內容簡介
《工程教育叢書 創新人纔培養體係研究與建設:空天工程CDIO與領導力計劃實踐》圍繞國內外工程教育改革趨勢、人纔培養模式與專業建設、課程體係建設、實踐教學體係建設與教學模式改革依次開展論述,並介紹瞭研究與建設成果。第1章,介紹瞭專業工程認證、CDIO計劃、大挑戰學者計劃、等,分析瞭國內外工程教育改革的計劃與項目特點。第2章,主要分析瞭國內外創新人纔培養模式的特點與規律,包括導師製、榮譽教育及“珠峰”計劃等。在此基礎上,介紹瞭國防科技大學“錢學森班”空天工程專業創新人纔培養模式,並對瞄準創新人纔培養的空天工程專業改革方案進行瞭研究。第3章,首先介紹瞭國內外一流大學空天工程專業課程體係的特點,並在國內6所高水平航空航天院係開展瞭課程體係現狀與趨勢的問捲調查,研究瞭空天工程專業CDIO一體化課程體係建設原則、總體思路以及實現矩陣,介紹瞭瞄準培養領軍人纔的“錢學森班”CDIO課程體係;並以典型專業課程為例,研究瞭CDIO課程建設思路與方法。第4章,主要介紹瞭同內外空天工程領域實踐教學體係改革、空天工程領域實踐教學體係建設、空天工程專業課程項目式教學改革以及空天工程領域綜閤創新實踐教學環節建設等內容。第5章,主要介紹瞭國際知名大學空天工程專業課程教學模式和空天工程專業課程教學模式改革實踐。在針對世界一流大學航空航天類專業相關課程開展調研的基礎上,分析瞭多門空天工程專業課程的教學模式及其特點,圍繞專業課程教學模式改革進行瞭深入研究與思考,提齣瞭教學模式改革思路,介紹瞭空天工程專業課程全景式案例教學改革與實驗課程教學改革的理念、過程及成效,以及基於網絡技術的教學模式改革與sPoc教學模式在課程教學中的應用情況。
《工程教育叢書 創新人纔培養體係研究與建設:空天工程CDIO與領導力計劃實踐》所介紹的創新人纔培養體係建設思路,可以為圍內航空航天領域教學科研人員開展教學體係建設以及相關院係開展工程教育改革提供一定的藉鑒和參考。
作者簡介
張為華,男,1962年5月生,湖南常德人,教授,航空字航科學與技術學科博士生導師。主講固體火箭發動機內彈道學、宇航科學與技術進展、火箭推進原理等課程,獲省部級教學成果一等奬1項,齣版專著教材4部。主持完成國傢課題40餘項,獲省部級科技進步一等奬1項、二等奬7項。
內頁插圖
目錄
第1章 高等工程教育改革發展趨勢
1.1 國際工程教育改革與發展趨勢
1.1.1 博洛尼亞進程
1.1.2 歐美工程教育改革計劃
1.1.3 國際工程教育資格互認與《華盛頓協議》
1.2 我國工程教育改革與發展趨勢
1.2.1 工程教育認證
1.2.2 "卓越工程師教育培養計劃"
1.2.3 CDIO在中國
1.3 國際工程教育改革與發展計劃
1.3.1 CDIO工程教育模式
1.3.2 大挑戰學者計劃
1.3.3 領導力計劃
1.4 小結
第2章 空天工程領域創新人纔培養模式與專業改革研究
2.1 國內外創新人纔培養模式研究
2.1.1 國際創新人纔培養模式研究
2.1.2 國內創新人纔培養模式研究
2.2 空天工程專業創新人纔培養模式改革研究
2.2.1 "錢學森班"人纔培養模式特點
2.2.2 基於CDIO+領導力計劃的"錢學森班"培養方案
2.3 瞄準創新人纔培養的空天工程專業改革方案研究
2.3.1 專業綜閤改革頂層設計
2.3.2 教學團隊建設
2.3.3 課程與教學資源建設
2.3.4 教學方式方法改革
2.3.5 實踐教學改革與建設
2.3.6 教學管理改革
2.4 小結
第3章 空天工程專業課程體係研究與建設
3.1 國內外一流大學空天工程專業課程體係特點分析
3.1.1 國內外大學空天工程專業課程體係分析
3.1.2 專業課程體係建設總體趨勢分析
3.2 基於問捲調查的空天工程專業課程體係現狀分析
3.2.1 問捲設計思路與分析方法
3.2.2 問捲調查中各校基本數據
3.2.3 空天工程專業課程體係現狀與發展趨勢分析
3.3 空天工程專業CDIO一體化課程體係研究與建設
3.3.1 空天工程專業人纔與能力素質培養需求分析
3.3.2 空天工程專業CDIO一體化課程體係
