●符松
自2004年5月18日以工程力學係為基礎組建以來,清華大學航天航空學院定位於國家高水平、整合型的航空航天人才培養基地。為國家的航空航天事業及力學等相關專業領域培養高素質、高層次、多樣化、創造性的骨幹人才是航院一切工作的核心。
航院成立以來,本科教學工作繼承了工程力學系的優良傳統,並根據現代航空航天和工程力學高層次人才培養的需要,在教學領域中提出了創新的思維和理念,採取了一系列舉措,加強了實踐性教學,並已經取得一些重要成果。
航天航空學院現有在讀本科生323名、碩士生118名、博士生190名。每年招收本科生85~90名,其中20名國防生和20名左右的航空、航天、兵器定向生。每年畢業的本科生人數約80人。每年面向本科開設的課程為77門次,聽課學生總人數約為3600人次。擔任本科生教學的教師人數近90人次,教學總時數約為3500學時。任課教師中具有高級職稱的教授、副教授佔90%以上。
人才培養是大學的根本使命。航院傳承工程力學系人才培養的優良傳統,始終以育人為第一位,整個航院以育人為核心,形成了完整的教育體系。
航院所設本科專業「工程力學與航天航空工程」覆蓋工程力學、動力工程及工程熱物理、航空宇航科學與技術等三個一級學科。航院的專業設置是建立在清華大學加強通識教育基礎上的寬口徑專業教育,充分吸收了美國、西歐國家的航空航天辦學的經驗,集航空、航天、推進等學科為一體,但在高年級階段分別側重向工程力學、熱能與動力工程(工程熱物理)和航空航天工程三個方向的培養,實現「通才」與「專才」的結合。因此,航院教學不同於國內傳統航空航天院校專業細分的模式,不單獨設立航空學院、航天學院和推進學院,而是類似歐美一流大學,在綜合性大學的框架下辦有特色的航空航天院系,充分考慮學院學生人數少、質量高的特點,重點放在寬口徑、複合型人才的培養上。
結合現代航天航空的發展趨勢與工程力學系的實際情況,航院提出本科畢業生的培養要求為:
* 具有現代航空宇航科學與技術、力學、動力工程及工程熱物理領域的基本理論,掌握所學領域的專門基礎知識;
* 具有工程綜合能力、創新意識、團隊精神和社會責任感;
* 具有較強的口頭和書面交流能力;
* 具有繼續進行科學研究和探索的能力;
* 具有較高的人文素質與綜合能力,了解所學技術領域的有關管理和政策等知識,了解社會發展的歷史、文化、哲學和藝術等。
航院的本科生培養計劃重視基礎知識的培養。在航院成立後培養計劃調整中,加強了數學基礎,部分學生可以選修基科班數學,提高了對數學基本功的訓練要求。在寬口徑、加強實踐訓練方面,航院的培養計劃則既保留了力學和機械的特色課程,又新增加了飛行器設計、結構、控制等相關方面的專業課;既擴充了同學們的知識面,也完善了課程體系。特別是根據現代航空航天技術發展趨勢的要求,調整了信息基礎與控制理論方面的課程。
航院本科課程設置以學校的基礎課程平臺、機械學院課程平臺、航天航空學院課程平臺課為基礎,結合了寬口徑專業教育。通過研究發達國家本科生航空航天課程的設置,我們發現,力學與熱物理的課程依然是最主要基礎,同時又側重與控制和信息的結合。力學和工程熱物理是現代科學技術中歷史悠久、發展迅速、應用廣泛、具有技術學科性質的工科專業。研究生畢業後可服務於國民經濟的重要部門,其中包括航空航天、機械工程、土木建築、能源工程、核工程、造船、兵器、水電、交通運輸、石油化工、冶金、計算機軟體開發與應用、新材料研製、生物工程、環境工程等研究、設計和生產部門,以及擔任高等工業院校的教師。航院的課程設置充分認識到了力學與熱物理基礎知識是航空航天的重要基礎,而這一點恰恰又是航院的學科優勢。同時我們也認識到現代航空航天對控制與信息知識提出了更高的要求,增加了信息基礎與控制理論方面的課程。
航院視教學為本科教育中的重中之重,一直以來都非常注重本科生的教學質量和管理,致力於培養和輸送全面發展的優秀人才。具體表現在:
