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航空航天技术论文范文

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航空航天技术论文

第1篇

关键词:航空航天材料;专业英语;教学;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)40-0092-02

航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料,是航空航天工程技术发展的决定性因素之一,也是材料科学中富有开拓性的一个分支。飞行器及其装置的设计,不断地向材料工程提出新的课题,推动了航空航天材料科学的进步。各种先进材料的出现也为飞行器及其装置的设计提供更多的可设计性,极大地促进了航空航天技术的发展。因此,先进航空航天材料的开发、研究与应用反映了一个国家的工业水平与航空航天技术,关系到一个国家的综合实力与国际影响力。因此,各国都把先进材料的研究和开发放在重要地位。尽管我国近年来在航空航天材料的研发方面取得了巨大进展,但仍然与发达国家存在较大的差距。因此,需要不断学习和引进国外的先进技术和经验。而国外相关资料都是英文出版,这就需要航空航天材料方向的学生具有较高的材料科学与工程专业英语的听、说、读、写能力,以完成获取专业所需信息等任务。

材料科学与工程专业英语是一门语言应用与材料专业知识紧密结合的课程。它不但涉及英语科技文体的语法特征和材料专业技术文献的语言特点,而且涉及一定的专业技术内容及科技信息交流。课程目标是培养学生具有较强的专业文献的阅读能力,进一步提高学生的听、说、写、译能力,使学生能够熟练应用英语交流、获取知识。同时促进学生掌握良好的语言学习方法,提高文化素养,以适应社会发展和航空航天技术进步的需要。课程的教学目标是:掌握一定量的与材料科学与工程专业有关的常用单词和常用词组,并掌握一定的构词法知识,具有识别生词的能力,能顺利阅读专业相关的英文原版教科书、参考书及专业论文。但现行的教学模式在教学管理与培养方式中存在许多问题亟待解决,目前也没有针对航空航天方向的材料科学与工程专业英语教材。因此,迫切需要完善教学内容,优化教学方式,改编教材,以全面提高材料科学与工程专业英语的教学质量。

一、改编现有专业教材,扩展学生专业视野

浏览现有大部分的《材料科学与工程专业英语》教材可发现,内容基本是《材料科学概论》或《材料科学基础》的英文版本的改编,实际是英文版的专业教材,不具专业英语教材特点。而且教材内容的更新速度慢,与国际上材料科学的快速发展不相适应,学生阅读起来单调、枯燥。因此,在现有教材的基础上,急需编写新版实用性教材。新版教材需兼顾英语的语法特点和材料专业技术知识,既强调专业基础理论知识又涵盖国际研究前沿趋势。

从提高学生的听、说、读、写及翻译的综合能力着手,按照从难到易的教材内容顺序,突出航空航天行业背景及新技术特点,完成《材料科学与工程专业外语》教材的设计与撰写。从教材章节编排上,按照先介绍语言知识后介绍材料专业的顺序布局。可以在开始的章节介绍科技英语的构词、语法的特点以及专业学术文章的撰写规则。随后的几个章节,简单介绍材料的基础理论知识,学生可以结合以前学习的材料专业知识进行这部分的学习。目的是给学生介绍英文专业词汇,让学生逐渐熟悉专业英语的阅读。随后,在材料学的专业知识内容上,结合专业基础课程,着重介绍和航空航天技术紧密相关的材料研究内容,例如飞机结构复合材料、高温材料、隐身材料、非晶材料、太阳能材料等。同时,为了进一步提高学生阅读和理解专业文献资料的能力,提高学生从专业文献中获取重要信息和跟踪学术研究前沿的能力,教材还可以向学生介绍利用互联网站和相关的学术期刊网站获取最新专业文献的方法。并且,从材料专业高质量的国际期刊上精心选取一些难度适中的综述性和研究型的论文作为课堂教学内容。由于这些论文内容新颖且紧密跟踪本领域的研究前沿,学生也易于接受。这样,既提高了教学效果,也使学生对专业英语的重要性有了更深地认识和理解。

二、丰富课堂教学内容,夯实学生基本功

调研各高校材料专业的本科生教学计划,发现专业英语课程设置在第七至第八学期,大四学生对英语学习逐渐变得陌生,如果直接面对专业英语的学习,势必会造成学生学习的困难。因此,教师除了教授教材的内容外,可以适当拓展相关内容的英语学习,提高学生的学习兴趣。

从知识结构设置上,可以根据学生毕业后学习、就业及工作的实际需要,突出对学生专业英语实际应用能力的培养和训练。为了突出实际应用能力培养及常用交流,可按照先读后写,先听后说的思路,来对学生进行专业英语实际应用能力的训练。通过由学习模仿到实际应用的教学模式,重点培养撰写英文摘要、写推荐信、求职信、会议常用发言以及模拟求职对话等能力。除此而外,还可以就学生即将面临的毕业设计论文撰写,展开介绍和讲评。“学以致用”,而实际应用是学生学习的动力。学生一旦体会到能从专业外语的学习中获益,便会提高学习的积极性,促进专业英语的教学。

为了增加教学内容的趣味性,在实际教学过程中增加一些与课文内容相关的最新外文视频。材料科学与工程是一个大专业,其中又有金属材料、高分子材料及陶瓷材料等二级专业,因此除了完成教材的教学内容外,还应针对不同专业分门别类地介绍材料的最新的实际应用。介绍时,可以从互联网上搜索最新的文字资料,也可以搜索最新的视频资料,其中视频资料更生动,因此受到学生们的欢迎。比如在讲解金属材料和复合材料时,可以给学生播放波音、空客等制造飞机发动机及机身结构的最新技术视频。还可以通过播放如太阳能电池、风力发电技术及3D打印技术等视频,加深学生对陶瓷材料、功能材料及复合材料在新能源及新技术领域的应用认识。因此,通过利用多媒体技术的视频资料,不但可以提高学生的英语听力,扩充学生的词汇量,还可以使学生在轻松的学习氛围中了解相关技术的应用前沿,深化在学生对航空航天材料科学与工程的认识。

三、改革课堂教学方法,提高课堂教学质量

材料专业英语是一种正规的书面体,专业词汇多词形复杂、句子长,且与专业知识结合紧密,相对于基础英语来说,缺少文学作品中的韵律、节奏感,读起来抽象、枯燥,造成教师讲授、学生学习的兴趣不高。如果采用传统的专业课程的讲课为主的教学方法,势必不能有良好的教学效果。因此,应该结合英语课堂教学和专业课的教学特点,采取多元化的教学方法,对学生进行课堂教学。

可以采取英语课堂的教学,让学生随堂朗读教材内容,学生在读的过程中,既熟悉了教材内容,又对英语的“说”有提高。随后,对学生进行分组,讨论分析教材内容,或者也可以提出一个小话题,学生可进行问题的分析并提出解决方案。这样,既提高了学生的英语口语技能,也加强了学生分析专业问题的能力。课后布置适量的课后翻译作业,可以是对教材内容的翻译也可以是对课堂增补内容的翻译,通过英汉互译的环节,巩固课堂教学内容。在课程结束前,还可以穿插学生就自己的毕业设计方向,做一个简短的英文讲座,既可以对课堂教学效果进行测试,也可以提高同学们的口头表达能力,增加同学们英语交流的信心。

在进行课堂教学的时候,如前所述,可以围绕课堂教学时的内容,充分利用互联网技术,为学生补充国际上航空航天材料的最新研究成果和先进的应用实例,可以是文字资料也可以是视频文件的学习。进行文字资料的学习时,可以采用先朗读后分析、翻译的方法,逐步分解。进行视频资料的学习时,教师应提前将语音资料转换成文本资料,课堂上可以进行边视听边进行讲解,让学生在愉快的氛围中进行学习,进而达到良好的课堂效果。

四、结语

我国航空航天技术的发展对航空航天材料的研究提出更高要求。航空航天材料的研究人员必须及时关注国际发展,密切和国外学术交流,才能保障材料领域的不断进步,这就对科技人员的专业英语要求也不断提高。因此,通过对航空航天材料专业英语教材、课堂教学内容与方法的改革与优化,来全面培养学生的读、听、说、写、译的综合能力,增强学生的国际竞争力,为航空航天材料技术领域输送优秀人才。

参考文献:

[1]李成功.航空航天材料[M].国防工业出版社,2002.

[2]鲁红典,邵国泉,谢劲松.对材料科学与工程专业英语教学的思考[J].贵州师范学院学报,2013,(04).

[3]马彦青,魏忠,陈凯.《专业英语》课程的教学探索――以材料科学与工程专业为例[J].教育教学论坛,2015,5(21).

[4]陆江银,王春晓.化工专业英语教学方法探讨[J].黑龙江教育学院学报,2011,(01).

[5]孙丽丽,毕凤琴,张旭昀.金属材料工程专业英语教学改革实践的认识与思考[J].时代教育(教育教学),2010,(05).

[6]徐征,陈利生,余宇楠.关于高职院校冶金工程专业英语教材建设的思考[J].中国校外教育,2011,(11).

[7]董世艳.石油相关专业研究生专业英语词汇学习策略研究[D].长江大学,2013.

第2篇

英文名称:Journal of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(Social Sciences)

主管单位:国家国防科学技术工业委员会

主办单位:南京航空航天大学

出版周期:季刊

出版地址:江苏省南京市

种:中文

本:16开

国际刊号:1671-2129

国内刊号:32-1548/C

邮发代号:

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1999

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Caj-cd规范获奖期刊

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第3篇

关键词:航空航天专业;人才培养模式;课程体系

中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2015)30-0145-02

引言

航空航天代表了科技和工业发展的最前沿,是促进国家科技发展、满足经济建设、增强国防安全和加快社会进步的重要力量。加强航空航天类高校教育,培养一批具有高素质、创新能力的航空航天类专业人才是服务我国战略发展的必然需求。航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,培养适应国际竞争的航空航天类本科人才,是我国航空航天科技发展的关键。当前,以美、俄为代表的航空航天大国都建设了自己特色的航空航天专业院系,开展了多年的教学实践,具有丰富的经验。论文旨在通过材料的梳理,了解国外航空航天专业人才培养模式,对国际一流大学航空航天类专业设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究,从中总结经验,为国内航空航天类专业教学教改提供参考。

一、国外著名航空航天院系

(一)美国著名航空航天院系

美国是世界上航空航天类研究最发达、人才培养最成功的国家,其人才培养主要依赖其国内的大学。比较有代表性的有麻省理工学院和斯坦福大学。

麻省理工学院航空航天类教学与科研由航空航天系负责,下设三个部门,分别是信息部、航空系统部、飞行器技术部。信息部分主要研究航天系统有关的信息获取、处理、传输技术,如卫星通信、高空侦察、空中通信、集成防御系统等,负责教授导航、制导、控制、通信、网络、实时软硬件系统等课程。航空系统部门主要研究航空航天高复杂性系统的设计、制造、操作方法,教授最优化方法、故障诊断、系统容错等课程,建有人机实验室、空间系统实验室、国际空运中心、操控台研究中心、复杂系统研究实验室等。飞行器技术部门负责计算方法、流体力学、推进技术、材料科学、结构技术等的研究和教学,建有宇航计算设计实验室、空气涡轮实验室、宇航微小结构协会、空间推进实验室、先进材料和结构技术实验室等。

斯坦福大学航空航天系隶属于工学院,承担航空专业的教学科研任务。该系的研究领域包括空气弹性变形及流体仿真、飞行器设计与控制、应用航空动力学、空气声学计算、流体动力学计算、动态系统计算、机器人控制、复杂材料与结构、湍流模拟、推进、高超声速流体、导航、控制系统辨识与优化、卫星工程、湍流与燃烧等。

(二)俄罗斯著名航空航天院系

俄罗斯也是航空航天强国,开设航空航天专业的主要学院有莫斯科国立航空学院、西伯利亚国立航空航天大学。莫斯科国立航空学院建于1930年,拥有12个学院,56个系,128个实验室,3个设计局,几个计算机中心,一个实验工厂,一套运动航空训练设施,一个莫斯科附近的飞机场,两个科研机构(应用力学和电气力学,低温研究)。该学院通常以数字编号代替学院名称,从一院到十二院分别为航空工程院、发动机院、控制系统院、信息与电力院、无线电电子学院、经济与管理院、航空航天院、机器人与智能系统院、应用数学和物理院、应用力学院、人文科学院、预科院。西伯利亚国立航空航天大学拥有空间研究及高技术学院和航天技术学院,设置了飞机制造系、航空发动机与能源装备系、飞行器管理系统系、航空导弹技术系、飞行器无线电技术系统系。

(三)欧洲著名航空航天院系

英国帝国理工学院在其工学院设置了航空系,主要负责飞机设计制造方面的研究与人才培养,包括航空动力学与航空结构学两个研究方向。航空动力学方向包含流体基础、航空飞行器设计、控制、生物医学、环境与工业关系等方面的研究。航空结构学方向包括计算力学、冲击与损伤、复合材料等方面的研究。

法国国家高等航天航空学院已经有90多年的历史,它位于欧洲航天业发展的中心地带,致力于培养顶尖的技术工程师,在研制协和式客机的工程师当中,有许多就是从法国高等航天航空学院毕业的。学院下设5个系和一个研究中心,分别是空气动力学、能源、推进系、结构与材料力学系、光电子与信号系、语言文化艺术系、航空宇航中心。

二、国外著名航空航天院系专业设置与课程体系

(一)学位与专业设置

国外著名航空航天院系多数是本科四年,研究生二年,英国有本科3年,研究生1年。俄罗斯不同,如莫斯科国立航空学院预科1年、本科4年、硕士2年、博士3年。在学位设置上,各个院校有所不同,归纳起来,主要有工学学士、航空航天工程学士、航空工学学士、航空航天工学学士、航空工程理科硕士、航空航天工程学士、航空与宇航工程学士、航空学理科硕士、航空与航天学理科硕士、机械与航天工程理科硕士。

