了学生创新能力和解决问题的能力。
（四）课外实践活动
为了进一步提高学生的学习兴趣，可以把动手能力强、学有余力的学生组织起来，成立航模队，进行飞机模型的设计与制作。把课堂上学习的理论知识如空气动力学、飞行原理与实践动手相结合。现在，航模队的学生不仅可以做出纸质、木质的飞机模型，还能做出可以遥控指挥的飞机模型。并且，通过自学学习遥控飞行器的技术，已经具备航模飞行表演的能力，个别学生还参加2016年央视春节联欢晚会广州分会场上的飞行表演。通过课外实践，逐步培养学生创新、思考、维修飞机航模的基本能力，增强学生的团队协作、集体荣誉感的观念。同时可以带动更多同学参与到航空航天科普创新活动中，充分利用课余时间，发展学生的个人兴趣，提高学生的创新思维和实践动手能力，增强了我校学生的综合素质。
五、结论
《航空概论》是一门涉及多学科多领域的综合性课程，且选课学生的背景专业存在很大差异，如果采用单一的教学方法和教学手段难以满足课程教学的需要，因此进行教学改进是现实教学发展的需要。通过一系列的措施和教学改进，提高了学生对本课程的学习热情，增强了学生的自主学习和解决问题的能力，得到了良好的教学效果。
参考文献：
[1]谢础，贾玉红.航空肮天技术概论[M].北京：北京航空肮天大学出版社，2005：9-1.
[2]王文虎，“航空航天技术概论”教学改革与实践研究[J].科技咨询，2007，（7）：100.
一、 引言
目前测度产业生产率的方法主要是总量生产函数、随机前沿生产函数（Stochastic Frontier Production Function Method，SFA）和数据包络分析（Data Envelopment Analysis，DEA），适用于不同的条件，其中DEA法要求较高的数据准确性，SFA法考虑了随机误差对经济增长的影响，也允许存在无效率，能较好的模拟经济状况。由于航空航天产业在发展中存在随机扰动和不可观测因素，采用SFA法应该更为适用。
技术创新要素是产业创新要素的核心，创新组织要素和创新环境要素围绕着技术创新要素发挥作用。因此，文章采用SFA的方法对我国航空航天产业1995年～2011年的技术效率进行了测度，并分析了时间、地区特征、人力资本素质、研发投入、企业规模及制度等对技术效率的影响，为航空航天产业的发展和技术提升提供借鉴。
二、 模型与数据来源
1. 航空航天产业生产效率基础模型。文章采用Battese&Coelli（1995）提出的SFA模型 ，假定我国航空航天产业生产函数为CD生产函数，则随机前沿生产函数模型为：
Yit=A（t）K？琢itL？茁itevit-uit i=1，…，I；t=1，…，17（1）
两边取对数，（1）式变为：
lnYit=？子+？仔？子+？琢lnKit+？茁Lit+vit-uit （2）
其中，Yit、Kit、Lit分别是i省t年产业总产出、资本投入和劳动投入，？琢、？茁是资本、劳动的产出弹性；A（t）=e？子+？子？仔为t年各省市前沿技术进步水平，其中e？子是基年即1995年产业初始技术水平，？仔是前沿技术水平进步速度；vit-uit是随机扰动项：vit是经济系统自身存在的随机误差，服从对称正态分布，即vit～N（0，？啄2v）；uit是技术无效率项，服从单侧正态分布，即uit～N+（mit，？啄2u），mit是技术无效函数。
影响uit的因素很多，制度是重要的影响因素，此外还有企业规模、人力资本素质、研发投入、能源消耗状况、产业生命周期及产业密集度等。限于数据的可得性，将uit设定为人力资本素质、研发投入、企业规模和制度的函数，并考虑时间和地区因素：
mit=？渍+？兹t+？准1Locit+？准2Humit+？准3RDit+？准4Scaleit+？准5Systemit+wit i=1，…，I；t=1，…，17（3）
其中，？渍i（i=1，…，5）是技术无效率函数中第i个因素的截距项；t为时间趋势，系数？兹为正表明技术效率随时间的推移递减，反之亦然；Loc、Hum、RD、Scale和ystem是地区特征、人力资本素质、研发投入、企业规模和制度，系数？准i为正表明第i个因素对技术效率的作用是消极的，反之亦然。各个变量含义见表1。
（4）
式中？酌是指式（2）随机扰动项占技术无效率项的比重，？酌越趋近于1，前沿生产函数和技术无效函数的设定就越合理，采用随机前沿模型就更合适。
2. 数据来源与处理。文章主要数据来自《中国高技术产业统计年鉴》，航空航天产业的统计数据最早可至1995年，所以研究期间为1995年～2011年，样本是去除数据缺失较多的、海南、新疆、宁夏、云南、浙江、内蒙古以外的其他22个省市。此外，价格指数来自各年《中国统计年鉴》。
各指标数据选择及处理如下：
（1）总产出（Y）选取了能大体反映产业发展的当年价总产值，并采用以1995年为基期的各省市第二产业价格指数进行缩减以消除价格干扰。
（2）劳动（L）选取从业人员平均数，即年初就业人数与年末就业人数的均值。