3.4 空天工程領域CDIO專業課程建設
3.4.1 CDIO課程"知識+能力"矩陣錶設計
3.4.2 CDIO課程教學組織結構與考核評價方法
3.5 小結
第4章 空天工程領域實踐教學體係改革研究與建設
4.1 空天工程領域實踐教學體係建設
4.1.1 空天工程領域實踐教學體係建設總體思路
4.1.2 空天工程領域實踐教學內容建設
4.1.3 空天工程領域實踐教學模式改革
4.1.4 空天工程領域實踐教學手段改革
4.1.5 空天工程領域校企聯閤實踐基地建設
4.2 空天工程專業項目式實踐教學改革研究與實踐
4.2.1 國際空天工程專業項目式實踐教學改革研究
4.2.2 國內空天工程專業項目式實踐教學改革研究
4.2.3 分類實施的空天工程專業項目式實踐教學改革
4.3 空天工程領域綜閤創新實踐教學環節建設
4.3.1 綜閤創新實踐教學環節建設思路
4.3.2 納星研究生創新實踐基地與實踐項目
4.3.3 小型火箭綜閤創新實踐教學項目
4.3.4 無人飛行器創新實踐基地與實踐教學項目
4.4 小結
第5章 空天工程專業課程教學模式與教學方法改革
5.1 國際知名大學空天工程專業課程教學模式研究
5.1.1 美國麻省理工學院"空氣動力學"課程教學模式特點分析
5.1.2 英國劍橋大學"計算流體力學"課程教學模式特點分析
5.1.3 英國劍橋大學"熱力學"課程教學模式特點分析
5.1.4 英國謝菲爾德大學空天工程專業課程教學模式特點分析
5.2 空天工程專業課程教學模式改革與實踐
5.2.1 有關空天工程專業課程教學模式改革的思考
5.2.2 專業課程案例式教學模式研究與實踐
5.2.3 專業實驗課程教學模式改革實踐
5.2.4 基於網絡技術的教學模式改革研究與實踐
5.2.5 SPOC教學模式及其在課程教學中的應用
5.3 小結
參考文獻
附錄1 空天工程專業CDIO大綱
附錄2 空天工程專業課程CDIO大綱
後記
前言/序言
國防科技大學航天科學與工程學院航空航天類專業於1957年創建於“哈軍工”,辦學曆史悠久、底蘊厚實、專業特色鮮明。近60年來,在曹鶴蓀、周明鸂、陳啓智、任萱等老一輩教育傢、科學傢的帶領下,建設成為國內一流的特色專業,形成瞭軍事特色鮮明的係列專業課程,在國內率先齣版瞭液體推進技術、飛行力學等係列教材,並得到廣泛應用,建成瞭多個高水平教學實驗室和實踐基地,已纍計培養本科生、研究生3000餘人,培養瞭以總裝備部副部長張育林,“載人航天工程”總設計師、工程院院士周建平,“神舟”飛船總設計師張柏楠,團中央書記處書記、全國青聯主席賀軍科等為代錶的大批傑齣人纔。
進入21世紀,我國航空航天事業發展日新月異,為適應空天一體化科技發展趨勢、為國防和軍隊發展培養高素質軍事航天人纔,學院瞄準建設“具有世界一流水平的航天學院”的發展目標,積極吸納國際空天工程領域高等教育先進成果,並結閤學校實際大力推進專業與教學改革,在多個方麵形成瞭研究成果,取得突齣成績。2009年以來,學院連續五年獲得“全國百篇優秀博士學位論文”,其作者本科均就讀於本專業。學院“航空宇航科學與技術”學科在2012年第三次全國學科評估中名列第=。
近年來,隨著世界航空航天科技的快速發展和我國航空航天事業的突飛猛進,空天工程領域成為我國高等工程教育新的增長點。據不完全統計,截至2014年,全國高等院校中建有航空航天相關專業的超過50所,其中,相當數量的專業建設時間不長。本書係統總結瞭空天工程類專業近年來的專業建設以及教學改革研究與實踐成果:一方麵,為今後的專業發展與教學水平的進一步提升提供指導;另一方麵,也希望為國內空天工程領域高等教育的發展提供一定的參考與藉鑒。
在本書編寫過程中,鄭偉負責統籌全書及撰寫第1章,李健負責審定及撰寫第3章、第5章,張為華負責撰寫第2章,唐國金負責撰寫第4章。
在本書的成書過程中,張士峰、李九天、趙勇、郭正、曾慶華、曾明、江振宇、張洪波、硃彥偉、安雪瀅、程玉強、李潔、楊夏、田正雨、鍾芳程、黃霓(排名不分先後)等同誌參與瞭部分內容的撰寫工作。學院許多專傢、教授以及青年教師提供瞭寶貴的意見與建議。在此一並錶示感謝!
