前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇航空航天概论范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
1基于工程教育专业认证标准下课程体系改革发展概况
工程教育认证标准一般由八个指标构成,分别是学生、专业教育目标、学生成果、持续改进、课程体系、师资力量、教学设施、学校支持等。其中工程教育专业认证中的课程设置,为了能支持毕业要求的达成,课程体系设计有企业或行业专家参与。我国各高校在启动工程教育专业认证工作过程中,发现课程体系设置是否科学、合理、会规直接影响到毕业生的工程实践能力与创新能力,进而影响专业培养目标、毕业要求的可达性。因此各高校针对工程教育专业认证标准和要求,提出了各个专业课程体系改革的思路、做法和经验。西北工业大学的张清江等通过调研我国工程教育与专业认证发展历程,对我国航空航天专业与其他已获得资格专业进行对比分析。并结合国际航空航天质量体系认证中的要求,从航空航天工程教育专业认证的必要性、专业特点、航空航天工程教育现状等角度出发进行研究。结合现代中国工程教育存在的普遍问题,提出针对航空航天类专业认证的新方式、新方法,并对航空航天工程教育专业认证需要注意的特性进行讨论。辽宁石油化工大学马会强等依据工程教育专业认证标准,以辽宁石油化工大学环境工程专业为例,通过明确培养目标,解析培养要求,从课程设置、实践环节、毕业设计等方面进行了课程体系改革探索。广东石油化工学院任红卫等分析了我国工程教育的现状,并探讨了在工程教育专业背景下电气专业的教学改革方法,从而提高学生的工程实践能力。浙江工业大学姜理英等人基于对工程教育专业论证的国际比较,结合环境工程教育专业认证的必要性,从培养计划的调整、课程体系的优化、实践教学的强化和师资队伍的提升四个方面,综合系统地提出了对环境工程专业教学内容进行全面优化和提升的路径。张秋根等人根据环境工程专业规范和认证标准要求,以南昌航空大学环境工程专业为例,对其核心课程体系设置和教学内容两方面进行了优化与规范的探讨。为了重视国际认证的引领作用,加强专业办学品牌建设,突出南京航空航天大学能动专业的航空航天办学特色,紧跟国内能动专业人才需要,提升其人才培养质量与专业竞争力,从而拓宽自身生存发展空间,因此需要开展基于工程教育专业认证的能动专业课程体系改革。
2基于工程教育专业认证标准下南航能动专业课程体系优化
通过对国内外本科院校工程教育专业认证的分析与研究,利用对中国近几年的专业认证与评估成果的调查与研究,对其进行梳理,依据工程教育专业认证中课程设置要求,依据南京航空航天大学能源与动力学院能动专业建设相关内容与特色,以培养具有航空航天特色的工程教育专业人才为目标,对南京航空航天大学能动专业课程体系进行优化。以培养要求为基准,着手对课程体系进行优化,并对本科培养大纲进行相应的修订,从而实现培养目标。确定能源与动力专业学生在校期间应修总学分数不能少于180学分。
2.1数学与自然科学类课程能源与动力专业数学与自然科学类课程是指该专业学生必须掌握的基础课程,主要包括高等数学(11学分)、大学物理(6.5学分)、大学英语模块(10学分)、C++语言程序设计(3学分)等方面共六门课程,总共30.5个学分。因此能源与动力专业数学与自然科学类课程占总学分的比例约为17%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求。
2.2工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程工程基础类课程和专业基础类课程主要体现数学和自然科学在该专业应用能力培养,而专业类课程主要体现系统设计和实现能力的培养。其中工程基础类课程主要包括电子电工技术(5学分)、理论力学(3学分)、材料力学(3学分)、工程图学(4.5学分)以及机械设计基础(3学分)等课程,总共为18.5个学分;专业基础类课程主要包括工程流体力学(3学分)、工程热力学(3学分)、传热学(3学分)和化学反应动力学基础(2学分)等课程,总共为11个学分。因此工程基础类课程和专业基础类课程必须要修满至少29.5个学分。对于专业类课程,由于能源与动力专业具体有两个培养方向:方向一为热能动力方向,主要陪养就业方向为航空发动机、地面燃气轮机等相关单位;方向二为能源利用方向,主要培养的就业方向为电厂、新能源以及制冷等相关单位。因此其专业类课程既有相同的专业课程,也有自身特色的课程。其中燃烧原理(2.5学分)、燃气轮机原理与构造(3学分)、热能综合利用(2学分)、热交换器原理与设计(2.5学分)以及热工测量原理与方法(2学分)等,总共12个学分,这些课程为能源与动力专业两个培养方向都必须学习的专业类课程。