（3）资本（K）的选取，1995～2005年为年末固定资产额，2006～2011年根据（5）式永续盘存法计算，即在上年折旧后加当年固定资产投资额。航空航天产业是高技术产业，资产提前报废、更新、淘汰的可能性较大，设备的技术损耗也会导致固定资产价值骤减，在借鉴会计上飞机、电子设备等折旧处理方式将折旧率取值15%。之后，用各省市固定资产投资价格指数将固定资产值统一折算到1995年不变价，其中广东缺乏的1995～2000年价格指数数据用地理和经济水平接近的福建替代。
Kit=Kit-1（1-）+Iit（5）
其中，Kit、Kit-1、、Iit分别是i省t年固定资本存量、i省 t-1年固定资本存量、固定资产折旧率和i省t年固定资产投资额。
（4）无效率因素：①地区特征，将22个省市分为东中西3个地区，分别取值1、2、3。②人力资本素质，是科学家和工程师占从业人员的比重。科学家和工程师知识水平高且实践经验丰富，是技术创新的主要贡献者，这一指标能大致反映产业人力资本水平。③研发投入，是R&D经费内部支出占主营业务收入的比重，涵盖了企业内部开展R&D活动的实际支出，能准确反映产业的R&D水平。其中，总产值以1995年为基期的第二产业价格指数进行了缩减。④企业规模，是产业总产值与企业数量的比值。产业内企业的数量是衡量市场结构和容量的重要指标，也能反映行业进入和退出的难度。⑤制度，用樊纲等（2011）的市场化进程指标来刻画，他从政府与市场关系、非国有经济发展、产品市场发育程度、要素市场发育程度、市场中介组织发育与法律制度环境5个方面综合测度了市场化进程，此外，用趋势外推法估算缺失的1995年、1996年、2010年及2011年的数据。
三、 实证结果及分析
利用Frontier4.1软件得出模型的参数估计值和检验结果，并得出各省市航空航天产业1995年～2011年的技术效率水平（见表2及表3）。
1. 航空航天产业生产函数分析。据表2的结果，LR统计检验值的显著性水平为1%，表明（1）式中误差项vit-uit复合结构明显， SFA法比OLS法更恰当；估计量？酌=0.612统计结果显著，表明技术无效率中随机误差项的影响高达61.2%、统计误差等不可控因素比例低，模型设定合理可靠，有必要分析技术效率未能充分发挥的原因。截距和时间趋势项系数为1.662和-0.061，表明1995年产业前沿技术进步水平为5.270（e1.662），之后以年均6.1%的速度下降。这可能的原因是：航空航天产业是国防科技工业中相对封闭、开放度小的行业，尽管十五大以来进行了改革，但科研、生产两张皮现象依旧存在，科技成果难以实现产业化；国防科技工业改革是渐进式的，这也有可能是改革过程中出现的无序状况。资本、劳动的弹性系数分别为0.350和0.712，表明劳动贡献度是资本的2倍。这也说明航空航天产业是知识密集型产业，科技人员在技术设备投入基础上进行产品的发明、实用新型和外观设计研发；重大技术R&D中需要大量科技人员长期持续的共同开发，劳动力及高科技人才作为稀缺要素发挥重要作用。此外，资本与劳动弹性系数之和大于1，表明产业具有容易形成规模报酬递增的特征。
技术无效函数中，时间趋势项系数值为-0.002，表明产业技术效率年均增加0.2%，但统计结果不显著。前沿技术下降伴随技术效率提高的原因可能是：①我国尚未形成自主创新的技术创新体制，还处于依赖国外先进技术的状态，如我国不具备生产涡轮风扇发动机或先进火控系统的能力；②产业部分是国防科技工业，具有公共产品的特征，会造成技术前沿下降的错觉。例如某些航空产品或军用航天器只是国防建设的需要，不参与市场流通，统计数据上无法显示。地区变量系数值为0.079，统计结果略微显著，表明东中西部地区产业技术效率呈现递减状态。
人力资本素质系数值为-0.010且统计结果较为显著，表明人力资本能积极提升产业技术效率，提高雇员中科学家和工程师人员的比重可以有效提高劳动生产率。Vandenbussche等（2006）的研究表明教育水平会使劳动力会对技术效率产生不同的影响，文章研究结果与其一致，表明科学家和工程师比重上升1%会提高1%技术效率水平，因为科学家和工程师具有较高的知识水平和丰富的实践经验。可见，航空航天产业吸收的劳动力具有较高的素质水平，对产业技术效率的提高做出了一定的贡献。
研发投入系数值为0.022且统计结果显著，表明研发投入对产业技术效率具有消极影响。研究期内各省市及全国水平的研发投入总体上涨，但研发绩效不高，这与钟卫等（2011）的研究结果一致，他认为在经济发展初期加大R&D投入能有效提高技术创新效率，但随着企业深入发展应重点调整经费投入结构。此外，航空航天产业企业大多由国家或国有控股，近年虽有下降但国有比例仍高达50%。虽然国有企业有规模、政府特许等优势，但激励却不充分。十五大以来中央对国防工业做出的多次部属是对改革的进一步延伸。