(二)国外著名航空航天院系课程体系

麻省理工学院(MIT)航空与航天专业是美国同领域中最有名的专业,其人才培养理念和课程设置世界闻名。MIT航空与航天系设有两个本科专业方向:航空与航天科学工程专业和航空与航天信息科学工程专业,两个方向的课程设置都建立在航空航天基础(核心)课程上,下面分别以A和B代指这两个专业。课程主要包括全校统一要求课程和系课程构成。全校统一要求课程包括基础科学课程(6门)、人文、艺术、社会科学课程(8门)、科学与技术限选课程(2门)、实验课程(1门);系课程包括系核心必修课程、专业课程、试验与进展课程,其中系核心必修课程包括一体化工程I、II、III、IV,计算机和工程问题求解引论,自动控制原理、动力学、随机系统分析、微分方程;专业课程中专业A包括空气动力学、结构力学、推进系统引论、航天工程中的计算方法,专业B包括航天系统的评估与控制、数字系统实验室介绍、实时系统与软件、交互系统工程、人为因素工程、自主决策原理;试验与进展课程包括飞行器工程、空间系统工程、试验项目I、试验项目II、飞行器进展、空间系统进展I、空间系统进展II。

(三)学时学分要求

1.学分组成。课程学分组成考虑教学环节,如MIT飞行动力学课程,总学分12分,构成包括课堂3分、实验1分、预习和复习8分。另外还有无学分课程,课程必修但无学分,如普林斯顿没有学分制、强调上课门数,斯坦福大学基础课程要求5门航空航天基础课程,专业课程4选3。英国大学一般不设立学分制,所有学生都按部就班完成规定课程的学习。

2.学分要求。美国大部分学校有明确的毕业学分数要求。如MIT航空航天工程系根据培养计划设课程学分,又分成4类,分别是核心课(core)108、专业领域课(professio-

nal area)48、实验和综合应用(experiment and Capstone)30、非限制性选修课(unrestrictived elective)48,总学分大于234学分。但是在学分数量并不统一,差异很悬殊,如密歇根128学分、MIT大于234学分、宾州州立132学分。航空航天专业必修课比例很高,有的高达90%以上,如斯坦福、佐治亚理工、普渡。另外还有只要求课程而不要求学分的,如普林斯顿毕业要求共36门课。

3.学时要求。有些大学要求学时达到一定数量,如悉尼大学本科至少192学时,研究生核心课程和选修课程,至少144学时。斯坦福大学研究生基础课程设置门数要求,其他按学时要求,数学(6个学时)、技术选修(12学时)、人文社科类选修(45学时)。

三、国外著名航空航天院系专业培养特色

归纳起来,国外著名航空航天院系在专业培养上具有如下特色。一是国外著名大学航空航天专业设置宽、窄各有特色。美英等专业设置以宽口径、大类培养为主,基本不针对特定航空航天器划分专业,学生专业方向只是体现在个别课程的选择上。俄罗斯、乌克兰等的专业划分细而精,如莫斯科国立航空学院几乎整个大学的院系专业就代表了航空航天器的各个不同部分,专业面向具体而明确。二是国外著名大学航空航天专业课程体系具有少而精且多样化特色。美英等课程每学期课程数量相对较少,但课业工作量不少。学生毕业所需学时学分也不少。美英等航空航天专业的课程必修多、选修少,完全学分制的作用并不明显,反映了航空航天专业的特殊性。课程学习课内外并重,还有较多实践环节、交流讨论、项目设计等。课程的环节丰富多样(如剑桥)。教授授课。三是注重通识教育与专业教育的结合。在通识教育上,在课程设置中有重视科技写作、科研道德规范、表达与交流、团队协作、人文素质培养和工程师就业指导。在专业教育上,强化多样化实践环节、注重专题课程和生产实习。四是注重综合素质和个性化培养。例如南安普敦大学设置有工程管理与相关法律的必修与选修课程,让学生学习在工程实践中如何领导团队、进行项目管理与风险评估、做出决策以及熟悉与之相关的法律知识。还会从工业部门请来客座教师来协助授课,并安排有相应的实践环节。针对个性化培养需求,在课程设置上具有较大的选择基数。

四、总结

航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,是航空航天类研究生人才的后备军。论文主要对国际一流大学航空航天类专业学位与专业设置、课程体系、学时学分要求点等方面进行了梳理,总结了人才培养特色,为国内航空航天类专业建设和教学教改提供参考。

参考文献:

[1]田正雨,李桦.麻省理工学院航空航天类本科生课程体系分析[J].高等教育研究学报,2010(1).

[2]MIT航空航天系战略计划[Z].北京航空航天大学高教所译.1991.

第4篇

摘 要

柔性机械臂作为柔性多体系统动力学分析与控制理论研究最直接的应用对象,由于其具有简明的物理模型以及易于计算机和实物模型试验实现的特点,已成为发展新1代机器人和航空航天技术的关键性课题。

本文主要讨论了旋转运动柔性梁实验平台机械系统和控制系统的设计。对于机械部分,组建了实验平台总体结构,进行了支架的设计,并将旋转轴和安装盘设计成1体。在控制部分,简略介绍了振动控制系统的硬件构成,详细介绍了运动控制系统的硬件和软件设计。在运动控制系统硬件部分,主控机采用PC机,选用交流伺服电机,并用DSP运动控制卡将其与计算机连接。运动控制卡采用PID控制原理、面向控制轴的命令并使柔性梁运行于T曲线模式。在运动控制系统软件部分采用Microsoft公司的Microsoft Visual C++ 6.0应用程序作为开发工具。并绘制了运动控制程序流程图,阐明了程序的原理。最后通过机械和控制系统集成,实现运动控制信号和振动控制信号的共享,完成柔性梁的精确定位和振动控制。

关键词:柔性多体动力学;柔性梁;运动控制;PID控制; DSP

The motion control system design of experiment platform

for the rotating flexible beam

Abstract:Flexible manipulator has been the most direct application for flexible multi-body system dynamics analysis and control theory.Because of it had simple physical model and easy to computer models and physical tests to achieve the characteristics, it has become a key subject of the development of the next generation robot, and aviation and aerospace technology.

This paper discusses the machinery and the control system design of the flexible beam experiment platform. In mechanical parts, formed a platform structure.The stent designed, rotation axis and installation disk designed into one. In Control part, briefly introduces the vibration control system hardware, introduces the movement of the control system hardware and software design carefully . In hardware part of the control system, using PC 、AC servo motor and DSP Motion Control Card to connect the two. Using PID control principles, the axis-oriented control orders enable flexible beam running on the T-curve model. In part of system software using Microsoft software companies Microsoft Visual C + + 6.0 application as development tool. And then painted the main computer control procedures frame, clarifying the principles of the program. At last, through machinery and control systems integration, the signal of motion control and vibration control shared each other. And then the flexible beam got precision position and vibration controlled in time.

Keywords: Flexible multi-body dynamics Flexible beam Motion control;

第5篇

本刊影响及收录情况:本刊主要刊载学术、技术类文章和有实用价值的研究课题、学术报告、科研成果等优秀技术性论文。在中国科技核心期刊扩展版中所属学科为TN类(无线电电子学、电信技术)。

按影响因子与学科排名:影响因子为0.548,在同类全国排名中位列第12名;

总被引频次与学科排名:被引频次为4 633,在同类全国排名中位列第2名;

基金论文比与学科排名;基金论文比为0.332,在同类全国排名中位列第29位;

来源文献量与学科排名:来源文献量为1 188,在同类全国排名中位列第6名。

收录情况:《现代电子技术》为中国学术期刊综合评价数据库来源期刊、RCCSE中国核心学术期刊(A)、中国新闻出版总署期刊资料库收藏期刊、中国期刊、中国科技期刊、知网、万方和维普等各大数据库全文收录期刊;为美国《乌利希期刊指南》收录期刊。

第6篇

关键词:航天学科;本科生;创新实践基地;建设

中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)03(b)-0000-00

1、引言

高等教育承担者人才培养、科学研究、社会服务和文化传承四大任务,其中,人才培养是核心。本科生教育是高等教育的基石,在整个高等教育体系中具有举足轻重的地位,世界一流大学无不高度重视本科教育。自1999年高校学校实施扩招以来,我国本科生招生一直维持庞大规模,2011年,全国高校院校招收本科生349万人。庞大的招生规模,使得本科生培养质量受到严峻挑战,尤其是作为本科生培养质量和教育教学改革效果重要衡量标准的创新能力和实践能力,存在严重缺失。2011年4月,总书记在清华大学建校100周年大会上指出,高等学校要创新教育教学方法,强化实践教学环节,形成人才培养新优势[1]。

近年来,国内高校积极借鉴国外大学本科生创新实践能力培养经验,努力探索适合我国高等教育实际的政策措施,其中,建立本科生创新实践基地是重要的方式。国外的剑桥大学、麻省理工学院、普度大学、波士顿大学等很早就已积极探索本科生创新实践活动组织形式,开设了形形的本科生创新实践项目,以航空航天专业为例,普度大学组织本科生开展了固液探空火箭和小型云在火箭的设计、加工制造和发射等全流程活动,波士顿大学本科生创新实践活动包括了探空火箭、纳星、临近空间浮空飞行器等诸多项目。据不完全统计,全世界目前有近100所大学在开展纳星研究,有50余所大学组织开展以高空气球为工具的临近空间探测等研究,其中,绝大多数项目都有本科生,甚至是高中毕业后即将入学的本科生发挥着重要作用。国内的浙江大学、华中科技大学、国防科技大学、西北工业大学、南京航空航天大学等国内重点高校相继建立了本科生创新实践基地[2~6],本科生创新能力、实践能力培养取得一定成绩,同时,创新实践基地建设也暴露出一些问题,如运动管理效率较低、创新实践项目设置不合理、创新文化氛围不足、师资队伍薄弱等[7]。

本论文结合国防科技大学无人飞行器本科生创新实践基地建设实践,对航天学科本科生创新实践基地建设问题进行分析研究,研究成果对于加强本科生创新实践基地建设和运行管理,促进本科生创新实践活动高效蓬勃发展,推动本科生创新实践能力提升,加快本科生整体培养质量跃升,具有重要的现实意义。

2、建设航天学科本科生创新实践基地的必要性

2000年以来,随着国家政策调整,航空航天事业地位日益突出,除传统航空航天院校外,高等院校尤其是工科院校,如清华大学、上海交通大学、西安交通大学、大连理工大学等纷纷设立航空航天专业,空天学科本科生招生规模日益扩大。对于航空航天这样的尖端科学技术,通过建设创新实践基地,鼓励本科生从事丰富多彩的创新实践项目,对于增强本科生专业认同感,激发创新激情,培养创新能力、实践能力和协同攻关能力等尤为重要。

2.1是强化本科生认同感、激发学习热情的需要

本科教育是高等教育的第一个阶段,刚刚结束高中阶段学习的本科生,对于高等学校专业的含义理解和认知程度十分有限,对所学专业未来应用领域和应用前景的认识更是少之又少,加上就业压力大等各种因素影响,导致很多航天专业本科生专业认同感缺失,缺乏学习兴趣,更谈不上学习激情,严重影响本科生培养质量,尤其是相对研究生阶段学习,本科阶段是夯实基础理论和学习能力的关键时期,薄弱的本科基础,会严重影响学生未来研究生阶段的学习,进而制约未来的发展。

建设本科生创新实践基地,使本科生在课程学习的同时,有机会参与卫星、运载火箭、无人机、高空科学气球等与所学专业有密切联系的创新实践活动,近距离接触与所学专业密切相关的科研项目和工程项目,可使本科生充分理解航天学科的应用方向和应用领域,认识所学专业的重大战略意义,了解所学专业的前沿发展动态,从而大大增强学生的专业认同感,加深专业认知度,激发浓厚的学习热情[8],打牢专业基础。

2.2是培养本科生创新能力与实践能力的需要

创新能力和实践能力培养历来受到国外高等学校高度重视,通过本科阶段学习培养良好的创新能力和实践能力,是本科生在研究生阶段可出高水平研究成果、走上工作岗位可堪大任的关键。受传统教育模式和教育观念影响,现阶段我国本科生教育对引导学生创新意识,鼓励学生参与创新实践活动,激发学生创新思维,培养学生创新能力和实践能力的关注仍十分不足,造成本科生创新能力和实践能力严重缺乏。在航空航天专业,很多本科毕业生毕业之时,尚未见过真实的飞行器,对飞行器组成和功能的理解仅局限于课堂上所讲的通用的动力、结构、控制等几部分,对更加具体的分系统和部件的认知十分匮乏。

建设本科生创新实践基地,设置丰富多彩的创新实践项目,为学生从事创新实践活动提供良好条件,使本科生充分利用所学知识,设计新概念飞行器,参与诸如无人机等飞行器从方案论证、方案设计、加工制造至发射试验的全寿命周期活动,可大大激发学生的创新热情,激发学生的创新思维,培养实践动手能力,从而大大提升创新能力和实践能力。

2.3是培养本科生团队协作精神和协同攻关能力的需要

人类科技史表明,绝大多数成功的科学家都具有良好的团队协作精神[9]。大力协同、合力攻关的团队协作精神,也是 “两弹一星”、载人航天等国家重大项目研究历程中凝练出来的宝贵财富。尤其是航天科技这样的尖端科研领域,涉及面极广,参与人员多,更是需要团结写作的攻关模式。以载人航天工程为例,包括运载火箭系统、载人飞船系统、航天员系统、发射场系统、测控系统、着陆场系统等大系统组成,每个系统又包括若干子系统。这样复杂的工程没有大力协同、联合攻关的团队协作意识和组织模式是根本无法完成的。由于传统本科教育模式中,学生绝大部分时间都用于课堂学习,最多在相关课程实验或实验课程中会有些许的写作开展实验项目的机会,造成本科生团队协作精神和协同攻关能力难以得到很好培养。

建设本科生创新实践基地,围绕设置的模拟工程实际的飞行器设计项目,众多本科生进行角色分工,共同完成一个实践项目,集智创新,合力攻关,对于培养学生的退队协作精神和集体荣誉感,提高协同攻关能力无疑具有重要作用。