另外每个培养方向又有其特定的专业类课程必须选修,其中热能动力方向专业类课程包括叶轮机原理(2.5学分)、燃气轮机控制原理及应用(2学分)、燃烧技术与分析(2学分)、内燃机原理与构造(2学分)、工程传质与应用(2学分)等共9门课程;能源利用方向专业类课程包括泵与风机(2学分)、供热工程(2学分)、锅炉原理(2学分)、制冷原理与技术(2学分)、可再生能源利用技术(2学分)以及热力发电技术概论(2学分)等共10门课程。无论学生学习哪个方向,共同学习的专业类课程与特定选修的专业课程之和必须要修满至少28个学分。因此,工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程必须要修满的学分数为:29.5+28=57.5学分,因此该类课程学分占总学分的比例约为32%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的30%的要求。
2.3工程实践与毕业设计能源与动力专业设计完善的实践教学体系,主要包括以下几个方面:(1)军事训练,培养学生的吃苦耐力与过硬的身体素质;(2)各种课程的课程设计,如:机械设计基础课程设计、电工与电子技术课程设计、C++语言课程设计等,主要培养学生对各门基础课、专业基础课的实际应用能力;(3)工程训练,主要包括机械加工方面的车、磨、铣、刨、铸造以及焊接等金工实习,锻炼学生的动手能力;(4)下厂实习,大三暑假期间,在指导老师带领下去中航工业集团下属的企业或电厂进行为期一个月的下厂实习,锻炼学生把理论知识应用于工程实际中的能力;(5)毕业设计,指导老师开设的毕业设计题目一般都来源于实际工程问题,学生在老师的指导下,在大四下半年开展为期半年的本科毕业实际,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。能源与动力专业要求学生在实践能力与毕业设计方面修读的总学分不低于42.5,占总学分的23.6%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的20%的要求。
2.4人文社会科学类通识教育课程能源与动力专业在人文社会科学类通适教育课程方面主要包括以下几个模块:(1)通适基础教育平台,主要包括形式政策教育、思想道德修养与法律基础、安全教育、大学生心理健康教育等课程,共19.5个学分;(2)国防军事模块,包括航空航天概论、军事高技术概论等,至少修满1.5个学分;(3)文化素质模块,主要包括文化历史、艺术鉴赏、科技基础、哲学社会等课程,至少要修满6个学分;(4)创新创业类模块,主要包括大学生职业生涯发展与规划、创业基础以及经济管理等课程,共5.5个学分。人文社会科学类通识教育课程总共需修满32.5个学分,占总学分的18%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求,使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。
2.5航空航天特色类课程的设置为了突出南京航空航天大学能源与动力专业的航空航天特色,在开设的课程中,如国防军事模块、专业类课程以及工程实践与毕业设计中,课程教学内容包含浓郁的航空航天特色,由于指导老师所从事的科研项目都是来自于国防工业集团,具有丰富的研究经验,因此在专业基础课和专业课的讲课过程中,所列举的实例都是以航空航天为背景的工程问题,特别是毕业设计和下厂实习,因此在能源与动力专业课程优化过程中,充分突出了南京航空航天大学的航空航天特色。
2.6注重科技创新能力培养学生创新素质的培养直观重要的是培养学生的创新意识,因此积极创造条件让学生能够在大学期间积极的参与科技创新活动。主要包括:(1)鼓励学生积极参加各种科技类竞赛,如:流体力学大赛、节能减排大赛、开设卓越班等,并且科技竞赛获得奖励的同学在保研方面给予政策上的倾斜;(2)安排学生参与教师的科学研究工作,让学生在参与科研过程中更好的掌握好该专业的理论知识,加强学生的动手能力,拓展学生的科研视野。
2.7学习进程大学生本科期间的各门课程是相互衔接的,因此需要考虑课程之间的匹配与衔接,如图1所示。学习进程主要分成了三部分:一是基础课程,包括高等数学、大学物理、计算机等;二是学科基础,包括结构和流体力学、热学和电学方面的课程;三是专业课程,主要包括了热能动力和能源综合利用两个方向的相关课程。整个课程体系分为三条线:第一是流体和热学相关的课程,如流体力学、工程热力学、传热学、燃烧学等;第二是结构力学方面,包括理论力学、材料力学等;第三是计算机语言方面的课程。因此在安排各门课程的学期上需要考虑上述课程衔接问题,从而最终制定出合理的能源与动力工程专业教学计划表。
3结论
学院位于南京市江宁经济开发区,距离南京禄口国际机场约3公里,毗邻正在建设的地铁6号线。学院基本建设规划科学,各种设施配套齐全。校园占地856亩,总建筑面积超36万平方米,在校生12000余人。学院拥有技术先进、设施一流的25000多平方米实验室,实验设备6300台(套)。2011年建成28700平方米功能完善、藏书丰富、智能化、现代化的图书馆,能够容纳6000名学生同时阅读和学习。