企业规模系数值为-0.134且统计结果显著，表明企业规模是积极的影响因素。产业具有高投入、高技术和高风险等特点，进入的企业都有一定的规模。研究期内各省市企业规模变化起伏：相对来说，黑龙江、江西、辽宁的企业规模曾较高（≥6亿元/企业）但变化急剧；大多数省市都在0～2之间。产业中大型企业比重不到20%，大中型企业比重在50%左右，并未形成良好的企业规模；此外，《2012年财富世界500强》排行榜中有12家航空公司，其中我国虽然有2家但上榜的中国航空工业集团公司在排名、主营业务收入和利润方面都与排名第一的波音公司差距较大。
制度系数值为-0.148且统计结果显著，是影响最大的因素。研究期内各省市市场化程度逐年提高，东部优于中部优于西部；位于沿海的广东、江苏、福建、上海等省市的市场化程度最高，而西部陕西、甘肃等省市只有发达地区的一半。1964年推行的三线建设将44项中的21项国防工业企业投放在西部，可见产业半数左右企业在西部地区；2001年实施的西部大开发政策一定程度上提高了西部省市的市场化程度，为产业发展提供良好的市场环境。
2. 航空航天产业技术效率分析。根据计算结果（见表3-1及表3-2）对产业技术效率从区域角度进行分析。
（1）航空航天产业技术效率总体分析。依据测算结果（表3），表明研究期内技术效率均值离效率前沿面较远，仅为0.472，即实际产出水平只占最优随机产出水平的47.2%（表明既定产出水平下能节约52.8%的投入）。可见，产业未能发掘现有科技资源和技术潜力，资源使用效率、管理水平及产业技术实际利用率低。尽管产业平均技术效率不高，但总体是逐年增长的。
（2）航空航天产业技术效率区域分析。由于地域禀赋、国家政策不同造成我国东中西部经济发展呈现东强西弱。产业区域技术效率的具体情况（见表4）：各个区域技术效率存在显著差异；东西部增长较快，中部略微增长，所以2000年前原本领先的中部被东部赶超。各省市技术效率排行中，中部的黑龙江和江西排在第一和第三，技术效率值分别为0.85和0.75；大部分东部省市排名都很靠前；西部省市排名全部靠后，甘肃和山西技术效率值最低只有0.23。
航空航天产业区域技术效率差异显著，最高省市和最低省市相差高达0.62。黑龙江、广东、江西高效利用了现有技术，效率值都在0.75以上；吉林、甘肃和山西效率最低；9省市技术效率不足0.4。从各省市的变动趋势来看：高效率省市（≥0.60）除辽宁2003年前增长快速外的变化起伏；陕西、四川、甘肃、贵州、河北等低效率省市（≤0.3）正逐步释放内部潜力保持低速持续增长。
黑龙江研发投入处于中等且逐年增长、企业规模领先，产出水平很高，因而技术效率最高。黑龙江是工业发展的摇篮，产业全国影响大，其中哈尔滨民航产业发展也很突出。广东位于沿海地区，能吸引众多外资和高技术人才，企业规模虽然递减但处于全国领先，即使研发投入不高但产出规模大。尽管广东没有被纳入军事航空制造业布局，但在航空关联制造业相关领域国内市场占有率名列前茅，并在2010年推行《广东省航空产业发展规划（2010～2025年）》促进产业发展。
山西、甘肃位于内陆或经济不发达地区，产业发展相对较为缓慢，技术效率值偏低。山西技术效率值总体下降；吉林技术效率大致维持在同一水平；甘肃的技术效率逐年缓慢提高；这些变化一部分是由于受当地经济发展的影响，一部分也与国家政策支持力度和国防科技工业布局有关。
四、 结论和建议
航空航天产业发展过程应重点关注技术效率问题。文章用SFA法实证测度了1995年～2011年航空航天产业的技术效率，并对时间、地区特征、人力资本素质、研发投入、企业规模和制度等技术无效率因素进行了分析，得出如下结果：
1. 我国航空航天产业技术效率水平较低，研究期内均值只有0.472。技术效率各年均值波动增长，虽然从0.374上升到0.539，但仍有46%的上升空间。从无效率因素来看，时间趋势不是很显著；人力资本素质、企业规模、制度因素对技术效率具有积极的影响，应适当加大或提高这部分的水平；研发投入作用消极，应对投入结构进行调整。
2. 航空航天产业技术效率存在区域差异，区域效率均值排序为东部>中部>西部，黑龙江、广东、江西技术效率值排名前三，吉林、甘肃和山西排名最末。值得注意的是，研究期间内西部技术效率持续稳定的增长，中部是早期处于领先的情况下后期被东部赶超。
综上所述，人力资本素质、企业规模和制度等因素对航空航天产业技术效率具有积极影响，研发投入的作用是消极的。为了加快我国航空航天产业的增长，不仅需要完善教育、培训和人力资源开发体系，也应当扩大企业规模、使之形成规模效应，并推进市场化改革，保证所需人才、基础设施和制度支撑条件，此外也应改革国防科研体系，在改革研发投入结构的基础上提高研发投入，最终促进产业发展。
参考文献：
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7.钟卫.中国区域R&D投入绩效的统计评价.统计与决策，2011，（7）：91-93.
