航天工程技术范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇航天工程技术范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

为了规范天水市航天豇豆的无公害生产，《天水航天蔬菜新品种标准化栽培技术示范推广》项目组在充分调查、总结、分析，试验示范、推广应用成功的基础上，制定了适宜天水市无公害航天豇豆生产的栽培技术标准。本标准适用于天水市保护地和露地无公害航天豇豆生产。

1 适用范围

本标准规定了无公害航天豇豆生产基地环境条件、农药化肥使用要求，栽培技术。本标准适用于天水市保护地和露地无公害航天豇豆生产。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，鼓励根据本标准达成协议的单位研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

NY 5078 无公害食品 豇豆

GB 5084 农田灌溉水质标准

DB 62/T—2002 天水市无公害农产品质量

DB 62/T—2002 天水市无公害农产品产地环境质量

DB 62/T—2002 天水市无公害农产品农药使用准则

DB 62/T—2002 天水市无公害农产品肥料使用准则

3 生产基地环境条件

3.1 环境条件

3.1.1 景观环境

景观环境要求见表1。

3.1.2 前茬

3年内未种过豆科作物，连续栽培常规（非无公害）设施豆科作物不超过3年，前茬为非豆科作物。

3.2 土壤条件

地势平坦、土壤耕层深厚、土壤结构适宜、理化性状良好，有机质含量10 g/kg以上，碱解氮含量60 mg/kg以上，速效磷含量60 mg/kg以上，速效钾含量110 mg/kg以上，土壤pH 6.5～7.5，土壤全盐含量不超过3 g/kg。

3.3 地块要求

选择海拔1 000～1 700 m的川水地、梯田地、提灌地、摊平地，土壤耕作层30 cm。

3.4 灌水条件

符合GB 5084农田灌溉水质标准的地上水源或地下水源。

3.5 环境质量

符合DB 62/T—2002 天水市无公害农产品产地环境质量要求。

3.6 危险物的管理

有毒有害的农药、除草剂、生长调节剂、激素等危险物应有严格管理规定，不得在田间存放。

4 农药、肥料使用要求

4.1 农药使用要求

严格按照DB 62/T—2002 天水市无公害农产品农业使用准则进行。

4.2 肥料使用准则

严格按照DB 62/T—2002 天水市无公害农产品肥料使用准则进行。

5 无公害栽培技术

5.1 品种选择

选择高产优质、抗病性强、商品性好、适应性广、市场认可度高、符合当地市民消费习惯的豇豆品种。主要推广的有：航豇1号和航豇2号。

5.2 栽培设施

豇豆既可以露地地膜栽培，也可以塑料大棚栽培和日光温室内地膜栽培。

5.3 栽培茬口

5.3.1 早春茬

早春播种，初夏上市。

5.3.2 春夏茬

春季播种，夏季上市。

5.3.3 夏秋茬

夏季播种，秋季上市。

5.4 育苗

豇豆育苗主要是针对塑料大棚和日光温室等保护地生产而言的，露地地膜栽培豇豆一般以直播为主；对以“两棚”为主的保护地栽培需育苗移栽，育苗全面推广穴盘护根育苗。

5.4.1 营养土配制

选3年内未种过豆科作物的肥沃园土6份，腐熟优质有机肥4份，打碎过筛后，每1 m3加入磷酸氢二铵1 kg，尿素0.5 kg，50%多菌灵100 g，40%辛硫磷80 mL，充分翻拌均匀后即为营养土。

5.4.2 晒种

晒种是提高种子发芽势、增强种子活力的有效措施，浸种前最好晒种2 d。

5.4.3 种子消毒

采用生产上最常用的温汤浸种消毒法。方法是：用种子量5～6倍的55 ℃温水浸种20 min，杀死种子上携带的病菌。

5.4.4 浸种

为了促进种子发芽，用25～30 ℃温水浸泡3～4 h，待种子吸入的水量为干种子重量70%～75%时准备播种。

5.5 播种

5.5.1 播期

航天豇豆的适宜播期应以不同茬口为前提，根据育苗手段和产品上市的时间需求来选择适宜播种期，一般在定植前20～30 d播种。

5.5.2 播量

航天豇豆育苗667 m2用种量2.5～3.5 kg，穴盘育苗每穴2粒；露地地膜直播每穴2～3粒。

5.5.3 播法

先进行营养土消毒。就是把已装好营养土的穴盘用50%的多菌灵600倍液和40%辛硫磷1 000倍液浸透。杀菌灭虫后，将浸种后的种子放在穴中间，再盖上1 cm厚消过毒的营养土即可。

5.6 幼苗期管理

5.6.1 播种到出苗期管理

此期主要以增温保温为主。出苗前，白天床温30 ℃左右，夜间20 ℃左右；出苗后，白天床温控制在20～25 ℃，夜间15 ℃左右，注意夜温不能太高，以防徒长。

5.6.2 炼苗

定植前4～5 d适度降温、控水，加大通风量，增强抗逆性锻炼，是炼苗期的主要管理措施，以促使秧苗生长更接近定植棚的环境条件。

5.7 定植

5.7.1 田间农艺措施

精细整地，施足基肥，注重配方施肥。定植地深翻2遍，深度25 cm以上，定植前结合埋粪再浅翻1次，做到土绵、细、软，无草根杂物。667 m2施优质腐熟有机肥（鸡粪、羊粪或猪粪）5 m3，磷酸氢二铵30 kg，尿素15 kg，硫酸钾10 kg。

5.7.2 土壤消毒

起垄前，对棚内土壤和棚面用50%多菌灵600倍液和40%辛硫磷800倍液喷洒，以彻底杀菌灭虫。

5.7.3 起垄覆膜

起垄底宽80 cm，垄高20 cm，垄面宽60 cm，然后用1.2 m的地膜覆盖全垄，垄沟宽50 cm。

5.7.4 定植方法

在宽60 cm的垄面上，以行距50 cm，株距35～40 cm，按“品”字形打眼定植。地温必须保持在15 ℃以上才可定植。要做到随定植随浇水，并在水中加入600倍液的多菌灵和辛硫磷，确保幼苗健壮生长。

5.8 定植后的管理

5.8.1 温度管理

从缓苗到第一次采收期的管理，应以促根壮秧为主，白天温度保持28～30 ℃，夜间18～20 ℃，地温22 ℃左右；进入盛果期保持白天温度在22～26 ℃，不要超过28 ℃，夜间15～18 ℃。

5.8.2 水肥管理

豇豆浇水应视土壤干湿度和植株长势而定，定植后浇缓苗水，第1花穗开花结荚时浇第1次水，当主蔓上70%花穗开花时浇第2次水，以后地面稍干就浇水，保持土壤湿润。追肥结合灌水每采摘1次追1次冲施肥，用量按产品说明进行；也可采取在两株之间打15 cm深的穴，把肥料灌入后浇小水，使化肥尽快溶解被利用。每667 m2每次追施尿素7.5～10.0 kg，硫酸钾10.0～12.5 kg。

5.8.3 植株调整

在豇豆蔓高20 cm时，用细竹竿插架引蔓，让豇豆蔓呈S形向上缠绕即可。

5.9 及时采收

在荚内种子未明显膨大时采收为宜，注意采收时不要损伤花芽花序。卫生标准应符合NY 5078的要求。

5.10 清洁田园

将病叶、残枝败叶和杂草及时清理干净，集中进行无害化处理，保持田间清洁。

5.11 病虫害防治

豇豆的主要病害有：猝倒病、立枯病、锈病、灰霉病、菌核病、枯萎病、炭疽病、白粉病、病毒病；主要虫害有：蚜虫、豆荚螟、茶黄螨、红蜘蛛、潜叶蝇、白粉虱、烟粉虱。

5.11.1 农业防治

5.11.1.1 选用抗病品种 选用高抗多抗、丰产优质的良种，主要有航豇1号和航豇2号等。

5.11.1.2 创造适宜的生长环境条件 培育适龄壮苗，提高抗逆性；控制好温度和空气湿度，适宜的肥水和充足的光照和二氧化碳，通过放风和辅助加温，调节不同生育时期的适宜温度，避免低温和高温障碍；深沟高畦，严防积水，清洁田园，做到有利于植株生长发育，避免侵染性病害发生。

5.11.1.3 注重轮作倒茬 与非豆科作物实行3年以上的轮作。

5.11.1.4 科学施肥 重施充分腐熟的有机肥，少施化肥，且全面实施配方施肥。

5.11.2 物理防治

5.11.2.1 设施防护 在放风口张挂防虫网，覆盖遮阳网，利用防虫、遮阳设施阻止害虫入侵，达到减轻病虫害发生的目的。

5.11.2.2 黄板诱杀 设施内悬挂黄板，利用昆虫的趋黄性诱杀有迁飞能力的害虫。黄板规格40 cm×25 cm，每667 m2悬挂30～40块。

5.11.2.3 银灰膜驱避蚜虫 在地面铺银灰色地膜或张挂银灰色膜条避防蚜虫。

5.11.2.4 高温消毒 高温夏季闷棚1.5～2.0 h，达到杀死虫卵、幼虫、成虫的目的，并进行高温杀菌。

5.11.2.5 杀虫灯诱杀害虫 利用频振杀虫灯、黑光灯、高压汞灯、双波灯诱杀害虫。

5.11.3 生物防治

5.11.3.1 天敌诱杀 利用有益天敌控制有害昆虫，防治病虫害。

5.11.3.2 生物药剂 采用生物药剂喷杀害虫。如：浏阳霉素、农抗120、印楝素、苦参碱、农用链霉素、新植霉素等生物农药。

5.11.4 药剂防治

篇2

中国航天技术嫦娥五号归来心得1按照国家的计划，我国的嫦娥五号在今年年底将会降落在了月球表面，并且开始正常的工作，按照指定的程序执行任务，并且采取月球土壤样本返回地球，这将是是中国航天史上具有重要意义的里程碑。

那么嫦娥五号探测器如何在月球采取月球土壤样品呢，很多人可能会猜测，只要用一些特制的工具进行开采就可以了，比如月球表面的土壤样品，直接用铲子或者其他的工具挖走一些不就可以了吗，其实这只是非常常规的做法，对于已经获得月球表面样品的美国以及现在的俄罗斯来说是无意义的，但是对于中国来说这是非常重要的。

而且，嫦娥五号采样计划不仅仅只有与月球表面的土壤样本，还有月球地表之下的深层土壤样本，因为相对于月球表面的土壤来说，月球地面以下的土壤样本更加的具有研究价值，嫦娥五号降落之后，会使用一根针型的取样器，插入月球地表以下，进行垂直采样工作，而且还是进行多个地方的观察采样。

月球表面的土壤和地底的土壤接受到的太空辐射以及物理化学性质都有着差异，这些东西将会是极具研究价值的发现和样本。不仅仅如此，前苏联和美国取得月球样本并没进行透彻的研究，或者说研究数据非常的少，前苏联和美国对外透露的研究成果几乎不过双手之数，而且美国取得月球土样样品最多，但是进行了一段时间的研究之后，就将其保存了起来，然后就没有然后了。

一直到今天为止，美国再也没有发射过载人飞行器前往月球，在这期间发射的无人探测器不少，苏联也是一样，但是今天继承了苏联的俄罗斯却因为多年的经济问题一直没有在航天探测上在进一步，如今中国嫦娥五号的计划，将会是航天领域关注的重点。

嫦娥五号的成功登陆以及后续工作将会是接下人们关注的重点。

中国航天技术嫦娥五号归来心得2嫦娥一号登月完成了环绕任务，嫦娥三号完成了着陆巡视的任务，而嫦娥五号的成功落月将会实现在月球上的预定区域进行采样并且返回到地球，嫦娥五号的落月是探月工程中“绕，落，回”三个步骤中的最后一步。嫦娥五号的着月，标志着我国圆满地完成了探月的战略规划，接下来将要开启对月球与深空的探测。嫦娥五号登月的任务是迄今为止难度最大，最为复杂的，因为首先要成功地落到月球上，然后再到月球上的物质进行采样，然后再从月球表面升起，在太空中与轨道对接，最后需要成功地返回到地球上。

这其中的每一个环节都非常地艰难，不允许出现丝毫的差错，整个操作的过程也是最为复杂的。嫦娥五号的任务已经并不是要落到月球表面那样简单了，因为在月球上采完样要返回到地球进行检测的，所以嫦娥五号在月球表面上起飞是需要很强大技术要求的。

而且由于目前为止我们对月球的认识还不够全面，月球上环境非常地复杂，这也增加了起飞难度。而且在起飞以后，还要实现完美对接，使嫦娥五号顺利地返回地球，这其中的每一个环节的完成都会令人激动万分。嫦娥五号成功落月以后，我国将要实施进一步的探测计划，计划在接下来的嫦娥六号将要在月球的南极进行采样并且返回到地球，而嫦娥七号的任务是对月球上极区的资源进行详细勘察，而且，还要对月球的地理环境和月球上物质的组成成分，已经气候环境的变化进行探测分析。

中华民族不仅实现了登月的愿望，现在正在向着全面探测月球及太空的目标而努力着，嫦娥五号的登月也为世界的科学发展作出了巨大的贡献。

中国航天技术嫦娥五号归来心得3嫦娥的成功来源于那些高科技技术呢?

