航天技术的基础

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇航天技术的基础范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

航天技术的基础范文第1篇

关键词：抛石换填强夯技术填海地基处理

Abstract: along with the construction the development of technology, the application of the dynamic compaction method in depth and breadth during the rapid development. The change of the dynamic compaction ripped-rock fill synthesis processing new technologies, and thoroughly change the nature of the foundation soil, improve the bearing capacity of the weak, reducing later settlement building, realized the safety of soft ground treatment. This article simply introduces the ripped-rock change the dynamic compaction technology fill technology principle and main characteristics.

Key words: the ripped-rock change the dynamic compaction technology fill reclamation foundation treatment

中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：

0 前言

近几年随着沿海城市的发展，建设用地日益紧缺，国家不断通过大规模的填海造地，以满足经济建设的需要。但因此形成的地基常夹杂有杂填土及淤泥，极不均匀，而且比较疏松，不能满足住宅工程建设需要，因此需要对填海地基进行处理。传统的抛石挤淤技术通过抛填块片石并结合机械碾压将淤泥挤走，以达到加固地基的目的，一般用于处理淤泥深度1～2m的地基。由于抛石挤淤处理深度有限，为处理厚层淤泥，往往再辅以强夯；但对于厚层淤泥和淤泥质土地基，仅在表层填块片石后采用强夯，后期建筑物沉降较大，失败的案例还是较多的。本工程吸取类似工程经验教训，采用抛石换填强夯技术处理填海地基，经施工及后期沉降观测证明取得良好效果。

1 工程概况及地质构造

龙口东海明珠工程场地地貌为滨海平原，现有场地系围海筑堤人工回填而成。表层为素填土，结构松散，强度较低厚约1米；素填土下部为人工回填粉煤灰，该层未经压实，结构松散遇水自陷，厚度约为1～3米；下部为中细砂，厚度大，结构密实，承载力标准特征值达到200kpa，为设计持力层。场地内拟建四栋十一层小高层住宅，上部荷载较大，一般地基土难以满足上部荷载要求。且场地距挡浪墙外墙面最近距离仅15米，海水面在基础底面上约1m左右，地层透水性特别强。若基坑全面开挖降水困难，坑底极易出现管涌现象，造成基础底板无法正常施工。

2 抛石换填强夯技术简介及工艺原理

2.1技术简介

抛石换填强夯技术是指带水开挖，挖出软弱土后换填块石，尽可能的把软弱土全部置换成块石而彻底改变地基土的性质，然后辅以重锤强夯，进一步提高地基土强度和均匀性，降低压缩性，减少后期沉降，改善其抵抗振动液化的能力。

2.2工艺原理

强夯法是将重锤以一定的落距自由落下给地基以冲击和振动，使地基出现强大的应力波，引起土体内密度、应力、孔隙水压力等的变化，使土体排水固结、能变恢复，最终达到提高土层的均匀性和强度、减少差异沉降的地基加固效果。而抛石换填强夯则是指采用此种方法对填入大块抛石的地基进行地基处理的方法，它通过强夯夯击排开残余软土，从而在地基中形成块石墩，再在块石墩顶铺设砂石垫层形成复合地基，达到加固地基的目的。其加固原理就是利用重锤巨大的夯击能量将满铺于基坑的块石以点夯的方式夯入土中，在夯坑中多次填入块石，重复夯击和填石，直到块石穿过残余粉煤灰层抵达下部持力层，形成密实的块石墩，再在块石墩顶部设置一层30cm～50cm砂石垫层，使上部结构荷载更均匀地通过块石墩传递到持力层上，从而由砂石垫层、块石墩和下部持力层组成一个空间框架传力体系以承受上部荷载。

3 强夯参数设计

3．1有效加固深度

应根据现场试夯或经验确定，在缺少试验资料或经验时可采用梅那公式修正估算：

式中  M――夯锤重量（KN）；

h――落距（锤底至起夯面距离）（m）；

K――折减系数，与土质、能级、锤型、锤底面积、工艺选择等多种因素有关，一般粘性土取0.5；砂性土取0.7。

3.2夯击能：由夯锤质量及落距决定，关系式为：E= M×h。

3.3夯点的夯击次数：应通过现场试夯确定，且应满足对渗透性强的土质最后两击的平均夯沉量不大于50mm的规范要求。

3.4夯击间隔时间

两遍夯击之间应有一定的时间间隔，间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定：对于渗透性较差的粘性土地基，间隔时间不应少于3～4周，对于渗透性好的地基可连续夯击。