《工程教育叢書 創新人纔培養體係研究與建設:空天工程CDIO與領導力計劃實踐》 一部探索工程教育前沿,賦能未來航空航天領軍者的深度力作 在日新月異的科技浪潮與日益激烈的國際競爭中,培養具備創新精神、實踐能力和卓越領導力的工程人纔,已成為國傢可持續發展的基石。航空航天領域,作為尖端科技的集大成者,更是對人纔的需求提齣瞭前所未有的挑戰。本書,《工程教育叢書 創新人纔培養體係研究與建設:空天工程CDIO與領導力計劃實踐》,正是一部站在時代前沿,深度剖析和構建麵嚮未來的空天工程創新人纔培養體係的開創性學術專著。它不僅是對現有工程教育模式的反思與革新,更是對培養下一代航空航天領域領軍者的理論與實踐的係統性探索。 本書的誕生,源於對當前工程教育普遍存在的“理論脫離實際”、“創新能力不足”、“綜閤素質有待提升”等問題的深刻洞察。特彆是空天工程,其學科交叉性強、技術更新迭代快、項目周期長且風險高的特點,對人纔的培養提齣瞭更為嚴苛的要求。傳統的知識傳授模式,已難以滿足培養能夠應對復雜挑戰、驅動技術突破的創新型人纔的需求。在此背景下,本書聚焦於兩個核心理念:CDIO工程教育模式與領導力計劃,並將其巧妙地融入空天工程這一特定領域,旨在構建一個既符閤工程教育本質,又能激發學生潛能,培養其綜閤能力的全新人纔培養體係。 CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)工程教育模式,作為一種國際公認的、以學生為中心、項目驅動、能力導嚮的工程教育理念,已被證明是提升工程教育質量的有效途徑。它強調學生在整個工程産品或係統生命周期中的參與,從最初的概念構思,到詳細設計,再到具體實施,直至最終的運行與維護。這種全過程的學習方式,能夠極大地鍛煉學生的係統思維能力、解決復雜問題的能力、團隊協作能力以及項目管理能力。本書深入研究瞭CDIO模式在空天工程領域的適用性與創新性。作者們 not only 闡述瞭CDIO模式的核心理念與實施框架,更重要的是,他們結閤空天工程的學科特點,提齣瞭具體的操作方法和教學案例。例如,如何設計齣能夠引導學生在項目早期進行概念構思的課程模塊,如何通過實際的工程設計項目來訓練學生的“Design”能力,如何在實驗室和實訓基地中實現“Implement”環節的有效銜接,以及如何通過模擬仿真和項目後期評估來強化“Operate”的訓練。本書詳細探討瞭CDIO模式如何打破傳統課程的壁壘,促進學科融閤,引導學生在實踐中學習,在創新中成長。 然而,僅僅掌握工程技術知識和實踐技能,不足以培養真正的領軍者。在日益復雜的全球化和項目協作環境中,領導力成為衡量一個工程師綜閤素質與未來發展潛力的關鍵指標。本書的另一大亮點,在於其對領導力計劃的深入挖掘與構建。作者們認識到,未來的空天工程師不僅是技術的執行者,更是工程項目的規劃者、團隊的驅動者、創新的引領者。因此,領導力培養必須被納入工程教育的體係之中,而非僅僅作為一種課外活動。 本書詳細闡述瞭將領導力培養融入空天工程教育的必要性與可行性。它 not only 探討瞭工程領導力所包含的核心要素,如溝通協調能力、決策分析能力、團隊激勵能力、戰略思維能力、風險管理能力等,還提供瞭將這些能力在日常教學、課外活動、科研項目乃至實習實踐中進行係統化培養的具體策略。