第1个技术就是设计了一个非常灵巧的技巧来躲避可能会出现的障碍，因为嫦娥5号到落球上面落地的话只有一次机会，而且这唯一的一次机会必须成功，否则所有的行动都会归零，所以这次对于探测器在月球上面的着陆点，它的位置要求的精度和平整度要求是非常高的，在降落的区域地表不能有太高的突起，也不能有一些太深的坑。否则的话都会影响探测器的着陆，而且降落的地点的坡度也会有一定的要求，所以为了实现这种高难度的要求，嫦娥5号探测器上面使用了粗精接力这种降落在地球上面的方式，这种方式之前已经在嫦娥3号和4号上成功的应用过了。

第2个技巧就是着陆缓冲机构，这个组件对于探测器降落在月球上面是有一个关键的作用，探测器在降落到地球月球表面的时候，由于探测器本身的重量比较重，它会带有一定的惯性，会给月球的表面造成一定的冲击，所以需要设计一样东西来保证探测器在降落到地球表面的时候不会有太大的冲击，这个时候就用到了着落缓冲机构这个东西，这个组件是我们中国自主研发拥有完全自主知识产权的东西。

第3个技术就是设计了一个保护罩，可以防止探测器在着陆的时候被溅起的灰尘所影响和污染，探测器在降落的时候有可能会把月球表面的一些灰尘扬起来，所以科研人员就在探测器的上面设计了一个盖子，在距离月球表面一定的距离的时候，这个盖子就会自动的打开，然后保护探测器。等到探测器降落在月球的表面，周围的灰尘已经散去的时候，才会自动的打开，从遥远的地方看的话，就像我们人类的眼睛，一睁眼一闭眼一样。

探测器上面还有其他非常多的一些技术，都是我们大量的科研人员的智慧的结晶。

中国航天技术嫦娥五号归来心得4有人问，嫦娥五号成功落月，把钱花在扶贫上，不比登月更有意义吗?

当然不是了!探索宇宙的奥秘和扶贫从根本上就是两回事儿，并没有实际的冲突，一个国家每年都有财务预算，扶贫、教育、建设、科研、探索宇宙这都是早就预定好的，各个钱有各个钱的用处，都有存在的意义。

一、探索宇宙看似投入巨大没啥回报，但实际上是能够促进科技发展的途径。

我知道在很多人眼中嫦娥五号到月球或者说宇宙飞船飞到太空是一种特别烧钱的事儿，觉得除了让外国人看到中国的财力雄厚外啥都没有，但实际并不是这样的，人类探索宇宙的意义非常大只是普通人了解不到了罢了，这些人造卫星或者说宇宙飞船到了外太空后就能够收集到天气的信息，虽然不一定准确，但却帮助人类避免了不少的灾害。

据国外的数据统计，这些卫星的存在帮助人类减少了饥饿的情况发生，而且还有一个重要的因素，那就是因为要探索宇宙，分散了不少国家之间的矛盾，减少了矛盾也就让众多人减少了战乱之苦。

二、因为探索宇宙我们的生活其实也得到了很大的改善，只是我们没有察觉罢了。

举几个例子，车辆导航估计有车的人都用过，但这些导航都是根据卫星上的传送回来的数据进行导航，还有日常吃的方便面、压缩饼干、脱水蔬菜，甚至是市面上售卖的枕头，这些都是为了让宇航员在太空上能够更舒服的生活而研发出来的，还有最普通的尿不湿，这也是为了让宇航员方便生活而发明的。

因为有了航天事业人类在不断地进行研发，虽然看似投入大，但实际这些研发都已经遍布我们的生活，看似和我们没啥关系的事儿，其实和我们都是息息相关紧密相连的。

最后：

其实我觉得探索宇宙还蛮好，最起码通过这些宇航员知道了除了地球外的景象，没准儿哪天还能看到外星人长啥样呢!

中国航天技术嫦娥五号归来心得5嫦娥五号探测器发射成功，这一历史性时刻有划时代的意义，因为这是我们对于月球的进一步探索，你让我们获得更加深入的资料，以及对于月球的详细的一个认识，那么对于月球取土壤之后，我们可以对月球土壤分析之后知道，月球上有什么，会不会生成水，或者是其他的物体，在月球上有什么东西是可以去生存或者是有没有生物的存在，那么对于这些东西的话是很有必要的。其实对于这样的一个探索性的东西来说，我们国家也做得比较多。对于各个国家来说，也是比较认真的再去探索整个外太空的变化。

我们每一个国家确实都在外太空探索上面做出了很多的贡献以及研究，那么我们国家现在做的这种研究的话，可能是对于月球的正面个的探索以及对月球之后的一个情况的摸索，那么面对月球的话肯定是需要我们去做更多的研究的。

篇3

飞行器设计与工程是一门普通高等学校本科专业，属于航空航天类专业，基本修业年限为4年，授予工学学士学位。

飞行器设计与工程专业培养掌握航空航天飞行器设计相关专业知识，具有一定技术创新、工程实践能力和管理能力的高级工程技术人才和管理人才。

2、航空航天工程专业

航空航天工程专业是一个专门化学科，培养具有扎实的数学、物理、力学、计算机等基础理论，掌握航空航天领域的多学科知识，具有良好的综合能力和创新意识的高级人才。

该专业的学生应掌握数学、物理、动力学与控制、空气动力学、材料与结构、工程热力学、控制系统原理、飞行器总体设计、航空电子系统、飞行器制造工艺及设计、实验等方面的基础理论和专业知识，具有飞行器总体、结构与系统设计分析的能力。

3、飞行器动力工程专业

飞行器动力工程专业培养具备飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面的知识，能在航空、航天、交通、能源、环境等部门从事飞行器动力装置及其它热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面工作的高级工程技术人才。

4、飞行器制造工程

飞行器制造工程专业旨在培养从事飞行器制造领域内的设计、制造、研究、开发与管理的高级工程技术和管理人才，需要研读4年，毕业后授予学位工学学士。

篇4

载人航天是当今世界高新科技中最具挑战性的领域，是一项难度高、规模大的综合性工程。神舟六号研制过程中，七大系统的成功运行，核心技术的自我创新，无不汇集着科技人员的心血，凝聚着广大航天人的智慧。奉献青春年华，奉献聪明才智，奉献热血汗水，正是广大航天工作者的无私奉献精神托起了“神舟”系列的腾飞。

航天工作者的无私奉献，源于对伟大事业的使命感。为实现中华民族千年飞天梦想，一大批优秀科学家、工程技术人员、指战员胸怀报效祖国之志，肩负载人航天重任，直接为之贡献力量的人员就有10万之众，而每个人的背后还有他们的亲人在默默地付出。飞天征途的每一步都充满艰辛和风险，投身这一事业需要数年如一日的付出，但航天工作者毫无怨言，义无反顾。“一切为了祖国，一切为了成功”，这样的信念让广大航天人将自己的付出与奉献留在戈壁荒漠上，将祖国的骄傲和荣光写在浩瀚太空中。

篇5

一、美国的航天工业

美国的航天工业经过数十年的发展已形成了庞大的科研生产体系，从事航天工业的员工人数近百万人，其中科研和工程技术人员约占到总数的近80%。美国从事与航天有关的研究与咨询活动的研究机构及学会等约有200多家。按照航天产品和导弹的总体、动力系统和电子设备三大部分的主要承包商统计，约有370多家公司；如果将有关设备、仪器仪表、地面设备、电子元器件及原材料企业也计算在内，则为航天产品配套的公司有1000多家。美国大型航天和导弹公司大多从事航空航天业务，同时经营多种业务，有雄厚的技术开发设计能力。

美国将空间开发与利用作为综合国力新的增长点，确立了发展空间能力为基本国策，不断加强国家对航天工业的协调，实施商业化空间政策，对民用和军用航天计划在技术开发、发射和服务支持方面进行最大限度的协作，并广泛参与世界范围的竞争。美国已形成了一套比较完善的航天与导弹工业管理体制。总统与国会为决策层，总统负责航天和导弹工业发展的战略决策和方针政策，国会进行航天和工业管理的立法，监督政府有关部门的航天和导弹工业管理工作，并通过预算拨款和政策对航天和导弹工业进行宏观调控。国防部与国家航空航天局（NASA）为计划层，国防部是军用航天和导弹的主管部门，NASA是美国民用航天活动的政府主要管理部门，并承担部分军用航空航天计划，NASA还与其它政府部门负责商业航天规划的实施。承包商（工业界）、科研部门、大学等为实施层。

美国在航天工业上的投资远远超出其它国家，2001年达到288亿美元，约占世界所有国家航天预算总和的75%。

到目前为止，美国不仅形成了庞大的航天和导弹研发、生产和管理体系，而且不论是航天运载工具和航天器、还是各类导弹，均形成种类齐全、型号繁多的体系。美国具有世界上最强大的航天运载能力，拥有重型、大、中、小型等多种系列运载火箭，目前只有美国的航天飞机是世界上唯一投入使用的可重复使用的运载器，在研的及预研的可重复使用的运载器数量最多时达到十几种；美国载人航天和空间探测技术发展成熟，目前领导和管理着庞大而复杂的国际空间站工程，数十个空间探测器探测了月球、行星和星际，各类在轨的卫星门类齐全。自人类发射第一颗人造地球卫星以来，各国发射了5000余颗卫星，其中美国占了将近一半。

美国的航天和导弹技术始终处于世界领先地位，这与其长期保持雄厚的航天工业基础和持续的创新能力分不开。航天与导弹技术属于综合技术和系统工程技术，需要以各专业技术为基础。美国十分重视国防技术基础的发展，国防部制订的15项国防关键技术，其中12项都用于航天和导弹的研发。而这些关键技术的绝大多数在世界居领先地位。

二、俄罗斯航天工业

俄罗斯继承了苏联大部分航天与导弹工业的科研设计机构和工业企业，保留了规模巨大航天与导弹工业的基础，以及雄厚的科研、生产、试验和应用能力。独立后，俄联邦政府给航天与导弹工业的财政拨款锐减，许多已列入航天与导弹计划的研制和生产项目被取消或推迟，航天与导弹工业受到巨大的影响。但由于苏联航天与导弹工业的庞大规模和坚实的基础，使俄罗斯至今仍然保持着一个实力仅次于美国、许多领域可以与美国并驾齐驱的航天与导弹工业强国的地位。

俄罗斯非常重视航天工业的发展，在经费有限，航天与导弹发展规模缩小的情况下，突出保证国家航天与导弹重点项目的实施和发展，继续保持重点航天与导弹技术在世界的领先地位。俄罗斯将核威摄力量做为国家安全的基石，保持和发展包括新型战略导弹在内的战略核力量，确保独立研制、生产先进战略导弹系统的能力。鼓励航天与战术导弹产品的出口，积极开展国际航天合作。