3.5 夯击点位置：可根据基底平面形状，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5～3.5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击点间距可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。

3.6 强夯处理范围：应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2至2/3，并不宜小于3m。

3.7 强夯地基承载力特征值：应通过现场载荷试验确定，也可根据夯后原位测试和土工试验指标按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007有关规定确定。

根据以上夯击设计参数计算，取夯锤重量M=200KN，夯锤直径2.3m，落距h=10m，折减系数K按0.6计算；则有效加固深度H=8.5m，夯击能E=2000KN・m，夯点间距=5m，按等边三角形布置进行试夯。待试夯结束一至数周后，对试夯场地进行检测，并与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，最终确定工程采用的各项强夯参数。

4 施工操作要点

4.1放坡开挖拟建物下软弱地基土，开挖顶边线为拟建建筑物边线外延5米。开挖深度为挖除回填土及原海底表层松散砂层，开挖深度平均在地表下3米左右。由于基坑下部为带水开挖，势必余留部分粉煤灰和扰动砂；挖土时应尽可能减少残留土，避免扰动坑底原状砂层，使坑底持力层顶标高尽可能保持在绝对高程-1.00米左右。

4.2基坑开挖的同时，周边挖出车辆通行坡道。在基坑挖出一定面积和空间后，即时进行抛石换填；抛填材料要选用强度较高的劈山碎石，并有一定的粒径级配，粒径大于300mm的颗粒含量不宜超过全重的30%；抛填宽度为满基坑抛填，抛填高度为基础底板底面绝对高程；抛石可从基坑四周向基坑内同时进行，一次性至整个基坑全部完成。

4.3整个基坑抛石完成后将基坑抛石顶面整平，然后进行2000KN・m的强夯挤扩，将原挖土时的残留土和扰动土置换并挤密。强夯参数的选择：夯锤重量≥200KN，锤径2.30米，起吊高度≥10m，终夯最后两击平均夯沉量≤50mm，夯点布置为中心距5m×5m，中间插一点，点夯同步一次完成；然后进行普夯，普夯采用800KN・m夯击能，咬合1/3锤印，每点两击。

4.4基坑抛石强夯完成后，在抛填碎石层的顶面做50cm左右的级配砂石垫层，石子用1～3cm石子，砂子使用粗砾砂，分两层铺填。砂石垫层用≥3KW的平板振动器带水振动3次以上，密实度≥90%。砂石垫层的顶面标高为基础底板素砼底标高。砂石垫层施工完成后，必须进行载荷试验，每栋楼不少于3个点，加固后地基承载力标准特征值须≥180KPa。

5 结束语

抛石换填强夯技术将含水量高、抗剪强度低、具有触变性的软弱土层挖除，置换为抗剪强度高、透水性好的块石、碎石等材料，辅以强夯形成密实度高、压缩性低、应力扩散性能良好、承载能力较高的垫层，加快了工程进度，节约了施工成本，其进一步的理论研究和工程应用必然使强夯地基处理技术更好的服务于我国的工程建设事业。

[参考文献]

[1] 建筑地基处理技术规范.JGJ 79―2002.

[2] 蒋新明.滨海地区大面积软土地基处理及监测技术研究[D].中南大学，2007年.

[3] 王艳芳,俞缙,周治刚等.深厚软基抛石挤淤技术应用研究.《中国公路学报》，2011（06）.

作者简介：侯旭峰（1978.10-），汉族，毕业于华东交通大学工民建专业，工程师，现任职于山东金河房地产开发有限公司，从事施工管理工作。

航天技术的基础范文第2篇

Wen Xin， Zhang Wenhao， Qin Yuqi

Shenyang University of Aeronautics and Astronautics， Shenyang， 110136， China

Abstract： Discussed the problem of knowledge structure which Chinese colleges and universities facing problems at the present stage， combining with the aerospace and aerospace general education. By their own personal experience， the author summed up the content， meaning and purpose of the aerospace and aerospace general education. Based on the analysis of various problems related to the “Introduction to aerospace technology” as a liberal textbook， this article given the teaching improvement and reform proposals about the textbook of aerospace and aerospace.