3、航天学科高水平本科生创新实践基地建设的启示

高水平的本科生创新实践基地,对于提高本科生的创新能力和实践能力,培养团队协作精神,培育创新思维,具有重要推动作用,而低质量的创新实践基地,虽然浪费了大量人力物力,却难以在提高本科生培养质量方面发挥作用。作者所在的国防科技大学无人飞行器本科生创新实践基地,坚持以创新实践项目合理设置为核心,以高水平导师队伍配备为关键,以浓郁的创新氛围营造为牵引,以健全规范的运行机制为保障,多年来,在推动提升航天专业本科生培养质量方面起到了重要作用,成为学院本科生创新实践基地的典范。结合无人飞行器本科生创新实践基地多年建设的实践,我们认为,建设高水平的航天学科本科生创新实践基地,必须做好以下几个方面工作。

3.1努力设置高水平的创新实践项目

实践项目设置是创新实践基地工作的核心,创新实践基地的全部活动实际上都是围绕实践项目开展的,实践项目设置的水平直接关系到创新实践活动的效果,关系到基地的运行效果。本科生创新实践基地实践项目设置要充分考虑本科阶段重在夯实专业基础的学习特点,注重蕴含对所学专业知识的运用,充分体现学研结合;注重从多角度锻炼学生的实践动手能力,减少低水平的、粗放的所谓动手能力培养;注重鼓励学生参加创新实践项目的积极性和主动性,尽量减少项目设置限制,让学生可以大胆尝试新概念、新想法;注重实践项目要根据航天技术前沿发展动态不断更新,避免一个实践项目连续使用多年。近几年来,随着无人飞行系统的发展,无人飞行器本科生创新实践基地的实践项目也实现了不断更新,从常规无人机到太阳能无人机,从常规零压气球到长航时超压气球,从常规飞艇到平流层飞艇,实践项目设置紧跟无人系统发展的前沿,实现了持续更新,起到了良好效果。

3.2打造指导能力强的导师队伍

高水平的导师队伍是建好创新实践基地的关键[10]。导师不仅是创新实践项目的设置者,而且直接指导学生参与创新实践活动的全过程。创新实践基地导师队伍,既要保证有一定比例的有多年本科生培养经验的老教授、老专家,又要大力吸纳年轻的、时间充裕、思维活跃的青年教师,还可以适当引入航天工业部门的工程技术人员到创新时间基地兼职。创新基地导师队伍建设可与本科生全程导师制度有机结合,选取在全程导师制中表现突出的导师进入创新实践基地工作。多年来,无人飞行器创新实践基地凝聚了大批年轻的具有博士学位的教师和博士后,吸纳了兵器工业集团附属工厂的工程技术人员,引进了部分具有海外留学经历的青年教师,他们工作热情高、工作时间充裕,创新实践能力强,在创新实践活动开展过程中和学生打成一团,亲自参与无人机设计、加工制造、野外飞行试验、试验结果分析等全部环节,确保了创新实践活动的效果。

3.3推动形成浓郁活泼的创新实践文化

文化作为一种软力量,其影响作用“于无形中见力量”。要采用灵活多样的方式方法,推动形成浓厚的创新实践文化氛围,使学生积极主动参与创新实践活动,勇于创新创造。经常举办各种创新实践活动宣传,让对创新实践活动感兴趣的、切实参与创新实践活动的学生做解说宣传,引导更多学生进入创新实践基地;在创新实践基地举办各种形式的新概念飞行器设计大赛等竞赛活动,设置专门的展区,展出历次竞赛获奖作品,激发学生的创新实践热情[11];可聘请美欧等航天学科创新创新实践活动组织效果突出的院校的负责人,到创新实践基地向学生介绍国外学生创新实践的情况;可安排专门资金,鼓励创新实践能力强的学生参与国际学生创新实践活动,比如参与国际高校大学卫星计划,参与德国、瑞典等联合发起的欧洲学生探空火箭和科学气球创新实践活动等。我校无人飞行器本科生创新实践基地,每年定期安排在创新实践活动中表现突出的本科生开办学术交流活动,宣传创新实践活动成果,交流创新实践活动经验,扩大创新实践基地影响;基地借助“航天科技文化周”等活动,举办各种形式的新概念无人机设计大赛,同时,积极派出学生参加“中航杯”、“挑战杯”等全国性学生作品竞赛活动。极大激发了学生在创新实践活动中力争上游的热情,取得了丰硕的创新实践活动成果,形成了竞争性创新实践文化。

3.4制定规范高效的运行管理机制

健全规范的运行管理机制是本科生创新实践基地高效有序运行、充分发挥作用的重要保障[12]。要设立专门的创新实践基地管理机构,安排专门的高水平管理人员,对基地运行秩序进行管理,尤其是要考虑本科生课程较多的实际,确保实践基地有足够的开放时间,使学生确实在课程之余能够进入基地开展实践活动;要努力发挥信息化手段在创新实践基地运行管理中的作用,依托互联网等手段,实现实践项目选择、实践项目交流、实践成果展示等网络化管理。

4、结束语

建设创新实践基地,是探索提高航天学科本科生培养质量的一种新模式。从国内外著名高校已有航天学科创新基地的运行效果来看,基地的确在促进航天人才培养质量方面发挥了重要作用,从国内航天学科本科教育存在的问题和社会对航天学科毕业生的需求来看,建设创新实践基地势在必行。创新实践基地的建设和运行是一项复杂的系统工程,本文结合作者所在的国防科技大学无人飞行器本科生创新实践基地建设和运行情况,对建设航天学科本科生创新实践基地的必要性进行了深入分析,对建好本科生创新实践基地的政策措施进行了系统总结,为国内航天学科本科生创新实践基地建设提供借鉴。

参考文献

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[10] 王秀梅,安连锁,米增强等. 为学生创新能力培养筑平台 拓通道 建舞台[J]. 中国大学教学,2012,(1): 68-70.

第7篇

1.有些问题教材未作深入阐述或未阐述,但在学生探索能力范围之内,可以引导学生进行研究探讨。

2.与个人或家庭生活密切相关的问题。如改造家庭炉灶以提高燃料的效率、设计特殊电路、制作自动控制电器等。从一些装置产生的问题。如傻瓜相机为什么不用调焦?为什么人能通过门镜(“猫眼”)看到门外的人,而门外的人却看不到室内的人?

3.与工农业生产密切相关的问题。如惯性在汽车制动和导航中的应用、太阳能的综合利用、静电利用和危害防范、农业生产中的物理学知识、高科技在抗洪救灾中的应用等。

4.与科技发展有关的问题。如新型电池、超导体、激光、航空航天技术、现代信息技术、纳米技术、记忆合金等。

5.一些重大社会问题。如环境保护、物理污染、能源危机、新能源开发、自然灾难事件等。

一、结合活动进行拓展

我们应该根据不同的物理学内容,将对这些问题的探究结合到各种活动中。活动的设计要尽可能贴近日常生活、生产的实际,使学生有积极参与各类活动的兴趣和主动性。

比如,我们学习了八年级物理《第一章物质的状态及其变化》,就可开展“物理就在我们身边”的主题活动。鉴于学生的知识有限,可将主题范围缩小为“厨房里的热学知识”,引导学生去对平时“视而不见”的厨房用具、设备、现象进行仔细观察、思考:这些用具、设备为什么要这样制造?厨房中的现象为什么会这样?并要求学生用物理知识进行解释。

二、结合补充实验,提高探究能力。

在以往的学生实验中,实验材料、试剂都是书本上指定的,课前由教师准备好,实验时,学生完全按规定的步骤进行。在这一过程中,学生完全成了不用思考的机械操作者。这种教学没有给学生思维空间和余地,抑制了学生的主动性和思考的独立性。而现代教育就是要引导学生自主学习,因此,教师可以结合具体的实验,教会学生一些基本的实验研究方法,然后让学生自己查资料,弄清实验的原理,选择合适的实验材料和实验方法。还可以补充一些课外的小实验。比如:学习八年级物理《第一章物质的状态及其变化》时,可以让学生做几个小实验,如“纸锅烧水”、“鱼在沸水中生存”、“用冰水煮开水”等,并解释其物理现象和规律。

学习了《水的循环》一节内容后,让学生以“日常生活中的水的再利用”为题,撰写小论文或设计一个学校、家庭的节水方案,并在班上交流,以增强学生对水资源的保护意识。

还可以让学生开展对校园生活垃圾的处理和合理利用的研究,讨论制定“怎样处理和合理利用校园生活垃圾”的科学方案。

三、物理情境表演进行拓展

在学习了八年级物理《第一章物质的状态及其变化》和《第二章物质性质的初步认识》后,让学生观看“油锅取物”的情境表演。表演者从沸腾的油锅中伸手取出物体后若无其事。在学生惊叹的同时,让其明白其中的物理知识:原来油锅中的液体是油和白醋的混合物,由于油的密度小,所以漂浮在白醋的上面,并且白醋的沸点比油的沸点低,在40℃~50℃之间即可沸腾,看起来像是油锅中的油沸腾了,而实际上是白醋在沸腾。表演者伸手到50℃左右的液体中拿物体时,虽然感到热但不会烫伤皮肤,加之动作快,是不会有危险的。这种趣味性、娱乐性与知识性相结合的活动,创造出一个和谐高效的课堂气氛,极大地吸引了学生的注意力,充分调动了学生的眼、脑、口、手等感官对教学信息进行反应。

四、结合课外读物及互联网进行拓展

在应用物理知识解释物理现象时,对一些似是而非不易正确理解的问题,要积极引导学生去查阅资料。一般查阅资料的途径有:

1.书籍、报刊和其他资料,书籍包括专著、教科书、辞书、百科全书和科普书等。

第8篇

陕西作为我国内陆和西部地区的重要省份,在国家长期持续的支持下,科技基础、智力资源具有显著的优势。依托高新技术产业并以此改造提升传统产业,带动陕西经济整体发展具有良好的基础。对此,陕西各界已有充分的认识,历届政府也一直是这样引导的。但一直收效甚微。陕西经济发展仍非常缓慢,在全国排名相当靠后。科技与经济发展严重不协调。对此,我们试从陕西区域技术创新体系的角度作一分析,揭示其体系的内在缺陷,并给出相应的调适对策。

一、陕西区域技术创新体系结构的缺陷和后果

1. 国家级科技力量强大,地方科技力量弱小

科技人员、机构、研究开发活动总要落在某一地理空间上,从而形成科技的区域布局即区域科技。对某一特定区域而言,由于科技经费的来源和科技活动功能定位不同,从而可区分为“国家科技”和“地方科技”。按国家主要提供公共物品和克服市场失灵的经济职能[2],国家科技活动研发经费全部由中央政府提供,主要进行基础研究、战略性研究和前瞻性技术开发以及国防科技研发;按地方政府主要是保持地方经济社会持续发展的经济职能[3],地方科技活动研发经费主要由地方政府提供,在直接、间接享受国家科技成果的同时,集中力量进行适应本地经济发展需求和具有本地资源特色的技术应用开发研究和技术扩散、推广与普及工作。根据上述分析,在陕西区域技术创新体系结构中,可明显地看出,陕西国家级科技力量强大,而地方级科技弱小。

区域科技发展是一个政治、经济、科技、文化和历史的综合过程。在计划经济体制下,国家科技战略布局是影响区域科技形成实力的决定性因素。我国在建国以后,就把国家建设与区域经济、科技布局紧密联系在一起,统筹考虑和安排。“一五”、“二五”时期,国家把陕西作为战略后方,在陕西关中地区新建了20个大型军工骨干企业、研究所和配套企业,奠定了陕西科技与工业基础。20世纪60年代,出于国防安全考虑和与“三线”建设配合,国家又相继投入巨额资金,在“三线”地区(重点是陕、川、贵等省区)进行大规模的军事工业和国防科技建设,陕西陇海沿线和汉中地区当时新建军工企业59家,研发机构23家,新建和内迁重点高校3所,使陕西成为我国重要的军工研发和生产制造基地,也使陕西的科技实力迅速提升。20世纪末期西部大开发以来,国家又看好陕西良好的科技基础,在科技经费投入、科技重大专项安排和科技基础设施建设等方面,进一步加大对陕西的支持力度,使陕西科教大省的地位更加牢靠。由此可见,陕西科技是嵌入式的,是国家根据总体战略布局考虑长期支持培育形成的,而非陕西经济、科技自身发展的结果。从而造成了陕西区域科技结构国家科技力量强大、地方科技力量弱小的不平衡态势。

据统计,1999年陕西省共有104个技术研究机构,46218名技术研究人员,当年获得重大科技成果589项,居国际先进水平的197项,占33.4%;居国内领先水平的265项,占44.9%;在全省科研院所一级学科的101个优势专业的研究领域中,共获得省部级以上的成果奖8754项,其中国家级成果奖564项,而且17个是全国唯一[4],详见表1、表2。

表1 陕西省科研机构高新技术成果资源分布

研究 研究 技术

获省部级

在全国

学科领域

方向 机构 人员

以上奖励

专业

(个) (个) (个)

成果数量(项)

水平

航空航天技术

12 17 25717 2753(国家级154) 4个国内唯一

兵器制造技术

9 11 4996

848(国家级269) 5个国内唯一

动力与电气工程 9

9 2040

760(国家级10)

1个国内唯一

电子通信技术

5

5 1699

81(国家级8)

1个国内唯一

食品科学技术

4

2 141

100

1个国内唯一

土木建筑工程

4

5 145

214

1个国内唯一

测绘科学技术

2

2

52

139(国家级27)

