科技创新能力提升的OBE培养策略研究
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[摘 要] 为提升大学生科技创新能力，详细分析了当前科技创新培养现状和矛盾，结合飞行器设计过程，提出并构建了融合科技创新的OBE培养策略，基于指导教师和学生团队相互配合，以飞行汽车和垂起飞行器为例，验证了OBE培养策略的正确性。
[关键词]OBE;科技创新;飞行器设计;互联网+
[课题项目] 2019年河南省高等教育教学改革研究与实践项目“‘互联网+’大赛导向下‘专思创’三元融合航空特色双创教育模式探索与实践”（2019SJGLX594）;河南省全省大中专院校就业创业课题“新时代提升大学生实践能力的科教融合人才培养模式探索”（JYB2019224）;郑州航空工业管理学院教学改革研究与实践项目“高水平学科竞赛驱动‘专创融合’航空特色人才培养模式改革与实践”（2020-46）
[作者简介] 田秋丽（1980—），女，硕士，郑州航空工业管理学院助教（通信作者），研究方向为航空经济;刘战合（1977—），男，博士，郑州航空工业管理学院副教授，研究方向为飞行器设计;王 菁（1991—），女，硕士，郑州航空工业管理学院助教，研究方向为飞行器设计。
[中图分类号] G645 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）35-0083-02 [收稿日期] 2019-10-07
一、引言
《“十三五”国家科技创新规划》等国家发展策略已将科技创新列为创新型国家实现的重要途径，《国家创新驱动发展战略纲要》明确提出，把创新驱动发展作为国家的优先战略，以科技创新为核心带动全面创新。教育部在2018年10月提出的新高教四十条中，将高校的创新创业教育作为高校培养的核心目标之一。
现代大学是先进生产力的源发地，是实现和实施科技创新的核心平台之一结合普通本科院校尤其是二本院校实际情况，从教学理念着手，融合学科特点，以OBE（Outcome based education，成果导向教育）为指导思想，通过郑州航空工业管理学院科技创新活动实践与探索，研究了以提升大学科技创新能力为目标的OBE培养策略。
二、大学生科技创新培养现状
与双一流或双一流专业院校相比，大多数二本院校的学科专业在教学科研实验平台、教学科研实力、师资力量等方面均存在较大差距，该类学校定位为教学类型，科研上大多重视程度不够，这一矛盾在较大程度上制约了教学改革的实施及教学效果的提高。随着新时代教学形势的进一步发展偏重理论教学的传统教学方式对科研方向、科研内容、科技开发、应用等缺乏足够认识，甚至出现教学和实际工作相背离的现象，在一定程度上剥夺了学生参与实践的机会和能力，新高教四十条明确提出重点进行双创教育和实践教育培养。
对二本院校，一方面，科技创新活动较为缺乏，受限于基础理论知识、专业知识、学科平台、时间精力等，从事科技创新/科技开发活动的学生占比较少，且在学科交叉、专业知识理解上，有较大缺陷。另一方面，从教师角度来看，无法形成较为系统的科研团队，与教师科研究方向密切相关，科研内容与学生基本能力、科研素养存在较大差距，较难形成吻合的科研方向。
三、以提升大学生科技创新能力为目标的OBE培养策略
对科技创新方向，采用两种方法，一是由指导教师团队根据学生兴趣和能力，设计前瞻性、可实现的科技创新项目，并在细节上指导和跟踪;二是学生自发组建，由指导老师团队完善和提升。结合OBE教学培养理念，构建培养策略如下图1。
一个完整的科技创新项目应该有完整科研或科技過程，从两个维度来研究，结合其研究方法、研究载体等构建培养策略。
其一，从科技创新设计路线来看，包含需求牵引、项目设计、任务细化、成果产出等，一般的科研项目均有一定的需求，包含侦察、监视、投放、攻击、物流、电力巡检、农业植保、灾情预警等，每种应用需求将会在载荷、气动外形、结构设计上存在较大区别。需求明确后，形成载荷参数、飞行性能航程航时参数、飞行器空重、成本、动力系统等基本依据，选取或设计新概念飞行器设计方案。从细化方案和划分方案出发，按气动、载荷、结构、材料等细化，交由不同学生完成。设计完成后，形成新概念飞行器总体设计方案，完成制作和试飞，得到可视化研究成果。
其二，从学科角度看，科技创新项目包含专业知识、学科融合、工艺细化、新概念飞行器等过程。专业知识是基本出发点及必要条件，对飞行器设计来说，包含总体设计、空气动力学、结构力学、结构与系统、飞行器控制等。飞行器设计具有多学科融合特点，不仅需要掌握飞行器设计知识，也需要在材料、数学分析、工艺、演讲、沟通等方面有一定基础。其次，科技创新离不开工艺设计，工艺细节多是跨学科知识，如飞行器防水问题、控制芯片制作问题等，需要事先研究好工艺细节。在研究和实施过程中，以上两条主线相互推进和制约，需求牵引可与“互联网+”技术手段相融合，项目设计阶段本身就是多学科融合的过程，成果产出和新概念飞行器可以是形成的研究方法体系、工艺路线、实体飞行器等。
四、OBE培养策略实践
结合上述研究内容，以飞行汽车和垂起飞行器为例开展实践研究。1.飞行汽车项目：面向当前和未来城市交通需求，以李飞翔同学为负责人组建团队，通过总体设计，采用汽车车体和飞行器机翼、布局综合设计技术，考虑到车库、地面行驶等约束，设计了可折叠机翼以节省空间，布局型式借鉴飞行稳定性优良的传统布局，机翼采用低速翼型，提高了飞行汽车的安全性。该项目已完成初步飞行试验。2.垂起飞行器：以学科竞赛垂直起降项目为依托，由何怡君等同学负责完成，采用弯度薄翼型方案，较大弦长机翼设计为低速下大升力提供了可能，在机翼尾部设计舵面实现空中飞行控制，机身结构为桁架结构，可完成载荷精准投放，通过初步飞行试验验证，该款飞行器具有较强的飞行稳定性，飞行过程可控，有优秀的载荷运输能力。
五、结论
针对二本高校本科生阶段科技创新培养方法，结合国家、教育部要求，首先分析了普通高等院校科技创新培养过程的培养现状，指出其中存在的教师科研、学生科技创新、学校载体之间的矛盾。针对以上问题，研究了结合OBE教学理念融合科技创新思想，建立了提升科技创新能力的OBE培养策略，基于飞行器设计专业详细分析了培养策略中各环节的具体实施方法。通过飞行汽车和垂起飞行器两个学生科技创新项目，实践证明了文中构建的培养策略的有效性。
参考文献
[1]耿晓伟.基于OBE理念的实践教学体系改革——以安全工程专业为例[J].实验技术与管理，2019（7）
[2]刘战合，田秋丽，王晓璐，等.面向创新思维培养的大学科研活动及演化[J].长沙航空职业技术学院学报，2019（1）.
[3]刘战合，田秋丽，王菁.高校科技活动的创新意识内涵分析——以水上无人机研究为例[J].河南教育（高教），2018（10）.
[4]郭慧，金文，张金萍，张静.基于OBE思想的《机械制图》课程的改革与实践[J].教育教学论坛，2019（36）：110-111.
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