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俯身传统积淀举步特色发展――记国家级实验教学示范中心、航天学院飞行器控制实验教学中心

发布时间:2019-10-27 20:58:46

      哈工大报讯(学生记者 白云鹤 本报记者 吉星/文)“一个二自由度陀螺仪具有3个基本特征,即定轴性、进动性、陀螺动力效应……”在航天学院飞行器控制实验教学中心的惯性技术及飞行器控制实验室,实验教师周乃新正在给学生们讲解陀螺仪原理实验,让学生动手感受二自由度陀螺仪的基本特性,并写出实验总结和心得体会。在对面的科技创新实验室,实验教师钱玉恒和王佳伟正在指导学生们进行科技创新实践,通过基于XY二维数控工作台模块的平衡系统实验和三自由度直升机实验,来验证先进的控制算法。
      航天学院飞行器控制实验教学中心2009年被评为国家级实验教学示范中心。飞行器控制方面都有哪些实验?实验中心的特色是什么?它的实验教学方法与手段有何特别之处?带着这些疑问,记者走进了实验中心。
      实验室里,除了实验教师,还能看到相关任课教师在指导学生实验。原来,像飞行器控制实验教学中心这样专业性比较强的实验中心,大部分实验并没有单独设课,而是作为专业课的一部分开设的。到了实验课时,除实验教师外,讲授理论课程的任课教师也到实验室来跟实验教师一起为学生答疑解惑。何朝斌是航天学院07级自动化专业的学生,他说实验中心除了日常教学外,还十分重视同学们课余时间的创新能力的培养,实验指导教师和任课教师都积极参与学生科技创新指导。“近5年来,学生科技创新活动获得奖项63项,其中国际级奖16项、省部级奖33项。”实验中心工作人员介绍说。
      目前,飞行器控制实验教学中心包括3个平台:本科生实验教学平台,设有4个技术基础课实验室、6个专业课实验室;研究生实验教学平台,分别位于主楼和科学园的科研场所;学生科技创新活动平台,设有学生科技创新实验室,同时位于科学园内的航天馆也可为对飞行器控制感兴趣的同学们提供参观学习场所。实验中心现有本科生17门课程的43个实验项目,其中新增实验18项,面向全校10多个专业的三、四年级的本科生进行技术基础实验教学和专业课实验教学,基本涵盖了相关专业80%以上的技术基础课程和专业课程。同时实验中心还为10余门研究生课程提供课程实验,为研究生提供相关的学位论文实验。
      在实验教学方面,飞行器控制实验中心具有理论与实践能力培养并重的优良传统。实验教学中心是航天学院根据人才培养以及学科建设需要而创建起来的,其相关的学科从最初学科专业成立之日起就注重理论与实践的结合,注重实验体系建设。如今这些学科已经成为国家重点学科,实验中心为它们的发展也起到了重要作用。
      通过不断改革和发展,飞行器控制实验教学中心逐步形成了鲜明的人才培养传统和特色。航天学院副院长、实验中心主任沈毅教授介绍说,学校历来注重国防与航天适用性人才的培养,中心所服务的专业更是有一半以上的毕业生到国防、航天系统工作和继续深造。由于基础理论扎实、实际动手能力和创新能力强,学生们广受航天院所及其他用人单位的欢迎。这与实验中心无论是理论课程、实验课程设置,还是实验项目的选取,始终坚持国防、航天特色,坚持理论与实践结合是密不可分的。
      实验中心不仅重视加强《自动控制原理》、《自动控制元件》、《控制系统设计》等技术基础课程以及《现代检测技术》、《过程控制》、《运动控制》等专业课程的相关实验建设,还特别重视加强《飞行器控制》、《探测与制导》、《导航原理》等与国防、航天有关的课程实验建设,设置有针对性的实验项目,对实验内容和实验方法进行与时俱进地更新。此外,实验中心非常注重科研成果的引入,使学生在锻炼实际动手能力和创新能力的同时,能够接触到学科前沿,学习科学研究的新技术、新方法和新知识。例如在航空宇航、导弹制导等领域被广泛应用的陀螺仪,实验中心紧跟发展,将更为先进、精度更高的激光陀螺、光纤陀螺也引入到实验室。
      “我们不能保证实验设备一直都是最先进的,也不能保证实验环境是全校最好的,但中心的历史和传统是我们的优势,有这么多年的积淀,在教学和管理等方面都有了比较丰富的经验。”实验中心副主任杨亚非副教授说,“实验中心还自行研制出各种实验装置、实验演示装置100多台套,不仅节省了资金,更重要的是这些自制设备,与课程结合更加紧密,也更有针对性的配合学生实验,从而丰富了实验教学内容,提高了教学质量。”
      在教学改革过程中,实验中心注重基础理论与工程实际紧密结合,加强实验、实习和毕业设计环节的教学培养过程,不仅对本科生的实验作出了调整,还加开了研究生实验和专门实验课程,尤其是对应用型研究生更加注重实验课程的安排,把教学、实验、科研综合起来,让同学们通过更多的实验去验证自己的方案,强化动手能力来加深对理论知识的理解。目前,实验中心的实验教学内容基本完成了从以验证性实验为主到以设计、综合性实验为主的改革,开发出了一批与现代科技发展前沿技术紧密结合、具有航空航天特色的综合性、研究型实验。
      针对教学改革,沈毅说:“社会需要大学生们毕业后在工作岗位上展现卓越的动手能力,这就给我们实验教学提出了更高的要求。我们也在设想,以后实验和理论教学能否更加紧密结合,授课方式由灌入式转变为引入式,通过实践引导入门,再让同学们经过‘分析——总结——提升’的过程逐步加深对知识的学习和理解,最终再回到实验中进行检验。”
      谈及被评为国家级实验教学示范中心,沈毅表示,这只能作为促进实验中心持续发展的一个新起点,随之而来的是更大的压力和责任。他说,到目前为止,开放性实验室建设的确让学生们有了选择的空间,但还需进一步对全校同学开放,在专业型的基础上,加强综合性发展。
      “以提高学生的综合素质和创新能力为主要教学目标,以工程意识、工程实践综合能力和创新意识培养为核心,以高素质、复合型精英人才的培养为宗旨,建设与世界知名高水平大学相适应的国家级实验教学示范中心。”这是实验中心的建设理念。俯身传统积淀,举步特色发展,飞行器控制实验教学中心朝向自己的发展目标,一如出水芙蕖,日高日上,日上日妍。

学生在飞行器控制实验教学中心做实验(冯健 摄)