学院设有机电工程系、信息工程系、自动化系、英语系、经济系、管理系、民用航空系、土木工程系、艺术系、车辆工程系、基础部11个系(部)和终身教育学院、教学实验中心等13个教学单位,27个本科专业及专业方向。
学院艺术类专业2015年招生办法如下:
一、产品设计专业
(一)培养目标
本专业培养学生掌握产品设计所必需的基本理论知识与技能,了解与产品设计相关的科技发展、艺术规律、流行特征、人文传承和可持续发展等因素;在贯彻“以人为本”设计理念的基础上,系统地掌握产品开发、改良能力和运用科技成果、社会、经济、文化、美学等知识对产品或服务进行整合和集成创新能力。培养具有较深艺术修养和科学知识,能独立地运用多种设计手段,进行设计创意与策划、制作与研发、管理与教育的复合型人才。
本专业学制四年,招收艺术类考生,毕业生授予艺术学学士学位。
(二)主要专业课程
素描、基础造型、立体造型、计算机辅助设计表现、产品表现技法、数字媒体编辑、界面设计、设计概论、产品造型设计、产品结构设计、产品设计程序与方法、产品系统设计、Pro/E设计技术与应用、造型材料与工艺、人机工程学、模型制作、机械制造基础、平面设计、家具设计、设计管理、图案、展示设计、手工艺设计、模具设计与制造、摄影、设计美学、设计心理学等。
(三)招生人数及学制
2015年产品设计专业计划在江苏、浙江两个省份招收本科生30名,男女不限,学制4年。(实际招生计划以各省招生主管部门公布的计划数为准)
(四)报考条件及录取办法
考生符合2015年高考报名条件,报考科类为艺术类、艺术兼报文科类或艺术兼报理科类的考生。品行端正,身体、心理健康,非色盲、非色弱。同时,须有一定的美术专业基础。
符合以上报考条件的考生,须参加所在省份2015年美术类专业全省统考和高考文化考试,如专业分和文化分均达到该省美术类民办及独立学院本科控制线即可报考我院。
我院按照进档考生的文化分与专业分之和排序,从高到低进行录取。
二、视觉传达设计专业
视觉传达设计专业下设平面艺术设计、环境艺术设计、多媒体动画设计、文化创意产业等专业方向。学生一年级基础阶段的课程相通,从二年级起,学生需根据本人意愿并结合各专业方向要求,选择进入专业方向进行专业学习。
(一)培养目标
视觉传达设计专业主要培养全面掌握本专业的基础理论、基本知识和专业技能,具有现代意识及艺术设计思维能力、系统方法和实践技能,能独立地运用多种设计手段,进行艺术设计创意与策划、制作与研发、管理与教育的复合型人才。学生毕业后可在包装、广告、形象、建筑装潢、城市景观、动画、游戏、网站网页、多媒体交互、数字影视等领域的企事业单位和产业部门从事策划创意、营销开发、设计制作及管理等工作,也可从事艺术设计教育教学工作。
本专业学制四年,招收艺术类考生,毕业生授予艺术学学士学位。
(二)主要课程
在校期间,学生将系统学习设计史、设计概论、设计原理及方法、设计管理、广告学、传播学、数码写生、数码造型基础、数码图形设计、应用软件基础、平面设计课程群、环境设计课程群、动画设计课程群、游戏设计课程群、多媒体网页设计、文化事业管理、文化产业管理、艺术展演与策划等课程。
(三)招生人数及学制
2015年视觉传达设计专业计划在江苏、浙江、安徽、四川、重庆、辽宁六个省市招收本科生120名,男女不限,学制4年。(实际招生计划以各省招生主管部门公布的计划数为准)
(四)报考条件及录取办法
考生符合2015年高考报名条件,报考科类为艺术类、艺术兼报文科类或艺术兼报理科类的考生。品行端正,身体、心理健康,非色盲、非色弱。
符合以上报考条件的考生,须参加所在省份2015年美术类专业全省统考和高考文化考试,如专业分和文化分均达到该省美术类民办及独立学院本科控制线即可报考我院。
我院按照进档考生的文化分与专业分之和排序,从高到低进行录取。
三、播音与主持艺术专业
(一)培养目标
本专业旨在培养具有良好的政治素养、思想品德和专业知识,系统掌握播音与主持艺术基础知识和基础理论,具有播音与主持的基本技能,能在广播电视等各级传媒机构或在民用航空、民用铁路等其他相关单位从事播音主持及新闻传播、客户服务管理等工作,或从事播音与主持教育教学工作的高级应用型人才。
本专业学制四年,招收艺术类考生,毕业生授予艺术学学士学位。
(二)专业内容
本专业包含两个方向:播音与主持、民航播音艺术。学生主要学习中国语言文学、新闻传播学、播音学以及音乐学、舞蹈学、戏剧与影视学、管理学、公关礼仪、民航播音、交通运输服务与管理等方面的基本知识理论,接受普通话发音、播音发声、有声语言表达、广播电视节目和栏目播音主持、航空服务、形体、化妆等方面的系统训练,毕业生具备以下几方面的知识和能力:
1.掌握有声语言艺术创作和播音主持的基本知识;
2.具有采、编、播一体的专业创作能力;
