李娜 路鵬程
[摘 要] 民航特色復合材料與工程專業應用型人才培養的目標是,培養既具有一定理論基礎又具備較強民航實踐能力的高素質應用型人才。該文從復合材料與工程專業特點和民航企業發展的需求出發,構建多層次、多角度的人才培養計劃,重視學生創新能力及實踐能力的培養,著力培養適應新時代需求的民航特色復合材料與工程專業應用型人才。
[關鍵詞] 復合材料與工程;應用型人才;培養模式
[作者簡介] 李 娜,就職于天津市民用航空器適航與維修重點實驗室。
[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324(2020)23-0030-02? ? [收稿日期] 2019-11-29
一、前言
先進復合材料具備高比強度、高比剛度、疲勞性能好、耐腐蝕、可設計性能優異、多功能一體化以及可大面積整體成型等特點,在航空航天領域的應用日益廣泛,已經迅速發展成為繼鋼、鋁、鈦之后的四大航空結構材料之一[1-2]。目前,已投入服役的空客A350和波音787飛機的復合材料用量分別達到52%和50%。除了發動機、起落架等必須使用金屬材料的部件外,其他如機身和大翼主承力結構都已由復合材料制造,這標志著民機復合材料發展新的里程碑。
為了實現民機運營的安全性和持續性,需求大量具有復合材料知識背景和技能基礎的人才對民機上的先進復合材料進行檢測、分析、評價、維修。民機復合材料結構在材料類型、使用環境、失效形式、安全性要求、維修方法乃至于材料標準、適航法規等方面均具有自身特點,需要針對這些需求進行專門的人才培養。尤其是針對民機結構材料設計、管理、維修等方面人才培養的需求在不斷增加。因此,根據當今復合材料的發展,開展先進的、科學可行的、具有民航特色的復合材料與工程專業應用型人才培養模式具有重大的理論和實踐借鑒意義。
二、民航特色復合材料與工程專業應用型人才培養模式的構建
(一)優化人才培養目標,以適應民航的發展為導向
作為專業特色鮮明的應用型高等院校,人才培養目標應緊扣行業特色,緊緊圍繞民機制造、維護、運營需求培養。以民機復合材料結構制造、加工、維護、運營等領域的工程技術人才需求為依據,需要建立“厚基礎、重技能”的人才培養模式。另外,還需引進具有豐富實踐經驗的行業專家進入筆者所在學校指導人才培養方案的制訂。
民航特色復合材料與工程專業的培養目標是:培養具備現代航空材料領域堅實的理論基礎、精深的專業知識和實驗技能,符合民航業復合材料科學技術發展需求,掌握復合材料學科前沿發展信息,具有較強的實踐能力和自我學習能力,能夠從事民航業復合材料與工程領域技術開發、深度維修、航材管理等方面的相關工作,能夠從事其他行業復合材料與工程領域科學研究、生產運營工作的高級專業技術人才。培養的學生畢業后能夠達到如下的職業和專業成就:(1)能夠運用復合材料與工程相關知識進行民機復合材料結構的設計、制造和維修;(2)能夠運用復合材料檢測和分析能力對民機復合材料結構進行失效分析;(3)能夠使用英語進行復合材料與工程方面的技術交流;(4)能夠跟蹤航空復合材料領域先進知識,具備終身學習的能力。
(二)合理設置課程體系,構建面向民航需求的教育教學模式
復合材料與工程專業涉及面廣、內容多[3]。僅僅從復合材料原材料分類,可分為聚合物基復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料和納米復合材料等。民機上應用的復合材料結構主要是聚合物基復合材料。因此,民航特色復合材料與工程專業的課程體系在專業基礎課方面應設置有機化學、物理化學、材料科學基礎、高分子化學與物理、復合材料原理等課程;專業必修課方面應設置復合材料聚合物基體、材料表面與界面、材料失效分析、航空材料、材料力學性能、復合材料成型工藝與設備、復合材料結構設計基礎、復合材料結構修理、材料科學與工程專業英語等。同時設置選修課程,如民用航空維修工程管理、飛機腐蝕與防護、先進復合材料的制造工藝、無損檢測技術、民用航空器適航管理等,學生在校及時選修或自修相關課程,進一步完善與優化自己的航空復合材料專業知識結構,以適應今后就業崗位的需要。
(三)多位一體,打造貼近民航一線的實踐教學平臺
實踐性教學是應用型高等院校的重要教學環節,在培養學生創新意識和動手能力方面具有舉足輕重的作用。實踐教學平臺建設包括課內實驗、實踐活動、大學生創新創業、畢業設計等環節。開展課內實驗方面,實驗室應配備完善的行業內普遍使用的儀器設備,創造良好的硬件環境,為民航特色復合材料實驗課程開設服務。課堂內的教學是實踐教學體系建設中最重要的環節,教師在理論教學過程中,也應同時重視理論概念與實踐應用的結合,適量、適時地為學生傳達一些行業內復合材料發展的最新信息,讓學生在課堂學習書面知識的同時能夠跟進所研習領域的最新發展動向。比如,在教學過程中,利用實際的民機復合材料部件與多媒體結合輔助教學。針對民機在役機型的雷達罩部件(玻璃纖維復合材料紙蜂窩夾層結構復合材料),可從其結構設計、成型工藝進行理論上的講解,在學生了解雷達罩的結構特性之后,進行雷達罩損傷后維修的現場實踐教學。這樣可以更好的激發和引導學生的學習熱情。實踐活動方面,在保證學生學業進度的前提下,為學生提供到航空企事業單位參觀實習的機會,如北京飛機維修工程有限公司、廣州飛機維修工程有限公司、南航沈陽飛機維修基地、西安飛機工業(集團)有限責任公司、天津波音復合材料有限公司等。因此,學生無論是在校內上實驗課,還是在校外進行參觀實習,都能接觸和了解航空復合材料結構的生產流程、制造工藝、生產設備等,為他們系統掌握航空復合材料的專業知識創造了良好的條件。