目前，俄罗斯航空航天局直接管理着从事航天与导弹系统及相关部件研制的研究设计机构和生产企业一百多家，另有航空航天局内外的45家企业通过合作参与航天器与导弹的研制生产，还有一些俄罗斯与国外合资的航天企业。从事航天与导弹研制与生产的雇员近30万。从独立后的1992年至2000年底，俄罗斯共进行了316次航天发射，先后发射了454个各种轨道的航天器。近5年来，俄罗斯平均每年约进行20～30次航天发射，发射数量大约是苏联时期的1/3。俄罗斯的航天产品包括各种航天运载器、卫星和深空探测器、载人飞船与空间站，建立了完整的航天飞行控制与测量系统，开展了全面的航天应用与丰富空间科学研究活动，是美国之外全球航天产品最齐全、设施最配套的国家。俄罗斯已经形成种类齐全、产品配套的导弹武器系统。总体上说，在许多领域俄罗斯导弹武器系统在品种、技战术水平上都可与美国匹敌。

三、欧洲航天工业

法国是西欧第一航天大国，也是美国和俄罗斯之后的世界第三航天大国。它拥有强大的运载火箭与航天器制造能力和类型较齐全、规模较庞大的导弹研制生产能力。法国航天和导弹工业的规模在西欧居第一位，从业人数和销售额均高居西欧各国之首。法国能独立或为主研制各种大型运载火箭，通信、侦察和对地观测卫星，较大型航天器以及各种类型的导弹，共研制过或正在研制约5个系列的运载火箭、约15种型号的卫星、3种型号的航天器和约60种型号的导弹，具备总体设计、推进、制导、结构、防热等分系统设计与研制以及电池、火工品等零部件研制能力。法国研制生产的各种运载火箭、卫星 、航天器和导弹具有较高的技术和应用水平。其中，通信和遥感卫星性能接近世界先进水平，并带头打破了美国对国际商业通信卫星研制市场的垄断，成为“阿拉伯卫星”和“土耳其卫星”的主承包商；反舰导弹、防空导弹、空空导弹的性能基本接近或达到美国同类武器系统的水平。法国航天大型企业的基础雄厚、设备精良、技术先进，如在“阿里安”火箭总装车间拥有现代化的机器人、加工中心、CAD／CAM、数学仿真、模拟仿真等设备，其设计、研制、管理手段均非常先进。

英国航天和导弹工业的规模，在西方国家中处于前列。英国有比较配套的航天工业产业结构和产品结构，研发、生产能力与水平在西方国家中处于前列。英国航天工业的研发和生产注重选择重点发展方向，主要是在对地观测卫星、小卫星和卫星软件等领域的研发、生产中具有很强的实力；在通信卫星技术领域的研发中处于世界先进水平；能独立研发、生产卫星整星和探空火箭，但不能独立研发、生产运载火箭。英国虽然缺乏战略导弹生产能力，但在战术导弹领域，除了不具备独立研制生产巡航导弹的能力外，其它战术导弹不仅可以独立研发和生产，而且其水平位居世界先进行列，至今已经生产了30多种型号的战术导弹。英国的航天与导弹产品在国际市场上具有一定的竞争力，其中每年战术导弹的出口贸易额达10多亿英镑。

德国近年来在航天器系统设计、制造、管理和工程总承包方面积累了丰富的经验，掌握了许多领域的关键先进技术。在单、双组元液体推进系统，硅太阳电池及复合材料电池板，卫星姿控系统，行波管放大器，光学仪器，电火箭发动机技术等领域拥有世界一流技术。在大型运载火箭第二级液体芯级、液体捆绑助推器、上面级液体火箭发动机、姿控发动机和火箭结构件的研制上具有丰富的经验。德国具有应用卫星和科学实验卫星整星研制的能力，并拥有很高卫星制造水平，尤其在卫星太阳电池系统、姿控系统、光学仪器、卫星通信有效载荷、卫星单组元和双组元推力器及电推进系统领域拥有先进水平。德国近年来积极参与了欧洲阿里安4、阿里安5运载火箭的研制和生产，并自己研制了哥白尼德国邮政卫星。德国不生产战略导弹产品，研制的导弹产品主要有地空导弹、空地导弹、空空导弹、反舰导弹、反坦克导弹等。

篇6

关键词：

通信工程；技术发展；国民经济；应用价值

1引言

通信工程，也有人称之为弱电工程、电信工程和远距离的通信工程，它在电子工程中是一项重点工程，电子信息专业作为它的基础性学科被广大人民群众所周知。其中，电子信息运用通信过程信号处理和信息传输应用等原理，在电子通信的领域里做设计、制造以及运营等工作，主要是通过了对通信网、通信技术以及通信系统知识进行学习。

2通信工程技术在国民经济中的具体应用分析

2.1在生产工作中的运用

近几年，邮箱作为一种曾被广泛使用的联系方式如今已经逐渐退出社会市场，相反，群众越来越喜欢通过微博、QQ或者脸书，特别是全中国聊天使用率最高的微信等社交软件来和亲朋好友聊天、联系或是在线支付等。最重要的是这是发挥了通信技术的生产作用，不仅在办公方面实现了自动化，提高了生产效率，也进一步地提高了生产的质量，而且在办私方面让人与人之间的联系方式便捷化，增加了人与人之间的亲密度。此外，在传统企业的办公会议中应用通信工程的技术，就将传统的会议模式转换成了网络信息会议模式，这样不仅降低了办公成本，而且也提高了企业办公的效率，符合了企业可持续发展的要求。

2.2在生活当中的运用

通信工程技术不仅能运用在生产工作中，在日常生活中也被广泛的运用。通信工程技术的发明改变了人民生活状况，提高了人民的生活丰富度。而且，通信工程的技术使我们只需要通过手机就能够摘要：通信行业是当今发展最为活跃的领域，通信工程技术更是国民经济建设中非常重要的基础性技术，不仅是通信行业的核心技术还是电子技术工程类应用的重要方式。关键词：通信工程；技术发展；国民经济；应用价值doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.06.072中图分类号：TN913文献标示码：A文章编码：1672-7274（2017）06-0161-02实现与远距离的人的沟通，即时通讯变成可能，不仅大大提高了人们的生活水平，改变了人们的生活方式。如今，人们把通信工程技术的成果应用到了日常生活的各个环节中，当前市场中销售的通信终端产品都可以实现与远在千里之外的异国他乡的人们进行视频沟通，如：电脑、手机、IPAD绝大部分都安装有上网设备和摄像头，缩短了人们之间相互沟通交流的距离。可想而知，在不久的将来通信工程技术必定实现更多的创新，得到更多完善，加上在生活中不断使用的的前提下，人民的生活一定日新月异。

2.3在航空领域中的运用

目前，通信技术系统是我国航天史上规模性最大、涉及面最广、技术最为先进、可靠性最高、最有效率、同步时间最为精度和应用前景最广阔乐观的通信系统。在载人航天、卫星等的项目中，通信技术主要是针对飞船、卫星和火箭等目标的飞行轨道和工作状态进行监控，对飞船、卫星和火箭等进行录制飞行实况景象，跟踪卫星、飞船等并接收和传送飞船与航天员部分科学实验数据等。利用网络的卫星通信、光纤传输电路等多种手段，使它不仅涵盖了整个国土和三大洋的通信网络,而且使通信技术先进性和运行效益等方面的测验达到最佳测试效果。为了不断满足未来载人航天和卫星工程的需要，载人航天工程通信技术将秉持与时俱进、开拓创新、不断实践的精神，推动传统产业的技术改造和技术创新进步，为祖国的航天事业做出了巨大的贡献。

2.4在导航定位方面中的运用

通信工程技术也广泛应用在空间导航定位和远程监控等方面。GPS系统是它最突出的代表，它通过卫星和通信技术来实现综合性的应用系统。众人皆知，卫星和通信工程技术的结合可以高效地获得清晰而准确的地面信息，为导航、测量、控制等工作提供基础性数据，为了获得逼真的立体画面让人更具体地了解世界各地的地势风貌、高山流水，城市景观，可以对GPS数据和卫星通信数据的进行加工，所有这些都是通信工程技术应用的结果。

2.5在国家安全方面提供保障

最值得一提的便是通信工程技术还运用在国家安全方面。这项技术通过卫星监测形式来实时监测我国领空、领土和领海等要害防护区、城市安全监控探头录像、城市道路交通、治安状况等，并且能随时随地地发现和解决出现的问题。如果在这些领域中有任何异常的情况，还可以通过通信传媒技术对全体民众进行通告。总的来说，应用通信工程的技术在国家安全保护中，不仅可以严格精确的监视各个地区的实际状况，而且还可以高效率的保障各个地区的安全，为国家安全作出了巨大贡献。

3通信工程行业的未来展望

经相关研究结果表明，在今后的通信发展中，第一，将会使用无线宽带的网络技术、光纤通信技术以及云电技术等高新科技实现全城全国无线网络的覆盖的战略计划，最大限度地突破空间距离带来的交流沟通的障碍，从人们通信方式以及其他方方面面都进行翻天覆地的改造。第二，为了充分践行生态环保的理念，将最大效益的降低通信工程的消费以及环境保护的成本，并且与生态环保的科研成果和通信工程的技术成果进行结合，与国民经济中众多领域行业发展的实际情况结合，最终建立起综合通信工程的技术类项目。通信工程还可以服务于当今社会，造福子子孙孙。

4结束语

虽然通信工程技术已经深入地运用在国民经济的各环节和各领域，但同时也存在许多的大大小小不可忽视的问题。要想最大限度地将通信工程技术融入到实际产业生活发展中，发挥通信工程技术的核心作用，那就要使通信工程技术和各产业各领域做深入的融合，唯有这样才能发挥出通信工程技术的潜在核心价值。与此同时，还能在提高各行业的发展质量以实现通信工程技术，让通信工程技术展示出更大的价值潜力与作用。

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）42-0140-04

自改革开放到21世纪初期，中国的发展世界瞩目，我们不论在政治、经济、文化等方面都取得了长足的进步，中国已成为名副其实的世界大国，取得这样的成就，在很大程度上依赖于我国推行的科教兴国战略所造就的庞大的优秀人才队伍。然而，不容忽视的现实是，目前我国培养的工程师队伍虽然已经超出美国的10倍，但是工程师的整体知识水平、设计能力，尤其是优秀工程师的总体质量与美国、德国和日本等发达国家甚至一些发展中国家都有很大的差距[1]，具体表现在工程教育方面就是教学内容与产业需求相脱节，工程实践经历缺乏，工程师培养体系不够健全等。导致这些问题的深层次原因主要在于我国的工程教育依然停留在科学范式而不是工程范式，工程教育过分强调了工程科学，而忽视了诸如设计等实践能力培养的环节[1-2]。工程教育不同于自然科学教育，它是一种以技术科学为主要学科基础，以培养工程技术人才为主要目标的专门教育[3]。即工程教育的目的就是培养工程师，这一理念在包括像MIT这样的世界一流大学早已达成共识，MIT的毕业生，无论学士、硕士或博士，到公司就职就是担任工程技术人员。通过工程教育提高工程师教育的水平，完成这一目标有两点很重要：教育的方式和教育的工具。PBL是一种应用广泛学科教学方法，它不仅仅使学生获取知识，并且要求他们学会运用知识。让学生能够将新的信息与学过的知识结合起来明白他们应该如何应用掌握知识。在建立学习的框架时，应当特别注意学生已有的知识基础并且激活这些知识。加快新信息的处理和帮助学生建立有意义的联系是教育和学习的基本要求。PBL促进学生主动参与和学习。学习变成一个发现的过程――讨论问题、研究背景、分析解决方法、设计方案、得出最终结果。这种主动学习方法不仅对于学生来说更加有趣，也使学生们对资料有了更深的了解。近年来，我国教育界的学者和奋战在一线的教育工作者们以这种理论为基础，针对我国教育教学的实际情况，进行了一系列基于PBL理论的教育教学改革理论研究和实践，取得了一定的效果。近年来，“小卫星”已经成为航天发展的热点话题，而将小卫星作为航天工程教育的平台，也越来越成为一种趋势。以小卫星作为载体开展航天工程教育的优势在于：（1）成本低，多数大学里的实验室都可以开展这类项目;（2）开发周期短（一年到两年），学生可以在毕业前看到项目成果;（3）体积小，重量轻，使制造和测试可以在比较狭小的大学实验室内进行;（4）复杂度适中的卫星系统，使学生在参与整个卫星系统工程实施的过程中，能够获得一些具体的系统或子系统经验。作为教育工具，小卫星的重要意义在于：可由学生自主设计、制造甚至发射升空，即使不能发射，也应在与实际发射相似的环境中进行测试。这一点非常重要，因为这样学生可以得到真实情况的反馈，虽然有时实验会失败，但失败也都是下一次实验成功的基石。“设计-制造-测试-总结-再设计”这样的系统循环设计模式，可以很容易地在机器人或计算机这类领域实施，但空间系统发展所需的巨大成本和少有的发射机会让我们不得不停止发展空间教育中的这类循环模式。而小卫星计划可以提供一个工具以实现该模式。

