PDF《航天航空学院》

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13 航天航空学院 简报

2014 年第

3 期(总第

87 期) 主办:航院办公室 2014.

5.1-2014.5.31 ? 科研 【符松教授获得美国航天航空学会会士国际殊荣并出席颁奖典礼】 近日, 在美国首府华盛顿获得

2014 年度美国航天航空学会会士 (AIAA Fellow) 国际殊荣的

25 名学者齐具一堂, 与来自世界各地近

80 个国家的该学会会员一起 欢度一年一度的国际盛典.我院符松教授是唯一获得该国际殊荣的中国学者.美 国航天航空学会主席 Mike Griffin 向符松颁发了会士荣誉. 经过严格遴选和推荐,AIAA 会士荣誉颁发给在艺术、科学或者航天航空技 术等方面做出过杰出和重要贡献的副会士(Associate Fellow).美国航天航空 学会是世界上最大的也是最重要的航空宇航专业学会,有来自

80 个国家超过 35,000 名的个人会员和

100 的团体会员. 会员和荣誉称号分为会员 (Member) 、 高级会员(Senior Member)、副会士(Associate Fellow)、会士(Fellow) 和名誉会士(Honorary Fellow).1933 年奥维尔.怀特(飞机发明者)获得 AIAA 首个名誉会士称号.现如今,AIAA 名誉会士和会士成为航天航空学术和工业界 最受尊重的荣誉称号. 图为 符松教授(二排左一)参加荣誉典礼

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13 图为 典礼现场和荣誉证书 我院符松教授长期投身于一线教学科研工作,研究方向包括:湍流模拟、高 超声速流动转捩、飞机空气动力学、叶轮机械空气动力学、等等.在他的积极倡 导和推动下, 清华大学成立了 航空技术中心 ,与世界最先进的航空发动机公 司美国 GE Aircraft Engines 成立了 清华-GE 推进与动力技术研究中心 , 与国内主要飞机设计单位成立了 清华-沈阳飞机设计研究所联合研究中心 , 积极推动了清华大学航空航天领域的教学与科学研究. 符松教授在国际学术界十分活跃, 担任 AIAA Journal 、 Science China: Physics Mechanics &

Astronomy 等国内外一流期刊副主编, Flow Turbulence and Combustion , International Journal of Heat and Fluid Flow 以及 一些国内重要学术期刊的编委.他还担任国际航空科学大会(ICAS)、国际湍流 剪切流学术会议(TSFP)、国际计算流体力学学术会议(ICCFD)、国际湍流传 热传质学术会议(THMT)、国际工程湍流模拟与测量学术会议(ETMM)、 国际 雷诺平均/大涡模拟混合方法学术会议(HRLM)、亚太国际宇航技术学术会议 (APISAT)、亚洲流体力学委员会(ACFM)等委员会委员.以双主席身份两次主 持国际系列学术大会.

2012 年6月当选为国际计算力学学会会士 (IACM Fellow) ,

2013 年10 月当选为亚洲流体力学委员会(AFMC)委员会副主席. (摘自清华新闻网) ? 教学 【曹炳阳教授在全国能源动力类专业教学改革研讨会上讲授示范课】

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13 5 月10-11 日,全国能源动力类专业教学改革研讨会在江苏镇江举行,会议 由教育部高等学校能源动力类专业教学指导委员会主办、江苏大学承办,有来自 全国

120 多所高校院所的

400 多名教师参加. 本次研讨会首次设立 优秀中青年教师教学示范课 环节,并邀请了清华大 学、上海交通大学、浙江大学、华中科技大学和北京科技大学

5 位中青年教师作 示范讲课. 我院曹炳阳教授应能源与动力工程一级学科教学指导委员会主任、西 安交通大学何雅玲教授邀请示范讲解了《新概念热学》课程的 火积与火积耗散 章节. 我院毕业, 现任华中科技大学能源与动力工程学院副教授的吴晶示范讲解了 《工程热力学》的 熵与火用的概念辨析 章节.本次研讨会示范课环节体现了科 研带动教学和讲授知识创新的思维方法等特点,受到与会教师的一致好评. 教指委主任何雅玲教授通过会后调查表示,与会人员均认为,曹炳阳教授和 吴晶副教授所作的示范课是五个示范课中最好的. (过增元) 【 趣味力学试验及制作 : 趣味 课堂上的教育 实验 】 在我院副教授高云峰的 趣味力学试验及制作 课堂上,正上演着一场 钢 针穿玻璃 的对决:60 名来自不同专业的学生被分成

10 组,力争在

5 节课的期 限内, 根据已学知识设计制作一个器械, 实现发射钢针穿透玻璃的目标. 结课时,

10 个小组都要展示各自的成果,进行比赛.