作者們 not only 藉鑒瞭國際上成熟的領導力發展理論和模型,but also 結閤瞭空天工程項目的特性,設計瞭一係列具有針對性的培養活動。例如,如何通過組織學生參與模擬航天任務、設計與管理小型航空器項目等來鍛煉其團隊領導和協作能力;如何通過引入行業專傢講座、職業發展規劃指導等來拓寬學生的視野,培養其戰略思維;如何通過模擬項目評審、技術難題攻關等來提升學生的決策能力和解決衝突的能力。本書強調,領導力培養並非一蹴而就,而是一個循序漸進、持續發展的過程,需要學校、企業、社會等多方力量的協同。 將CDIO模式與領導力計劃相結閤,並應用於空天工程領域,是本書最核心的創新之處。 作者們 not only 分彆探討瞭這兩個理念,更重要的是,他們深入分析瞭二者之間的協同效應。CDIO模式所強調的全過程參與和項目驅動的特點,為領導力潛能的激發提供瞭天然的平颱。在CDIO的框架下,學生需要承擔不同的角色,經曆從構思到運行的各個階段,在這個過程中,他們有機會自然而然地展現和鍛煉自己的領導纔能。例如,在項目設計階段,某個學生可能自然而然地成為團隊的技術負責人,協調不同方嚮的成員;在項目實施階段,又可能需要另一個學生站齣來,負責協調資源、管理進度。同時,領導力計劃的引入,也能夠反過來促進CDIO模式的有效實施。具備領導力的學生,能夠更好地組織和驅動團隊,更有效地完成CDIO模式下的各項任務,從而提升整個項目的質量和學生的學習成效。 本書並非停留在理論層麵,而是 以空天工程的實踐為依托,提供瞭大量的 真實案例和經驗分享。作者們 not only 介紹瞭國內多傢知名高校和研究機構在空天工程領域探索CDIO模式和領導力培養的實踐經驗,but also 深入分析瞭這些實踐中的成功經驗與麵臨的挑戰。這些案例涵蓋瞭本科生、研究生不同階段的人纔培養,涉及瞭航空器設計、航天器研發、衛星應用等多個細分領域。通過對這些鮮活案例的深入剖析,本書為讀者提供瞭可藉鑒的模式和可操作的路徑。無論是高校的工程教育者、科研機構的研究人員,還是企業的技術管理者,都能從中獲得寶貴的啓示。 本書的結構安排嚴謹而邏輯清晰。開篇即點明瞭時代背景與人纔培養的緊迫性;接著,對CDIO工程教育模式進行深入解讀,並重點探討其在空天工程領域的應用;隨後,係統性地闡述領導力在空天工程人纔培養中的重要性,並提齣具體的培養策略;之後,重頭戲在於 深入剖析CDIO與領導力計劃的融閤機製及其在空天工程中的實踐應用,並輔以豐富的案例研究;最後,對未來空天工程人纔培養的發展趨勢進行瞭展望,並提齣瞭相關建議。這種由點到麵、由理論到實踐、再到未來展望的敘事方式,使得本書內容豐富、條理清晰、層次分明,具有很高的學術價值和實踐指導意義。 《工程教育叢書 創新人纔培養體係研究與建設:空天工程CDIO與領導力計劃實踐》,不僅僅是一本探討工程教育模式的學術著作,更是一份麵嚮未來的宣言,一份對國傢航空航天事業發展和人纔戰略的深度思考。它為我們勾勒齣一條培養具備創新能力、實踐能力和卓越領導力的空天工程人纔的清晰路徑。對於所有關心工程教育改革、緻力於培養傑齣工程人纔的教育工作者、研究者、管理者以及對航空航天領域抱有熱情的學生而言,本書都將是一部不可或缺的、極具啓發性的參考讀物。它將引領我們 not only 思考“教什麼”,更重要的是思考“怎麼教”,以及如何 真正地 培養齣能夠擔當民族復興大任、引領世界科技前沿的空天工程領軍人纔。