一、基于问题的学习

基于问题的学习是一种以学生为中心的主动型教学模式和课程体系设置方法，其最初是由加拿大的麦克马斯特大学（McMaster University）医学院于20世纪60年代在医学课程教改中逐步形成并提炼出来的。在PBL中，教师根据课程要求和学生的知识基础预先定义一个不完整的或劣构的问题，然后让学生进行研究，理论联系实际，运用已掌握的知识和技能提出解决问题的可行方案，让学生亲身参与问题求解的每一个步骤和知识构建的过程，从而将其先前获得的知识和经验很好地整合起来，使已有知识结构得到完善的同时达到对新知识的理解与掌。

1.目标和基于问题的学习法的特点。基于问题的学习方法的主要目标不仅仅是让学生获得知识，并且要运用知识。PBL重视模型和问题的解决。它试图模拟现实生活中的工程研究和开发过程。Barrows这样描述PBL的主要特点：（1）学习是以学生为中心的，即学生选择怎样去学习和他们想要学习的内容。（2）学习在小团体中展开并且提倡协作学习。（3）老师是促进者、引导者或教练。（4）问题形成组织重点并刺激学习。（5）问题是拓展真正的问题解决能力的工具。（6）新的信息是通过自学获得的。

2.PBL工程教育案例――麻省理工学院航空航天工程系。几年前，在麻省理工学院的航空航天系成立了一个由教师和科研人员组成的新战略计划小组，专门负责课程改革。为了强调教育以学生为中心，讨论小组花费了一定的时间和精力通过对项目和学习成果进行验收，设计了新的教学方法，建造与之配套的实验室。尽管基于问题的学习是关键，但它不是课程组织的原则。新的航空航天工程课程以现实生活中产品完整的生命周期工程为背景，即构思、设计、实施和执行（CDIO），结合设计建造经验，贯穿于整个项目中。接下来就是从简单的项目到高度复杂的系统设计建立过程，以及从中取得的经验教训。第一年，在《航空航天设计导论》课上，学生们设计、构思并且试飞的由无线电控制浮空飞行器（LTA）。第二年，在《联立工程学》课上，学生们设计、搭建并且试飞了无线电控制的电推力飞行器。在一些比较深入的课程例如《空气动力学》课上，从工厂或者政府以往项目中提出航空工业中很常见一个实际的问题，像是以洛克希德・马丁战术飞机系统为模板提供项目设计方案。高级课程完全利用基于问题的学习方法，如：《实验项目实验室空间系统工程》、《CDIO高等课程》。在这些PBL体验中，学生发现自己感兴趣的问题，通过做实验找到解决方法，并用多学科方法设计出复杂系统。麻省理工学院航空航天系“复杂系统学习实验室”的主任提出了一个对于基于问题的学习方法的分类框架（见表1）。它将问题分为四个等级，给出了解决基础科学及先进工程课题的系统方法。

一级：问题集。问题集是指在大多数工程课程中发现的传统问题。它们往往具有一定的结构与较成熟的解决方案（至少问题的设计者知道）。所有学生解决同样的问题，有时独自解决，有时以小组形式解决。问题需要在相对较短的时间内解决。二级：小型实验。小型实验是指在结构化问题下的实验课。例如测量或观察某种工程现象或数据。这些问题在一或两个学期内解决，可以“重复地进行”，也就是说，每个学生团队解决与其他团队同样的问题。在麻省理工学院有许多例子，如《联立工程学》课上的桁架实验室，《空气动力学》课上对在风洞中的流速计的校准，《航空航天设计导论》课上对空气动力减速器的各种测试。三级：大型实验。比起前几个阶段，这个阶段的问题需要更长的时间去解决，可能会耗费几周或整个学期。到了这个阶段问题明显复杂了很多，需要更多的规划和教员支持。在麻省理工学院有许多如是例子：《实验项目实验室》课上的风洞试验、飞行器模型项目，《空气动力学》课上的机械项目，《航空航天教育导论》课上的轻于空气的飞艇，《联立工程学》课上的电动飞行器设计等。四级：顶级CDIO实验。这个阶段在系统中整合了核心工程的顶级实验。麻省理工学院的航空航天工程项目用构思-设计-实施-操作（CDIO）的方法来设法更接近于实际工程。在顶级实验中，工程的四个阶段都将涉及。顶级实验室的项目均为研究的重点，需要更多的资金，工程的复杂度和依赖经验的程度也很高。例如麻省理工学院的自主卫星光学阵列项目和磁控编队飞行器。四级的项目需要学生、老师和研究员花费三个学期去完成。可以看出三级和四级问题的解决过程是由学生主导的、不受约束的、复杂的、多方面的且具有很高的主动性过程，符合之前所说的PBL标准。然而一级和二级中的项目体验过程更结构化，在这个过程中学生体验到关于问题构想的有用指导，使用工具进行研究发现。基于问题的学习方法和设计-制造经验贯穿了整个麻省理工学院航空航天工程系的本科生阶段。使用四个等级的框架来层次化PBL体验过程确保了从高度结构化问题到无约束和复杂问题情况的合理推广。

3.基于问题的学习方法的评估。基于问题的学习方法的评估是多模式和长期性的。这些方法包括实验室期刊、技术简报、设计审查、技术报告、团队协作评估、设计作品、互评和自评。教师的角色主要是顾问和指导员，以及在学习过程中为学生提供大量反馈信息。在《航空航天设计导论》课上，学生们设计、制造并试飞由无线电控制的浮空飞行器，设计审查作品和最后的评估工作都是由飞行器竞赛的方式进行。在《综合工程》课的飞行器设计项目中，二年级学生分析在问题集中与气动性能、稳定性和推进装置有关的问题，并动手组装和试飞无线电控制的电推力飞行器。与第一年的课程相似，评估手段包括问题集、设计审查以及最后的一场比赛。

除了评估认知能力的培养效果，情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。这些情感变化可以通过观察、访谈、作品、期刊和其他形式的自评进行评估。

二、小卫星平台与基于PBL的航天工程教育创新结合途径

在全球化大背景下，除去意识形态的差别，世界人才的标准正趋于统一。根据著名的CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，即：构想-设计-实现-运作）工程教育模型，工程教育包括以下几大培养目标：掌握深厚的基础知识和应用技术;善于构思、设计、实现和运作新产品或系统的能力;承担和实施复杂系统工程的能力;适应现代团队协作开发模式及其开发环境。这些目标是直接参照工业界的需求而制定的，它实际上定义了现代工程技术人员的素质构成。

1.小卫星作为航天工程教育的意义。小卫星为空间发展提供了的一条新途径，这是与以往基于传统空间开发模式的“政府导向的大型项目”完全不同的。此外，NASA已经开展了很多项目为大学提供发射机会，让他们逐渐学会如何开发、运营卫星。超小型卫星计划是其中一个著名的案例，选定十所大学并给予他们项目资金，最终的成品将搭载航天飞机发射上天。凭借多年的项目经验，一些大学已经能够制造卫星，甚至出售卫星给其他大学或国家。小卫星为大型卫星上已经实现的一些任务提供了一条新的实现途径。一定数目的小卫星协作是一个非常重要的概念，通常被称为“星座”或“编队飞行”。这种多卫星体系的优点是容错量大、重构能力强、系统的可扩展性好。

2.基于小卫星平台的航天工程教育项目。小卫星的操作训练为大学生的太空教育提供了一个特别的机会，让他们能够体验从任务创建、卫星设计、制造、测试、发射、运行，直到结果的分析的整个太空项目周期。同时他们还能从这些项目中学到项目管理和团队协作等重要技能。小卫星项目不仅对教育有益，而且有望成为太空技术发展与商业运营中的一名新成员。（1）日本卫星设计大赛。上世纪90年代初期，日本的大学小卫星研究项目远远落后于美国和欧洲各国。然而，在意识到了小卫星在教育和技术发展上的重要性后，日本国内开始大力推动高校小卫星设计-制造计划。第一个里程碑是“卫星设计大赛”。1992年三个学术社团共同成立了大赛组委会，他们分别是JSME、JSASS与IEICE。经过一年时间的准备，于1993年举办了第一届比赛。这项比赛的目的是为更多的大学生提供参与太空项目的机会，同时鼓励一流大学开始进行实体卫星的制造项目。评审项目分成两大类，创意类评审该项目的创意与想法，设计类评审卫星设计的可实现性。提交的项目首先会进行初步的评审，合格的项目才能入围最终的决赛。届时，将进行卫星模型的展示和评审。优秀的作品将获得“设计奖”、“创意奖”以及三大学术社团颁发的奖项。大赛每年都会收到20到30个创意独特的项目。（2）大学空间系统研讨会（USSS）以及CanSat项目。USSS始于1998年，每年11月由JUSTSAP小卫星工作组在夏威夷举办。研讨会的形式十分独特，出席会议的日本和美国的大学首先提出自己卫星项目的构想，以及各大学自身的科研实力，然后将具有相同兴趣、能力或科研实力的大学进行组队。各组展开讨论，在一天半的研讨会后，各组需要向其他组展示他们的项目设计书。这些项目要在USSS结束后的一年内实施，他们的成果将在下一年的USSS上展示。其中最成功的项目就是CanSat（罐装卫星）项目了。CanSat项目是1998年由特维格教授提出的。在最初的计划中，每所大学都要制造一个350mL饮料罐大小的微型卫星，卫星将被发射到轨道上，在下一年的USSS上进行控制操作。（3）立方体卫星。立方体卫星项目由特维格教授在1999年的USSS大会上提出。立方体卫星为重1kg，长宽高均为10cm的微型卫星。每所大学制作的立方体卫星都被放在一个名为“P-POD”的盒形载体内，它由俄罗斯的“第聂伯”火箭装载发射升空。为了减少立方体卫星和P-POD之间的机械和电气接口，P-POD释放机制设置得非常简单：当P-POD的门打开，里面的立方体卫星就被P-POD末端的弹簧弹出。东京大学和东京工业大学已经开始了立方体卫星项目，并大致完成了设计和EM级别的模型制造。这些大学的学生已经在立方体卫星项目中获得了微型卫星开发的基本专业知识。但他们现在需要面临新的挑战：如何使用现成的廉价的部件设计可靠的空间系统，如何进行空间环境试验（如真空热或辐射试验）并获得试验结果，以及如何处理更大的风险，更多的人力资源、时间和成本。目前计划于2002年底发射第一个立方体卫星。（4）欧洲大学生月球轨道航天器。欧洲大学生月球轨道航天器ESMO是欧空局教育卫星计划的第四项任务，它是基于“欧洲大学生太空探索与技术倡议”计划中的“SSETI-Express”卫星。ESMO项目是为了吸引和培养下一代的月球与其他行星的工程师和科学家。航天器有效载荷包括：船载液压双组元推进系统，用船从地球同步轨道通过“日地系统中的拉格朗日点L1”转移到绕月运行轨道的过程，历时3个月;表面光学成像的窄角相机和一个用于测绘全球引力场的子卫星，将在历时超过6个月的时间里执行测量任务;可供选择的载荷还包括一个生物实验和一个微波辐射计。ESMO项目是未来欧洲的科学和勘探计划的一个强大的动手教育和公共宣传工具。它是一个面向大学生的项目，训练和培养了下一代的月球任务的工程师和科学家。