3.掌握新闻采编、节目策划和制作技巧;
4.掌握商务谈判、文化公关礼仪等知识;
5.具备民航播音与民航运输管理的基本能力。
(三)主要课程
播音与主持艺术专业的专业基础课程有艺术概论、广播播音与主持、电视播音主持、普通话语音、播音发声学、影视表演、舞蹈与形体训练、化妆技巧、声乐、文化学概论等。本专业包含两个方向,其中播音与主持方向专业课程有演播空间处理、新闻采访与写作、非线性电视编辑、电视摄像、影视艺术概论等。民航播音艺术方向专业课程有客舱组织与管理、飞行与安全、民航服务沟通与播音技巧、商务礼仪基础等。
(四)招生人数及学制
2015年播音与主持艺术专业计划在江苏、浙江、安徽、四川、重庆、辽宁六个省市招收本科生80名,男女不限,学制4年。(实际招生计划以各省招生主管部门公布的计划数为准)
(五)报考条件及录取办法
考生必须符合2015年高考报名条件,报考科类为艺术类、艺术兼报文科类或艺术兼报理科类的考生。品行端正,身体、心理健康,五官端正,形象气质好,无色盲、色弱,男身高1.70米以上,女身高1.60米以上。
江苏、安徽二省考生均须报名参加南京师范大学组织的播音与主持艺术专业考试,我院认可南京师范大学校考成绩,并按照一定比例向考生颁发合格证,取得我院合格证且2015年高考文化成绩达到各省艺术类(校考)民办及独立学院本科控制线后即可报考。
四川、浙江、重庆、辽宁四省考生参加所在省份播音与主持类专业全省统考合格,且2015年高考文化成绩达到该省艺术类(校考)民办及独立学院本科控制线后即可报考。
我院按照进档考生专业分占65%、文化分占35%的原则排序,进行录取。
(六)南京师范大学2015年播音与主持艺术专业考试相关事宜
报考办法
凡符合报考条件的考生,持报考所需的证件,到户口所在地省级招生主管部门指定的地点办理高考文化及艺术专业考试报名手续,领取艺术专业考试的相关材料,并参加考生所在省招生主管部门委托南京师范大学组织的专业考试。
专业考试报名采用网上申请的形式。凡符合报考条件的考生,须登录南京师范大学本科生招生网(bkzs.njnu.edu.cn),按要求进行网上报名(网址:add.njnu.edu.cn/,报名前请先仔细阅读报名须知add.njnu.edu.cn/home/index)。考生在报名系统完成报名信息填写后须进行网上缴费。建议使用银联缴费通道,目前仅开放储蓄卡无法使用信用卡,完成缴费后请点击返回商户。网报截止时间:2014年12月30日(2014年12月30日23时59分关闭报名系统)。完成后,用A4纸打印该专业报名表并签字确认,该表将作为考生专业考试报到的必要凭据。
专业考试
1.报到时间:2015年1月18日
2.报到地点:南京师范大学文学院(南京市宁海路122号,随园校区南大楼)
3.报到要求:考生本人须持本人第二代居民身份证、2015年艺术专业考试通知书、《专业考试报名表》(由网报系统生成,且考生本人须签字确认)及2张近期免冠1寸彩色照片前来办理报到手续
4.考试时间:2015年1月20日起(由考生自行选择面试时段)
5.考试地点:南京师范大学文学院(南京市宁海路122号,随园校区南大楼)
6.考试内容:
(1)指定稿件播报(当场随机抽题)
(2)话题评述(当场随机抽题,限4分钟内完成。评述时不得带书面提纲)
(3)综合素质考查(文学常识问答,当场随机抽题问答)
(4)才艺展示,在下列考试形式中任选一种:a)器乐(自带,钢琴演奏不列入考试范围)、舞蹈、小品、曲艺或声乐等(伴奏乐请用标准MP3格式作为文件存储进入普通U盘,现场备有MP3播放器,提供U盘中的MP3文件读取,考生不可带入任何具有录放功能的电子产品);b)朗诵自备文学作品(在诗歌、散文、童话、寓言、小说片段等形式中任选一种,2~3分钟)
专业考试四项满分300分,其中(1)、(2)、(4)项满分各为80分,(3)项满分为60分。
备注:未尽事宜请查阅南京师范大学招生网站:bkzs.njnu.edu.cn
四、有关事项
1.艺术类专业学费:16500元/学年。
2.住宿费:1500元/学年。
3.学生完成学业后,颁发南京航空航天大学金城学院毕业证书;对符合学位授予条件者,授予南京航空航天大学金城学院学士学位证书。
4.考生报考期间,往返路费、食宿费用一律自理。
5.我院办学类型为独立学院,请广大考生根据所在省的志愿填报办法在相应批次填报我院。
6.实际招生计划以各省招生主管部门公布的计划数为准。本简章内容如与教育部和考生所在省级招生主管部门关于2015年普通高校艺术类招生文件精神相抵触的,均以教育部和考生所在省级招生主管部门文件为准。
7.未尽事宜参照教育部及各省(市、区)艺术类招生工作相关规定,以及我院网站的后续通知执行。
学院艺术类招生咨询电话:(025)87190011
声 明
关键词:航空遥感技术、现状、应用、趋势、成就
中图分类号:TP7文献标识码: A 文章编号:
一、航空遥感的发展现状
