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纸上觉浅,实践出真——“隐身飞机探究与设计虚拟仿真实验”成为我校首个国家虚拟仿真实验教学“金课”

导语

隐身飞机作为现代战争体系对抗中的致胜法宝,因为其成本高昂、技术敏感而形成了在探究认知和设计分析两个方面上的教学困境。在教育部公布的2018年度国家虚拟仿真实验教学项目航空航天类的首批9个项目中,由我校航空科学与工程学院飞机系《航空航天概论》和《飞机总体设计》两门国家级精品课联手打造的“隐身飞机探究与设计虚拟仿真实验”成功入选,成为我校首个国家虚拟仿真实验教学“金课”。

王牌联合 方铸金课

“隐身飞机探究与设计虚拟仿真实验”的诞生围绕着北航两门大名鼎鼎的课程——《航空航天概论》和《飞机总体设计》。

《航空航天概论》是航空航天领域的工程概论性课程,课程以飞行器为中心,介绍了它的飞行原理、动力系统、机载、构造及其地面设备等方面的基本知识及原理和常用技术,同时也介绍了航空航天技术的最新成就和发展动态。它是我校1952年建校以来开设最早的课程之一,是北航最具有历史底蕴和航空航天特色的课程之一,这门课也是对北航本科生最有影响力的课程之一,已经成为了北航独特的文化,植根于每个北航校友的心中。

《飞机总体设计》是我校飞行器设计专业最早开设的专业课之一,讲授飞机总体设计的基础概念、基本流程及各主要环节,包括需求与设计要求论证、总体设计的首轮近似、总体布局与布置设计、方案分析与评估、权衡优化与多方案评价等内容。这门课也是隐身飞机实验的重要基石,此次入选“金课”的虚拟仿真实验是课程团队自2011年以来将科研与教学结合,研究开发的第三代网络化虚拟仿真实验。课程团队不断精益求精,在2014年发起了“航空航天设计联合课程计划”,得到了航空工业、中国商飞等单位的大力支持。

打磨设施 反哺教学

“隐身飞机探究与设计虚拟仿真实验”除了依托北航优质课程资源,还依托于北航虚拟现实技术与系统国家重点实验室。该实验室凭借北航计算机科学与技术控制科学与工程、机械制造、航空宇航科学与技术、生物医学工程、艺术设计等一流交叉学科,于2007年获批国家重点实验室,并于2016年进一步获批虚拟现实/增强现实技术与应用国家工程实验室,是我国在这一领域独有的两个国家级实验室。

实验室在赵沁平院士带领下,在虚拟现实中的建模理论与方法、增强现实与人机交互机制、分布式虚拟现实方法与技术、虚拟现实的平台工具与系统四大方向,发挥了技术带动和应用推动的作用,并且成功地反哺教学,成为了我校的“金课”重要的硬件依托。

汲聚百长 造益千人

“隐身飞机探究与设计虚拟仿真实验”紧密围绕《航空航天概论》和《飞机总体设计》对隐身飞机的通识及专业教学的需求,依托我校的航空科学技术国家级虚拟仿真实验教学中心、虚拟现实技术与系统国家级重点实验室、航空器先进设计技术工业和信息化部重点实验室等教学科研资源进行建设。实验通过提供逼真的虚拟仿真环境,使学生能够直观认知隐身飞机基本原理、互动探究隐身技术、创新设计布局方案、深刻理解隐身在作战对抗中的重要意义,对学生自主学习探索、自主设计创新能力的培养起到支撑作用。自2018年9月在线发布以来,已经有近3000名学生注册完成了实验,收到了很好的教学效果。

在受到学生欢迎的同时,2019年3月,在教育部高等学校航空航天类专业教学指导委员会第二次全体会议上,“隐身飞机探究与设计虚拟仿真实验”也大放异彩。会中教学项目负责人、飞机系主任刘虎教授汇报了项目的选题背景、实验概貌、应用情况和经验总结,我校在虚拟仿真实验教学上的大力投入和建设成果受到了与会委员们的一众好评,相关材料除了在教育部虚拟仿真实验平台上开放外,还将由教指委汇总后供后续拟申报高校参考借鉴。

结语

2019年,我校将秉承高校立德树人的根本任务,贯彻落实高校培养人才的首要职能,遵循教育部发布的指令,切实加强对本科教学的管理,建设一批“金课”,通过持续提升我校在航空航天领域的人才培养成效和影响力,为中国航空航天事业做出贡献。


策划:郑思远 设计:杨彦卓

素材来源:航空科学与工程学院、北航官方微信公众号

出品:北航门户网站总编总监工作室

投稿:geoos@jyly98.com