关键词：空气动力学；航空航天；发展
Key words: aerodynamics; aeronautics and astronautics; development
中图分类号：[O355] 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）36-0227-01
0引言
空气动力学是研究物体在同气体做相对运动时的气体流动规律、受力特性以及伴随发证的物理变化，是力学的一个分支。空气动力学是建立在流体力学的基础上，伴随喷气推进技术和航空工业也逐渐发展起来的一门学科。
今后十年或更长一些时间内，航空航天技术必将有更大发展，正在研制和有可能开始投入研制的航空航天飞行器将主要有：高机动性作战飞机、无人侦察作战飞机、武装直升机、大型高速民航机和军用运输机、可重复使用的高超声速空天飞行器、微型飞行器、地效飞行器、智能控制可变形体飞行器等。上述这些飞行器的研制，对空气动力学发展提出的许多具有挑战性的课题，它们一般都涉及高度非定常、非线性、包括物理/化学变化效应，跨越力、热、电磁多种学科，从微观到宏观多种尺度的时/空瞬变流场等，都有很大的难度。空气动力学涉及的多学科、多目标优化，已成为重要的研究领域。下面给出几个空气动力学未来发展需要重点研究的几项课题。
1湍流理论、涡结构、转披和分离机制及主动涡控制技术
流动现象大致可以分为层流和湍流两大类。对层流的研究已经达到了相当成熟的阶段，而对湍流的研究则一直进展缓慢。19世纪初人们认为湍流是一种完全不规则的随机运动，因此，雷诺首创用统计平均方法来描叙湍流运动。1937年泰勒和冯・卡门对湍流下过定义，认为湍流是一种不规则运动，它在流体流过固壁或相邻不同速度流体层相互流过时产生。后来欣策在此基础上予以补充，说明湍流的速度、压强、温度等量在时间与空间坐标中是随机变化的。从20世纪70年代初开始，很多人认为湍流并不是完全随机的运动，而是存在一种可以被检测和显示的拟序结构，也称大涡拟序结构。它的处理与随机的小涡结构不同，它在切变湍流的脉动生成和发展中起主导作用。但是人们对这个说法仍存在争议，有人认为这种大尺度结构不属于湍流的范畴，而有人认为这是湍流的一种表现形式。目前大多数人的观点是：湍流由各种大小和涡量的涡旋叠加而成，其中最大涡尺度与流动环境密切相关，最小涡尺度则由赫性确定；流体在运动过程中涡旋不断破碎、合并，流体质点轨迹不断变化；在某些情况下，流场做完全随机的运动，在另一些情况下，流场随机运动与拟序运动并存。
2气动光学与气动声学
气动光学研究空气动力流场中密度、温度、压力等参数的不均匀变化和脉动特性引起的光线偏折、相位变化等造成的图像偏移、抖动、模糊、强度衰减以及光波在大气中传输时产生的折射、散射、吸收等现象对光传播和光学成像影响。
气动光学对进攻性或防御性高速成像制导武器的目标自动跟踪和瞄准误差有重要影响；对空中侦察、照相的影响是引起图像模糊和定位误差；对激光武器的影响是引起瞄准误差以及靶的聚焦能量衰减，最终造成损伤、摧毁作用的减弱。
流场特性预示是气动光学效应的研究基础。目前，包括激波、剪切层、喷流、湍流、旋涡运动及其相互干扰作用的各种复杂流场变化以及气动加热形成的热辐射影响预示方法都有自己的局限性，必须进一步深人研究和开发满足不同需求的高速流场数值预示方法包括雷诺平均NS方程、大涡模拟和直接数值模拟方法的研究，开展化学非平衡/高温辐射流场的藕合计算方法研究。要大力发展湍流流场试验测试技术，精确测量流场中的各种湍流平均量和脉动量以及它们的时空分布特征。建立和发展高速流场中气动力/热耦合环境下的模拟验证设备和相应测试手段，进一步探索高温流场红外辐射机理及其试验预测方法。要进一步深人研究目标图像和光波传输特征等基本气动光学参数的理论计算及数值仿真及气动光学传输效应验证试验方法，开展流场控制原理、气体热辐射抑制原理及气动光学效应的校正工作。气动声学研究空气动力流场中喷流、激波、分离流、旋涡、边界层压力等脉动引起的噪声辐射及其他声学效应。气动噪声是决定飞行器结构疲劳动强度和仪器舱噪声振动环境的主要因素，对物体表面边界层转挨和阻力特性也有密切的联系。主要研究内容包括：湍流边界层压力脉动特性和噪声产生的机理，激波振荡、分离旋涡、波涡干扰、喷流及其与外部流场的相互作用，物体表面沟槽、空穴、突起物和部件间干扰产生气动噪声的机制、理论和数值预测以及试验研究方法，气动噪声的主动、被动控制技术，噪声抑制机制和降噪原理和方法研究等。
3MAV与低Re数流动