一九六零年美国的学者就提出了遥感这一概念,这是一项FQ综合技术,将其定义为以摄影方式或以非摄影方式获得被探测目标的图像或数据的技术,是为了更加全面的描述这种技术和方法,从现实的意义来分析,通常我们把它称为一种远离的目标,通过非直接接触而判定、测量并分析目标性质的技术。一九七二年第一颗地球资源卫生发射升空,一直以来,法国、美国、俄罗斯、日本、印度以及中国等国家陆续发射了对地观测的卫星,并且越来越多。如今,大气窗口的全部都已被卫星遥感的多传感器技术所覆盖,光学遥感包含以下几种:近红外、见光及短波红外区,以探测目标物的反射和散射热红外遥感的波长可从8/an到14Inn,以射率和温度等辐射特征,微波遥感的波长是从1mm到100cm的范围,其中被动微波遥感主要是以目标的散发射率与温度的探测为主,主动微波遥感通过合成孔径雷达探测目标的反向散射特征。微波遥感能够全天时、全天候的对地进行观测,雷达干涉的测量多数采用两付天线同步成像,或者是一付天线需要隔一段时间之后重复成像,利用同名像点的相位差对地面目标的三维坐标进行测定,精度可以达到5In~10In,差分干涉测量定相对位移量的精度更高,在自动获取数字高程模型的精度上得到很大的提高。航空航天遥感对地定位不依赖地面的控制,也就是对影像目标的实地位置能够确定,过去的一个世纪中取得的重大成果中就包括从空中和太空观测地球获取影像,体出了多平台多传感器航空航天遥感数据获取技术趋向于三高。多平台多传感器航空航天遥感数据获取技术有着非常快速的发展,并趋向于高空间分辨率、高光谱分辨率及高时向分辨率。在二零零一年卫星遥感的空间分辨率有了快速的提高,而时间分辨率的提高则是由于小卫星技术的快速发展,传感器与小卫星星座的大角度倾斜可以以1d~3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。
因为具有全天候全天时的特征,以及应用INSAR和东一INSAR进行高精度三维地形及其变化测定的可能性,因此,全世界各国家都在普遍关心的就是SAR雷达卫星。在机载和星载SAR传感器以及应用研究方面我们国家还处于形成体系的阶段,如今,我们国家将把遥感数据获取的方法全面推进,从而形成自主的高分辨率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。
二、航空遥感技术的应用
从遥感科学的本质来分析,就是通过对地球表层的遥感,如岩石圈、大气圈、水圈以及生物圈都属于地球表层。根据遥感仪器所选用的波谱性质遥感技术可以分为以下几种,声纳遥感技术、电磁波遥感技术、物理场遥感技术等。电磁波遥感技术是利用各种物体或物质反射出不同的特性的电磁波而进行遥感。包括见光、微波及红外等遥感技术。按照感测目标的能源作用可以分为以下两种技术,包括:被动式遥感技术、主动式遥感技术。如果按照记录信息的表现形式来分的话,可以分为图像方式以及非图像方式,若按遥感器使用的平台来分,可以分为航空遥感技术、航天遥感技术、地面遥感技术等三种技术。从遥感的应用领域来分的话,可以分为环境遥感技术、地球资源遥感技术、海洋遥感技术以及气象遥感技术等。遥感应用具体包括:土地资源调查、陆地水资源调查、植被资源调查、城市遥感调查、地质调查、海洋资源调查、环境资源调查以及考古调查与规划管理等。
三、我国航空遥感技术的发展趋势
科学技术在不断的进步,光谱信息逐渐趋向成像化,雷达成像向多极化发展,光学探测多向化,地学分析也越来越智能化,环境研究也向动态化发展,资源研究方面也趋于定量化,这对遥感技术的实时性有很大的提高,并且对遥感技术的运行性也起到很大的提高作用,使它向多频率、多尺度、全天候的方向发展,与此同时,还要向高效快速以及高精度的目标发展下去。其一、随着高性能新型传感器研制开发水平的不断提高,以及环境资源遥感对高精度遥感数据的要求越来越高,高光谱分辨率以及高空间已经成为卫星遥感影像获取技术的未来发展方向。遥感传感器的改进与突破重点体现在像光谱仪和雷达上,高分辨率的遥感资料对地质勘测以及海洋陆地的生物资源调查都有非常显著的效果。其二、全天候全天时获取影像并穿透地物是雷达遥感具有的能力,并且在对地观测领域有很大的优势。无论是干涉雷达技术,还是被动微波合成孔径成像技术,还是三维成维技术及植物穿透性宽波段雷达技术都在发挥着越来越重要的作用,并且也是实现全天候对地观测的非常主要的技术,使环境资源的动态监测能力得到很大的提高。其三、不断开发陆地表面温度及发射率的分离技术,并使其得以完善,对陆地表面的能量交换进行定量估算并进行监测,除此之外,还要对平衡过程进行监测,这会在全球气候变化的研究中起到更大的作用。其四、由航空、航天与地面观测台站网络等组成的并且以地球作为研究对象的综合对地观测数据获取系统,不但具有提供定性、定位、定量的能力,而且还具有提供全天候、全空间及全时域的数据能力,为资源开发、地学研究、环境保护及区域经济的持续发展提供科学数据,同时提供信息服务。