1、面向三航、國防和國家重點單位的人才培養 航院的人才培養和輸送定位非常明確,每年邀請三航部門的領導與專家宣傳和介紹三航單位,航空、航天、航海部門的主要設計與研究單位都到航院進行過宣傳介紹和就業引導。同時航院將本科生的生產實習全部安排在三航等國家重點部門,開展航空航天節等宣傳活動,讓學生了解三航、熟悉三航、最終達到熱愛三航,立志於就業三航。國家重點單位已經成為航院本科畢業生就業的主流。
2、基礎力學與航空航天相結合 航院成立前,工程力學系已經具有非常雄厚的力學研究和教學基礎,目前仍然承擔著全校約2800人次理工科學生的基礎力學教學任務。作為現代航天航空學科的基礎,力學和信息是缺一不可的兩大支柱。航院成立以後,吸收美國、西歐等國家航院的辦學經驗,針對培養目標調整了本院的培養計劃。新的培養計劃既保留了力學和機械的特色課程,又新增加了設計和控制相關的課程,如自動控制理論、信號系統、飛行器設計、飛行器控制原理等相關方面的專業課;完善課程體系過程中特別加強對航天航空方向有針對性的課程。在航院本科生的教學中,注重與航空航天相結合,引入航空航天的案例、習題和大作業,針對航空航天特點開展實驗等。
3、重視課堂教學效果,教授親自上講臺 航院每學年教授給本科生上課率高達87.5%,在本科生教學中,具有副高級以上職稱的教師超過了90%。國家級教學名師範欽珊教授一直在本科生教學的第一線,特聘教授、國家傑出青年基金獲得者、學院主要領導都給本科生開課。本科教學工作依託於航院強大的科研師資隊伍。航院的固體力學、流體力學、熱物理均為國內重點學科,為本科教育奠定了雄厚的基礎,實現了高水平科研與本科教學的相互促進。航院的教師經常會把最新的科研成果體現在教學內容上,科研成果和科研設備也經常服務於教學。
4、積極拓展實踐教學環節 為貫徹全面發展的人才培養觀,實踐教學對於工科院系是不可缺少的環節。航院在積極拓展教學實踐方面的表現尤其突出。按層次可分為,專門的實驗教學課程、理論課程附加的課程設計、集中安排在暑期小學期的教學實踐、最終綜合論文訓練等實踐內容。教改中實驗的比重不斷增加,利用「985」和「211」經費新建動力學與振動、工程流體和風洞等3個教學實驗室,更新強度、電測和光測等3個教學老實驗室。實驗課程包括了基礎力學實驗、力學實驗技術、熱物理測量實驗、振動量測。2007年,航院被評為「國家級力學實驗教學示範中心」。近年來,航院將本科生的生產實習全面推向三航及重點部門,建立了清華首批5個本科生專業實踐基地的其中兩個。此外,還有與國外合作的專業實踐,如本科生赴韓國KAIST進行專業實踐交流等。2007年,航院成立了「學生航空創新實踐基地」,鼓勵本科生參加科研活動,像空中機器人比賽、航空創新比賽、清華「挑戰杯」科技競賽、結構設計大賽、電子設計大賽、數學建模大賽、全國航模設計錦標賽等。眾多的學生在SRT訓練中得到科研鍛鍊,並取得科研成果,有的還在SCI期刊上發表了英文論文等。
5、積極建設精品課程,形成了豐碩的教學成果 全院教師幾十年的教學積累形成了多門特色鮮明、教學效果突出的精品課程。其中國家級精品課4門,分別為《理論力學》、《材料力學》、《彈性力學》和《流體力學》;北京市級別精品課1門。眾多的精品課程反映了航院對本科生教學的重視和教學水平。對本科生教學的重視,使航院取得了豐碩的教學成果。近3年來,獲北京市高等教育教學成果獎一等獎2項、二等獎1項,清華大學教學優秀成果一等獎2項、二等獎5項。1人獲得國家級教學名師獎,1人獲得北京市級教學名師獎,4名教師獲北京市「教育創新優秀標兵」稱號,2名教師獲清華大學青年教師教學優秀獎。這些獎勵充分反映了航院教師的教學效果。
在工程力學系的基礎上,航院的教學正在穩步前進。近3年來,在學生對本科課程教學的多次評估中,航院教師的教學評估平均分數均超過了全校參評教師的平均分數且名列前茅,基本穩居學校前3名。我們相信,有工程力學系的優秀傳統,航院的本科教學一定會在新形勢下取得更大成績。