三、建立基于PBL的航天工程教育实验平台和培养范式

我国在“十二五”规划中提出了“创新驱动，实施科教兴国战略和人才强国战略”，要“围绕提高科技创新能力、建设创新型国家，以高层次创新型科技人才为重点，造就一批世界水平的科学家、科技领军人才、工程师和高水平创新团队。实施PBL教学是一项系统工程，由于受国情、传统教育教学模式和人才培养机制的约束，在中国工科大学中实施PBL教学存在问题案例少、实施成本高、评价方式单一和师生角色僵化等问题，因此，需要根据我国工程教育的现状和国情对PBL教学进行本地化处理，不能生搬硬套，具体来讲有以下几个方面需要注意。

1.树立以学生为中心的教学理念。树立以学生为中心的教学理念是实施PBL教学的前提条件，PBL强调以学生为中心，作为PBL教学的实施者，教师必须要深刻认识到这一点。

2.根据具体航天任务设计问题。丰富的问题案例是PBL教学成功的关键。每门专业课的设置都是基于学生已具备一定的先修课程基础为前提，但个体的差异不容忽视，教师或教师团队在进行某课程PBL问题设计的时候要充分了解学生的知识基础，结合具体的实施条件进行问题案例的设计。为了保持热情，学生们可以一种竞赛的形式开始项目，学生们互相分享自己的认识，用自己的双手选择出最吸引人并且最有意义的项目。

3.提高卫星实验平台的开放性与多样性。除了教育实践空间项目对航空航天教育带来的价值之外，学生建造空间项目长期承诺创新型大学的任务是可直接有利于空间行业本身。目前，各大学中设立的大学或研究生开放实验室及其配套的开放创新基金都是一些很好的尝试，取得了很好的效果，但其范围需要扩大，让大学生能够进入一些比较前沿的和良好国际合作背景的研究型实验室，使其很早就能受到良好的学术熏陶，以促进其产生向更高层次发展的内部动机和欲望。

4.加强学习能力的培养。发展学生的学习能力，使其成为高效、独立的终生学习者是PBL的重要目标之一。通过参加PBL学习，让学生明白学习不完全是个人的事情，在PBL小组中每个学生都担当一定的角色，并承担相应的责任，在小组讨论中无私贡献自己的学习成果，并吸取其他成员的学习成果，达到共同进步。

5.建立合理多样化的评估体系。在实施PBL的过程中，可以采用学生自我评价、同学互评及教师评价相结合的办法，注重学生的过程表现，而不是结果。创新人才的多样性和创新思维的多样性决定了我们不能用一刀切的方法来评价学生，而是要采取灵活多样的评估体系，建立激发创新的长效机制。除了评估认知能力的发展和成就，情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。

四、结论

PBL植根于建构主义理论之上，强调发现和知识意义的构建，是一种先进的培育创新精神和激发创新思维活动的教学/学习方式。PBL强调以学生为中心，问题、教师和团队学习是PBL教学法实施的三大关键要素。本文在总结PBL理论的基础上，在此基础上根据我国航天工程教育的现状，从国外几个航空航天教育典型案例吸取经验，讨论了以小卫星作为航天工程教育工具的重要性;其次，叙述了它作为太空技术发展新成员的重要性。探讨了基于PBL理论的航天工程教育在学生群体中推行的途径，期望能促进教育工作者对有关问题的思考。

由学生运作卫星项目极具挑战性，但这会给参与项目的学生和院校带来巨大回报。这些项目提供大学生关于设计、分析、测试、制造和操作空间系统方面的实践经历。有证据表明，参与空间飞行器设计项目的学生，能力得到显著提高。统计证据也显示如果相当数量的大学参与空间飞行器设计活动，进入空间领域工作的学生数量会显著增长。

参考文献：

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据了解，在此次载人航天工程首次交会对接任务中，中国航天科技集团公司九院共提供各类产品600余台(套)，涉及惯性导航、计算机与微电子、遥测遥控、基础元器件多个领域，且多项创新技术得到首次应用。

天宫一号目标飞行器在地球上空近地点200千米、远地点350千米的椭圆形轨道上运行，它需要一双“眼睛”，精确地感知自身的微小动作，从而更好地确保飞行姿态精确控制以及与飞船交会对接。

但是，与改进型二号F火箭和神舟八号飞船不同的是，它采用了专门为它设计生产的光纤陀螺作为它的“眼睛”，引领它的浪漫太空之旅。

已知的公开资料显示，让光纤惯导陀螺担纲空间站姿态控制的重任，这在世界范围内尚属首次。也就是说，这个光纤陀螺是世界范围内第一个在空间站作为主份应用的光纤惯性器件，开创了光纤陀螺在空间站应用的先河。

据了解，光纤陀螺技术在世界航天领域属于前瞻性技术。航天科技集团九院在前期深入研究、吃透技术原理的基础上，依靠完全自主创新，使光纤陀螺技术短短几年之间取得突破性进展，在国内率先实现工程化和产品批量生产。光纤陀螺技术研究成果已获得两项国家技术发明奖、一项国家科技进步奖，应用于多个宇航型号任务。

与此同时，依托于这一技术的产品也在应用中通过了考验，在卫星搭载验证中不仅表现出良好的性能，而且在一些特殊的空间环境下还发挥了独特的作用，展现了与众不同的特殊优势。

把确保安全作为首要标准

“载人航天，人命关天”，一个不起眼的螺栓出现问题部有可能造成难以想象的灾难性后果，更不要说汇集和处理信息的中枢。航天科技集团公司九院771所把提高可靠性、确保安全性作为研制工作的首要标准。

作为中国航天员巡天的专属座驾，改进型长二F火箭将在我国未来开展空间有人试验活动中发挥关键作用，它的可靠性直接关系到航天员的生命安全。为了最大限度地提高火箭的安全性，让航天员毫无顾虑地乘坐火箭升空，771所在计算机可靠性上下足了工夫。他们一切从头做起，对箭载计算机、故障检测处理器进行了全新设计，采用系统级的冗余设计从根本上提高信息处理的可靠性。

为了实现这一目标，771所先后攻克了三机同步及信息交互技术、故障诊断隔离及系统重构技术、恶劣环境下信号完整性技术等诸多的技术难题，计算机系统由以前的接口部分采用冗余设计改为全部的三冗余系统结构，计算机系统失效成为极小概率事件。

在设计提升的同时，工程技术人员并没有对实验验证有丝毫的松懈。在箭载计算机设计中，他们进行了无数次前仿真、综合后仿真、布局布线后仿真、限电压极限温度环境仿真，对设想到的所有环节进行再三再四的验证。实验中出现的任何毛刺和异常，都深挖细剖、追根溯源，直至得到光滑得近乎完美的试验曲线，确保设计降额充分、逻辑正确、时序合理可靠性有了巨大的跃升

空间站长驻真空、失重、高辐射、冷热剧变的太空环境，飞船往返于天地之间，在地面环境和太空环境中穿梭，人要在其中生活和工作首先需要创造一个能够维持生命的环境。人们在地球上再自然不过的压力、氧气、适宜的温度都需要计算机的控制与维持，而天地交互所有信息的沟通更是离不开计算机的协调与控制。

篇9

10――9――8――……1――

牵动――点火――起飞――

霎那间，搭载着“神舟二号”飞船的“－2F”火箭喷着橘红色的火焰，如利剑出鞘，横沙立土，排山倒海；似江声浪涌，重叠如山，发出剑鼓之声。

12秒钟后，船箭一体按预定计划转弯；120秒钟后，逃逸塔抛离；580秒钟后，火箭分离，飞船进入预定轨道……

2001年1月16日19时22分，“神舟二号”无人飞船经过7天的轨道运行后，按照预定计划在内蒙古中部地区着陆。它的试验成功，说明我国的载人航天又迈出了可喜的一步。中国人遨游太空的日子已为时不远。

中华民族的飞天之梦正在实现

中国人遨游太空，这一中华民族的飞天之梦已有千百年的历史，直到20世纪90年代才开始付诸实践，仅经过七八年时间就取得了举世瞩目的成就，即将成为现实。

载人航天工程庞大，系统复杂，包括载人飞船、航天员、运载火箭、发射场、返回着陆场、测控通信和飞船应用等大系统，每个大系统又有若干个分系统。协作单位涉及到全国各有关部门和各省、市、自治区。

在载人航天器上，要创造一个适合航天员生活的小环境，并非易事。人类生活在地球上，温度、湿度、含氧量都非常适合，排泄出的粪便、尿液也很好处理。但是，在一个体积只有几立方米或几十立方米的载人航天器内，要解决这些问题就不那么容易了。所以，必须解决其密封、环境温湿度控制、有害气体过滤、废物处理等一系列问题。

还要解决超重和失重对航天员的影响。在地球上，人们已经习惯了重力加速度在1g的条件下生活，但航天员要进入太空和返回地球，不可避免地会经历加速和减速过程。这时的加速度会大大超过1g，即出现超重现象。超重对人的血液循环系统影响很大，可使人体某些部位缺血，导致昏迷，甚至可造成某些组织坏死。当人在轨运行时，地球对人的引力和人对地球的离心力大小相等，方向相反，互相抵消了，航天员就会感觉不到重力的存在，即处于失重状态。人在失重时是完全“自由”的，没有重力的感觉，身体漂浮，行动古怪，定向不准，而且还会出现吃饭、喝水、睡觉和排泄等困难，真可谓吃喝拉撒睡都碰到了新问题。

发射载人飞船与一般意义上的发射卫星是有根本区别的。卫星在轨运行一段时间后（除返回式卫星外）是不回收的，任其在空间陨落烧毁，而飞船上的航天员是一定要返回地面的。另外，当载人航天器在发射升空后的任何时刻出现危及航天员生命安全问题时，都必须启动救生装置，实施应急救生。因此，发射飞船的可靠性要求非常高，必须做到万无一失。

我国的飞船命名为“神舟”号，由总书记亲自题写。“神舟”飞船采用三舱段结构，包括轨道舱、返回舱和推进舱。运载火箭为“－2F”新型捆绑式火箭。该火箭是在“－2E”的基础上重新研制的大型运载火箭，推力更大，可靠性更高。

载人飞船发射场建在酒泉卫星发射中心。运载火箭和飞船在发射场采用了“三垂”模式，即在技术区进行垂直总装、垂直测试，然后垂直转运至发射区，对火箭、飞船实施远距离的测试和发射控制。

载人航天工程启动后，研制部门大力协同，研制人员弘扬“两弹一星”精神，攻克了无数技术难关，经过7年多的努力，研制出了试验飞船“神舟一号”和“－2F”火箭，建成了符合国际标准的陆海基航天测控通信网、先进的航天指挥测控中心和一流的飞船发射场。

1999年11月20日，“神舟一号”试验飞船在酒泉卫星发射中心新建的飞船发射场点火升空。火箭飞行正常，与飞船按程序分离。“神舟一号”绕地球运行14圈后，于11月21日3时41分，在中部地区准确着陆回收。

2001年1月10日1时零分，新世纪的钟声刚刚敲响后的第10天，又从酒泉卫星发射中心发射了“神舟二号”，经过7天运行后，在我国内蒙古中部成功着陆。

“神舟二号”无人飞船是我国载人航天工程的第二次飞行试验，共在轨运行162小时22分，绕地球飞行108圈540余万公里。飞船在轨运行期间，各种试验仪器设备性能稳定，工作正常，取得了大量的试验数据，圆满完成了预定试验任务。

“神舟二号”飞船上安装了由我国科学家自行研制的几十件实验设备，进行了材料科学、生命科学、天文和空间环境等多项科学实验。

在宇宙空间，具有高真空、低温、强辐射、微重力和高洁净环境，这在地球上是很难得到的，是十分宝贵的空间资源。例如，在空间微重力条件下开展材料科学研究，有助于加深对材料物理过程本质的认识，指导改进地面材料的制造工艺。又比如，空间环境独特的微重力、强辐射、节律变化是生命科学研究与应用的新领域，它的研究将有助于揭示生命科学中不可能在地面环境下获知的一些本质特征，有可能获取以至生产高纯、高效和高值的生物制品，发展新的空间生物工程技术。