四、我国在航天遥感技术方面已取得的巨大成就
在对地观测系统中一项重要的组成部分就是航空遥感,无论是在灾害应急响应监测方面,还是在高精度地表测量中以及矿产资源探测等领域都发挥着非常重要的作用。有了863计划等国家科技计划的支持,我们国家一直坚持自主创造并不断创新,在无人机遥感、高精度轻小型航空遥感、高效能航空SAR遥感等领域都自主研发了红外、可见光、激光、合成孔径雷达等航空遥感传感器,技术非常先进并且实用性很强,把国外的技术垄断与技术壁垒彻底打破了,研发出一系列的软件及硬件产品,并且是适合我们国家国情的产品,形成独具特色的全国航空遥感网,应用领域包括地矿、测绘、环保、农业、水利、减灾、交通、军事以及一些重大的工程建设,并且发挥出了非常重要的作用。如今,我们国家的遥感技术在国际中处于领导者的地位。
由高精度小型化POS、高精度轻型组合宽角数字相机、稳定平台、轻小型机载LIDAR、超轻型飞机(或无人机)和相应软件组成了高精度轻小型航空遥感系统。此系统与国外一些同类的产品相比,具有以下优点:重量轻、体积水、成本低、功能全并且操作起来非常方便,更重要的是拥有自主知识产权,主要应用于大比例尺测绘、高分辨率对地观测、数字城市建设以及重大自然灾害应急响应等方面,不但可以节省大量的人力、物力以及财力,而且对于遥感工作效率及效益有很大的提高。
高效能航空SAR遥感应用系统不但突破了系统总体与系统集成、X波段干涉SAR、P波段极化SAR技术,而且还突破了地形测图处理技术,技术指标要满足测图精度的要求,这样才能有利于技术流程及标准的形成,把国外技术的封锁彻底打破了,使国内的空白得到了填补,使我国成为世界上第三个拥有先进航空SAR遥感系统的国家。
参考文献:
[1]马蔼乃.遥感概论.北京:科学出版社,1984
[2]浦瑞良,宫鹏.高光谱遥感及其应用.北京:高等教育出版社,2OO0
关键词:地球空间;宇宙探索;本科通识教育
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)43-0228-03
从古至今,人类就对我们头顶的天空充满了无限的好奇。浩瀚无垠的宇宙一直吸引着人类的注意力,成为他们飞向太空的梦想。对地球空间乃至宇宙的探索从千百年前古人观察星空那刻开始,就成为了人类历史上深受瞩目并且持续时间最长的一项科学活动。如何从科学的角度去了解宇宙,成为了无数学者孜孜以求的话题。人类的活动的足迹及其研究的领域,经历了从陆地到海洋,从海洋到大气层,从大气层到宇宙空间的扩展过程。人类活动范围的每一次飞跃,都大大增强了其对于认识自然和改造自然的能力,促进了时代生产力的发展和社会的进步。当人类的活动领域从地面扩大到空间后,我们开始利用和开发空间蕴藏的极其丰富的资源,并使人类能从全宇宙的观点来解决社会发展问题。人类对宇宙的认识经历了一个漫长的时期。最初,人类对宇宙的认识是基于有限的观测与想象。到了近代,自从1957年10月原苏联向太空发射了人类历史上的第一颗人造卫星,对宇宙的探测就跨入了一个新时代。人类在向外层空间的探索过程中,中国既是最古老的航天国家,也是本世纪航空航天事业发展最快的国家之一。经过多年的努力和探索,如今我国已经处于空间探测发展的前端。随着“神舟”与天宫的对接成功、“嫦娥”的上天、北斗导航卫星的完善,标志着我国已步入航天大国的时代前列。积极参与太空探索对我国政治、思想、社会、文化等方面的意义十分重大,将促进生产力的变革、人与自然的协调发展以及社会文化的进步。“神舟”、“嫦娥”等多个重大空间研究项目的进展,可以促使我们去了解宇宙演化及其中的各种物理现象和过程,探寻人类和地球生物在宇宙中的地位及意义,发展各种太空技术并将其运用到各个领域,探索和占有各种太空资源,利用太空的极端环境进行各种科学和技术试验,以及显示我国综合国力的先进和强大。随着宇宙探索和空间科学成为热点,特别是近数十年来我国航空航天科技的蓬勃发展,促使国内很多以理工学科为主的高等院校,甚至许多综合性大学,都开设了针对各个专业学科的关于空间学科的专业课和通识教育型的基础课,用以向高等院校学生传授空间学科的各项知识。其中尤以开设范围较广,也是深受各学科学生欢迎的宇宙探索类公共选修课,因其对空间学科知识面覆盖较全,学科前沿性良好,教师自主选择较大,通常可采用大量的图片、动画、影音资料等多媒体手段,往往能达到很好的教学效果。对国内各个知名大学的宇宙探索类公共选修课的教学计划、教学日历、课程简介以及教学课件等教学安排进行调查之后,发现其大多数的课程范围均包括以下几个方面:地球空间、日地空间环境、日球空间、银河系等的基本结构、特性和人类对其探测的新进展;恒星的分类及其演化;黑洞的特性及其发现与观测;宇宙的起源与演化;人类深空探测和寻找地外文明的方法和技术,以及它们的原理、分类和发展历程;太空存在的各种资源以及未来的太空产业、灾害性空间天气的类型及预防。但是在大多数的课程安排和教授过程中,过分强调了空间学科点前沿性和学生关注度,对于在中学或大学其他课程中已有所涉及的地球空间的有关知识点,往往学时分配较少,不受到关注与重视,学生学习兴趣不高。
