中心名称 : 航空科学技术虚拟仿真实验教学中心
所属单位 : 学校
获批年份 : 2013
随着我国国防战略对航空领域人才需具备多学科融合的科学基础、突出实践创新能力的高素质要求,北京航空航天大学 确立了空天信拔尖创新人才培养目标,针对航空领域装备庞大、造价昂贵、危险性大的特点,学校建立航空科学技术虚拟仿真实验教学中心,成为北航空天信融合人 才培养重要的实践教学基地。
航空科学技术虚拟仿真实验教学中心以计算机、航空航天、空天电子信息三个国家级实验教学示范中心为基础,结合数学、自动控制、机械设计、航空动力、仪器、可靠性、生物医学系列实验室予以建设。2013年成功获首批教育部国家级虚拟仿真实验教学中心。
中心在建设过程中,充分发挥北航学科优势。北京航空航天大学是航空科学技术国家实验室筹建单 位,牵头国家大飞机项目,从国家航空领域重大战略需求出发,明确了培养空天信融合拔尖创新人才培养目标,9年获得国家技术发明一等奖5项、国家科级进步一 等奖3项,中心将重大科技成果成功转化为实践内容,实现了科教深度融合,通过在科技创新和人才培养方面的深化校企合作,实现了“学校实验-企业实践-企业 反馈-学校改良”的实验教学可持续发展,形成了“战略牵引、科教融合、产学互动”的建设理念。
在现代飞机设计、制造、维护、保障过程中,因飞机设备昂贵、实验成本高、体积庞大、安全性可靠 性要求高,大量采用虚拟仿真技术,针对航空领域行业特点,在航空科学技术虚拟仿真实验教学中心建设过程中,建立了飞行器虚拟设计结合座舱模拟仿真操控,发 动机虚拟拆装结合实际装配,飞行维护数据模拟结合实际飞行数据维修等系列虚实互补的实验,形成了“虚实结合、能实不虚、虚实互补”的建设模式。
航空科学围绕飞机整体设计与制造,涉及流体力学、固体力学、计算数学、热物理、化学、信息科 学、环境科学等众多基础学科,是多学科综合、交叉的典范,其学科交叉融合的重要属性,也是北航设立航空领域大类招生指南的基础。而飞行器设计与制造过程 中,整体优化是航空领域实现高可靠高安全的基本策略,因此,航空科学技术虚拟仿真实验教学中心为了更好的匹配现代航空所体现出的多学科融合发展现状和趋 势,将传统实验课程按照现代航空技术大类进行重新规划和打包,形成了航空基础支撑类实验课程群、航空综合设计类实验课程群、航空动力系统类实验课程群、航 空制造及保障类实验课程群及航空电子设计类实验课程群等5大类实验课程群,演示、验证、设计创新实验合理布局,建立了24个虚拟实验平台,开设了58门实 验课程,服务于学校10个学院共计36个专业的人才培养,形成了整体构建、学科交叉、深度融合的实践体系。
航空科学技术虚拟仿真实验教学中心以数学、信息技术为支撑,建立覆盖现代航空系统的航空电子、 设计、动力、制造与保障等5个虚拟仿真实验环境,可以满足包括电子、控制、计算机、动力、生物医学、可靠性等专业的开展基于虚拟仿真的基础实验和专业实 验,满足航空领域多学科融合人才培养实验实践体系需求,同时依托北京市重大教学改革项目《开放课程平台建设》,建立开放共享的MOOC平台,结合学校课程 中心和虚拟实验云平台,构建起理论和实践教学一体化的信息化教学环境,形成了实验环境建设中统一管理、灵活部署、开放共享的建设模式。
中心建设过程中,中心成员参与获得的国家级科研成果奖共9项,其中国家三大科研奖一等奖5项, 二等奖4项。2009年以来,实验中心人员在进行理论教学与实验教学的同时,积极进行科学研究工作,先后承担或参与了国家重大科技专项、国家重大仪器专 项、国家973项目、国家自然科学基金、国家863项目等120多项科研课题,科研经费到款2.3亿多元,在国内外高水平期刊和会议上发表了学术论文 800余篇。
在教学工作方面,2009年以来,中心成员获得国家级教学成果奖2项,北京市教学成果奖一等奖 6项,二等奖11项。2009年以来,中心成员主持和参与的国家级精品课程(精品视频公开课)10门,北京市精品课程5门。2009年以来,中心成员编写 出版教材共42部,其中国家级规划教材16部,省部级规划教材12部。
在人才培养方面,2009年以来,北航学生在国内外大赛中获特等奖3个,一等奖51个。全国大 赛中获特等奖2个,一等奖74个,“云台可三轴精确定向的无人直升机系统”获2011年“挑战杯”特等奖。北航学生在2011年第27届美国大学生数学建 模竞赛MCM/ICM中获杰出奖提名奖,荣获2012年美国SAE国际航空设计大赛冠军,荣获2013年欧洲大学生航空模型挑战赛获得第一名。
随着我国航空事业的发展,通过信息技术和传统实验项目的深度融合,北航航空科学技术虚拟仿真实 验教学中心将进一步加强建设,建立云实验中心,提供基于云的虚拟仿真实验部署和实施功能,构建校企云课堂通道,全面实现基于虚拟仿真技术的开放共享实验建 设,努力为我国航空领域拔尖创新人才培养作出更大的贡献。