低Re数空气动力学是微型飞行器研制的基础。由于微型飞行器尺度小，飞行速度低，对应的R。数范围为102-104量级。在这样的低R。数下是层流主导的流动，对流动参数的变化非常敏感，在飞行过程中，微小的参数变化都可能使翼面上出现层流分离，形成很大的分离泡，而且一旦分离就很难再附，气动特性明显下降，最大升阻比一般只有3-5左右。在这种条件下，如果按照传统的气动理论设计出的微型飞行器，有效载荷能力非常小，很难满足任务要求。
人们从仿生学研究中得到启示，鸟类和昆虫在飞行过程中能够产生比现有理论预示大得多的有效升力，因此，探讨新的高升力机制成为微型飞行器研制中的关键气动力问题之一。因内外在这方面都开展了很多研究，对扑翼、旋翼和其他仿生飞行模式，进行了广泛的研究，揭示了高升力产生的新机制。微型飞行器面向实用化遇到的另一个重要问题是如何在较大的外界环境干扰(如强风、大气湍流等)下保持稳定飞行，常规的空气舵面控制对非常小尺度、低Re数情况，很难提供足够的控制力，看来，人们也许会从昆虫和鸟类翅膀在飞行中的柔性变形和对外界扰动的自适应外形变化中得到启示。此外，已有的分析计算结果已经表明，低Re数情况下，非定常效应起着非常明显的作用，可以在很大程度上改变流场特性。这些都是有待深入研究的问题。
飞行器设计与工程，顾名思义，就是设计先进的飞行器，主要面向航空飞行器设计。本专业方向具有较强的行业特色，航空航天工程是基本的服务方向；同时，在民用工程领域有广阔的市场。轰动世界的“阿波罗登月计划”“神舟”飞船等，都是本专业的杰作。
2.学业导航
本专业学生主要学习飞行器设计方面的基本理论和基本知识，受到航空航天飞行器工程方面的基本训练后，具有参与飞行器总体和部件设计方面的基本能力。
主干学科：航空宇航科学与技术、力学、机械学。
主要课程：材料力学、机械设计、弹性力学、结构力学、流体力学与空气动力学基础、飞行器动力学、飞行力学、力学性能与结构强度、试验技术、自动控制理论、飞行器总体设计、结构设计、复合材料设计与分析、空间制导控制、传热学与热防护等。
3.发展前景
在轰炸机、运输机、民航飞机等其他机型上面，中国与世界先进水平存在着不小的差距。各航空公司使用的大型民航飞机都是进口的，目前国内没有能力生产。本专业极具发展空间。
二、人才塑造
1.考生潜质
对数学、物理等有比较浓厚的兴趣。常查询航天飞机的资料，对航天飞机感兴趣，对飞机导航系统感兴趣。喜欢飞机模型，常看人造地球卫星发射的实况转播。渴望当一名宇航员。注意了解宇宙飞船的材料，常收集宇宙飞船的模型等等。
2.学成之后
本专业培养的工程技术人员和研究人员，具备较好的数学、力学基础知识和飞行器工程基本理论，同时有较强的飞行器总体结构设计与强度分析、试验的能力。
3.职场纵横
本专业毕业生能从事飞行器(包括航天器与运载器)总体设计、结构设计与研究、结构强度分析与试验，通用机械设计及制造等多方面的工作。
一、专业简介
1.专业初识
飞行器动力工程专业主要以航空发动机为研究对象，其目的就是生产出高效、实用、先进的航空发动机。由于航空发动机为载人飞行器提供动力，其在高速飞行、高性能和高可靠性等方面要求都极为严格，因此飞行器动力装置在动力工程领域一直处于技术领先地位并带动了相关学科的发展。
2.学业导航
本专业学生主要学习有关飞行器动力装置的基础理论和基本知识，受到机械工程设计、实验测试和计算机应用等方面的基本训练，具有飞行器动力装置及控制系统的设计、实验和运行维护等方面的基本能力。
主干学科：机械工程、力学、动力工程与工程热物理。
主要课程：机械原理及机械设计、电工与电子技术、工程力学、自动控制原理、工程热力学、传热学、流体(含气体)力学、动力装置原理及结构、动力装置制造工艺学、动力装置测试技术等。
3.发展前景
我国航天、航空事业的迅速发展，展示了本专业良好的发展前景。
二、人才塑造
1.考生潜质
具备扎实的数学、物理等方面的理论知识，掌握外语、计算机等必备工具。对飞行器的燃料装置感兴趣，了解飞行原理。常研究宇宙飞船的燃料，关注飞机的新燃料。常搜集飞行器动力资料，对飞机动力系统感兴趣，了解导弹动力装置等等。
2.学成之后
本专业培养具备飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面知识的专门人才。
3.职场纵横
本专业毕业生可以在航空、航天、交通、能源、环境等部门从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面的工作。
一、专业简介
1.专业初识
飞行器制造工程专业是国防科工委重点建设专业，主要研究探索更方便、更快捷、更可靠的飞行器制造工艺、方法。本专业属于机械制造范畴，需要有很强的实践能力，不仅要学习机械制造的各种工艺、整套方法和流程，而且要对飞行器的设计有一定了解。
2.学业导航