学科知识点的选取:
在很多大学的本科教育中,宇宙探测类通识课一般是针对空间科学及其发展的导论性课程。空间科学作为地球科学的重要分支,主要研究发生在日地空间、行星际空间及至整个宇宙空间的物理、天文、化学及生命等自然现象及其规律的科学。作为宇宙的一部分,地球空间一般认为是靠近行星地球的、受太阳辐射变化直接影响的空间区域,具体指地球大气中层顶以上的区域,其外边界是太阳风与地磁场相互作用形成的。地球空间是对外层空间探索的基础,人类对于宇宙的认识与探测首先就建立在对地球空间的逐步了解中。目前人类对于宇宙的探索工作重点在于三个方面:卫星的发射与应用、载人航天、深空探测。因此,在教授有关宇宙探测的课程时,地球空间的基本特征与特性、目前已经进行的探测方法及探测结果、地球空间中的一些主要现象和变化,应该成为首先讲授的基础与重点。本文将根据对各大院校该类课程教学过程的总结,以及自身的讲授经验和认识体会,分析地球空间知识点在该课程中的教学应用,以期提高此类课程的教学质量。下面是笔者认为需重点纳入教学范围的几个知识点。
1.地球空间探测方法。要想对地球空间进行了解,掌握它的整个的结构和基本变化,首先我们要对地球空间进行观测。地球空间探测是人类航空航天事业的起点,是人类飞向外层空间的技术基础,也是整个空间科学的源头和重点。因此地球空间探测手段、卫星应用、航天器的发展、人类空间探测历史等,都应作为此知识点的重点进行。
2.电离层/磁层与电磁波传播。地球空间并不是一个很安宁的地球空间,它是受太阳风和地球磁场双重作用而形成的。这一知识点主要是研究电离层与磁层中发生的物理现象、动力学和电动力学过程,因此对于地球物理、信息工程乃至通信、测量等专业的学生是非常必要的。在教学中,应重点探讨日地系统中太阳活动、地磁活动和人类活动对电离层和磁层环境的影响,无线电波在各种介质中的传播过程与理论研究以及电离层/磁层对无线电波传播在各种工程系统中尤其在移动通信中的影响研究。
3.大气层光学现象。大气层光学现象是指大气中发生的各种光学现象,来自太阳、月亮和其他光源的光线通过大气层时,发生选择性吸收、散射、反射和折射、衍射等以及其各种物理化学作用,改变原来的路径和颜色,呈现出的各种色彩缤纷的光学现象。它所反映出来的规律和物理机制,在大气物理学、环境科学、天文、航空遥感等许多专业方向上有着重要地位。
4.高层中性大气。这一知识点主要研究中高层大气动力学,中高层大气中的风、波和相关的暂态过程,以及中高层大气的光学和无线电探测技术。如果是理工科的选课学生为主的大学公选课,建议加入此知识点。
5.对流层。严格意义上来说,由于其主要影响源为地面,对流层大气不属于地球空间的研究范围。然而作为人类的生存的大气空间层,对流层变化与我们的生活息息相关,同时也有很多的空间探测方法的研究目标就是对流层大气。因此作为通识课,这一知识点也应考虑加入,而非忽略,教学重点应放在对流层与气象学以及对流层与其他大气耦合机制上。
地球空间是和航天技术紧密结合的现代科学技术研究领域,地球外大气层的世界,逐渐被一一发现,但是未知的东西仍然很多。对其热点问题和研究前沿进行探讨,可以丰富并拓展学生们对于宇宙探索的认知。在高校开设宇宙探索类本科通识课程时,针对不同学科背景与专业方向的选课学生,该类课程中有关地球空间部分的教学方案也可进行科学的选择和适度的调整,以使学生有效接受并消化大量信息,切实掌握有关的知识点,各专业课程之间形成互补,最大程度发挥宇宙探索类通识课的作用。
参考文献:
[1]焦维新.空间探测[M].北京:北京大学出版社,2002.
[2]潘艳平.“宇宙探索概论”课程中开展素质教育的探讨[J].中国电力教育,2009,(145):89-90.
[3]焦维新,傅绥燕.太空探索[M].北京:北京大学出版社,2003.
Abstract: To improve vocational college students' theory and practice integrated capabilities, update teaching philosophy and optimize teaching strategies, the situation in the traditional universities and vocational colleges is investigated. With "capacity-building" as the dominant ideology, robot teaching in vocational colleges is explored and researched from the aspects of teaching contents and teaching methods.