(四)提高教師專業水平,教學科研相結合
前蘇聯著名教育家蘇霍姆林斯基曾經強調:“教師要爭取學生熱愛你的學科,靠思考來喚醒思考,喚醒那些對知識和腦力勞動無動于衷、漠不關心的學生,把他從智力的惰性狀態中挽救出來。那么,教師知道的東西要比教學要求的多十倍至二十倍。”學生能否達到培養目標與教師的教學水平和專業水平緊密相關。復合材料與工程專業課程的教師在具有較高的學術造詣的同時,還應具有一定的實踐經驗或科研能力,能夠了解并掌握當前民航復合材料方向的最新科技成果及動態。比如,安排青年教師到航空企事業單位進行專業實踐,提高教師隊伍的航空素質,增強教學工作的航空特色;實施教師崗位資質準入制度,定期對教師進行崗位資質培訓,促進教師專業能力的成長與持續發展;鼓勵教師與航空企事業單位聯合申報科研課題,提高教師的科研能力與水平;聘請航空企事業單位中專業知識扎實、生產與研究經驗豐富的專家做學術講座或擔任學生實踐教學環節的指導教師。
三、總結
復合材料與工程是一門極具發展潛力的多學科交叉專業。如何培養出復合材料基礎知識扎實和民航應用能力強的工程技術人才,是各大航空院校復合材料科學與工程專業不斷探索和實踐的課題,其課程體系、教學模式、實踐教學平臺尤為重要。相信秉承“需求導向、特色發展、科學育人”的建設原則,一定能培養出滿足民航類企業(如航空機務維修基地、航空公司、航材公司、機場、安全等部門)乃至材料相關企事業單位需求的高端技術人才和管理人才。
參考文獻
[1]楊乃賓,梁偉.大飛機復合材料結構設計導論[M].北京:航空工業出版社,2009.
[2]謝小林,梁洪波,范紅青,等.復合材料專業方向航空特色人才培養的探索與實踐[J].大學教育,2013(3):141-142.
[3]潘育松,盛紹頂,王靜,等.復合材料工程專業“雙創型”人才培養模式研究[J].教育教學論壇,2019(10):156-157.
Thoughts on the Training Model of Application-oriented Talents in Composite Materials and Engineering Specialty of with Civil Aviation Characteristics
LI Na,LU Peng-cheng
(College of Science,Civil Aviation University of China,Tianjin 300300,China)
Abstract:The training goal of application-oriented talents in composite materials and engineering specialty of civil aviation is to cultivate high-quality application-oriented talents with theoretical basis and strong practical ability.Starting from the characteristics of composite materials and engineering and the needs of the development of civil aviation enterprises,this paper constructs a multi-level and multi-angle talent training plan,attaches importance to the cultivation of students' innovation ability and practical ability,and focuses on the cultivation of application-oriented talents of composite materials and engineering with civil aviation characteristics to meet the needs of the new era.
Key words:composite materials and engineering;application-oriented talents;training model