本专业学生主要学习自然科学基础知识、制造工程基本理论和飞行器制造的基本理论和知识。通过各种实践性教学环节，培养运用所学的基本知识和技能，分析和解决飞行器制造工程中的实际问题的能力。
主干学科：机械工程、电子科学与技术、材料科学与工程。
主要课程：理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、航空工程材料、电工与电子技术、计算机技术、金属塑性成形原理、模具设计与制造、飞机零件加工与成形工艺、飞机装配工艺、飞机构造、计算机辅助飞机制造等。
3.发展前景
国内不仅在飞行器设计上与国外差距很大，在制造方面也有很大的差距。加强航空建设、国防建设，需要大批专门人才的不断努力，这预示着本专业前景十分广阔。
二、人才塑造
1.考生潜质
关注新型飞机，对飞机机械原理感兴趣，了解宇宙飞船的构造，收集过飞机图片资料，常观察各种飞机模型，希望做一名飞机设计师等等。
2.学成之后
本专业培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的专门人才。
3.职场纵横
本专业毕业生适应性强，社会需求量大，就业范围广，在广大科研院所、高科技产业和航空、机械、电子、计算机公司等单位都有用武之地。
一、专业简介
1.专业初识
飞行器环境与生命保障工程是以空间环境、生物技术、环境化工等学科为基础，研究飞行器救生系统为主，将人、机器、环境有机结合的复合型专业。目前，国内有三所高校开设了飞行器环境与生命保障工程专业：北京航空航天大学、哈尔滨工业大学和南京航空航天大学。
2.学业导航
本专业学生主要学习航空航天生理、空间环境工程、热控系统理论、控制理论、人机系统工程等基础理论，掌握从事航空航天环境模拟、控制与生命保障系统设计与研究所必需的基本知识和技能。
主干学科：动力工程与工程热物理、控制科学与工程。
主要课程：工程热力学、传热学、空间环境工程、航空航天生理学、控制理论、人机工效学、理论力学、材料力学、空调制冷技术、航空航天环境控制系统、航空航天安全工程、空间环境试验技术等。
3.发展前景
科学技术飞速发展，预示着航空航天技术广阔的发展前景。
二、人才塑造
1.考生潜质
喜欢关注宇航新闻，关注空间站的建设，对宇宙探索节目或介绍宇宙的文章感兴趣。对宇航员训练条件感兴趣，对宇航生物实验感兴趣。了解空间生理学，渴望了解外层空间等等。
2.学成之后
前言
航天科技是国家科研的重要前沿，但是随着科技发展的不断深入与科技含量的不断提高，使得航天科技研发的周期、风险与经费都大大增加，同时航天科技发展的不确定性也越来越高，为更好的促进航天科技的发展，需要在分析现有的航天科技管理模式的基础上对体制进行改革，以使得其能够适应现今快速发展的航天科技的战略需要。
1 航天科技管理发展现状
航天科技对于经济、科技的发展有着重要的促进作用。在国外，航天科技已经形成了较为完备的航天科技的管理体系以及航天科技/技术与装备的发展战略策略。但是在国内，对于航天科技的发展战略的研究还处于初步探索阶段，并未将航天科技管理作为一个主题来进行研究，仅仅在航天科技工业的发展战略研究中有一定的涉猎。在航天科技的发展过程中，通过引入创新发展战略，通过完善航天科技管理制度与管理机制，做好航天科技项目的立项与项目管理，以此来使得航天科技项目从立项、研究直至得出成果都有一套完善的航天科技管理制度来对其进行保驾护航，促进航天科技的发展进步。现今在航天科技的管理中缺乏系统性的航天科技战略管理框架，缺乏系统性的研究从而使得航天科技的管理长期以经验管理为主，其中，在航天科技的管理中主要以战略分析和战略制定为主要管理模式，忽视了对于航天科技管理战略实施监督控制，使得航天科技的战略管理并未取得良好的成果。因此，需要在分析借鉴国外同行成熟、先进的航天科技战略管理经验的基础上建立起符合我国航天科技战略管理需要的航天科技管理新模式，因此来提高航天科技项目的战略管理效率与效益，促进我国航天科技的高速、稳定的发展。
2 国外在航天科技与装备发展战略管理研究中的现状
国外在航天科技与装备战略发展中建立起了一套完善的管理机制，其中以美国和欧洲的航天局为主要代表，下文将对其航天科技与装备发展的战略管理模式进行分析介绍：（1）美国国家航空航天管理局对于航天科技与装备的战略发展主要分为三个层次，其中第一层次是管理局的战略管理，通过对航天科技项目的发展从规划、实施再到监督与控制，建立起一个完善的航天科技项目监督管理反馈回路以确保航天科技项目的规划和项目实时的紧密贴合，并对航天科技项目的实施进度进行监督与反馈控制，以确保航天科技项目的顺利实施。在航天科技项目战略管理的过程中，其主要依靠的是航天科技项目的战略管理原则，以确保航天科技项目研究工作的顺利展开。在航天科技项目的管理过程中通过三委员会的相互作用来构建起航天科技项目的监督管理体系。在战略规划阶段主要通过科学的研究确定NASA的近期及远期的发展规划并做好航天科技项目的战略管理与战略框架责任的安排。在项目实施阶段，则主要负责实施计划的责任安排。在航天科技项目的监督与控制环节，则主要通过内部的评估与评审，建立其内、外部的评价矩阵，负责航天科技项目实施的监督与控制。在第一层的航天科技项目的战略管理中，需要建立起精益治理、责任与决策以及考核与平衡、财务管理等方面的协调与管理，以确保航天科技项目的顺利实施。