Key words： quality-oriented education； general education； aeronautics and astronautics

随着高校课程改革的不断深入，通识教育在高等教育中的地位和作用越来越受到重视。与此同时，由于科学技术和经济的飞速发展，航空航天技术开始走进人们的日常生活，并影响着人们的思维和观念。特别是近几年来我国航天事业取得了世界瞩目的辉煌成就，更加引起人们对航空航天技术的关注。为了适应时展的需要，目前国内很多知名高校先后成立航空航天专业，如清华大学、北京大学、浙江大学和西安交通大学等高校。与此同时，一些普通高校，如南京财经大学，也将航空与航天（也有的学校称为航空航天技术概论或航空航天技术博览）作为通识课。笔者结合自己的授课经历和体会，并参考欧美高校开设通识课的教学模式，探究航空与航天通识教育教学内容、目的和方法等。

1 我国专业化教育模式的问题与通识教育

1.1 现阶段我国高校人才培养模式面临的问题

我国现阶段的专业化教育模式是高等教育在特定时期（20世纪80年代）和特定社会背景（生产力亟待恢复）中的选择，这个选择尽管在当时有合理性，并对我国社会发展起到了积极作用，但却不适应今天社会发展的需要。

我国目前的高等教育过分强调专业划分，把学生的学习限制在一个狭窄的知识领域内，不利于学生全面发展。过去大学毕业生就业中的“专业对口”已经不再是一个最优目标了，高等教育的专业化做得越好，学生就越难适应变换了的工作，面临的情况可能就越糟糕。

社会和技术发展日新月异，旧的工作岗位不断消失，新的工作岗位不断出现，高校里专业调整的步伐，无法跟上社会职业更新的速度。应对工作岗位的变化，既要培养学生的专业能力，又要培养学生的“一般”能力。

1.2 通识教育起源和目的

通识教育，国外称“General Education”，也称为“普通教育”“一般教育”“通才教育”等[1-4]。

通识教育源于19世纪[6-8]，当时大学的学术分科过于精细、知识被严重割裂，于是提出通识教育，目的是让学生对不同学科的知识有所了解，将不同领域的知识融会贯通。20世纪，通识教育成为欧美大学的必修科目。今天，欧美大学仍在不断完善其通识教育。如哈佛大学的通识教育有着悠久的历史，目前已经经历五次较大的通识教育改革[7-10]。

在我国，通识教育的思想源远古代。《易经》主张“君子多识前言往行”，《中庸》主张做学问应“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”。古人认为博学多识就可达到出神入化，融会贯通。《论衡》认为“博览古今为通人”。所以，通识教育旨在培养“通才”，它的培养目的是提高人的整体素质，强调整合不同领域的专业知识，重视培养人的思维方法及敏锐的洞察力，同时也重视培养人的情志等。

2 航空与航天通识教育的意义

航空与航天课程在我国一直是航空航天专业院校的公共必修课[1，2]，其目的首先是为学生未来从事航空航天及其相关领域工作培养兴趣，更主要的是为学生专业课学习奠定基础，它在很大程度上起到了专业导论的作用。

近年来，我国一些普通高校将航空与航天课程纳入通识教育，其教学目的包括如下几个方面。

2.1 提高大学生的整体文化素质

大学教育的目的是培养全面发展的高素质人才，开展通识教育不仅能增加大学生专业课以外的知识，还可以拓宽学生的眼界。航空与航天课程，不仅可以帮助学生了解有关航空航天的基础知识，同时还能潜移默化地影响学生的世界观、人生观和价值观。

2.2 提升大学生的民族自豪感

中国作为东方的文明古国，向往飞翔的梦想由来已久，嫦娥奔月的美丽传说，万户飞天的勇敢实践，表明了古老的中国人渴望飞向蓝天的美好愿望。通过航空与航天课程的学习，让学生了解中国航天事业的发展和取得的瞩目成绩，学习伟大的航天精神，增强学生的民族自信心。

2.3 鼓励大学生在困难面前勇于攀登

学生通过航空与航天课程的学习，了解航天先驱身上所具有的优秀品质和坚忍不拔的毅力。在航天开拓者的眼里，“只有想不到的事情，没有做不到的事情”，通过这样的教育，激发学生努力奋进，敢于开拓创新。

