淺析科研類航空航天模型競賽對大學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)

王凱 王道平 王秋妍 寧超

摘要：文章以中國國際飛行器設(shè)計挑戰(zhàn)賽為背景，介紹競賽的基本情況，并闡述了我校參加該項競賽的情況，論述了通過參加該項賽事和前期的準備訓(xùn)練，對大學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的促進作用。

關(guān)鍵詞：科研類;航模;綜合能力

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）50-0229-02

一、前言

航空航天工業(yè)是我國的戰(zhàn)略性、先導(dǎo)性的支柱產(chǎn)業(yè)。在信息社會和新經(jīng)濟時代，伴隨著新軍事變革和新科技革命浪潮，航空航天領(lǐng)域的競爭依然活力四射，也成為世界強國博弈的重要舞臺。我國新型工業(yè)化道路的重大戰(zhàn)略為航空航天工業(yè)發(fā)展提供了廣闊的市場，與此同時，航空航天工業(yè)科技快速發(fā)展，使我國在航空航天領(lǐng)域已位居世界前列。航空航天模型是飛行器的先驅(qū)，是培養(yǎng)航空航天專門人才的有效教具和載體。飛行是一種風(fēng)險極大的事業(yè)，在這種高風(fēng)險、難操控的實踐領(lǐng)域，航空航天模型因其像真縮比的特性，對航空航天科技的發(fā)展起到了重要作用。

二、中國國際飛行器設(shè)計挑戰(zhàn)賽介紹

中國國際飛行器設(shè)計挑戰(zhàn)賽暨科研類全國航空航天模型錦標賽（China Aeromodelling Design Challenge，簡稱CADC），是由國家體育總局、教育部和科技部聯(lián)合舉辦的一項重要競賽，因其競賽水平高、規(guī)模大、影響力大與美國世界大學(xué)生航空設(shè)計大賽（SAE）、歐洲大學(xué)生載重飛機設(shè)計大賽（ACC），合稱為世界高校科研類飛行器設(shè)計賽三大賽事。該項賽事以體育競賽為平臺，結(jié)合國防、國民經(jīng)濟建設(shè)以及國家重點科研任務(wù)，通過參賽選手自行制作航空航天模型進行縮比驗證飛行，檢驗創(chuàng)新作品的可行性、可靠性和實用性，有效挖掘、拓展高校學(xué)生及科研院所相關(guān)人員的科技創(chuàng)新能力，為航空工業(yè)和國防建設(shè)搭建一個發(fā)掘創(chuàng)新后備人才、檢驗創(chuàng)新作品的平臺。自2004年首屆競賽以來，至今已連續(xù)舉辦15屆，已經(jīng)由第一屆的四所院校，幾十人參賽，發(fā)展到2018年已有一百余所院校，兩千多人參賽。隨著競賽規(guī)模和影響力的發(fā)展，這項創(chuàng)新型賽事有了更大的發(fā)展規(guī)劃，在未來謀求將該賽事打造成國際賽事。從競賽規(guī)?？梢钥闯觯瑓⑴c高校增加了二十余倍，人數(shù)增加了三十余倍。賽事水平、規(guī)模和影響力的壯大，使更多的高校及相關(guān)的科研所踴躍參與進來，進一步增強了對院校和科研所科技創(chuàng)新理念的提升。

三、我校參加科研類航模競賽的情況

我?！暗Z劍”航模隊成立于2005年，隊員主要來自學(xué)校飛行器動力工程、測控工程、發(fā)射工程、電子工程等優(yōu)勢專業(yè)的研究生和本科生學(xué)員。從2009年開始參加中國國際飛行器設(shè)計挑戰(zhàn)賽暨科研類全國航空航天模型錦標賽，至今已經(jīng)連續(xù)十年參賽，并在競賽中多次獲得全國最高獎?！暗Z劍”航模隊以中國國際飛行器設(shè)計挑戰(zhàn)賽為平臺，以航模競賽項目為任務(wù)牽引，秉承“勤思、明辨、敏行、慎言”的隊訓(xùn)，積極開展科技創(chuàng)新活動，激勵隊員奮發(fā)圖強，勇攀高峰。在廣大學(xué)員的踴躍參與下，累計培訓(xùn)學(xué)生約400人，其中走出了博士研究生11人、碩士研究生50余人，其中1人獲中國青少年科技創(chuàng)新獎。同時以學(xué)員為主要完成人獲得國家專利5項，軟件著作權(quán)2項。2015年航模隊榮獲共青團中央授予“小平科技創(chuàng)新團隊”稱號，2016年航模隊獲我?！巴怀鲐暙I獎”。

四、科研類航空航天模型競賽對大學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)作用

（一）創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)

科研類全國航模競賽要求學(xué)生采用分組的模式自行組隊，在規(guī)定的時間內(nèi)完成競賽項目要求的任務(wù)。例如，對地偵察與打擊項目要求每組隊員不超過4人，操縱便攜式固定翼模型飛機在4分鐘內(nèi)完成對未知區(qū)域進行自動或手控偵察活動，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)分辨目標，對指定目標實施即時打擊。這就要求學(xué)生具備能夠綜合運用相關(guān)知識進行理論設(shè)計的能力和技術(shù)實現(xiàn)的能力，完成對飛行器及其輔助結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

在競賽準備過程中，采用理論、實踐、應(yīng)用“三位一體”的訓(xùn)練模式。首先通過對競賽規(guī)則的學(xué)習(xí)討論，確定設(shè)計目標，學(xué)生開始搜集與查閱相關(guān)的資料，并從大量資料中總結(jié)提取關(guān)鍵信息。然后學(xué)習(xí)相關(guān)設(shè)計軟件開始理論設(shè)計。理論設(shè)計通過后進入實踐階段，開始進行樣機的制作。樣機制作完成后首先進行地面靜力實驗，最后是外場的飛行實驗。整個設(shè)計、制作、實驗過程全部由學(xué)生自己完成，這一過程有效培養(yǎng)了學(xué)生查閱資料的能力、自學(xué)能力、分析問題和解決問題的能力，以及綜合設(shè)計與調(diào)試能力，整個過程培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。