在航天科技项目的第二层战略管理阶段，需要做好对于NASA下属企业的航天科技项目战略管理的延伸，在NASA总体战略的指导下，对科技项目的管理流程尤其是战略规划流程进行详细的细化和划分，确保航天科技项目的顺利实施。第三层为航天科技组件的战略管理，做好对于航天科技的实施计划、技术战略的应用以及商业化和教育战略的实施和布局，确保航天科技项目战略的顺利实行，与此同时，NASA对于航天科技项目的群和项目的组合管理的应用也十分重视，通过制定程序文件来对其进行专门的指导和规范。在欧洲航天局（ESA）中为航天科技的发展制定了终点-终点的航天科技战略管理框架，在航天科技的战略管理中主要从以下几个方面入手：为未来航天科技的发展项目建立和准备相应的技术储备、建立起完善的航天科技技术创新奖励机制、支持航天科技的发展并积极参与外部市场的竞争、做好关键技术的独立研发与掌握、积极做好航天科技在非航天领域的应用与商业化方向的应用。同时在航天科技项目的战略发展中，还需要将不同类型的技术项目群整合到统一的技术规划流程中，确保航天科技项目的管理流程更为透明、高效。ESA是多个国家共同组建的，因此在航天科技的管理中需要做好各方的协调，为保障技术发展战略的顺利实施，ESA通过建立欧洲航天技术平台来完成各成员国之间的协调与技术的一体化，在航天科技的战略管理上，ESA在其航天科技项目的战略管理框架中都有着明确的要求与体现，为做好航天科技项目的规范化管理建立起了良好的管理体系。
3 做好我国航天科技项目的管理
相较于国外成熟、完善的航天科技项目的管理体系，我国在航天科技项目的管理上欠缺的是系统性的航天科技战略管理框架，且长期处于以经验管理的状态，其中对于航天科技项目的管理的重点放在战略分析和战略制定上，对于航天科技战略的实施和监督与控制有所欠缺。因此，在研究和借鉴NASA和ESA等在航天科技项目发展与战略管理方面的经验，在了解其在理论研究、战略管理模式以及战略管理原则等方面的研究进展的基础上对国内航天科技项目的管理进行补充与完善，从管理机制与治理结构方面入手，明确在航天科技管理中各职能层、企事业层等的职责与特点，建立起符合我国航天科技发展需求的战略管理框架与管理原则，并以此为基础指导航天科技项目的战略管理，促进航天科技项目的顺利实施。
4 结束语
航天科技项目的战略管理对于促进航天科技项目的发展有着重要的意义，文章在分析了NASA和ESA发展特点的基础上对如何做好我国航天科技项目的战略管理提出了几点建议。
参考文献
中图分类号：TP212;TP274 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）03-0070-02
1 背景概述
近年来，我国航空航天技术取得了快速的发展，智能数据采集装置也越来越多被应用于航空设计中，满足了我国航空航天发展的需要。智能数据采集装置是整个航空航天系统中的重要装置，它直接影响了我国航空航天设计的整体性能。将基于光纤以太网的智能数据采集装置应用于我国航空航天设计中，有利于我国航天设计整体性能的优化。
智能数据采集装置在航空航天设计中一般被应用于对相关直流电压及各种开关量进行采集，实现监控系统及告警节点的通信功能。监控系统对它们进行统一的监控和控制。但是，由于相关因素的制约，通信效率相对比较低，带宽也比较小，无论是监控策略还是相关装置的数字化都不够灵活。光纤的通信性能体积比较小，相对比较优越，带宽容量大，抗干扰能力很强。同时其改造成本相对比较低，有利于社会效益和经济效益的同步实现，能够从根本上提升通信质量。
2 智能数据采集装置的硬件设计
2.1 直流电压采集电路
直流电压采集电路需要直流电压采样通道对相关电路进行选择，然后对直流控制母线和合闸母线进行相应的电压采集。蓄电池组电压和霍尔线圈剩余电流所转换的电压采集电路都可以用这种方式进行电压采集。将其应用于航空航天设计过程中，能够保证其整体采集装置性能的优化，从根本上提高我国航空航天设计水平，实现航空设计过程中各项基础设备的优化[1]。
2.2 交流量采集电路