这次在“神舟二号”飞船上开展的科学实验是多方面的，但主要以空间材料与空间生命科学实验为主，其它内容还有空间天文观测和空间环境监测预报等。

“神舟二号”无人飞船的成功发射和返回，表明我国载人航天工程技术日臻成熟，为实现载人飞行奠定了坚实基础。标志着我国空间科学研究和空间资源开发进入了新的发展阶段。

中国航天人铺就的通天之路

“神舟二号”发射成功，在国内外引起了强烈反响，人们在惊喜、赞叹的同时，更想知道有关“神舟”号飞船发射成功的背后。

实际上，“神舟”号飞船的通天之路是无数中国航天人为它铺就的。是他们克服了种种困难，攻克了一个个科学技术难关，建成了一整套先进的研制、测试、发射、控制和回收系统和设备，为“神舟号”飞船的成功发射创造了条件。

最具现代化的发射塔架

它是发射场非常重要的组成部分，承担着飞船和火箭组合体的功能检查、推进剂加注、航天员进舱、点火发射、航天员应急救生等工作。“神舟一号”试验飞船和“神舟二号”无人飞船都是从这里发射升空的。不久的将来，我国的航天员也会从这里起飞去遨游太空。

发射塔通体呈浅绿色，高达百余米，全部为钢架结构。上设固定平台和可升降的工作平台，可供科技人员对飞船、火箭进行发射前的最后测试和检查。夜间，几十支探照灯同时点亮，把雄伟的发射塔照得如同一座晶莹剔透的水晶官，环抱着箭船组合体这位高贵的“白马王子”，令人赏心悦目。

塔上飞船段的空气净化区，空气洁净度很高，在这里你可以真正领略到什么是一尘不染。发射塔设有普通和防爆电梯各一部，是为科技人员工作和应付突发事件而装备的。

发射塔上还设有航天员登舱通道、风淋室和逃逸滑道。在发射前夕，若出现紧急情况，航天员可迅速通过逃逸滑道进入地下安全掩体，化险为夷。新型发射工位的突出优点在于它能够同时满足塔上航天员和其他工作人员紧急撤离的要求。这些设施均属国内首创。

世界上最宽的无缝铁路

离开发射塔，一条宽度达20米的“铁路”沿南北方向横卧在戈壁之上。它堪称目前我国最宽的铁路，在世界铁路史上也屈指可数。这条特殊铁路，连接着发射塔架和技术区的垂直总装测试厂房，将技术区和发射区连为一体。

当飞船和火箭在技术区完成总装测试后，载着船箭组合体的活动发射平台自行驱动，从垂直总装测试厂房出发，沿着铁轨驶向发射工位。

今年1月6日，清晨还乌云密布寒气逼人，中午便晴空万里暖洋洋的。载着“神舟二号”飞船和火箭组合体的活动平台开始启动，沿着通往发射塔架的铁路缓缓驶去，准确地停放在导流槽上面。高耸入云的船箭组合体在转运中没有一丝牵挂，运行十分平稳。前来观看转运的首长、专家以及上千名科技工作者，都露出了满意的微笑。

整个活动发射平台的重量达数百吨，船箭组合体高达数十米。“神舟二号”转运取得圆满成功，再一次证明，轨道设计和建设都是非常科学合理的，运行稳定性非常好。

高科技含量极高的垂直总装厂房

铁路这端的垂直总装厂房与发射塔遥相呼应，是亚洲目前最高的单层建筑，总建筑面积达数万平方米。正对着发射塔的总装厂房大门由6块组成的，每块重量都达几十吨，堪称亚洲第一门。

楼体主色调为乳白色，嵌有淡蓝色捆绑式火箭巨幅图案，造型独特，外观十分漂亮。厂房设计采用了大量新技术，大大降低了造价，具有中国特色的技术进步特征。垂直总装测试厂房是发射场的核心建筑，它不仅规模宏大，而且工艺复杂，技术难度高。

这座巨大的垂直厂房将过去发射场中的技术厂房与勤务塔两项功能合二为一。置身其中，你会看到机房密布，技术设施健全而先进，足可以容纳千余人同时工作。

篇10

“工程材料学”是航空主机类专业（包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等专业）的学科基础课程。该课程虽然仅有48学时，但承担着为未来的航空工程师构建材料知识体系的重任，对学生今后的发展起着重要作用。本文结合近年的工作实践，对该课程在教学要求、教学内容和教学方法等方面的改革进行研讨。

一、高度重视航空和材料领域发展对“工程材料学”课程教学的影响

材料学既是基础科学，也是应用科学。材料科学与技术的发展，解决了很多工程领域的关键问题，有力地推进了相关科学和技术的进步，使得材料科学成为最活跃的科学领域，材料产业也成为国民经济发展的重要支柱产业。“工程材料学”以物理学、化学等理论为知识基础，系统介绍材料科学的基础理论和实验技能，着重培养学生把这些知识应用于解决工程实际中提出的对材料结构、性能等方面问题的能力。作为一门重要的学科基础课程，“工程材料学”具有较长的开设历史，在人才培养中发挥了重要的作用。航空航天领域的发展对工程技术人员的能力素质提出了更高的要求，特别是“卓越工程师”教育培养计划的实施，对工程类课程建设的需求更加迫切，有必要以新的形势为背景反思该课程的教学改革。航空以众多学科知识、先进研究成果为基础，已发展成为一个由多个分系统组成的大系统，需要工程技术人员采用系统工程的方法进行综合设计。现代航空技术一百多年的发展，使得人们可以在更大的范围内探索天空，也使得飞行器的工作条件更加恶劣，工作环境更加严苛。现代飞行器不仅要具有速度快、航程大、载重多等特点，还要满足节能低碳等要求。材料科学技术的发展，为解决航空航天领域的诸多难题提供了可能，“一代材料，一代飞机”已成为飞行器发展公认的规律。这对航空航天工程技术人员的材料知识提出了更高的要求。在飞行器及其主要部件的设计、制造和维护工作中，要全面认识材料的性质和特点，才能挖掘材料的潜能，充分利用材料的特性，满足工作需要。面对航空航天迅猛的发展形势，仅了解和掌握已有材料的知识是不够的。具有创新素质的工程技术人员，要了解材料科学与工程的发展方向和趋势，分析材料领域的发展对航空航天领域的影响，同时要认真研究具体工作对新材料、新工艺的要求，明确材料发展的需求。在新型飞行器的研发过程中，要综合考虑用户对飞行器总体性能的多种要求，对各项技术参数进行统一的优化。在落实对飞行器性能的要求时可以发现，很多要求是相互矛盾的，比如飞机的航程和机动性就存在着较大的矛盾。为了获得较好的综合性能，需要对飞机进行一体化设计，要及时掌握各种设计方案对飞机主要材料和工艺的要求，对飞机整体结构进行综合优化。在此过程中，各部门工程师都需要和材料系统密切配合，才能实现信息和资源共享，降低全系统的风险，提高系统的可靠性和综合性能。材料科学技术的迅速发展也对课程教学提出了新的要求。材料科学与技术是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中，材料科学是发展最快速的学科之一，在金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等主要方向上的发展日新月异，促使“工程材料学”课程内容的不断充实。“工程材料学”课程要系统讲授材料科学与技术的基础理论和实验技能，使得学生掌握工程材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面的知识。早期的航空工程结构以自然材料为主，如在美国莱特兄弟制造出第一架飞机上，木材占47%，普通钢占35%，布占18%。随后，以德国科学家发明具有时效强化功能的硬铝为代表，很多优质金属材料被开发出来，使得大量采用金属材料制造飞机结构成为可能，也使得研究者们投入了更多的精力于金属材料的探索。相应地，这一时期“工程材料学”课程内容也以金属材料为主。上世纪70年代以后，复合材料开始在航空领域应用。复合材料具有较高比强度和比刚度的优点使得工程技术人员对其抱有很大的希望。航空工程师首先采用复合材料制造舱门、整流罩、安定面等次承力结构，而现在复合材料已广泛应用于机翼、机身等部位，向主承力结构过渡。复合材料因其良好的制造性能被大量应用在复杂曲面构件上。复合材料构件共固化、整体成型工艺能够成型大型整体部件，减少零件、紧固件和模具的数量，降低成本，减少装配，减轻重量。复合材料的用量已成为先进飞行器的重要标志。相应地，复合材料必然要在“工程材料学”课程中占重要地位。钛合金的开发和应用使得飞行器具有更好的耐热能力，提高了发动机、蒙皮等结构的性能，有效解决了防热问题。“工程材料学”课程的教学内容应该及时反映材料科学在提高飞行器性能方面的新应用与新进展。与此同时，其他相关学科也取得了长足的发展，使得主机专业教学内容大幅度增加，“工程材料学”课程的教学内容和学时之间的矛盾愈加突出。

二、认真分析专业教学对“工程材料学”课程的不同要求

“工程材料学”课程是一门重要的学科基础课，是基础课与专业课间的桥梁和纽带，在航空航天主机类专业培养学生实践动手和创新创造能力，提高学生综合素质等方面具有重要作用。在多年的教学实践中，该课程对主机类各专业采用同一标准教学。虽然主机类各专业人才培养有其共性要求，但随着航空航天事业的发展，专业分工越来越细，差异化特征也越来越明显，因此“工程材料学”课程应该充分考虑不同专业的具体需求，结合各专业的课程体系安排教学。飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等主机类专业根据航空领域中的分工培养学生，毕业学生的工作要求有所不同，对知识结构的要求也不一样。就材料方面知识而言，不同专业学生也会有所区别，应按照专业特点纵向划分对“工程材料学”课程的要求。不同专业主要服务对象的材料特点是确定课程要求的主要依据。飞行器设计与工程专业要全面统筹飞行器产品及各部件的设计和制造，主要从事飞行器总体设计、结构设计、飞机外形设计、飞机性能计算与分析、结构受力与分析、飞机故障诊断及维修等工作，要求了解材料科学与工程的发展对现代飞行器设计技术的影响，因此要较全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知识，了解轻质高强材料的发展动态和发展趋势。飞行器动力工程专业要求学生学习飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面的知识，主要培养能从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面工作的高级工程技术人才。飞行器动力的重要部件对抗氧化性能和抗热腐蚀性能要求较高，要求材料和结构具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。因此，材料在高温下的行为、性能和分析、选择方法应该是该专业“工程材料学”课程的重点。飞行器制造工程和机械工程等专业要针对现代飞行器工作条件严酷、构造复杂的特点，采用先进制造技术，实现设计要求，并为飞行器维护提供便利。该专业要求学生理解飞行器各部件的选材要求，掌握材料的制造工艺。飞行器零部件形状复杂，所用材料品种繁多，加工方法多样，工艺要求精细。很多新材料首先在航空航天领域得到应用，其制造技术具有新颖性的特征，设计、材料与制造工艺互相融合、相互促进的特点非常明显，这就要求学生在“工程材料学”课程中把材料基础打好，适应工艺和材料不断发展的要求。虽然各专业对“工程材料学”课程的要求有所不同，但课程基础一致。该课程名称为“工程材料学”，即明确其重点在于将材料科学与技术的成果运用于航空航天工程，把材料基本知识转化为生产力。“工程材料学”是相关专业材料学科的基本课程，学生要通过该课程了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料等微观和宏观基础知识，学习材料研究、分析的基本方法，掌握材料结构与性能等基础理论，研究主要材料的制备、加工成型等技术，为更好地学习专业课程创造条件，为将来从事技术开发、工艺和设备设计等打下基础。由此可见，在明确了各专业对该课程的个性化要求的基础上，更要明确共性要求。“工程材料学”课程要培养学生材料方面的科学概念，提升材料方面的科学素质，扎实的材料科学与技术知识基础是学生学习专业课程、提高综合素质、培养创新能力的必备条件，是进一步发展的基础。因此，“工程材料学”课程采用“公共知识+方向知识”的模式比较合适，即把教学内容划分为每个专业均要求了解的材料领域知识和根据各个专业特色需要重点介绍的知识两部分，既满足了宽口径、厚基础的教学需要，又注重了后续专业课程学习和能力培养的要求，促进了基础理论和专业应用的融合渗透，较好地满足了材料、设计、制造、维护一体化发展的需要，增强了跨学科、跨专业认识问题、思考问题和研讨问题的能力。