第一节课,高云峰请来一位长期习武的 高人 ,徒手打穿了玻璃.正当同 学们震撼于武功的力量时, 高云峰不失时机 预言 了科学才是真正的不可思议: 你们虽然没有练过武功, 但是只要充分运用现有的知识和能力,几天之内就能 超过他. 同学们将信将疑, 但5节课后的事实令他们兴奋――经过努力,有两组同学 实现了这个看似不可能完成的任务,成功运用自己设计制作的工具穿透了玻璃. 挑战成功! 创新来自实践, 而不能只是空想.有趣的实验可以激发学生的求知欲和创 造力,我希望他们能在兴趣的引领下,通过实际研究和锻炼掌握自主分析问题、 解决问题的能力. 高云峰说.用有趣的任务化解原理的枯燥,用动手解决问题 代替纸上谈兵,这也正是挑战性学习课程的题中之义. 公式也可以如此有趣 高云峰从

2011 年春季学期开始面向全校本科生开设 趣味力学实验 选修 课.这门课程后来更名为 趣味力学试验及制作 ,并在

2012 年成为全校首批

4 门挑战性学习示范课程之一. 与许多常规课程不同,这门课没有满堂的知识点,没有艰深的理论,也没有 一板一眼的实验室操作,而是代之以丰富有趣的实验任务.每学期约

18 个课时 的课程, 每节课都会安排学生做一些小实验, 每5节课再把这些小实验整合起来, 完成一个较大且较有挑战性的任务. 这些实验本身是有趣味的.理论知识本身略显枯燥,但是如果我们能在玩 具、游戏、比赛等形式中融入知识和挑战,让学生在不知不觉中迎难而上,实现 知识的学习和运用,也许就能产生更好的效果,留下更深刻的印象. 高云峰 这样解释课程名称的由来.

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13 以制作 木制投石器 为例.许多学生在中学时就已经把弹性变形公式背得 滚瓜烂熟,但是除了在考试中用到这一公式外,基本不会在其他场合用到它,也 谈不上有什么兴趣.而在制作木制投石器这项课程任务中,学生不得使用弹簧、 橡皮筋等一切能产生弹性变形的材料, 只能利用木材本身的变形达到反弹的目的, 这就要求他们必须努力去尝试如何使木材发生形变、 怎样才能尽量使形变的弹力 最大,耳熟能详的公式在这样的实践中,一下子就 活 了起来.

2013 年选修该课程的钱学森力学班学生杨柳至今难忘这种活生生的创造的 乐趣: 当真正的机器在我们手上诞生,那种喜悦和自豪感绝对超越了推演公式 ――公式是前人演算发明的,今天的推演不过是复制前人的足迹.而这些机器, 是我们利用公式产生的实实在在的创造物! 有趣的不只是体验更是产出 作为中国力学学会科普工作委员会秘书长、 青少年科普教育专家和神舟十号 太空授课 的幕后策划者之一, 高云峰在深入浅出展示科学应用的趣味性方面, 可谓经验丰富.但在设计 趣味力学试验及制作 这门课程时,高云峰却更多地 盯 住了趣味性背后真正的学业产出. 最初之所以开设这门课程,就是因为看到不少大学生'

眼高手低'

,谈起 理论知识来滔滔不绝, 但等到运用这些知识处理实际问题时就都傻了眼.他们太 缺乏知识转化的能力! 高云峰说. 这当然不仅仅是学生的问题.这些学生有着同龄人中最优秀的大脑,以及相 对扎实的知识储备,他们需要的只是 真刀真枪 迎接挑战的机会. 在这门课上, 学生接受了实实在在的任务挑战.与现实生活密切相关的任务 设置激发了他们的好奇心和探索精神, 适当的难度控制使他们在最终完成任务时 获得非同一般的成就感;

课时限制和小组竞争的形式促使他们充分调动起自己直 面挑战的勇气、 创新实践的能力;

团队 攻关 的过程则锻炼了他们的沟通能力、 合作能力――所有这一切,都为他们不断发展终身学习的能力打下了良好基础.