2.4 启发学生规划未来人生

航空与航天知识可以启发和拓展人们的思维，尤其是航天器的出现，极大地推进了人类对宇宙的探索，人们对宇宙了解得越多，就越能感受到重新思索自身存在的价值的意义。飞过天的宇航员大多存在一个共识：“地球在宇宙中是非常渺小的，生命仅仅是宇宙形成过程中的一个产物。”记得有位美国宇航员说过，“昨天的梦想是今天的现实，今天的梦想是明天的现实。”随着人类对宇宙的认识，很多人开始重新思索这些问题，人类存在的意义何在？人类怎样存在？

3 航空与航天通识教育的教材问题与改革

3.1 教材方面的问题

航空航天技术在非专业大学生眼里，是十分神圣的，因为宇宙的奥秘神秘莫测，很多大学生对航空与航天课程比较感兴趣。作为通识课，目前我国没有一本适合通识教育的教材，大多采用“代用”教材，如《航空航天技术概论》《航空航天技术》等，由此带来很多问题。

（1）专业性很强

翻开《航空航天技术概论》教科书，插图不少，可是大部分是平面图、结构图、流程图和设计图。对于非工科专业的大学生而言，内容过深，尤其是文科学生，没有工程概念，理解起来非常困难。

（2）内容单调乏味

细看“代用”教材的文字内容，大多是定义和概念，枯燥乏味，对非专业学生而言，即便把这些内容熟记于心，又有何意义？另外，由于书本的空间有限，介绍性的内容往往类似于纲要。

（3）课后练习或思考题没有价值

思考题是运用大脑思考后得出答案的题目，而目前的“代用”教材章节后的思考题，不适应时代的发展，以第一章课后思考题为例，“试述直升机的发展史，试述火箭、导弹发展史”，很多学生认为是“百度题”，学生只要灵活运用手中的工具，就可以“百度”到答案，这类题能算是思考题吗？

（4）条理性很强带来的问题

航空与航天是两个明显不同的概念和领域，尽管有联系，但对于非专业的学生而言，不能混为一谈。目前的大部分“代用”教材在内容安排上每章都是以飞行器设计为主线，航空器、航天器和导弹与火箭等内容相互交叉[1，2]。如不管是火箭发动机还是航空发动机，统统纳入同一章节，对于非专业学生，理解起来稍显费力。再如，《飞行器构造》这章内容中，既有航空器的构造，也有航天器的构造，根据整体教学效果分析，这种航空航天结构的相互交叉会导致概念的混淆。

另外，由于中国基础教育多年形成的以学科为主导的教育模式，加之应试教育的长期导向作用，使基础教育在单一学科教育上越来越深入，学科分化加剧，基础教育功利性越来越明显，而在人文、心灵和智慧等通识教育方面却越来越弱化。基础教育已经走向思想单一、思维狭窄、僵化，缺乏思辨性、创造性思维的模式，对中华民族的智慧培养是非常不利的。

综上所述，航空与航天作为通识教育课程，不是必修课的陪衬，更不是专业课的附庸，其重要性并不比专业课低。“君子性非异也，善假于物也”，学好航空与航天课程，掌握其相关知识，有助于学生在以后的生活与工作中更好地开阔思维。

3.2 教材改革的建议

对于航空与航天课程，只有拓宽知识面，全面介绍不同学科研究对象的特点，才能更准确地反映这门课的内涵。为使学生具备开拓新领域的基础，课程内容应具有前瞻性，把本学科领域的最新学术成果、最新技术引入教学内容。在反映学科前沿的同时，拓宽学生的知识面。

航空航天技术涉及领域之广是其他学科无法比拟的。因此，如何保持课程的完整性也值得探讨。作为面向非航空航天专业学生的通识课，该课程内容应集知识性、趣味性于一体，需要教学内容丰富多彩，由风筝飞行延伸到飞机，由早期火箭延伸到各种导弹，由嫦娥奔月延伸到阿波罗飞船，由恐龙灭绝延伸到宇宙探索，让学生在感兴趣的实例中汲取航空、航天和航宇知识。国外有一本航天知识方面的书，名字起得非常好，叫“没有公式的航空航天技术”，值得我们借鉴。