三、多管齐下建设丰富的教学环境

作为一门学科基础课程，“工程材料学”课程要根据学校人才培养创新目标和相关专业的人才培养标准、方案，结合卓越工程师教育培养的要求，注重与专业课程体系的融合，注重与工程实践教育的结合，注重对学生创新意识、创业能力及综合运用知识能力的培养。在充分调研与分析专业人才培养对课程教学要求的基础上，要对课程的教学大纲和内容进行修订，与相关教学环节有效整合，拓展教学活动的空间，营造良好的学习环境和氛围，加强与后续课程及实践活动的联系，解决学科基础课的教学与专业人才培养需求的脱节或不衔接等问题。“工程材料学”在第四学期开设，是一门承前启后的课程。在前期开设的课程中，“大学物理”和“航空航天概论”是两门直接相关的课程。“大学物理”提供了学习“工程材料学”的科学基础，认真分析“大学物理”知识点在“工程材料学”中的应用，有助于学生更好地理解相关概念。“航空航天概论”以航空航天领域的发展为主线，介绍飞行器的组成及工作原理。如果在“工程材料学”课程讲授之初让学生重新回到机库，从材料发展的角度再次审视航空航天的进步，结合材料学的概念研究飞行器的组成及工作原理，会使得学生对该课程有比较全面的认识。在相关专业的后续课程中，有好多课程与“工程材料学”密切相关，如“飞行器总体设计”、“发动机原理”、“先进制造技术”等，如果在“工程材料学”中对有关知识点作简单介绍，可以使学生更好地综合分析相关概念，加深理解。在主机类专业培养方案中，“工程训练”是集中式的工程能力培养环节，其教学内容与“工程材料学”密切相关。“工程训练”教学内容以机械制造工艺和方法为主，包括热处理、铸造、锻造、焊接、车削加工、铣削加工、刨削加工、磨削加工、钳工、数控加工、特种加工、塑性成型等，每一种制造工艺和方法都与工程材料密切相关。在以前的教学工作中，材料是加工对象，对材料的性能等的介绍很简单，学生的认识较浅。如果在“工程训练”教学过程中，针对不同的加工工艺和方法对材料作较深入的介绍，从应用的角度分析不同材料加工工艺和方法的适应性，可以促进学生把材料理论知识的学习和工程实际联系起来。通过让学生分析研究实际材料在加工过程中的表现来认识材料的性能，通过感性认识来体会材料变化的规律，把深奥的材料科学理论知识和生动形象的加工过程结合起来。这样不仅强化了工程训练效果，还能让学生把材料的知识学活，留下更深刻的影响，更好地发挥学生的潜力。航空航天主机类专业的课程设计是重要的综合学习环节。课程设计任务一般是完成一项涉及本专业一门或多门主要课程内容的综合性、应用性的设计工作，通过一系列设计图纸、技术方案等文件体现工作成果。很多主机类专业的课程设计涉及材料的选用、处理等方面的问题。按照教学计划，“工程材料学”先行开设。因此，在相关课程设计中，有目的地提出材料问题，引导学生在更广的范围里选材，在更加深入的层面上分析材料性能，可以更好地调动学生自主探究材料科学的积极性，帮助学生把材料知识转化为初步的工作能力，克服课程知识的碎片化倾向。

四、结语

航空航天是现代科学技术的集大成者，该领域发展很大程度上取决于材料科学技术的进步。材料学是航空航天工程技术人员知识结构的重要组成部分。“工程材料学”要按照现代大工程观的要求组织教学，才能实现教学目标，提高培养质量。航空航天领域和材料科学技术发展，极大地丰富了“工程材料学”的教学内容。要根据学科领域的发展需要选择教学内容，按照理论实践结合、突出工程应用的要求构建知识体系。在教学工作中，应根据不同专业的培养要求，深入研究材料学的基本要求和各专业的发展方向，形成“公共知识+方向知识”的“工程材料学”课程结构，提高教学效率。统筹考虑专业教学与其他课程的联系，以及课程设计、工程训练、毕业设计等教学环节，以“工程材料学”课程为中心，注重课程的纵向推进和知识的横向联系，不断加深对材料学的理解和掌握，培养多角度研究分析、跨专业交流合作、多学科解决问题的能力。

作者:汪涛 周克印 单位:南京航空航天大学材料科学与技术学院

参考文献：

[1]朱张校,姚可夫.工程材料[M].北京:清华大学出版社,2011.

[2]周风云.工程材料及应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.

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飞天承载着中国人自主创新的梦想。有西方太空计划专家认为，中国的航天计划给中国带来了可观的国际威望，调动了人们对于科学工程技术的兴趣。由于种种众所周知的原因，16国参与的国际空间站没有中国的身影，但就像当年的技术封锁一样，这也大大刺激了中国人自主发展载人航天的决心，用创新证明实力。

神舟十号飞船穿越太空，不仅是中国载人航天工程三步走第二步第一阶段的收官之战，更是开了中国载人航天应用飞行先河的有力之举，无疑拉近了2020年建立空间站的距离。由“试验”跃升为“应用”，中国“太空高度”越飞越高，正不断开启新的征程。

篇12

学科优势助推人才起飞

航空航天类专业主要研究飞行器的结构、性能和运动规律，培养如何把飞行器设计制造出来并送上太空的工程技术专业人才。从狭义上讲，航空航天类专业包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程、探测制导与控制技术等主体学科专业。然而，无论是飞机还是航天飞行器，都是综合科学技术的结晶，涉及材料、电子通讯设备、仪器仪表、遥控遥测、导航、遥感等诸方面。因此从广义上讲，材料科学与工程、电子信息工程、自动化、计算机、交通运输、质量与可靠性工程等都是航空航天技术不可或缺的学科专业。随着航空航天事业的迅猛发展，近年来又催生出航天运输与控制、遥感科学与技术等新兴专业。

航空航天类专业对同学们的要求是“厚基础、强能力，高素质、重创新”。同学们要学习和掌握航空航天技术的基础理论和知识，接受航空航天飞行器工程方面的系统训练，通过各种实践性教学环节，可具备坚实的理论基础，良好的实践能力和分析、解决问题的能力，以及创新能力。毕业生在数学、物理、力学、计算机等方面的基础比较扎实，在逻辑、分析、空间想象力、推理等思维上优势明显，知识面宽，适应力强，发展潜力大。本科毕业生考取研究生的比例很高，申请国外大学奖学金的成功率也较高。

有同学认为航空航天类专业就业覆盖面窄，如果毕业后不能进入航空航天类企业，就很难找到专业对口的工作。其实不然，航空航天高科技辐射国民经济各个部门，航空航天类专业扎实的工程技术理论与实践基础平台，促成了其拓展性宽、应用性强、适用面广的专业特点。可供毕业生选择的对口职业有很多，如飞行器设计、制造人员，科研机构研究人员，国防部门研究管理人员，各级政府部门负责航空航天相关工作的研究管理人员，民航企事业单位的技术管理人员等。毕业生不仅可从事航空航天等领域的设计、制造、研发、管理等工作，还可在民航、船舶、能源、交通、信息、轻工等其他国民经济领域施展才华，像微软、IBM、贝尔、方正、海尔等知名企业都曾纷纷到航空航天院校招贤纳才。很多民用部门也都点名要航空航天类专业的毕业生，认为他们基础扎实、学以致用。

行业繁荣点燃人才需求

航空航天科技工业是知识密集和技术密集的高技术领域，航空航天技术的广泛应用影响到政治、经济、军事、科技、文化及通信、气象、能源、探测等领域，成为社会进步的强大动力。从世界范围来看，航空航天科技工业是朝阳产业，在提升国家整体科技水平和综合国力方面起着龙头的作用。

我国经济的快速发展为航空航天工业提供了广阔的发展空间。国务院公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，关于大型飞机、高分辨率对地观测系统、载人航天工程与探月工程等航空航天领域范畴的工程便占到16个重大专项中的4项。未来我国航空航天发展将重点开发大型飞机设计与制造成套技术，载人航天实现航天员出舱进行航天器交会对接试验活动，直至实现登月计划等。2007年大飞机项目正式上马，给我国的航空业带来了空前繁荣，带活了一批航空类企业，也为航空航天类专业毕业生带来了良好的机遇。

航空航天科技工业极具发展前景，对人才的需求会持续旺盛。据统计，2011年最被看好的12类专业之航空航天产业将引发对航空航天人才的巨大需求，包括航空航天经营管理，航空航天飞机总体设计与研发、发动机研发与制造，零部件研发与设计，航空航天新材料研发、制造及总装技术、计量检测技术、航空航天电子电器设备设计开发、信息及测控技术，航空航天生物技术、航空适航管理、航空维修改装，以及航空航天产品光电通信技术、能源系统设计、力学及环境工程、计算机、仿真、可靠性技术等领域在内的专业人才缺口巨大。有关人士根据教育部公布的相关信息归纳出的“最出人意料的十个高就业专业”，便将航空航天类专业列入其中。

上海作为我国新支线飞机和未来大型民用飞机设计总装基地和重要的航天基地，举办了“上海航展”，展会上举行了航空航天人才大型招聘会。据航展招聘组负责人介绍，目前航空航天项目需要大量人才，仅空客A380一个项目组的技术人员需求数量就超过六千人，而我国这方面人才缺口非常大。

近年来，以航天科技，科工集团，航空一、二集团等为代表的航空航天类企事业单位生产和科研任务饱满，条件大为改善，待遇提高很快，一些单位的员工年薪可达十几万，稍差一些的单位其员工薪资待遇也可达到当地中上水平。航空航天事业的迅猛发展，无异于为年轻学子的成长搭建了理想的平台。像航天空间设计研究院、航空材料研究院等单位都炙手可热，受到重点院校毕业生的青睐。毕业生就业地域以北京、上海、西安、成都、沈阳、哈尔滨、深圳等省会及核心城市为主。

从个人长远发展来看，在航空航天类企事业单位工作，发展前景好，待遇高，成长快。随着载人飞船、探月工程、大飞机等重大项目的深入实施，必将有越来越多的青年才俊在锻炼中脱颖而出。

报考提示

我国目前开设航空航天类专业的重点院校有北京航空航天大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、西北工业大学、南京理工大学、哈尔滨工程大学等。近年来，清华大学、复旦大学、上海交通大学、厦门大学等也相继设置了此类专业。开设航空航天类专业的普通院校有南昌航空工业学院、沈阳航空工业学院、郑州航空工业管理学院、中北大学、中国民航大学等。由于各个院校的发展历史、层次、实力不同，学科专业水平差异也较大，同学们应注意了解自己感兴趣的院校，根据自身实力，准确定位，合理选择。

学习航空航天类专业以及将来从事航空航天技术工作，需要具备较强的学习钻研及动手能力，要求同学们的数理化基础扎实，逻辑思维能力较强，严谨求实，乐于钻研。同学们应从实际出发，量体裁衣。

篇13

1.目标和基于问题的学习法的特点。

基于问题的学习方法的主要目标不仅仅是让学生获得知识，并且要运用知识。PBL重视模型和问题的解决。它试图模拟现实生活中的工程研究和开发过程。Barrows这样描述PBL的主要特点：（1）学习是以学生为中心的，即学生选择怎样去学习和他们想要学习的内容。（2）学习在小团体中展开并且提倡协作学习。（3）老师是促进者、引导者或教练。（4）问题形成组织重点并刺激学习。（5）问题是拓展真正的问题解决能力的工具。（6）新的信息是通过自学获得的。