1个国内唯一

材料科学

1

1

14

19

1个国内唯一

军事医学

1

1

12

37

1个国内唯一

机械工程

6

5

38

21

1个国内唯一

表2 陕西省科研机构各优势学科领域获奖成果所占比重及排序 学科领域

获奖成 优势专 技术人 排序

果比重 业比重 员比重

航空航天技术 31.4% 11.9% 55.6%

1

核技术

16.4%

1.9%

2.1%

2

冶金工程技术 10.8%

2.9%

3.1%

3

兵器制造技术

9.7%

8.9% 10.8%

4

动力电气工程

8.6%

8.9%

4.4%

5

从表1、2可以清楚地看出,陕西省科研机构、技术人员和获奖成果所占比重前5位的优势学科是航空航天技术、核技术、冶金工程技术、兵器工程技术、电力电气工程,基本上都属典型的国防高科技。

进一步从陕西研究开发经费来源和投入结构看,也可明显地看出这种不平衡状况。多年来,陕西R&D经费投入一直较高。2001年,陕西R&D经费支出占全国总额的4.96%,居全国第8位。R&D经费占GDP的比重更高,为2.8%,居全国第2位,仅排在北京(6.02%)之后,高于广东、上海、江苏等东部发达省份,达到发达国家的科技投入强度。但高投入的R&D经费主要是由作为陕西R&D活动主体的中央所属研发机构、重点高校通过争取中央财政获得的,而地方所属企事业单位的R&D经费投入很低。2000年,在陕西R&D经费内部支出中,政府资金占60.85%,居全国第1位,甚至高于北京;政府R&D投入占GDP比重居全国第2位,为1.81%,高于上海等经济发达城市,是全国平均值的5.5倍;同样,中央所属企事业单位的R&D经费占总额的76.9%,高于北京,居全国第一,而地方所属企事业单位的R&D经费支出仅占总支出的23.1%,远低于上海(45.8%)、湖北(39.9%)等省市[5]。而且,投入中央企事业单位的R&D经费中主要用于国防科研,民口研究机构投入很低,在2001年R&D执行经费中,民口仅占2.63%[6]。由此可见,主要承担国家高精尖和军工技术任务,为国家总体经济、军事服务的中央属企事业单位是陕西R&D活动的主力军,而陕西地方科技和主要为陕西当地经济发展服务的地方属企事业单位的R&D活动能力却很弱。

2. 研发能力较强,产业化和市场实现能力弱

一般认为,对科技相对发达地区,应采取技术推动型的技术创新模式。技术推动型的创新模式大体包括基础研究应用研究试验发展生产制造市场营销等五个相互关联、上下游互动的完整过程。研究表明,在陕西技术创新上、下游的链条中,其优势在于上游的研发能力较强,而下游的产业化和市场实现能力则较弱。上、下游链条严重断裂和不平衡。

据柳卸林等主持的以知识创造、知识获取、企业创新、创新环境和创新绩效等五项为一级指标的“中国区域创新能力报告”,2001、2002、2003连续三年陕西区域创新综合排名均比较靠前,三年全国排名分别为第11、10、11名。但其靠前主要由作为其二级指标的研发投入和研究成果带来的,研发投入强度三年全国排名均为第二,仅列北京之后;研究成果中又以作为表现基础研究成果形式的科研论文指标靠前,三年排名分别为第5、7、4名;而作为应用与开发研究成果表现形式的技术专利指标则相当靠后,三年排名分别为第19、15、20名;制造与生产能力也靠后,分别为17、13、18名[7]。另外,从研发经费投入内部结构看,2003年陕西基础研究、应用研究和试验发展三者经费支出比例为1∶5.1∶1.2,而同期全国三者比例为1∶3∶13[8],也表明陕西用于基础研究经费较高,与生产直接联系的试验发展经费太低,不到全国的10%。由于后续投入跟不上,使得上游的科技成果难以形成产品和产业化。

与这种不平衡直接相关,在陕西区域技术创新体系中,还存在着科技能力强大,经济能力(吸收能力)弱小的不平衡。

据吴贵生等建立的一套评价指标体系对全国各地区科技与经济发展之间的关系状况进行评价,将全国分为五类区域:Ⅰ类区域——经济科技最发达地区;Ⅱ类区域——经济科技发达地区;Ⅲ类区域——经济处于中等水平,但科技相对发达地区;Ⅳ类区域——经济处于中等水平,科技欠发达地区;Ⅴ类区域——经济科技均欠发达地区。陕西属第Ⅲ类地区,为典型的科技发达、经济落后地区。

3. 国有大中型企业研发能力强,外资和民营企业研发能力弱

这可从陕西工业企业内部R&D经费投入结构明显地看出。在工业企业内部,虽然陕西工业企业R&D经费投入很高,2000年,有科技活动的工业企业的R&D经费投入强度居全国第1位,为2.57%,是全国平均值的2.5倍。但在工业企业R&D经费支出中,国有大中型企业系统占绝对优势,为56.64%,股份有限公司(大部分是国家控股)占22.75%,两者之和为79.39%,是陕西R&D活动的主要执行者,而港、澳、台和外商企业合计仅占6.9%,民营企业R&D经费投入更少,研发能力很弱,这和浙江、福建、广东等东部沿海地区国有企业在企业R&D中经费支出的比重很低(浙江国有企业占8.22%、福建15.22%、广东17.46%)[9],外资企业、股份企业和民营企业等成为R&D活动的主力形成明显反差。国有企业由于体制、市场化和经济外向型等因素制约,致使企业技术创新机制活力不足,创新效率低下,对陕西经济增长贡献不大,也加剧了陕西科技研发能力强、经济吸收较弱,科技与经济严重不协调的状况。

4. 西安等中心城市科技能力强大,其他市县区科技能力弱小

科技及其产业化具有空间聚集性特征,其科技产业集群的区位选择一般会落在政治、经济、科技、教育、文化发达的大城市,这在国内外都是如此。但陕西这种科技区位分布不均衡性在国内最为显著。科技能力近八成分布在省会西安市,而省内其他地市科技能力极其微弱。据魏守华对全国27个省区(除北京、上海、重庆三个直辖市)科技集中度计算分析,西安集中陕西76.9%的科技,在全国除海南外,居第2位(虽然海口市集中海南省90.5%的科技,但由于海南科技发展尚处起步阶段,在全国科技力量很弱,全省科技基数本身很小,所以西安科技集中度实际上在全国最高),为最典型的科技单中心城市(将科技首位城市的集中度在0.5以上称为单中心城市,科技前两位城市的集中度在0.5以上称为双中心城市,在0.5以下的称为多中心城市),而西安以外的宝鸡、汉中、咸阳、渭南等市和广大县区科技力量极其微弱,与东部的浙江、江苏、山东等经济发达省份科技分布为双中心或多中心,科技分布相对均衡明显不同。如在江苏,科技集中度位居前两位的城市分别为南京(26.2%)和无锡。南京、无锡之和仅为37.9%,为典型的多中心城市[10]。

陕西区域技术创新体系除了上述非均衡的二元结构缺陷外,还存在着人们公认的体系内各创新行为之间相对封闭的内在缺陷。由于国家科技与地方科技、军工科技与民用科技等职责、任务的不同,加上传统计划经济体制的严重束缚,使得产业与产业之间、高新技术产业与传统产业之间、科研院所、重点高校与企业之间、军民创新体系之间联系较弱,往往自成体系,存在着大而全小而全的特点,缺乏专业化分工和社会化协作。就在产业集群相对较高的西安高新区也存在这样的情况,一家做压电陶瓷变压器的企业,从材料到元件再到器件背光电源,都要自己来做。尤其作为陕西科技支撑的国防科技部门、军工企业和重点高校,受行业和体制束缚,几乎不和地方科技与企业发生联系,研究合作、加工配套都在系统内部进行。特别是近年来军工需求升温,把刚刚开始的国防工业向民品、向市场转化的过程又停顿下来;国家级科技重点实验室、重点学科、工程研发中心基本不对外开放和合作,地方科技经济很难利用;国家科研机构和重点高校的大量研发成果,或者通过自办企业自行转化,或者流向资金雄厚、市场化程度高的东部发达地区。

陕西区域技术创新体系存在缺陷的直接后果是创新资源的不合理配置(科研机构和能力建设与陕西经济社会发展要解决的科技问题脱节,科技供给与需求严重不匹配)和创新效率低下(1999-2002年4年间技术创新效率一直在全国排第20位以后,分别为第24、26、20和22位[11]),科技优势远未转化为经济实力,最终形成日趋明显的科技与经济发展严重不协调的“陕西现象”。

二、陕西区域技术创新体系缺陷的调适对策

1. 克服认识误区,提高技术创新的实效

早在1988年,陕西就在全国率先提出了“教育奠基,科技兴陕”的战略,实施了技术创新工程和构建关中高新技术产业开发带的重要举措,收到了一定实效。但陕西在实施“科教兴陕”的战略中,存在着片面的认识误区,有为科教而科教的倾向:把科教兴陕的重点放在发展“科教”上,而忽视了其宗旨是“兴陕”;把技术创新当成技术的创新,而忽视了技术创新的实质在于实现技术的经济效益;把发展高科技产业当成发展高科技,而忽视高科技产业化和对传统产业的改造提升。其结果是科技确实发展了,教育也上去了,在全国确保了科教大省的地位,但兴陕的根本目的远没有达到。具体表现在:陕西历来把注意力放在争取国家级课题、项目和经费投入上,放在追求在SCI、EI发表多少篇论文的“虚名”上,以取得在全国科教排名前列为荣耀,而对整体体制改革、建立现代企业制度促进产学研合作,促进科技要素与其他生产要素结合,实现科技的经济价值重视不够;在发展路径上,过度依赖自主知识产权、自主开发和自主培育产业增长点,而在对外开放、促进高新技术发展的国际化上力度不够。对此,陕西应认真对多年来科教兴陕成效不彰进行反思,克服认识误区,从整体上调整科教兴陕的发展思路,在科技与经济的结合、国家科技资源与地方科技经济资源的整合上下工夫,切实提高技术创新的实效。

2. 充分利用国家科技实力,大力发展陕西地方科技

陕西区域科技布局中国家级科技与地方级科技不均衡状况,在很大程度上是国家出于整体战略考虑长期支持培育而历史形成的,具有客观必然性。作为陕西地方政府和企业,应主动服从、服务和支持国家级科技的发展。一方面,国家级科技包括军工高科技应充分发挥技术外溢和溢出的空间局限性[12],通过军转民项目、人员流动、技术转让和示范与学习等路径内化和提升陕西地方科技实力;另一方面,陕西地方政府和企业则要提高利用国家科技资源的意识和能力,更加主动地做好与其的对接工作。一是根据陕西区域经济社会发展对科技的实际需求,通过建立科技园区、科技孵化器等科技转化平台,选择若干重大科技项目和成果,利用地缘优势,做好国家级科技产业化长链的中下游工作,使其首先在陕西本地开花结果;二是利用陕西强大的国家级科技优势,依托西安高新区和杨凌农业高新技术示范区两个“中国亚太经合组织科技工业园区”,积极开展对外交流,争取国外大企业把研发中心、生产基地设在陕西。利用陕西的优势、廉价的人力资源和随着西部大开发已大为改善的投资软硬环境,加大招商引资力度。进一步创造条件,促使陕西一部分高水平大学、科研机构主动对外寻求跨国集团与国内大企业在陕设立、共建技术开发中心,以此使本地国家科技、人员从高端介入国际产业链,并通过人才密集、研发机构密集形成硅谷效应;三是积极促使本地企业、科研单位、承接国内外科技产业的业务外包,鼓励企业开展产品代加工,使本地生产要素得到充分就业。同时,更重要的是,陕西要大力发展地方科技,增强地方科技的实力与能力。当前,一是要切实加强地市和县域科技开发推广机构建设,切实落实领导、政策、人员和资金投入,确保其正常运转和发挥作用。二是加大地方财政对本地科技的资金投入,尤其要采取强力措施,确保“科技三项经费”的到位和专项使用。投入专项资金加强地方科技信息化建设和完善地方科技服务体系;三是要结合地域资源优势、特色和经济发展实际需要,大力发展服务地方经济、提升地方科技实力的地方属高等院校和职业教育,以此作为突破口,逐步改变陕西国家级科技与地方级科技一头沉的状况。

3. 加大企业产权结构改革和产业结构调整力度,大力发展民营经济和第三产业

第9篇

一、精心设计课程结构,构建学科资源

1.科技课与科技活动课结合起来

使教师不仅具有科技意识,更重要的是具有指导学生进行科技创新活动的能力。通过这些活动不仅深受学生的喜爱,教师也在长期的活动中丰富了知识,形成了一定的技能,使科技活动课逐步形成了一定的规模。

2.科技课与科技实践课结合起来

在使用教材的过程中,我们注意结合课程的需要和学生的接受能力调整顺序,并及时补充相关的内容。如根据季节的变化,教师将制作标本设计成实践活动课,带领学生到大自然中去亲自捕捉蝴蝶、蜻蜒,采集各种植物的根、茎,时,指导学生制作标本,使学生亲历标本制作的整个过程。教师充分利用极为丰富的地理资源创造性的使用教材,不仅帮助学生掌握了科学知识、科学方法、操作技能。同时培养了学生了解自然、关注自然的意识。

3.科技课与其它学科结合起来

科技课的开设旨在全面提高学生的科学文化素养,为提高全民的科学文化素养打好基础。我的做法是,在抓好科技课课堂教学的同时,要求在开设所有的学科中渗透科学思想,用现代教学手段传递最新科技信息。如教学《太阳》一课时,教师

要求学生运用多种媒体查阅资料,用生活实例和数据来说明太阳与人类的关系,从而科学地认识宇宙中的自然现象。在教学《蛇与庄稼》一课时,学生通过大量的数据阐述生物链之间相互依存的道理。在教学《三角形的认识》一课时,引导学生观察三角形的稳定性在科学技术和工农业生产上的应用,启发学生运用这一性质设计美观、实用的物品。学校每学期都要举办课题的研究课,评选出优质课。各科教学中这种潜移默化的影响使学生感到科学知识就在我们的身边。