以笔者在神舟飞船、卫星及空间防御领域的工作体会以及在北京、南京几所大学讲授航空与航天知识的教学经验来看，对于航空与航天的通识教育，其知识与内容应该注重“启蒙”，致力于开展大众化的教育，太过学术化反而会让人失去兴趣。教材应该具有趣味性，可以漫画的形式展开。现在已经有的《漫画线性代数》《漫画统计学》等一系列的趣味教科书，以漫画的形式将知识传授给学生，让学生在欣赏之余学习到很多知识，两全其美。航空与航天通识教育课程的教科书可以参照这种形式。

航天技术的基础范文第3篇

关键词：作战环境 航天力量 综合作战能力

一、建设精干、实用、高效的航天力量，增强我军信息战能力

航天力量作为重要的战役力量直接参与联合作战，对打赢高技术条件下的局部战争具有重要意义。一支精干、实用、高效的航天力量既是重要的战略威慑力量，也是高技术局部战争中有效的实战力量；既能支援宏观的战略决策和战役指挥，又能直接支援具体的战役战术行动；支援陆、海、空、二炮各军兵种作战；为战役军团、战术分队直至单兵提供信息支援。作为一支全方位的信息支援力量，航天力量可以在战前准备、战争实施直至战争结束的整个过程中提供有力的信息支援。

二、完善军用卫星体系，重点建设天地一体化信息获取系统

依据我国国力及积极防御的基本战略和主要在本土和周边地区执行作战任务的特点，建设一支以军用卫星体系为主干，以必要的空间对抗手段为补充，地面支援系统配套完善的航天力量，重点建设天地一体化信息获取系统，能够为未来高技术局部战争提供覆盖全球的战略侦察支援和覆盖我国本土及周边地区的战役战术侦察支援，提供覆盖本土及周边地区的导航、通信支援。

三、加强军事航天技术应用，开展航天作战攻防对抗技术研究

军事航天技术的应用，除了技术条件的因素之外，军事指挥与决策人员对航天系统的军事价值的理解是一个关键。事实充分证明，在高技术条件下的局部战争中，如果忽视军事航天系统的影响和作用，就会束手放弃战场的制信息权，就会处于处处被动挨打的境地。

首先，开展军事航天理论研究，对军事航天系统的应用、对抗与防护的所有领域，包括航天部队建设（指导思想、编制体制、建设规模、建设步骤、条令条例等）、航天作战指挥理论（空间作战、航天发射指挥、指挥自动化等）、航天装备论证（概念、分类、系统评估、发展战略等）、外军军事航天（天军建设、作战指挥理论、航天装备发展、作战应用等），进行深入研究，落实到部队编成和装备之中。

其次，在军事训练和作战的全过程中都应该从应用和对抗两方面重视军事航天系统。应该积极探索利用我国的航天资源和国际商业航天资源进行侦察、通信、导航、定位和气象保障的有效途径，更加重视和采取行之有效的措施，用于对抗、防护国外航天器对军事行动的影响。

航天技术的基础范文第4篇

随着6月16日神舟九号载人飞船跃向太空，中国对外太空的探索，不可避免地成为社会舆论关注的焦点，网民也在微博上表达自己的担忧：航天事业旷日持久、耗费巨大，非举国之力不可成就,然而，以如此巨大的代价“仰望星空”，又能为国计民生和百姓生活带来什么？

专家观点

戚发轫

中国工程院院士

中国空间站的建立，为中国航天工程育种提供了稳定、长期、高效的空间试验平台和有利保障条件，为其技术及产业化的快速、稳固发展奠定了重要基础。航天工程育种是集航天技术、农业技术、生物技术于一体的跨学科系统创新工程，其最大的优势是可以缩短育种时间，并且能在相对较短时间内，创造出大批优质种源，对有效缓解农作物优质种源贫乏，以及保障我国粮食安全具有重要意义。

李莹辉

中国航天员科研训练中心副总设计师

“神九”此行一大特色，是将首次开启天宫一号，让航天员在里面做实验。在10多天飞行中，航天员将展开近15项空间实验。

在神舟九号任务飞行前、中、后，将同步检测航天员动脉脉搏波、静脉脉搏、脑电和眼动。这是我国在微重力环境下首次进行的系统(人体)生理学研究实验，将促进对失重生理效应机理的系统认识，研究结果将为后续载人航天任务失重生理效应防护措施的制定提供理论依据。