2.PBL工程教育案例———麻省理工学院航空航天工程系。

几年前，在麻省理工学院的航空航天系成立了一个由教师和科研人员组成的新战略计划小组，专门负责课程改革。为了强调教育以学生为中心，讨论小组花费了一定的时间和精力通过对项目和学习成果进行验收，设计了新的教学方法，建造与之配套的实验室。尽管基于问题的学习是关键，但它不是课程组织的原则。新的航空航天工程课程以现实生活中产品完整的生命周期工程为背景，即构思、设计、实施和执行（CDIO），结合设计建造经验，贯穿于整个项目中。接下来就是从简单的项目到高度复杂的系统设计建立过程，以及从中取得的经验教训。第一年，在《航空航天设计导论》课上，学生们设计、构思并且试飞的由无线电控制浮空飞行器（LTA）。第二年，在《联立工程学》课上，学生们设计、搭建并且试飞了无线电控制的电推力飞行器。在一些比较深入的课程例如《空气动力学》课上，从工厂或者政府以往项目中提出航空工业中很常见一个实际的问题，像是以洛克希德•马丁战术飞机系统为模板提供项目设计方案。高级课程完全利用基于问题的学习方法，如：《实验项目实验室空间系统工程》、《CDIO高等课程》。在这些PBL体验中，学生发现自己感兴趣的问题，通过做实验找到解决方法，并用多学科方法设计出复杂系统。麻省理工学院航空航天系“复杂系统学习实验室”的主任提出了一个对于基于问题的学习方法的分类框架。它将问题分为四个等级，给出了解决基础科学及先进工程课题的系统方法。一级：问题集。问题集是指在大多数工程课程中发现的传统问题。它们往往具有一定的结构与较成熟的解决方案（至少问题的设计者知道）。所有学生解决同样的问题，有时独自解决，有时以小组形式解决。问题需要在相对较短的时间内解决。二级：小型实验。小型实验是指在结构化问题下的实验课。例如测量或观察某种工程现象或数据。这些问题在一或两个学期内解决，可以“重复地进行”，也就是说，每个学生团队解决与其他团队同样的问题。在麻省理工学院有许多例子，如《联立工程学》课上的桁架实验室，《空气动力学》课上对在风洞中的流速计的校准，《航空航天设计导论》课上对空气动力减速器的各种测试。三级：大型实验。比起前几个阶段，这个阶段的问题需要更长的时间去解决，可能会耗费几周或整个学期。到了这个阶段问题明显复杂了很多，需要更多的规划和教员支持。在麻省理工学院有许多如是例子：《实验项目实验室》课上的风洞试验、飞行器模型项目，《空气动力学》课上的机械项目，《航空航天教育导论》课上的轻于空气的飞艇，《联立工程学》课上的电动飞行器设计等。四级：顶级CDIO实验。这个阶段在系统中整合了核心工程的顶级实验。麻省理工学院的航空航天工程项目用构思-设计-实施-操作（CDIO）的方法来设法更接近于实际工程。在顶级实验中，工程的四个阶段都将涉及。顶级实验室的项目均为研究的重点，需要更多的资金，工程的复杂度和依赖经验的程度也很高。例如麻省理工学院的自主卫星光学阵列项目和磁控编队飞行器。四级的项目需要学生、老师和研究员花费三个学期去完成。可以看出三级和四级问题的解决过程是由学生主导的、不受约束的、复杂的、多方面的且具有很高的主动性过程，符合之前所说的PBL标准。然而一级和二级中的项目体验过程更结构化，在这个过程中学生体验到关于问题构想的有用指导，使用工具进行研究发现。基于问题的学习方法和设计-制造经验贯穿了整个麻省理工学院航空航天工程系的本科生阶段。使用四个等级的框架来层次化PBL体验过程确保了从高度结构化问题到无约束和复杂问题情况的合理推广。

3.基于问题的学习方法的评估。

基于问题的学习方法的评估是多模式和长期性的。这些方法包括实验室期刊、技术简报、设计审查、技术报告、团队协作评估、设计作品、互评和自评。教师的角色主要是顾问和指导员，以及在学习过程中为学生提供大量反馈信息。在《航空航天设计导论》课上，学生们设计、制造并试飞由无线电控制的浮空飞行器，设计审查作品和最后的评估工作都是由飞行器竞赛的方式进行。在《综合工程》课的飞行器设计项目中，二年级学生分析在问题集中与气动性能、稳定性和推进装置有关的问题，并动手组装和试飞无线电控制的电推力飞行器。与第一年的课程相似，评估手段包括问题集、设计审查以及最后的一场比赛。除了评估认知能力的培养效果，情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。这些情感变化可以通过观察、访谈、作品、期刊和其他形式的自评进行评估。

二、小卫星平台与基于PBL的航天工程教育创新结合途径

在全球化大背景下，除去意识形态的差别，世界人才的标准正趋于统一。根据著名的CDIO（Con-ceive-Design-Implement-Operate，即：构想-设计-实现-运作）工程教育模型，工程教育包括以下几大培养目标：掌握深厚的基础知识和应用技术；善于构思、设计、实现和运作新产品或系统的能力；承担和实施复杂系统工程的能力；适应现代团队协作开发模式及其开发环境。这些目标是直接参照工业界的需求而制定的，它实际上定义了现代工程技术人员的素质构成。

1.小卫星作为航天工程教育的意义。

小卫星为空间发展提供了的一条新途径，这是与以往基于传统空间开发模式的“政府导向的大型项目”完全不同的。此外，NASA已经开展了很多项目为大学提供发射机会，让他们逐渐学会如何开发、运营卫星。超小型卫星计划是其中一个著名的案例，选定十所大学并给予他们项目资金，最终的成品将搭载航天飞机发射上天。凭借多年的项目经验，一些大学已经能够制造卫星，甚至出售卫星给其他大学或国家。小卫星为大型卫星上已经实现的一些任务提供了一条新的实现途径。一定数目的小卫星协作是一个非常重要的概念，通常被称为“星座”或“编队飞行”。这种多卫星体系的优点是容错量大、重构能力强、系统的可扩展性好。

2.基于小卫星平台的航天工程教育项目。

小卫星的操作训练为大学生的太空教育提供了一个特别的机会，让他们能够体验从任务创建、卫星设计、制造、测试、发射、运行，直到结果的分析的整个太空项目周期。同时他们还能从这些项目中学到项目管理和团队协作等重要技能。小卫星项目不仅对教育有益，而且有望成为太空技术发展与商业运营中的一名新成员。

（1）日本卫星设计大赛。

上世纪90年代初期，日本的大学小卫星研究项目远远落后于美国和欧洲各国。然而，在意识到了小卫星在教育和技术发展上的重要性后，日本国内开始大力推动高校小卫星设计-制造计划。第一个里程碑是“卫星设计大赛”。1992年三个学术社团共同成立了大赛组委会，他们分别是JSME、JSASS与IEICE。经过一年时间的准备，于1993年举办了第一届比赛。这项比赛的目的是为更多的大学生提供参与太空项目的机会，同时鼓励一流大学开始进行实体卫星的制造项目。评审项目分成两大类，创意类评审该项目的创意与想法，设计类评审卫星设计的可实现性。提交的项目首先会进行初步的评审，合格的项目才能入围最终的决赛。届时，将进行卫星模型的展示和评审。优秀的作品将获得“设计奖”、“创意奖”以及三大学术社团颁发的奖项。大赛每年都会收到20到30个创意独特的项目。

（2）大学空间系统研讨会（USSS）以及CanSat项目。

USSS始于1998年，每年11月由JUSTSAP小卫星工作组在夏威夷举办。研讨会的形式十分独特，出席会议的日本和美国的大学首先提出自己卫星项目的构想，以及各大学自身的科研实力，然后将具有相同兴趣、能力或科研实力的大学进行组队。各组展开讨论，在一天半的研讨会后，各组需要向其他组展示他们的项目设计书。这些项目要在USSS结束后的一年内实施，他们的成果将在下一年的USSS上展示。其中最成功的项目就是CanSa（t罐装卫星）项目了。CanSat项目是1998年由特维格教授提出的。在最初的计划中，每所大学都要制造一个350mL饮料罐大小的微型卫星，卫星将被发射到轨道上，在下一年的USSS上进行控制操作。

（3）立方体卫星。

立方体卫星项目由特维格教授在1999年的USSS大会上提出。立方体卫星为重1kg，长宽高均为10cm的微型卫星。每所大学制作的立方体卫星都被放在一个名为“P-POD”的盒形载体内，它由俄罗斯的“第聂伯”火箭装载发射升空。为了减少立方体卫星和P-POD之间的机械和电气接口，P-POD释放机制设置得非常简单：当P-POD的门打开，里面的立方体卫星就被P-POD末端的弹簧弹出。东京大学和东京工业大学已经开始了立方体卫星项目，并大致完成了设计和EM级别的模型制造。这些大学的学生已经在立方体卫星项目中获得了微型卫星开发的基本专业知识。但他们现在需要面临新的挑战：如何使用现成的廉价的部件设计可靠的空间系统，如何进行空间环境试验（如真空热或辐射试验）并获得试验结果，以及如何处理更大的风险，更多的人力资源、时间和成本。目前计划于2002年底发射第一个立方体卫星。

（4）欧洲大学生月球轨道航天器。

欧洲大学生月球轨道航天器ESMO是欧空局教育卫星计划的第四项任务，它是基于“欧洲大学生太空探索与技术倡议”计划中的“SSETI-Express”卫星。ESMO项目是为了吸引和培养下一代的月球与其他行星的工程师和科学家。航天器有效载荷包括：船载液压双组元推进系统，用船从地球同步轨道通过“日地系统中的拉格朗日点L1”转移到绕月运行轨道的过程，历时3个月；表面光学成像的窄角相机和一个用于测绘全球引力场的子卫星，将在历时超过6个月的时间里执行测量任务；可供选择的载荷还包括一个生物实验和一个微波辐射计。ESMO项目是未来欧洲的科学和勘探计划的一个强大的动手教育和公共宣传工具。它是一个面向大学生的项目，训练和培养了下一代的月球任务的工程师和科学家。

三、建立基于PBL的航天工程教育实验平台和培养范式

我国在“十二五”规划中提出了“创新驱动，实施科教兴国战略和人才强国战略”，要“围绕提高科技创新能力、建设创新型国家，以高层次创新型科技人才为重点，造就一批世界水平的科学家、科技领军人才、工程师和高水平创新团队。实施PBL教学是一项系统工程，由于受国情、传统教育教学模式和人才培养机制的约束，在中国工科大学中实施PBL教学存在问题案例少、实施成本高、评价方式单一和师生角色僵化等问题，因此，需要根据我国工程教育的现状和国情对PBL教学进行本地化处理，不能生搬硬套，具体来讲有以下几个方面需要注意。

1.树立以学生为中心的教学理念。

树立以学生为中心的教学理念是实施PBL教学的前提条件，PBL强调以学生为中心，作为PBL教学的实施者，教师必须要深刻认识到这一点。

2.根据具体航天任务设计问题。

丰富的问题案例是PBL教学成功的关键。每门专业课的设置都是基于学生已具备一定的先修课程基础为前提，但个体的差异不容忽视，教师或教师团队在进行某课程PBL问题设计的时候要充分了解学生的知识基础，结合具体的实施条件进行问题案例的设计。为了保持热情，学生们可以一种竞赛的形式开始项目，学生们互相分享自己的认识，用自己的双手选择出最吸引人并且最有意义的项目。

3.提高卫星实验平台的开放性与多样性。

除了教育实践空间项目对航空航天教育带来的价值之外，学生建造空间项目长期承诺创新型大学的任务是可直接有利于空间行业本身。目前，各大学中设立的大学或研究生开放实验室及其配套的开放创新基金都是一些很好的尝试，取得了很好的效果，但其范围需要扩大，让大学生能够进入一些比较前沿的和良好国际合作背景的研究型实验室，使其很早就能受到良好的学术熏陶，以促进其产生向更高层次发展的内部动机和欲望。

4.加强学习能力的培养。

发展学生的学习能力，使其成为高效、独立的终生学习者是PBL的重要目标之一。通过参加PBL学习，让学生明白学习不完全是个人的事情，在PBL小组中每个学生都担当一定的角色，并承担相应的责任，在小组讨论中无私贡献自己的学习成果，并吸取其他成员的学习成果，达到共同进步。

5.建立合理多样化的评估体系。

在实施PBL的过程中，可以采用学生自我评价、同学互评及教师评价相结合的办法，注重学生的过程表现，而不是结果。创新人才的多样性和创新思维的多样性决定了我们不能用一刀切的方法来评价学生，而是要采取灵活多样的评估体系，建立激发创新的长效机制。除了评估认知能力的发展和成就，情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。