课堂是我们教师的第一战线,也是学生在校接受教育的主要途径。在科学、语文、数学等课中的许多内容与科技有关,只要稍作点拨,在完成教学任务的同时,又可开展一次科普活动。课堂中,我还结合国内发生的大事,对学生进行问题性的科技教育,如在手足口病多发时期,通过校园广播台、宣传栏等对学生进行了如何科学地预防及其他传染性疾病的教育。在我国“神舟五号”载人飞船成功返回地面时,将我国的航空航天技术和航天的历程对学生进行了介绍。总之,对学生科技教育思想的培养要贯穿于平时的教育教学工作中,同时要注意结合学生实际,设计更加趋于弹性化、多样化的课程结构,从而拓宽学生学习的渠道。

二、精心筹划组织形式,开发活动资源

开发科技活动资源是时代和改革的需要,是学校科技活动发展的需要,也是“十五”课题向我们提出的新的挑战。抓好“科技周”活动,根据学生的兴趣爱好创办各类研究所,如气象研究所、花卉研究所、鸟类研究所、环保研究所及信息中心等,开发了适合学生科技创新的活动组织形式,由学生自己操作,辅导教师帮助协调。聘请有关专业人士指导,教师辅助,在全校范围内普及科技知识,规范科技活动,提高活动的科技含量。从而体现科技活动是现代科技教育的最佳途径、最有效的办法和最直接的表现。

科技周以一个主题,开展一个系列活动,活动内容为知识竞赛、作品评选、知识讲座、论文征集等。通过这样的集中活动,有效地推动了科技知识的普及。

创办“少儿科学院”。以“天天是创造之时,处处是创造之地,人人是创造之人 ”为座右铭,将积累的许多活动方案进行整理,反复酝酿,精心筹划,在保留原有活动类型的基础上,开发适合学生科技创新的活动组织形式组建少儿科学院。

“少儿科学院”运作方式完全由学生自己操作,辅导教师帮助协调。学校提供固定的场所,配齐实验设施。三年级以上的学生可根据自己喜爱自愿参加其中任何一种活动并进行管理。

气象研究所的学生每天来的最早,他们在气象园中进行天气预报的准备工作。如地表温度、空气湿度、降雨量、风向、日照等,并将测量结果于7:00准时填写在校门口的天气预报板上,使全校师生一进入校门就能知道当天的天气情况。有些学生能够看云识天气,结合生活中的谚语了解天气变化情况。花卉研究所的学生每天放学后自觉给校园中花房浇水、除草,记录花的生长过程,为校园内增添了许多生机。鸟类研究所的学生,每天闻操时间为鸽子喂食,放学后为鸽舍打扫卫生,清除粪便。植物研究所的学生研究庐山的珍惜树种,收集到许多有价值的资料。生物标本研究所的同学,以庐山珍惜植物为主,采集植物的根、颈、叶,作成标本。信息研究中心的同学坚持每周出一期科技信息专板,向学生宣传最新的科技信息,从收集资料到设计版面完全由学生自己来完成。

第10篇

【关 键 词】 物理;兴趣;教学

改版以后八年级物理涉及的是声、光、热、力的知识,内容比较抽象,理论性较强。加上学生生活经验少,物理课时又较少,很多的物理知识讲了也不太明白,做题似是而非,久而久之失去了对物理的兴趣,以后的物理学习就更困难了。笔者在近几年的教学中总结以下几点与大家共勉。

一、利用第一节物理课创设良好的开端

每位教师都有自己的教学风格,在第一节物理课上展现自己独特教学风采让学生接受并喜欢自己,从而让学生期待上物理课,从教师人格魅力上来吸引学生。

每次要上好“科学之旅”这节课,不妨用三个苹果的故事引入牛顿定律,用伽利略在教堂观察吊灯的故事知道钟表的发明阿基米德洗澡的故事了解浮力原理;从展示生活用品、生产工具、航天技术、自然界景观的几组图片,让学生感受到物理就存在了实际生活之中;老师演示电吹风出乒乓球实验、瓶口吞鸡蛋实验、三棱镜分解太阳光等实验,让学生感到物理就像魔术课;让每个同学吹、吸一个漏斗下的乒乓球,发现不管是吹还是吸乒乓球都不掉……使学生产生疑惑、惊奇、诧异的情感,让他们初步了解与物理有关的人和事,让学生明白物理知识来自生活经验,来自社会实践,来自科学研究,从而激发学生的学习热情。从物理学知识魅力上来吸引学生。

有了第一节课的情境设计,就可以引导学生带有目的地去听下一节课,让学生每节课都知道要学什么;然后设计一些惊奇性、参与性、启发性的小实验和一些生活中实例应用去激发学生的兴趣,让学生保持探究物理问题的兴奋点,从而提高课堂效率。

二、提出富有创新性的问题引入新知识

爱因斯坦指出:“提出一个问题往往比解决一个问题重要。因为解决一个问题也许仅仅是一个数学或实验上的技能而已,而提出新的问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”有效的问题设置即问题应有趣味性、启发性、探究性和延展性的特点,一个好的问题提出能较好地处理教与学两者间的关系,能够让课堂教学波澜起伏、引人入胜。如为什么“一枚硬币可以放在水面上吗?”“扔出去的石头总落到地面上?”“如何实现鸡蛋在盐水中上浮下沉?”“用高压锅做饭是什么道理?”这些问题的提出根据不同的情况可以让学生自己做一做试一试,久而久之,学生创造性思维得到训练,学生再做中考题型的归纳探究、演绎探究和问题解决题也就迎刃而解了,在物理创新实验和创新小论文评比活动中也会有很多学生脱颖而出了。

三、设计科学合理的探究过程收获结论

青少年时期的学生天性好动,你让他聚精会神地听你整节课的讲解几乎是办不到的,学生的注意力很容易分散和发生转移,也就没了学习兴趣。针对这些特点,我们要让学生积极起来,让学生去听、去讲、去看、去体验,而不是凭空的讲解。在此过程中,教师的原则是学生能自己做的就让学生做,不能做的老师可以演示,不能演示的可以看录像,能看录像的就决不看动画。如我让他们亲自去荡一次秋千,然后让他们讲一讲机械能的转化情况;让他们去收集破旧眼镜片,然后让他们区分开哪些是凸透镜,哪些是凹透镜;给他们每人一块橡皮泥,思考怎样放在水里沉不下去;我把一辆自行车搬上课堂,让学生体验哪些是杠杆……学生在这些活动中发现问题――做出假设――设计并进行实验――归纳分析――得出结论――评估与交流,激发学生兴趣,更能提高学生的科学素养和创新精神。

四、制作适用精致的微课用来翻转课堂

现在的初中学生生活经验较少,我们又处在农村学校,学生见识较少。有些物理知识涉及的电梯、轮船、过山车游戏、霓虹灯、盘山路……没见过只能死记硬背。为此我把生活中、旅游过程中积累的一些图片、视频制作成微课,来拓展学生的视野,使他们更好地理解物理知识。如学习运动和静止的相对性时,播放联合收割机与卡车同时的工作过程、录制自己乘坐电梯的过程;学习光污染时,展示自己拍摄一组城市玻璃幕墙的照片;学习平面镜成像时,展示美丽的西湖倒影、京杭大运河夜景、上海外滩夜景;学习机械部分时,让学生观看工地上吊车、挖土机的工作过程、东营世博园内用辘轳提水的过程、胜利油田磕头机的工作过程……利用微课课内课外的学习,物理理论知识紧密的联系实际,同时学生也感受到老师的良苦用心,师生关系更加的融洽。

五、学习STS引导学生应用物理知识

课堂中插入一些现代物理的新发展、新成果、新成就,让学生了解现代科技的发展与物理的关系,体会物理来源于生活。如在讲到光的知识时,说说光污染的问题;讲到力的知识时,说说航空航天神舟系列和新型生产工具;讲到电的知识时,说说家庭用电与安全节约用电;讲到热的知识时,说说交通安全、环境污染与保护、能源问题;讲到声的知识时,说说噪音的危害、说说超声波的利用等等。让学生感兴趣的同时认识到生活中处处有物理又离不开物理知识,让学生愿意学习,乐于学习物理。

六、形成融洽和谐的交流氛围

良好的师生关系是建立在相互尊重、相互信任的基础上的,你热爱学生,学生就会拥护你,就会与你配合默契,你讲课就会充满激情,充满信心,从而激起你与学生进行双边活动的灵感。这种情况相互加强,课就会越上越好,学生的学习兴趣也就会越来越浓厚。在师生的共同努力下,使课堂教学迸发出创造性的火花,达到高效课堂的效果。

总之,要想学好物理需要激发学生浓厚的学习兴趣,这离不开教师的巧妙设计和悉心引导,匠心独具处,喜看百花开!

【参考文献】

[1] 朱文军,陆海鲲. 新课程初中物理教学实践研究[M]. 北京:中国财富出版社,2012.

第11篇

1.有些问题教材未作深入阐述或未阐述,但在学生探索能力范围之内,可以引导学生进行研究探讨。

2.与个人或家庭生活密切相关的问题。如改造家庭炉灶以提高燃料的效率、设计特殊电路、制作自动控制电器等。从一些装置产生的问题。如傻瓜相机为什么不用调焦?为什么人能通过门镜(“猫眼”)看到门外的人,而门外的人却看不到室内的人?

3.与工农业生产密切相关的问题。如惯性在汽车制动和导航中的应用、太阳能的综合利用、静电利用和危害防范、农业生产中的物理学知识、高科技在抗洪救灾中的应用等。

4.与科技发展有关的问题。如新型电池、超导体、激光、航空航天技术、现代信息技术、纳米技术、记忆合金等。

5.一些重大社会问题。如环境保护、物理污染、能源危机、新能源开发、电脑病毒以及犯罪克隆与伦理等。

一、结合活动进行拓展

我们应该根据不同的物理学内容,将对这些问题的探究结合到各种活动中。活动的设计要尽可能贴近日常生活、生产的实际,使学生有积极参与各类活动的兴趣和主动性。

比如,我们学习了八年级物理《第一章物质的状态及其变化》,就可开展“物理就在我们身边”的主题活动。鉴于学生的知识有限,可将主题范围缩小为“厨房里的热学知识”,引导学生去对平时“视而不见”的厨房用具、设备、现象进行仔细观察、思考:这些用具、设备为什么要这样造?厨房中的现象为什么会这样?并要求学生用物理知识进行解释。

二、补充课外小实验,撰写科技小论文

在以往的学生实验中,实验材料、试剂都是书本上指定的,课前由教师准备好,实验时,学生完全按规定的步骤进行。在这过程中,学生完全成了不用思考的机械操作者。这种教学没有给学生思维空间和余地,抑制了学生的主动性和思考的独立性。而现代教育就是要引导学生自主学习,因此,教师可以结合具体的实验,教会学生一些基本的实验研究方法,然后让学生自己查资料,弄清实验的原理,选择合适的实验材料和实验方法。还可以补充一些课外的小实验。比如:学习八年级物理《第一章物质的状态及其变化》时,可以让学生做几个小实验,如“纸锅烧水”、“鱼在沸水中生存”、“用冰水煮开水”等,并解释其物理现象和规律。

学习了《水的循环》一节内容后,让学生以“日常生活中的水的再利用”为题,撰写小论文或设计一个学校、家庭的节水方案,并在班上交流,以增强学生对水资源的保护意识。

还可以让学生开展对校园生活垃圾的处理和合理利用的研究,讨论制定“怎样处理和合理利用校园生活垃圾”的科学方案。

三、结合物理游艺表演进行拓展

在学习了八年级物理《第一章物质的状态及其变化》和《第二章物质性质的初步认识》后,让学生观看“油锅取物”的游艺表演。表演者从沸腾的油锅中伸手取出物体后若无其事。在学生惊叹的同时,让其明白其中的物理知识:原来油锅中的液体是油和白醋的混合物,由于油的密度小,所以漂浮在白醋的上面,并且白醋的沸点比油的沸点低,在40~50℃之间即可沸腾,看起来像是油锅中的油沸腾了,而实际上是白醋在沸腾。表演者伸手到50℃左右的液体中拿物体时,虽然感到热但不会烫伤皮肤,加之动作快,是不会有危险的。这种趣味性、娱乐性与知识性相结合的活动,创造出一个和谐高效的课堂气氛,极大地吸引了学生的注意力,充分调动了学生的

眼、脑、口、手等对教学信息进行反应。

四、结合网络及课外读物进行拓展

在应用物理知识解释物理现象时,对一些似是而非不易正确理解的问题,要积极引导学生去查阅资料。一般查阅资料的途径有:

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1.有些问题教材未作深人阐述或未阐述,但在学生探索能力范围之内,可以引导学生进行研究探讨。

2.与个人或家底生活密切相关的问题。如改造家庭炉灶以提高燃料的效率、设计特殊电路、制作自动控制电器等。从一些装置产生的问题。如傻瓜相机为什么不用调焦?为什么人能通过门镜(“猫眼”)看到门外的人而门外的人却看不到室内的人?

