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天津北方网讯:“这是一种小型飞行器,用来控制航行方向,还可以进行数据采集,如果加装摄像头,还能用来航拍……”日前,中国民航大学CDIO工程项目验收与展示会在国家级试验教学示范中心——中国民航大学工程技术训练中心举行。其中,2011级初级项目包括8个项目,19组学生,4组专家组,指导老师10余名,70多名学生参与;2010级高级项目包括19个项目小组,74名学生,11名指导老师参与。

一架民航波音787飞机模型牢牢的停靠在一个测试箱上,做着侧飞或仰飞的姿态,这是牛通、梁波、吴万震、卢高林四位同学用了一个学期的时间完成的飞机姿态源模拟信号发生器。他们设计的这款模拟信号发生器是用来控制民航客机,显示飞机的姿态,包括俯仰和倾斜方向。评委教师的意见是:这个项目做到了结构创新。通常的做法都是采用转台结构来控制显示飞机的姿态,但是牛通、梁波、吴万震、卢高林四位同学设计的是利用空间立体三杆联动实现控制,这样节省成本,而且精度高,通过控制飞机的姿态来检测陀螺仪的角度,实现自动控制过程。他们告诉记者:“我们的设计都是在模拟器领域,主要是运用所学专业知识来完成工程方面的创新。这个设计并非是在现实生活中应用,其核心还是从试验室到试验室,主要是训练学生对于工程技术方面的创新能力。如果我们的设计最终被教师们认可采纳的话,可能会作为教学课件使用。”

这边4个同学围在一起,用遥控器正在控制一台小型无人机。这是由吴晓东、吴智、孙云鹏和严楚童四位同学研制的小型飞行器远程数据采集与现实记录系统(飞行器姿态采集器)。主要用于采集飞行器数据,可以作为航模进行表演,也可以加装摄像头、加GPS巡航或者用于森林防火等之用。虽然吴晓东、吴智、孙云鹏和严楚童四位同学操控飞行器的技术还有些生疏,但他们的这个创造已经有模有样了。

一个由四个中空圆盘造型的四轴飞行器在展示现场格外引人注意,它时而高飞,时而低空盘旋,飞行过程也没有噪音。这个有点像太空飞船的模型叫基于多元导航数据融合的卫星四旋翼控制设计器,又可称为四轴飞行器或无人机,是由电子信息工程学院大四学生张灵杰、房明昊、刘睿鹏三位同学利用两个月时间研制成的。这个“小家伙”底部有传感器,可以测量自身飞行高度和航向,可用来导航和控制,机上的摄像头用来远程操控飞行器的飞行,还可以用于地质工作探测地形之用和进行航拍。小组成员告诉记者,这个飞行器是通过wifi局域网进行控制,控制范围在5-10米。当它在空中悬停的时候,由于外部有黑色泡沫包裹,人手可以上去触摸而不会受到螺旋的伤害。在展示现场,评委教师对这个飞行器的评价是优。
工程技术训练中心教授华克强是这次CDIO工程项目的评委。华克强教授说:“工程教育,构思创新能力培养很重要。过去的做法是指导教师对项目参与意见过多,很多细节都是指定性的,对于学生创新能力干扰过多、约束过多。这次的CDIO项目,指导教师不做细化要求,只是给出工程和主要指标,定方向就可以了。现在指导教师给出一个题目,学生们可以制定出十个甚至二十个方案,而且一个题目,给不同年级的学生完成,也会有不同的效果。这样,给学生们很大创作空间,提高了学习能力,有些作品老师都想不到。”

据了解,CDIO人才培养模式改革是民航大学高等工程教育改革的一项重要新模式。作为教育部CDIO改革试点单位,自2010年来,该校以电子信息专业为试点,按照CDIO标准进行了全面的改革,制定“专业人才培养目标、专业培养标准、标准实现矩阵”,实施课程“综合化”改革,以设计开发的CDIO项目体系为抓手推进课程“专题化、实践化”改革,取得了较好的效果。CDIO班的学生全部以兴趣爱好为导向,做自己感兴趣的项目,激发学生对知识的渴求,培养创新思维能力,提高工程实践水平。从课题项目的构思、设计到实施、运行,完全按照学生自主的设计思路,在项目负责教师的指导下完成。
华克强告诉记者,这次的展示活动主要是由民航大学电子信息工程专业的CDIO项目改革试点班的学生来参与。学校为每个项目提供2000到3000元的项目资金。每组同学可以邀请非本专业的同学进入项目组参加活动,这样学生们可以进行学科交叉学习。我们要求学生项目中所用技术要有一定的先进性。
谈到工程教育的改革和方向,华克强教授认为,工程项目的设计规律是先有概念设计、然后是方案设计、初步设计、详细设计。他说:“工程学科的教育也是要遵循现代企业管理模式来做项目研究,按照行业规范做,做出的作品业内人士可以看懂,不至于和现实脱节。我们在教学过程中,将利益相关者的需求和教学以及项目方案紧密结合起来。设计方向要针对用人单位的需求(市场需求),对于学生还有一个继续教育培养能力的功能;同时,学校和老师在这一过程中遵循教育规律,找出教育合理性的做法,同时也为国家培养了具有理论和实践能力的有用人才。”
谈到这次展示,华克强教授觉得很满意。他对现场学生们展示的作品这样评价:“参加展示的学生都是大三大四的学生,他们这次展示的作品复杂程度高、综合性强,比目前学校的毕业设计水平都高。CDIO项目主要是培养学生的工程素质,培养他们的严谨性,这样学生们在学期间就具备了用人和市场需要的本事。电子信息工程学院的学科方向就是信息与通信系统还有控制科学与工程,学生在毕业时都是挑工作,有多少学生都被用人单位抢走了。”(记者吴宏)