关键词:高职;机器人;教学改革
Key words: higher vocational; robot; teaching reform
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)12-0198-01
0 引言
机器人学是一门集机械学、电气学、计算机学、人工智能、材料学等多学科交叉的综合性学科,无论在在基础理论方面还是在实践应用方面,都正在以惊人的速度发展。近年来,我国的机器人教育有了很大的发展,机器人课程逐步成为高校综合性实践课程。能否有效地开展机器人教学已经成为直接影响学生综合能力培养和综合素质提高的重要因素。因此,在高职院校对机器人课程的实验教学探索与实践是非常必要的。
1 机器人教学情况的调研
1.1 传统高校机器人教学情况 本科院校以及传统专科院校一般开始有“机器人学”、“机器人概论”等课程。开设的专业较广,涉及机械工程、电子工程、航空航天、计算机科学等专业,开设方式多样,如必修、专业选修、全校选修等。国内高校选择教材较集中,选用蔡自兴 《机器人学》、熊有伦 《机器人学》的居多,部分高校的课外参考书为国外原版教材。实验学时数相对较少 (实验与讲解的比例最高为1:3.2),半数以上高校的实验课时数为零。
1.2 高职院校机器人教学情况 高职院校分为两种类型,一类为原高专转变而来,这类院校一般沿习传统院校的教学方法;另一类为新型高职高专,以技能培养为核心,在机器人教学方面教学方法多元化,多数开展了机器人兴趣小组等机构,在少数学生中进行机器人技术的培养,或者开展公共选修课进行基础知识普及。在高职院校工科专业实现机器人技术的系统学习,各院校都还处于尝试阶段,尚未找到行之有效的方法。
1.3 现存问题分析 在传统的教学方法中,我国机器人教育普遍存在着重视知识传授、轻视能力培养,重视理论教学、轻视实践环节的问题,使得学生只满足于死记硬背知识点,没有注重学生独立动手能力、综合分析问题和解决问题能力的培养。而在高职院校,由于技能培养的目的性较强,对于机器人技术这种综合性学科,开展普及性教学尚存在较多屏障。
2 高职院校开展机器人教学的可行性分析
2.1 高职院校机器人教学环境分析 高职院校一般在工科专业高年级开展机器人教学,此时教学对象已学习过本专业基础课程,例如电工电子学、机械设计、程序设计、PLC技术、单片机等,储备知识基本全面。而且,高职院校的特点是侧重于技能培训,实训课程比例较高,学生普遍动手能力较强。这为我们进行机器人技术的学习提供了有利条件。但是,同时我们必须认识到,高职院校不强调教学的系统性和完整性,这将导致学生知识结构系统性差,综合分析能力相对较弱,是机器人教学的瓶颈所在。
2.2 高职院校开展机器人教学的必然性 机器人技术涵盖了工程技术几乎各个方面,并且该技术处于高速发展阶段。在高职院校开展该课程,不仅有利于增强学生的综合能力培养,更为学生后期发展和拓展性学习提供了良好的基础。高职学生在具备了本专业必备的技能之后,必须将各种技术综合运用,才能够处理现实问题,而要将机械机构设计、电路电子设计、程序设计、安装调试等综合运用,是任何一门基础课程都无法实现的,只有机器人技术课程可以成为培养学生综合运用专业知识的有效载体。
3 高职院校开展机器人教学的若干方案探讨
3.1 将教育机器人与相关专业课程相结合 教育机器人将机器人应用于教育领域,是由生产厂商专门开发的以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件。目前,教育机器人硬件技术方面已经非常成熟,设备的可靠性、灵活性、耐用性等性能都已得到社会的广泛认可。教育机器人的硬件配件多样,技术支持能力强,价格也相对便宜。控制操纵机器人的关键问题之一是软件设计,主要是通过C语言或Vc++等程序设计语言进行程序设计,通过编程对机器人进行控制。这就给学生提供了广阔的开发平台,通过编程对机器人进行操纵,使其完成各种任务,培养了学生的综合应用能力。因此,我们可以在《C语言》和《单片机》课程的实验环节引入机器人控制技术。用于实验创新的教育机器人种类繁多,依据可编程控制机器人可以设计出各种机器人,创造空间巨大,例如使用慧鱼机器人创新套件就能设计各种机器人,如搬运机器人、救火机器人、仿生机器人等。
3.2 开设《智能机器人制作》课程 面向工科类专业学生开设《智能机器人制作》选修课程,讲解智能机器人的控制板、传感器、输出设备等硬件知识以及智能机器人控制程序的开展等软件知识。通过项目教学法,让学生在学完课程内容后能独立组装并调试好智能机器人。最终了解智能机器人系统的软硬件组成和工作原理,激发学习兴趣和创新热情。
3.3 有效利用毕业设计 毕业设计是学生将所学知识综合运用的体现,用具体的机器人项目指导相关专业学生进行毕业设计,将会使学生在训练中学会如何将知识应用到生产实际中。例如机器人结构设计、智能机器人传感器应用、智能机器人驱动技术、智能机器人位置控制技术、编制控制智能机器人运动的软件、智能机器人计算机控制系统等设计项目。
4 结束语
高职院校开展机器人教学活动对学生技能培养、科技的社会化具有重要的意义。它给高等职业教育尤其是工科类高等职业教育在教学内容、教学形式及教学效果上都会带来更多的惊喜与期待。
参考文献:
[1]战强,王东月.《机器人学》课程教学改革探讨[J].北京航空航天大学学报(社会科学版),2010(3).
[2]黄文恺,陈虹.机器人创新性教学平台的实践与探索[J].教育在线,2009(5).