与工农业生产密切相关的问题。如惯性在汽车制动和导航中的应用、太阳能的综合利用、静电利用和危害防范,农业生产中的物理学知识、高科技在抗洪救灾中的应用等。

4.与科技发展有关的问题。如新型电池、超导体、激光、航空航天技术,现代信息技术、纳米技术、记忆合金等。

5.一些重大社会问题。如环境保护,物理污染、能源危机、新能源开发等。

具体拓展方式可分为以下几种:

一、结合活动进行拓展

我们应根据不同的物理教学内容,将问题的探究结合到各种活动中。活动的设计要尽可能贴近日常生活、生产的实际,使学生有积极参与各类活动的兴趣和主动性。

比如我们学习了八年级物理《第一章物质的状态及其变化》,就可开展“物理就在我们身边”的主题活动。鉴于学生的知识有限,可将主题范围缩小为“厨房里的热学知识”,引导学生去对平时“视而不见’的厨房用具、设备、现象进行仔细观察、思考:这些用具、设备为什么要这样造?厨房中的现象为什么会这样?并要求学生用物理知识进行解释。

二、补充课外小实验,撰写科技小论文

在以往的学生实验中,实验材料、试剂都是书本上指定的,课前由教师准备好,实验时,学生完全按规定的步骤进行。在这个过程中、学生完全成了不用思考的机械操作者。这种教学没有给学生思维空间和余地,抑制了学生的主动性和思考的独立性。而现代教育就是要引导学生自主学习,因此,教师可以结合具体的实验,教会学生一些基本的实验研究方法。然后让学生自己查资料,弄清实验的原理,选择合适的实验材料和实验方法。还可以补充一些课外的小实验。比如:学习八年级物理《第一章物质的状态及其变化》时,可以让学生做几个小实验,如“纸锅烧水”“鱼在沸水中生存”“用冰水煮开水”等,并解释其物理现象和规律。

学习了《水的循环》一节内容后,让学生以“日常生活中水的再利用”为题,撰写小论文或设计一个学校、家庭的节水方案并在班上交流,以增强学生对水资源的保护意识,还可以让学生开展对校园生活垃圾的处理和合理利用的研究,讨论制定“怎样处理和合理利用校园生活垃圾”的科学方案。

三、结合物理游艺表演进行拓展

在学习了八年级物理《第一章物质的状态及其变化》和《第二章物质性质的初步认识》 后,让学生观看“油锅取物’的游艺表演。表演者从沸腾的油锅中伸手取出物体后若无其事。在学生惊叹的同时,让其明白其中的物理知识:原来油锅中的液体是油和白醋的混合物,由于油的密度小,所以漂浮在白醋的上面,并且白醋的沸点比油的沸点低,在40-50℃之间即可沸腾,看起来像是油锅中的油沸腾了,而实际上是白醋在沸腾。表演者伸手到50℃左右的液体中拿物体时,虽然感到热但不会烫伤皮肤,加之动作快,是不会有危险的。这种趣味性、娱乐性与知识性相结合的活动创造出一个和谐高效的课堂气氛,极大地吸引了学生的注意力。充分调动了学生的眼、脑、口、手等对教学信息进行反应。

四、结合网络及课外读物进行拓展

在应用物理知识解释物理现象时,对一些似是而非不易正确理解的问题,要积极引导学生去查阅资料。一般查阅资料的途径有:1.书籍、报刊和其他资料,书籍包括专著、教科书,辞书、百科全书和科普书等。2.互联网。学习社会的到来,使网络学习成为现代人生活的一个组成部分,也成为学生有无学习能力的标志之一。给学生提供一些开发和拓展物理学习资源的极佳场所。真正地让学生自由选择学习资源,并将每一次学习成果进行班级和年级内的交流展示。同时,让学生明白,网络学习资源的开发,是快速获取信息、分析和处理信息能力的演习和训练场所,而这种能力是每个人今后生活中必不可少的。

第13篇

关键词:遥感课程 实践教学 教学方法

遥感(Remote Sensing),“遥远的感知”,广义遥感指对目标物进行无接触的远距离探测技术;狭义上指在航天或航空平台上,运用各种传感器(如可见光、红外线和微波等)对地球进行观测,接收并记录电磁波信号,根据电磁波与地表物体的作用机理及对探测目标的电磁特性进行分析,进而获取物体特征性质及其变化信息的技术[1]。遥感是20世纪60年代以来新兴的一门学科,美国宇航局、欧空局等机构和加拿大、日本、印度、中国先后建起了各自的遥感系统。随着计算机和传感器性能的不断提高,遥感影像的分辨率(空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率)有了很大提高。遥感数据中包含了大量的地表和空间信息,而目前对于遥感数据丰富的信息不能完全提取,如何充分有效的从影像中获取全部的信息是一个亟待解决的问题。许多高校开设了与遥感相关的专业和课程,这对遥感技术的谱及和发展提供了良好的基础环境。如何培养出适合社会发展需要的合格的遥感技术人才是目前高校遥感教学的重点。

一、遥感课程教学现状

遥感技术虽然是一门新兴学科,但目前已经得到广泛应用,国际遥感应用发展的实用化、精细化、产业化和业务化特征明显。在我国遥感技术起步较晚应用水平不高,根本原因是基

础性研究薄弱[2]。只有通过系统培养掌握遥感理论知识和实用操作技术的后备人才,才能够满足社会对遥感高技术人才的迫切需求,这也是高等教育面临的责任。目前在遥感课程教学方面与社会需求之间存在一定的差异,相对于遥感技术发展,课堂教学内容相对落后。从目前遥感课程教学内容的设置方面来看,存在以下现象:

(一)重理论教学,轻实践教学

大部分高校在课程大纲设置时,将理论教学部分安排了大量的课时,而对于实践环节课时安排较少[3]。实验课时少,难以培养学生的感性认识,动手能力的提高更是无从谈起[4]。遥感课程不同于其它理论课程,它需要学生具有很强的操作能力,少的实践教学课时使学生对遥感技术基本技能的训练和掌握不能满足,其结果使学生对课程理论部分内容不能较好的理解。容易造成教学内容仅限于课本知识,使教学和实践脱节,降低学生对这门课程学习的兴趣,不能激发学生的创新性能力。

(二)快速发展的遥感技术与相对滞后的实验教学内容

遥感技术是一门新兴的交叉学科,它是以航空航天、传感器和计算机等技术为基础发展起来的,涉及学科众多。随着航空、航天技术和计算机技术快速发展和传感器性能的不断提高,遥感技术得到了飞速发展,遥感数据分析和处理方法层出不穷。而伴随发展的遥感课程的教材通常相对稳定(几年或者十几年不变),不能及时更新,新的技术不能够较快为学生所接触。如果教师的知识也不及时更新,会造成学生所学的知识陈旧,与实际脱节,不能满足学科发展的需要。

(三)传统的教学方式与学生综合素质的提高

在课堂教学过程中教师应该注重学生综合素质的培养,调动学生学习的主动性,激发学生在学习过程中发现问题、主动解决问题、培养自主学习的能力。传统的教学方式偏重于理论原理方面教学,对于启发学生思考问题和自主解决问题等综合素质的提高方面涉及较少,不利于学生积极主动性的提高。

(四)课堂教学与社会需求存在一定的差异

课堂教学注重理论教学,教材和教学方法通常变化不大,对于有些课程(例如大学物理、化学)也许采用这样的教学方法是可行的。而有些发展特别快的学科,如遥感技术、计算机科学等学科,需要教师及时掌握本学科的前沿知识,及随科技发展后的社会需求情况来调整教学内容。相对于这些发展快的学科,传统的教学方法显得手段单一,并且学生参与其中的机会少。随着计算机、信息技术的发展,遥感技术得到了迅速发展。遥感课程不同于其它理论课程,尽管现在高校中大都采用多媒体教学方法,但在整个教学环节也大多数是以教师的讲授为主,学生在整个过程中只是看和听,缺乏对学生动手能力的培养。同时,课堂开设的每节实验课也只是单一实验,没有开展完整系统的实验,造成课程教学与社会需求之间的差距。社会对人才需求是全面的,多方位的,高校毕业生不仅需要具备专业知识,还需要具备一定的创新能力。

二、遥感课程教学方法的改进

课堂教学内容和方法直接影响教学质量和培养目标,在教学过程中应注重学生个体发展,将理论教学与践教学相结合,使课堂所学知识更好地为社会需求服务。要合理安排和优化授课和系统的实验的内容,使之紧密结合学科前沿研究和学术动态,使课堂知识适应社会发展需要,更好为社会进步服务。课程改革从以下几方面进行探索:

(一)理论教学

(1)专业理论教材及时更新。遥感技术的飞速发展,对理论教学工作提出新的挑战。由于教材编写和出版周期较长,就需要教师尽量利用其它方法手段获取较新的授课内容,例如可以通过网络手段或者外文资料及一些高级别的国际会议中的资料,给学生传递最新的学科动态和前沿信息,使学生所学的专业理论具有时效性;同时,引导学生通过多种方法(例如,网络资源)了解不同机构研究现状和研究动态,学生从查找资料的过程中培养了自学能力和提高他们积极动思维。

(2)充分利用现代媒体技术。媒体教学有很强的程序性、目的性、交互性和实用特性。把媒体提供的资料加以优化和整合,按照学生的认知能力、知识结构以及学生的情感状态等因素,可以尽可能的调动学生的感官,从而做到提高上课的效率和学习效率[5]。运用多媒体技术进行教学,可以把理论内容部分通过图文的形式展现出来,增加学生的认识能力,有利于学生对课堂知识的理解。遥感影像不同于传统照片,属于顶视图。遥感信息的提取是通过遥感图像解译来完成,对图像的解译首先要对图像进行判读,判读的过程中需要了解各种地物在影像上的特征,了解不同地物在不同地形或不同植被在不同季和不同生长过程中的表现特征,只有通过媒体教学才可以很好地给学生展示不同时间和空间的遥感影像,这样便于学生对地物不同条件下的特征进行区分,加强学生对图像的判读能力,为今后图像解译的准确性打下基础。

(3)授课内容增加专题部分。通过增加专题知识的讲解可以加强普及遥感知识的应用。结合不同专业学生的特点,将遥感技术应用部分制作成不同的专题,通过课堂讲解的方式传授给学生。每个专题中应包括遥感技术在本领域的工作流程、基本工作原理和应用前景。例如,对于海洋技术专业的学生,结合海上溢油、海水悬浮泥沙方面介绍遥感在海洋环境中的应用;对于水力学及河流动力学专业,结合汶川地震之后诱发的灾害情况,就遥感技术如何对河床演变及河道泥沙淤积方面研究进行讲解。

(4)将科学研究工作溶入教学中去。为了加深学生对遥感理论知识的理解,将科研成果溶入于实践教学中,不仅有利于科研成果和技术的推广,也可以增加学生学习的积极性,提高学习效率。教师在授课时可以结合自己的科研工作,给学生讲解如何选题、如何开展科研工作及本研究在学科中的地位等。利用这种学习方法可以培养学生自主创新能力,也能够培养学生的科研潜能。同学们可以根据自己的兴趣申报科研项目,模仿老师的试验方案,自主设计项目的实验步骤、制定技术路线、撰写实验报告和科技论文。这样的教学方法与纯理论教学和纯实践教学不同,有利于学生把理论学习、实践学习和科技创新三者结合起来。

(二)实践教学

构建合理科学的实践教学体系、提高学生的实践能力和综合技术应用能力,是高校遥感课程改革的重要任务之一[6]。

(1)注重遥感教学中的实践教学环节。能力的提高是基于大量实验基础上,加大实验课课时量,加强基本技能训练;增加综合型、创新性的实验,构筑全方位的实验教学模式,能够为学生的自主实验营造个性化的学习环境,有利于强化学生的综合能力的提高[7]。遥感技术是一个实践性非常强的学科。大多数的课堂教学中关于遥感原理部分讲授较多,实践操作占很少一部分,通常高校在制定遥感课程教学大纲时,把它等同于其它的一般性课程,与理论教学课时数相比实验课课时数设置较少,这样很难保证学生基本的技能训练和提高,也影响到学生对理论知识的理解。根据每一章节的理论教学部分,设置相应的实验教学内容,加大应用型教学内容,提高学生实践的能力,以加强学生对课本知识的理解,也使学生能够很好的掌握遥感的应用技术,为今后的科研工作打下良好的基础。同时,增加较多的实验课时数,加强学生对不同遥感图像处理的操作能力,做到熟练操作。

(2)将软件教学贯穿于整个理论教学中,训练学生的动手能力。在现行的教学大纲基础上适当强化图像处理和解译能力练习。在整个遥感课程的教学过程中离不开实践教学,把遥感软件的操作渗透到课堂教学活动中。遥感图像信息提取通常要借助于遥感图像处理软件完成,通过课时的调整,学生有更多的课时进行实验练习,熟练操作软件,掌握图像处理的基本技能,可以加强对理论知识的理解。在理论教学过程中即时进行遥感处理软件的操作讲解和演示,通过学生对软件的学习,提高学生的动手能力、思考问题和解决问题的能力。

(3)加强课程实验内容系统性和前沿性。遥感课程涉及到众多学科,由于教学大纲所规定的课时有限,在设计实验教学方面应结合遥感科学与技术专业的培养模式,对课堂实验内容进行优化整合。目前每一种遥感图像处理软件,都是由不同的模块组成的,每一模块下包含不同菜单,每一菜单具有不同功能。通常完成一项数据分析工作需要完成一系列的操作,用到不同的菜单或模块,而教学实验课的内容只涉及到某一模块或某几个菜单的功能,学生只能了解某一菜单如何使用,而不是就某项研究内容系统的实验。同时,实验教学也应该结合前沿研究,将一些前沿的研究方法渗透到实验教学中。在设计教学实验时应该结合理论教学内容,做到理论与应用相结合原则,基础性和前沿性原则。

三、结束语

遥感技术的不断发展对高校遥感课程教学内容提出了新的要求,只有通过不断改进教学方法才能满足学科发展的需求。本文立足于遥感课程的培养目标,从社会发展对遥感人才的需求和遥感课程教学中存在的问题方面进行分析,提出了遥感课程理论和实践教学方法改进的一些建议。遥感课程实践教学改革应是基于更新和完善理论教学的同时,加强实践教学的改革。理论教学内容随遥感技术的发展应不断更新,这将有利于学生了解前沿的科学研究和动态;理论教学内容随科技发展不断更新,做到与时俱进;加强实践教学环节可以培养学生动手能力、科研潜能和创新能力,是课程建设的需要也是学科发展的需要。

完善实践教学体系,将会体现培养实用型人才的办学宗旨,适应社会需求。高校遥感课程教学内容如何适应遥感技术不断发展的需要,仍然需要不断地探索,通过探索来寻找适合学科发展特点的教学方法和完善的教学体系,来满足社会对遥感人才的需求。

参考文献:

[1] 童庆禧,张兵,郑兰芬.高光谱遥感的多学科应用[M].电子工业出版社,2006(5):1.

[2] 秦文俊.《遥感图像处理》课程教学在地理学专业中的探索与实践[J].现代测绘,2007(11):45-47.