在競賽現(xiàn)場比賽飛行時，參賽作品優(yōu)秀的氣動外形、機械結(jié)構(gòu)容易被大家學(xué)習(xí)借鑒，同時按照組委會的要求，每年競賽前三名的隊伍需要公布其設(shè)計圖紙供其他院校學(xué)習(xí)參考。這就迫使每個參賽院校都要下大力氣進行技術(shù)上的創(chuàng)新，如果習(xí)慣按照固有套路解決問題，很難在競賽中持續(xù)穩(wěn)定地獲得優(yōu)秀成績。這些規(guī)則的制訂與引導(dǎo)，可以避免簡單的模仿和偏向于完成指定任務(wù)的保守方案設(shè)計，有效地增強了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

（二）團隊意識和管理能力的培養(yǎng)

團隊意識和管理能力是大學(xué)生必須具備的一項重要技能。在科研類全國航模競賽中，所有項目均為組隊參加，沒有單人參賽的項目。例如模型火箭項目，每組4人，在進行組隊時，我們設(shè)置總師1人，負責(zé)火箭總體方案的設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計1人，控制電路設(shè)計1人，輔助1人（由低年級學(xué)生擔(dān)任，通常為下一屆的總師候選人）。因此，競賽的勝利不是某一個人的勝利，而是團隊所有成員共同追求的目標，需要大家把各自的能力和特長結(jié)合起來，對整個項目的實施進行分工，在成員合作下最終實現(xiàn)目標。這就使得學(xué)生在備賽訓(xùn)練期間，不僅要具有創(chuàng)新意識以實現(xiàn)項目要求，更需要有具備良好的團隊協(xié)作意識和領(lǐng)導(dǎo)管理能力，才能高效地完成備賽訓(xùn)練任務(wù)。

在半年左右的備賽訓(xùn)練期間參賽隊員需要完成目標分析、收集技術(shù)資料、設(shè)計方案論證、樣機制作調(diào)試、地面試驗、飛行試驗、任務(wù)訓(xùn)練等任務(wù)，涵蓋了設(shè)計、制作、訓(xùn)練的全過程。對于大學(xué)生來說，如何有效、合理地安排這些工作難度很大，在某種程度來說，良好的團隊協(xié)作意識和領(lǐng)導(dǎo)管理能力甚至比思維上的創(chuàng)新更為重要。為了提高工作效率，項目組成員會定期召開小組會議來調(diào)動大家的積極性，通過會議討論來增強大家對項目的責(zé)任心，借助小組會議，根據(jù)實際情況合理調(diào)整工作任務(wù)，使團隊的合作更加緊密。

（三）挫折意識和抗壓能力的培養(yǎng)

挫折意識是人們對挫折含義的正確理解，對挫折程度的估價和對挫折的態(tài)度等心理過程的總和。競賽是以競爭的魅力來吸引學(xué)生參加，當學(xué)生置身于那種緊張激烈的競爭環(huán)境中，將會受到巨大的感染和激勵，從而去奮發(fā)拼搏，爭取不斷超越他人，超越自己。

航模競賽要求參賽的學(xué)生必須發(fā)揚勇敢自信、冷靜機敏和隨機應(yīng)變的優(yōu)良性格特征，可以說航模競賽將科研、創(chuàng)新和競技完美地結(jié)合在了一起。從主觀性來看，參賽隊員作為競賽的主體上場競技，在精神鼓勵下更能發(fā)揮潛力，參賽隊員憑借良好的心理素質(zhì)和嫻熟的技巧贏得競技。往外延擴展，在競賽的拼搏中實現(xiàn)自我人生價值，提升自己，為集體爭光，團結(jié)合作能力加強，榮辱觀、精神品質(zhì)提高。因此，航模競賽是以一種精神高度匯聚的方式展現(xiàn)了競賽的精神意義。

競賽中，有勝利者就必然有失意者，從歷年的參賽情況來看，每屆競賽都有在現(xiàn)場出現(xiàn)失誤痛失獎牌的隊伍，很多學(xué)生在出現(xiàn)失誤走下賽場時泣不成聲。對待這些失誤與失意，需要我們的學(xué)生認清挫折的兩面性。人的一生中會遇到多少坎坷和挫折，但辯證來看，挫折有兩重性，在意志堅定、知難而進的強者面前，它是一塊墊腳石，而在意志消沉、怯懦自卑的弱者面前，就可能變成不可逾越的萬丈深淵。這就要求學(xué)生在遇到挫折甚至失敗后，不動搖、不妥協(xié)，要勇于克服重重障礙，要善于在失敗中總結(jié)經(jīng)驗，最終克服困難，達到成功的頂峰。

五、結(jié)語

實踐證明，科研類航空航天模型競賽將科研創(chuàng)新與傳統(tǒng)的航模運動完美地結(jié)合，是對高校創(chuàng)新實踐教育的有效檢驗途徑，也是促進大學(xué)生綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)的有效手段。同時科研類航空航天模型競賽也極大地推動了航空航天領(lǐng)域后備人才的培養(yǎng)，為我國的航空航天工業(yè)發(fā)展貢獻了力量。我們應(yīng)當以科研類航空航天模型競賽為契機，不斷總結(jié)、改進和推廣這些經(jīng)驗，使我們的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)更進一步，為社會培養(yǎng)出更多具有優(yōu)秀綜合能力的人才。

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