2013 级钱学森力学班学生何长耕虽然才大二,却已是国际空中机器人大赛 冠军团队成员. 对于自己动手解决实际问题的重要性,他在这门课上有了深切的 体会.从中学时代的 书生 走进大学课堂,他面临的挑战性任务是要组织小组 同学制作电动爬升器,一开始 简直不知道从何下手 .经过一番 奋战 ,他 和同学们绞尽脑汁完成设计, 却因为忽略了现实摩擦力和相互干扰的因素而 搁浅 .这时,高云峰的一句鼓励―― 每一种设计都会遇到很多问题 给了他们 修正错误、继续前行的勇气.最后,在组员的通力合作下,电动爬升器终于从他 们手中诞生了! 最初的兴奋渐渐沉淀,何长耕深有体会地说: 这个过程为我们将来面对工 程问题提供了不少经验智慧的积累.在高老师的课堂上,我们真正开始学习如何 分解问题、 明确分工、 预先考虑失败补偿措施等一系列非常有用的方法和能力. 而在高云峰看来,这门课程的 趣味 绝对不仅仅来自于实验题目的灵活新 颖,更在于学生利用现有知识巧妙攻坚、创造性地实现自己想法的过程.从方法 到结果,师生都无法预设,却往往有意外惊喜. 教学探索永远 未完成 自制诸葛连弩、能连续打出

20 多个水漂的 水漂机 、手机吊冰箱、自己 爬坡的 小鸭子 ……短短两年来, 趣味力学试验及制作 课堂开展的有趣实 验已经数不胜数. 它们一头连着童年时代天马行空的幻想,另一头却铺设着带领

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13 学生充满自信走向未来的桥梁.每次开放选课时,这门课期期爆满,可谓 一课 难求 . 良好的教学效果,离不开授课教师的全情投入和精心设计.每次课上,高云 峰会首先讲解相关知识点, 然后拿出很多相关实物,启发学生运用之前学到的知 识解释原理, 由此再提出新的问题, 要求学生自己解决完成. 例如在 逆行风车 这节课上,高云峰先讲解了风车的原理,再让学生思考逆行的原理,并拿出一些 相同或相似原理的器物拓展思维, 最后提出新的问题: 如何让逆行风车拐弯? 学生们带着这个问题,分组讨论制作,几周之后现场比赛,从拐弯速度、拐弯半 径等方面一决高下.整个教学过程环环相扣,循序渐进,启迪思维. 学生在课堂中永远是主角.高云峰从不 喧宾夺主 ,热情鼓励学生在课堂 上独立自由地创造. 一开始我都会让学生自己来做,只有当他们遇到绕不开的 问题时, 我才会给他们少许提示. 学生们感到在他的课堂上可以 放胆尝试 、 自由实现自己的想法 .高云峰还鼓励学生们不要害怕失败, 但是一定要努 力向成功靠近.结果实现了,说明你每个环节都做得很好;

一旦失败,则说明有 些地方考虑得欠周到, 可以再改进. 这也算是走上实际工作岗位前的一次小演练. 高云峰并不满足于目前的教学效果: 对我来说,最难的仍然是如何充分调 动每个学生的积极性,充分挖掘每个人的潜力. 他一直把这门课设定在 未完 成 的发展状态――每学期的课堂实验内容,要根据学生的学情不断变化;

实验 的难易程度,也需要根据每次任务学生的完成度进行评估调整;

这学期,高云峰 还把

60 人的课堂规模精减为

30 人,以利于更深入的指导. 站在培养创新人才与学生实践能力的高度, 趣味 课堂中这场教育的 实验 还将不断深入前行. (摘自清华新闻网) 【力学科普的大事小情】 嘉宾:高云峰 中国力学学会科普工作委员会秘书长 青少年科普教育专家 每年,力学学会科普工作委员会都要开展大量的科普活动,宣传力学知识, 培养年轻人的物理兴趣.活动形式很多,举办科普讲座、设计力学比赛、制作科 普节目、编制科普著作、开展科普培训等等,从课堂到学校、从学生到公众,面 面俱到. 我院副教授、 中国力学学会科普工作委员会秘书长高云峰在这些科普活动中 一马当先.他的理念是, 让力学知识趣味化 . 太空授课的背后

2013 年6月, 神舟........