[3] 黄秋燕.教学性地方高校遥感课程教学与科研互动模式探索[J].高教论坛,2008,(5):352-353.

[4] 潘竟虎,赵军.“以学生发展为本”教育新理念背景下的高师遥感课程实践教学改革初探[J].临沧师范高等专科学校学报,2008,(3):48-51.

[5] 吴前明.多媒体教学新论[J].新时代教育,2008,(5):114.

第14篇

关键词: 遥感; 实践教学; 改革

中图分类号: G642文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)03-0105-01

遥感(Remote Sensing,RS)是当代空间信息科学的核心技术之一,是信息获取与更新的重要技术手段,在经济建设及社会发展中的作用日趋重要[1]。同时遥感也是一门实践性很强的技术,遥感应用技术素质已成为地理信息系统、测绘、城乡规划、地质等专业工作人员的基本要求。遥感技术作为现代前沿科学技术之一,随着航空航天技术的发展不断在提高与完善,这就要求教学不断调整内容与方法,做到与时俱进。分析国内外遥感技术的发展需求及遥感课程教学,发现课程教学并未很好地适应社会对遥感应用型人才的需求,其中尤以实践教学环节薄弱的问题突出。针对当前现状,本文详细分析了遥感课程实践教学中存在的具体问题,并探讨了相应的改革措施,以期为遥感课程的教学改革,培养社会应用型、创新型人才提供参考。

一、目前遥感课程实践教学中存在的问题

1.缺乏合适的理论和实践课程教材

理论教学是实践教学的基础,选取合适的理论课教材,对确保教学内容合理,培养社会应用型人才至关重要。选取教材的原则是“理论与应用的结合;基础知识与前沿技术兼顾”[2]。近年来,国内先后出版了一些可作为大学本科遥感课程理论内容教材的书籍,但并不能满足遥感技术发展的需求。《遥感导论》、《遥感概论》和《遥感技术导论》出版时间较早,内容有些陈旧;《现代遥感导论》在应用方面涉及较少;《遥感原理与应用》在理论和应用方面都兼顾,而且在2009年出版了第二版,但此书内容相对较深,需要学生具备摄影测量、电磁场理论、模式识别等课程的基础。

目前,国内尚未见到普适性较强的遥感实践课程教材。与《遥感导论》配套的上机教材,未采用国际主流软件,无法满足实践教学的需要。《ERDAS IMAGINE遥感图像处理教程》、《ENVI遥感图像处理方法》等书,内容系统,但受学时限制,不适合作实践教学的指导书。

2.实践教学薄弱

遥感课程一门实践性较强的课程。遥感实践教学是理论教学的深化和补充,是学生通过理论与实践的相结合来感悟抽象的理论知识的学习过程[2]。课程实践教学环节包括两个大的方面,一个是课内实践,另一个是综合实习。目前,国内大多院校的课内实践学时偏少[3],而且多以教师演示教学为主,学生实践能力得不到提高。“3S”(RS、GIS和GPS)技术集成,是空间信息科学发展的趋势,有必要加强学生的“3S”综合应用能力,然而这种多学科的综合实习普遍较少。另外,数据类型单一、内容陈旧,也使实践教学滞后,缺乏时代性和现时性。

3.考核方法不合理

课程考核,考察的不仅是学生对知识的记忆情况,更应该是学生对知识的综合应用能力。然而,目前遥感课程的考核方法,多以笔试为主,对实践能力考察的关注较少。这种考核方式不仅不能对学生进行综合考核,而且不利于调动学生学习的主动性和综合素质的培养。因此,有必要改进考核方法,建立考察学生全面素质的考核体系。

二、遥感课程实践教学改革措施

1.不断更新理论教学内容

在新技术突飞猛进的今天,具有前沿性的遥感技术发展愈加迅速,对教学内容选取提出了新的挑战。由于教材受出版周期限制,这就要求遥感知识更新途径除了选择合适的新教材外,更应充分利用网络、中、英文期刊或国际会议文献等媒介,传递最新讯息,增强课程的时代性和现时性。如在讲述不同卫星平台轨道参数时,教材受出版周期限制,其内容始终与最新的遥感卫星发展有差距,备课时需要到相关网站查阅最新的参数信息,补充到课堂教学中,让学生了解遥感卫星的最新发展动态[4]。同时,引导学生在课外通过多种途径,查阅参考资料,培养生自主学习的能动性和积极性,有利于拓宽学生的知识面,提高综合素质。

2.完善实践教学体系

(1)自编符合实际的实验课教材。目前国内尚未见到普适性较强的遥感上机实践课教材,并且各大院校使用的实验教材多为自编。对实践内容进行完善和更新,从简单的验证性实验向综合性实验以至于研究设计型实验过渡,形成较为稳定的实验教学内容体系;并建立和完善遥感实验课数据库及习题库,及时更新和补充资料,包括案例、科研论文、学科前沿发展动态等,以拓宽学生的知识面,提升学生兴趣,达到优化和丰富教学过程、提高学生实践能力的目的。

(2)建立全方位的实验教学模式。通过构筑包括“验证性实验”、“综合性实验”和“研究性实验”的“三层次一体化”的实践教学模式,将实践教学由“有解实验”变为“求解实验”,由“知识积累”变为“智能开发”,为学生自主实验营造个性化的学习环境。同时针对不同专业教学内容和方式有所侧重,如对于地理信息系统专业的学生,可以适当增加遥感与地信相结合的实验课,如“3S”集成技术,培养学生综合能力[5]。

(3)创造实习机会。由于实践课程受学时、实验条件等限制,使学生的实验机会较少、而且实验内容单一。在教师的指导下,参加研究性学习,深入到实际科研工作中,成为锻炼实践能力有效途径[6]。另外,寻找相关的实习单位,直接参与到实习单位的科研、开发、生产工作中,与实习单位建立双导师制管理机制,可以更有效地提高学生的适应社会需求能力。

3.丰富课程考核方式

建立科学的考察学生综合知识、综合素质、综合能力的实践考核体系,采取灵活多样的考试方式,加大读书报告、论文考核、野外(或社会)调查、创新考核、综合实习等的比重。同时应根据不同专业特点,做相应的调整。如对于地理信息系统专业的学生,应当适当加强3S集成等综合性知识的考核;对于地质、环境科学等专业的学生,则应侧重遥感技术在该领域新的应用等方面的知识的考核。

三、结语

通过分析目前社会发展对遥感人才的需求和遥感课程教学存在的问题,本文认为遥感课程实践教学改革应从不断更新理论教学内容,完善实践教学体系及丰富课程考核方式三个方面进行。理论教学内容的不断更新,体现了遥感技术的前沿性,使教学能够做到与时俱进;完善实践教学体系,体现了培养应用型人才的宗旨,适应了社会的需求;丰富课程考核方式有利于培养学生学习的主动性,全方位锻炼学生综合素质。综上,加强遥感课程的实践教学改革有利于培养社会应用型、创新型人才,这既是现实社会发展的需要,也是学生自身发展的需要。

参考文献:

[1] 梅安新,彭望琭,秦其明,等.遥感导论[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2] 赵银娣.课程教学改革探析[J].中国成人教育,2008(10)168-169.

[3] 黄秋燕.GIS专业遥感概论课程实验教学改革探索[J].科技信息,2008(27):352-353.

[4] 陈星彤,童洁,刘春红.遥感原理在测绘专业教学改革探索[J].矿山测量,2008(2):79-80.

第15篇

关键词:航天科普 发展困境 破解之道

中图分类号:G230 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0242-03

21世纪是科学技术蓬勃发展的新时代,国家的强盛离不开科学的力量。加强科学知识的普及教育,提高全民族尤其是青少年的科学素质,是增强国家创新能力和国际竞争力的基础性工程。

航天科技是国家综合科技实力的重要体现。随着中国航天事业不断取得举世瞩目的成就,尤其是载人航天工程、月球探测工程等重大航天工程的顺利实施,航天科技越来越受到全社会特别是广大青少年的关注,并由此催生出一股航天科普热,使航天科技逐渐揭开神秘面纱,进入社会公众的视野。

国内出版界近年来也积极加入到普及航天科技知识的热潮中,编辑出版了一大批种类丰富的航天科普图书。据不完全统计,从2000年以来,出版界出版的集中讲解航天科技知识的在销科普图书达到近300种,涉足航天科普图书出版的出版社数量超过200家。此外,还有很多百科知识类科普图书设有宇宙太空、航天飞行的分册,或有专门章节讲解航天科技知识。如果算上这些图书,航天科普图书的出版数量是非常大的。这对培养社会公众对航天科技的兴趣和爱好,激发广大国民尤其是青少年崇尚科学、热爱航天、探索未知的热情与梦想,有着深远的历史意义和现实意义。

在这股热潮的席卷之下,我国航天科普图书的质量与传统科普图书相比已经有了长足的进步,取得的成绩应该予以肯定。但我们也应清醒地认识到,航天科普图书出版在科普理念、选题定位、内容质量、作者队伍、原创力量、编辑水平、市场份额等方面仍然存在不容忽视的问题。成就让人欣慰,但存在的问题也应引发我们的理性思考。

1 发展现状分析

1.1 内容形式极大丰富,但与国外相比仍有较大差距

在2003年神舟5号载人飞船发射之前的很长一段时间里,航天科技还带有一层神秘的色彩,众多的航天知识并不被大家所熟知,此前仅有与航天科技相关的少数科技类出版社出版了一些航天科普图书。这时期的航天科普书,大多是概略性地介绍航天科普知识,科普讲解主要以文字内容为主,图片为辅。因图书出版资金投入所限,图书大多为黑白印刷,只有少量航天科普图书配有彩色图片或彩色印刷。这些图书虽然具备知识的权威性和讲解的系统性,但是出版内容不够丰富,图书表现形式相对单调,趣味性和可读性明显不足。有人戏称那时的航天科普图书“恨不得一本书把读者培养成航天专家”。“科而不普”,是传统航天科普图书被广泛诟病的一个缺点。

2003年以来,随着“航天热”的不断升温,航天科普图书出版的品种不但越来越丰富,而且各出版社借鉴国内外科普图书创作出版的成功经验和做法,在图书的内容和形式上也有所创新突破,开始大量使用图片、绘画和故事来普及航天科技知识,文字讲解更通俗易懂,配发的图片越来越丰富,装帧设计和印刷越来越精美,对读者的吸引也越来越强。从布满文字、黑白印刷的传统航天科普读物,到配有精美图片的彩色航天科普图书,再到加入手绘图、故事元素和趣味性强的航天科普绘本,航天科普图书的表现形式越来越丰富,图书的可读性越来越强。

比如浙江少年儿童出版社2005年7月出版的《蓝猫淘气3000问――杨利伟航天科普系列》绘本图书,借鉴国外少儿科普图书绘本理念,把丰富的航天知识融入到富有趣味的绘画和故事之中,受到了少年儿童的普遍喜爱。该系列图书一套6本,每本开卷监测累计销量都在1万册以上,在少儿类航天科普图书销量排行榜上居于首位,也是比较成功的一套少儿航天科普丛书。

虽然进步是明显的,但是不得不说,像这类质量优秀的航天科普图书,在国内仍可算是凤毛麟角。同国外优秀的航天科普图书相比,不论是文字内容的可读性、趣味性,还是书中图片的丰富性、图片信息的内涵、图书装帧设计的精美程度,以及图书中蕴含的科学精神和人文气质,国内出版的航天科普图书,都还存在一定的差距。

1.2 屡屡获奖,却“叫好不叫座”

在“科教兴国”方针的指引下,国家十分重视科普事业的发展。科普图书的出版经常得到一些科普出版基金的支持,也频频捧得国内诸多图书奖项。航天事业是国家科技发展的重要支柱产业之一,航天科普图书更是屡屡获奖。

政府的高度重视和支持,是促进航天科普图书不断发展进步的一大动力。但是与此形成对比的是,航天科普图书大都销售得不温不火,没有出现引人注目的畅销图书。现在的航天科普图书首印量一般只在3000~5000册,首印上万册的几乎难觅踪影。还有一些图书做出来就是单纯地为了迎合政府部门的喜好,这大大降低了航天科普图书的社会效益,出版社也难以在出版中获得更好的经济效益。

2 困境解读及对策思考

从现状分析来看,航天科普图书出版似乎走入了一个瓶颈期。造成这一局面的原因是多方面的,既有作者、编辑等人才资源的匮乏,也有图书自身选题定位及内容形式上的不足,而社会大环境的限制更是不容忽视。如何突破困境,找到破解的对策,值得我们深思。本文尝试从以下几个方面进行探讨。

2.1 应对多种传播媒介的冲击,加速数字化出版进程

目前我国社会正朝着信息化、网络化、数字化时代大步迈进,传播知识信息的媒介和渠道越来越多,新的传播媒介都能快速有效地向读者传播科学知识,这使航天科普纸质图书出版面临巨大的挑战。

不得不承认,诸如电视、多媒体光盘、网络,乃至电影、科学馆等,在信息时代快节奏的生活模式下,这些高科技传媒手段是科学普及的最佳传播方式。它们能使抽象枯燥的科学原理变得形象具体,趣味横生。相形之下,靠文字描述和图片静态展示科学知识的纸质出版物未免显得苍白无力。

尤其近年来,每到重大航天活动实施的前后一段时间,各大网站、电台电视台等新闻媒体都会推出或制作相关专题,开辟专门栏目介绍相关活动,其中大量内容都是与航天科普知识相关的航天活动背景知识。这些节目或栏目大都具有跟进速度快、内容丰富生动、形象直观等特点,在很多方面具有航天科普图书无法比拟的优势。特别是互联网上推出的航天科普专题和栏目,对图书销售的冲击尤其严重,这是导致航天科普图书销售不佳的原因之一。

面对这种情况,航天科普图书出版应加速向数字出版转型,以便利用网络多媒体手段,借助重大航天活动的契机,快速有效地推出融合多媒体技术和多种表现能力的数字化航天科普图书。