交流量采集电路由交流电压和电流的采集电路组成，能够对进线电源的电压、电流、有功和无功信息进行监控。交流采集电路的原理是在主备二路进线三相交流电压采集通过互感器降压和隔离之后，用AC/DC的有效值将芯片转换成直流电压，然后将相关结果输入芯片中来采集电压值[2]。
光耦继电器选择电路通过相关的芯片来实现，通过对输出管脚进行配置来选择合适的采样通道。降压与隔离电路对采集电流或电压通道的选择是通过电压互感器将输入端和采集端进行隔离，然后通过多路通道复用芯片CD4051实现的。有效值芯片AD736将交流电压转换成直流电压输出，然后经过电阻进行分压和电容滤波，进行相关采样。依据相关的采样数据能够进行相应的数据信息处理和有功无功的相关计算[3]。
2.3 开关量采集电路
开关量采集电路主要对各种开关的状态量、控制母线出线开关量、合闸母线出线开关量等状态量进行采集。在航空设计过程中，相关设计人员要认识到开关量采集电路系统的重要作用，结合开关量采集电路的实际发展情况和性能，对其进行优化设计。技术人员可以对开关量采集电路进行设计，依据不同的需求对路数进行不同的设置。
线路数量随着性能的需求变化而变化。设计人员在开关量采集电路的设计过程中要针对实际的航空需求来开展，避免线路设置的盲目性和不合理等。开关量输入的公共端都是相同的，其开入电源都是由内部电路依据相关情况提供的。
2.4 开出量控制电路
开出量控制电路是航空设计过程中的重要组成部分。它直接影响了设备的总体性能。开出量控制电路是结合相应的控制策略，对继电器的动作进行自动控制，以满足其告警、控制和状态等相关需求。可以对TLP521芯片的输入端引脚的高低电平进行控制，来实现继电器的相关动作，低电平控制继电器开出。设计人员在对开出量控制电路进行设计的过程中要结合设备的具体运行情况进行合理的规划和安排。
2.5 光纤以太网线路
本文通过对传统的串口通信模式进行改变，并将光纤通信应用于以太网线路中，提高整体通信质量。这些通信过程中，采用以太网数据报送文件对传输数据进行封装，以提高数据的传输质量和效率，并结合直流电源系统对数据吞吐量进行相应的要求。
光纤以太网线路主要由网络隔离变压器、光纤收发器、光电转换和收发一体化模块组成。通过相关的硬件电路实现以太网和光纤的桥接。网络隔离变压器采用的是TS6121C芯片，光纤收发器则是采用传输容量为的IP113A芯片[4]。
3 智能数据采集装置的软件设计
3.1 改进的控制策略
由于发展水平的制约，传统的智能数据采集装置不能满足相关的软件设计要求，通过监控装置实现的，智能数据采集装置对数据的反馈和相关控制命令的执行过程都相对比较复杂。不仅需要对下位装置进行逐个轮询，而且需要在下位装置的相关数据交换完成之后，才能进行下一个数据的交换，不仅浪费时间，而且不利于及时发现数据传输过程中的异常。
将光纤以太网应用于数据采集装置中，能够对控制策略进行相应的提升和优化。当智能数据采集装置在数据和信息的采集过程中发生问题，可以实现实时主动上传，并且对其他数据没有影响。
如果出现故障，能够及时将故障信息反馈给相关的监控装置。然后监控装置结合数据采集的具体情况对实时控制处理信息进行下放。
3.2 流程设计
软件流程设计由数据处理、采样和监控装置通信交互三部分组成。技术人员可以通过定时中断对开关状态量进行采集。并根据相关的采集数据和通信信息对相关数据进行解码，严格按照相关要求和流程进行相应的规划，从根本上提升整体设计质量[5]。
4 结 语
以光纤以太网为前提的智能数据采集装置不仅能够避免复杂电磁环境中受到干扰，而且能够实现数据采集和显示以及故障处理的实效性，有利于监控装置和采集装置进行相关的数据交流，实现了数据交换方式的多样化。
技术人员要充分认识到以光纤以太网为前提的智能数据采集装置在航空航天设计过程中的重要作用，从根本上对智能数据采集装置进行优化，以提高我国航空航天设计水平。
参考文献：
[1] 梁彩云，谢业平，李泳凡，等.飞/发性能一体化技术在航空发动机设计 中的应用[J].航空发动机，2015，（3）.
[2] 陈起磊，王志新.基于DSP永磁智能断路器数据采集系统的分析与设 计[J].低压电器，2012，（1）.
高新技术开发区是一个独立的区，不属于任何区。高新技术产业开发区是指中国改革开放后在一些知识密集、技术密集的大中城市和沿海地区建立的发展高新技术的产业开发区。高新技术范围将根据国内外高新技术的不断发展而进行补充和修订。
高新技术的范围包括：微电子科学和电子信息技术，空间科学和航空航天技术，材料科学和新材料技术，光电子科学和光机电一体化技术，生命科学和生物工程技术，能源科学和新能源、高效节能技术，生态科学和环境保护技术，地球科学和海洋工程技术，基本物质科学和辐射技术，医药科学和生物医学工程，其它在传统产业基础上应用的新工艺、新技术。
（来源：文章屋网 ）