2.2 挖掘优秀的作者资源

没有好的作者就没有好的作品,高水平的科普作者是科普图书出版的必要条件。科普图书不同于一般的文学作品,它需要同时具备科学性和通俗性两大特点,优秀的科普图书更是需要浓厚的趣味性来吸引读者,其特殊性便在客观上提高了对作者的要求。优秀的航天科普作者不仅要对航天科技知识非常精通,还必须具备较为深厚的写作功底和人文素养,但投身于航天科学领域又文笔出众并爱好写作的人是少之又少,这自然加大了挖掘优秀作者的难度。

目前,航天科普图书的作者多为高校或航天科研机构的技术专家,当下正是我国航天事业迅猛发展的时期,航天技术专家往往奋斗在科研一线,攻关任务艰巨,很难挤出宝贵的时间从事科普图书的创作。加之目前国内现行的评价奖励机制,并不鼓励科学家们投身科普创作,晋级晋升只看有多少学术成果,不会看写了几本科普读物。这些都成为寻找优秀航天科普图书作者的阻碍。

面对这些难题,一方面,我们应把目光投向年轻的航天科普图书创作队伍中,注重培养专业的航天科普创作人才,这样也有助于改善我国优秀科普作者青黄不接、出现断层的现状。可以在高校中发现和培养青年教师和学生从事航天科普创作,也可采取科学家与青年作家合作的形式,以老带新,在完成科普创作的同时,锻炼新人,使其快速成长起来。

另一方面,我们应向西方国家学习,调动科学家投身科普事业的积极性。在西方发达国家,科学家做科普已经蔚然成风,这被看成是一种社会责任。而我国尚未能形成这种环境和机制,科技界甚至流传着这样一句话:“拿不到课题的做科普,退休的老者做科普,爱出风头的做科普”。搞科普被视为不务正业,或者认为搞不出像样科技成果的才搞科普。科学家在青少年心目中有着非常崇高的地位,理应承担起科普职责,因为如果没有科学家群体的参与,任何科普都是无源之水。

为此,国家有关部门应出台相应政策,明确科普著作是科技成果的一部分,提升科学家从事科普创作的社会地位和职称待遇,从观念上扭转学术界对科普创作的态度,这样才能真正调动起科学家从事科普创作的积极性。

同样,由于航天科普图书的特殊性,对从事这类图书出版工作的编辑也提出了较高的要求,要求他们不仅要具备扎实的文字功底和编校技能,同时还要懂得基本的航天科技知识。但目前,国内出版社编辑的素质还很难达到这样的要求。

对于航天科普编辑自身而言,应明确工作要求,不断学习,注重自我提高。首先,要更新科普观念及出版观念,勇于创新。其次,要适时学习和补充航天科技知识,关注航天科技发展的热点和前沿,保持职业敏感性。最后,要树立市场意识,拓展工作职能。

2.4 找准选题的读者定位

图书出版应以读者受众为中心,在选题的策划上,应准确定位读者群并明确读者需求。但现今国内的航天科普图书在选题内容的设定与读者群之间存在一定程度上的错位。

航天科普的主要对象应是青少年,特别是小学高年级以及初高中学生。因为这一阶段的学生是最需要普及和了解航天科技知识的,而这一阶段也正是他们掌握科学知识、培养科学素养、树立科学精神的关键期、黄金期。通过科普阅读强化青少年学生这方面的科学素养,无疑是最为重要和有效的途径。目前国内出版社出版的航天科普图书在选题策划时,大多也是针对这一阅读群体的。

事实上,航天科普图书的主流购买和阅读人群却是孩子家长和学龄前幼儿、小学低年级学生。

初高中学生升学压力大,作业多,为了提高学习成绩,实现升学目标,他们无暇阅读科普图书。即使有一些阅读时间,也大多被文学阅读和网络阅读占据。很多老师和家长认为科普教育与升学关系不大,不鼓励甚至不支持青少年学生阅读科普图书,导致针对该读者群的科普图书销售不景气。反过来,受科普图书出版经济效益不佳的影响,出版社在出版针对该年龄段读者群的科普图书上表现得越来越审慎,导致适合该年龄段学生阅读的优秀图书品种越来越少。除少量引进品种之外,基本上没有适合或受到中高年级学生普遍喜爱的航天科普图书,更不用说经典和畅销的航天科普图书。

相反,由于学龄前儿童和小学低年级学生没有升学考试的压力,该群体反而有大量时间阅读科普图书,年轻父母也很重视该年龄段儿童科学知识普及和科学精神的培养,因此是学龄前和小学低年级学生成为了航天科普图书的主要阅读对象。

然而出版社在做航天科普图书的选题策划时,很少将这一群体定位为目标读者群,因此,市场上针对低幼群体的航天科普类图书品种较少,这也是导致航天科普图书销量不佳的一个重要原因。比如内容广受家长好评的《中国少年儿童科学阅读》和《当代中国科普精品书系・航天卷》,很多家长购买后普遍反映:“内容介绍的很深很全面,但是更适合大一些的孩子阅读。”

出现这样的错位现象,说明出版社编辑在选题策划环节没有将市场调研做深做透,没有对读者群的需求和认知能力做准确深入的了解。鉴于此,航天科普图书的编辑在工作中一定不能闭门造车,要培养自己对市场的敏锐洞察力,多做调研,实地了解读者需求,在此基础上做好选题的读者群定位。

另外,航天科普图书的作者和编辑对图书阅读对象的把握还不够深入和细致。

不同年龄的航天科普图书读者,对科学认知的水平存在较大的差异。航天科普图书作者以及出版社编辑,要更新科普观念,加强对航天科普图书读者群的认识和研究,特别是要研究青少年群体的科学认知水平、理解能力、心理特点和阅读喜好,根据他们的知识水平和阅读喜好来创作、开发出适合不同年龄特征,具有较强针对性的科普读物。

科学普及出版社从美国引进出版的《科学素养的导航图》一书,根据青少年的生理、心理特点,将其从学前教育一直到高三所有年龄段的特征进行了分析,对每一年龄段适合于接受哪些科技知识进行了科学规范的分类,最后用图表的形式进行完整的展示。这本书对于推动青少年科学教育的研究以及相关资源的开发都有重要的参考价值,对从事航天科普创作的专家和科普图书编辑在进行选题策划时也具有一定的参考价值,对创作和开发出有针对性的航天科普图书是极有意义的。只有使航天科普图书充分体现科普的贴近性,让青少年读后爱不释手,航天科普图书的创作出版才能真正获得成功。

2.5 内容形式亟待改进

目前我国航天科普图书在内容上的一大弊病是厚重有余,趣味性不足。

华罗庚曾说过:“深入固然不易,浅出更是困难。”我国的航天科普图书就是在“浅出”上做得还不够。很多航天科普图书在叙述和表达方式上刻板、生硬,失去了科普读物应有的通俗性、趣味性和文学性,有的图书甚至写得像科学论文,专业术语大量堆积,语言晦涩难懂。这样的作品其实并不符合科普创作的要求,达不到科学普及的目的,更不会受到读者受众的喜爱。长此下去,将直接影响航天科普市场的培育和开拓。

从大众传播学的角度来看,传播者传播的信息只有被受传者接受并满足了预期的心理期待,传播的效果才能得以实现。如果图书的内容、形式、叙述等方面给人感觉太厚重,不能引人入胜,那将很难为读者所接受,科学传播的目的就更无从实现了。这就要求航天科普图书在内容形式的创作上要在科学性与通俗性、知识性与趣味性之间找到平衡点。

其一,可注重通过绘画、故事等内容调动读者的阅读兴趣。

兴趣是最好的老师,好的科普书能够激发读者兴致盎然地去探索和理解各种科技知识,而不仅仅是堆砌难懂的名词、枯燥的数字和干巴巴的定理。

比如中航出版传媒有限责任公司2012年出版的《世界航天科普丛书》,就做到了把航天知识融入故事之中,用简洁的文字、生动的情节、有趣的插图来传播航天科技知识,减轻青少年读者阅读过程中产生的“疲劳感”,从而激发出青少年的阅读兴趣,极大地提高了该系列丛书的阅读效率。

一位青少年读者在当当网评论中说:“整套图书内容都挺不错,个人最喜欢宇宙飞船这一本,该书汇总了各个航天大国的全部宇宙飞船,讲述了人类在太空探索过程中遇到的各种惊险故事和令人敬佩的英雄人物,看得我热血沸腾,为探索中失去生命的勇士惋惜,为探索中取得的一次次突破感到无比的高兴。他们的努力付出,为人类的发展做出了巨大的贡献。”

一位妈妈从网上订购该系列图书后说:“本来图书是买给孩子看的,但我先生翻看后同样爱不释手。他说里面的故事很多,不是那种枯燥的航天科技知识授课。”

这就是一个成功的案例。如果能将面向青少年的航天科普图书当作绘画书、故事书、文学书甚至游戏书来做,那么航天科普图书就不再是一幅冷冰冰的生硬面孔,在好读好看的同时,潜移默化地普及了航天科技知识,培养读者的科学精神,达到事半功倍的效果。这样的航天科普图书还有其他几种,如《中国少年儿童科学阅读》《当代中国科普精品书系 航天卷》等,但这种出版潜力还远没有被充分挖掘出来。

其二,应从简单地传授航天科普知识,向弘扬航天精神和科学探索精神发展。

一般说来,科普分三个层次:第一个层次为科学知识的普及;第二个层次为科学方法的普及;最高层次为科学精神的普及。科普,除了普及科学知识,更重要的是通过大众传播媒介,将科学的方法、科学的精神、科学的思想传递给受众。也就是说,科普图书内容的重点应从介绍客体向解剖主体迈进。

在这一方面,中国宇航出版社作为一家航天科技集图公司所属的出版社,表现出了航天专业出版社的深厚底蕴、探索和追求。《天魂:航天精神纪事》是2011年中国宇航出版社为纪念中国航天事业成立55周年而编写的一部纪实性文学作品。该书运用纪实文学手法,讲述了中国航天事业从无到有、从弱到强的发展历程,再现了中国航天人自力更生、艰苦创业的精神和“严、慎、细、实”的工作作风,集中展现了中国航天人不怕困难、敢于牺牲的精神追求,揭示了“两弹一星”精神和载人航天精神孕育形成的曲折过程。该书主题内容丰富,资料详实,情节跌宕起伏,文字真挚感人,具有极强的感染力和表现力,堪称为“一部揭秘航天人艰苦创业奋发图强的英雄史诗,一首航天人不懈求索开拓天疆的嘹亮赞歌,一本记述航天人自主创新为国争光的生动教材”。

该社引进出版的《登陆火星》一书,是由美国航空航天局“火星探险车”项目首席科学家史蒂夫・斯奎尔斯(Steve Squyres)博士创作的一部纪实性文学作品。该书作者作为一名参与火星探测项目的科学家,在“精神号”和“机遇号”成功登陆火星并顺利完成探测任务后,详细回顾和记录了参与该项目的整个过程。美国航空航天局“火星探险车”项目团队华裔科学家王阿莲评价该书时说:“该书讲述了从科学目标的确定、科学团队的组建,到成功登陆火星的大量台前幕后、惊心动魄和感人至深的故事,真实记录了本项目中那些如临深渊、如履薄冰、血脉激荡的分分秒秒,为中国未来的深空探测提供了不可多得的实证经验,是中国航天科学家、工程师、科研计划的组织者、领导者、管理人员,以及航天爱好者、青少年和大中学生的最佳参考书。”

中国宇航出版社出版的这些航天主题的文学性作品,不仅具有丰富的航天科技知识,而且让读者能够从阅读中体会到科学家和科技工作者尊重科学、重视技术的理性精神,实事求是、尊重规律的严谨态度,奋发向上、开拓创新的进取意识,这正是科学思想、科学精神、人文精神的真正内涵。中国宇航出版社的努力与尝试,也极大地丰富了航天科普出版的深度、广度和精神内涵。

其三,航天科普图书还需解决图片和绘图缺乏的难题。

图片以其直观、形象的特点,在科普图书中具有举足轻重的作用。受欢迎的知识类航天科普图书,大都具有图片丰富、清晰、拍摄角度好、图片构图和创意佳等优点。目前国内出版的航天科普图书中,大多采用的是美国二十世纪五六十年代航天活动的图片,其中很多图片是从国内外网站、杂志上借用过来的,图片清晰度不够,分辨率不高,色彩失真,是这类图片存在的一个极难解决的问题,严重影响了航天科普图书的表现力。国内航天活动的照片大多分散保存在不同航天科技岗位和细分领域的技术专家手中,这些图片流传不广,再加上受制于保密审查问题,很多难得的镜头和画面,在国内出版物中很难见到。

另外,航天领域的科普专家,大多缺乏自己动手制图绘图的能力,使展示航天科技原理的示意图奇缺,而这些图片对于提高航天科普图书的品位和水平,具有极为重要的作用。比如专门介绍载人航天的科普读物中,几乎没有哪一本书能够以画面的形式直观逼真地展示载人飞船的内部景象,更难得一见载人航天器生命支持系统的原理图和结构图,也没有哪一本图书能够展示舱内航天服和舱外航天服的结构示意图。对于以介绍载人航天为主要内容的科普读物来说,这不能不说是一个极大的遗憾。建议航天科普作家培养和掌握手工绘图能力,以提高航天科普图书的内容丰富性和品位。航天科普网站也要大力收集并展示航天科技人员制作的相关原理图、结构图和手绘示意图,由国内外航天科普专家以及航天科普图书出版社自由下载使用。

此外,对于国内民用航天科技项目,也要尽可能放松航天科普图书内容和图片的审查,以便相关的科普图书内容有相应的展示载体。建议由相关部门建立定期解密航天器原理图和实物结构图的规则和标准,适时以图片形式向国内外公众展示航天科技成果。这样国内出版的航天科普图书就可以尽量避免使用国外几十年前的老旧图片,不再因为缺乏图片或文图不匹配,而降低航天科普图书的内容表现力和吸引力。

3 结语