此次“骨丢失”实验的目的在于探讨失重条件下整合素与细胞因子对成骨细胞的调节作用，将解决细胞培养回路中多种试剂时序加注难题，聚焦成骨细胞对成骨因子的响应性变化，为针对关键细胞信号分子开发相关的靶标药物以及制定预防措施奠定基础。

同时，航天员的首次在轨测定质量，为后续任务中长期飞行航天员医监医保提供依据。其“太空秤”，填补了我国在轨质量测量技术的空白。

胡文瑞

中国科学院院士

通过太空生命科学实验，可以发明和制造出新的药品造福于人类。目前，在我国1100多种新型材料中，有80%是在空间技术的牵引下研制完成的，并且，已有近2000项空间技术成果应用于国民经济各部门，在卫星通讯导航、气象预报、防灾减灾、食品生产等方面服务于社会生产和人民生活。航天技术为传统石化、机电、能源、交通、纺织、医药等10多个行业，研制生产了急需的工业工程控制系统、微机数控系统和其他各种仪器设备。

网民论政

秀：“神九”发射成功，是中国迈出的一大步，太空开发也离大家越来越近了。虽然这些看上去和我们的关系并没有多么紧密，不像安居房，保障房，水，电，油啊，和我们的切身利益关系那么密切。但是，“神九”的发射，对于民生其实也有着很大的推动作用。当你手持遥控器在几十个频道间不停地选择电视节目时，当你收听天气预报时，当你打电话或者上网时，你已经在享受来自卫星的服务了。而餐桌上可口的菜品、生病时服用的药品，都可能有太空背景。航天领域每投入1元，将会产生7元至12元的回报——这是美国、欧洲多家研究机构采用不同模型和方法的评估结果。当然，倾听民声，了解百姓所想也是时刻不能放松的。

崔滨：如今已经在日常生活中司空见惯的方便食品、纸尿裤和卫星通讯导航、气象预报、防灾减灾等服务，无不来自太空科技的民间化应用。在人类航天史上，美国耗资2400亿美元的“阿波罗”登月计划，就直接为工商业带来500多项高科技发明专利，衍生出3000多种技术成果，可转化为商品的市场价值高达上千亿美元。随着近年来中国航天事业的快速发展，能够转化的经济社会效益也逐年增加。所以，在航天领域的巨大投入是值得的，我们都应该为航天事业出一份力。

罗竖一：面对中华民族再次实现航天梦，全球亿万炎黄子孙兴奋不已。可是，有网民也发出了不同的声音，甚至有社会名流通过微博等途径公开指责，认为与其耗资搞神州九号飞船之类的，还不如把那些钱用于改善民生等。诚然，当下中国的民生等问题亟须改善，但实现航天梦是中华民族复兴的需要，实现航天梦可以激发和强化全球炎黄子孙的民族自信心。

于德慧：科技要抓，民生也要抓，要解决增强综合国力，二者不能偏废啊。只不过相对于科技，民生问题显得庞大、复杂和困难得多，解决需要时间，不过有一件事情是明白的，就是“神九”的发射，与各地政府的民生工程并不相冲突。

航天技术的基础范文第5篇

关键词：航天测控；教学改革；教学模式

作者简介：陆必应（1976-），男，安徽舒城人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，副教授；王建（1981-），男，湖北宜城人，国防科学技术大学电子科学与工程学院，讲师。（湖南 长沙 410073）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）25-0141-02

“航天测控”是国防科学技术大学电子工程专业本科生的一门专业必修课程，同时也是通信工程和信息工程专业本科生的选修课程。课程重点讲述基于无线电的航天测控系统的概念、体制、组成和工作原理，引导学生了解现代航天测控技术的发展动态和方向。[1，2]作为一门专业课，一方面要传授学生航天测控系统的专业知识，另一方面要培养学生对复杂电子系统的分析能力并掌握设计方法，加强学生的工程素养。航天技术的发展及其在军事和国民经济中日益广泛的应用，特别是我国载人航天技术的跨越式发展，激发了学生学习本课程的热情，同时对课程的教学也提出了越来越高的要求。[3]本文先分析“航天测控”课程特点和教学中存在的问题，随后介绍以教学内容、教学方法、教学实践环节相配套的教学改革探索和实践，以实现专业知识学习和工程能力培养兼顾的教学目标。

一、课程特点与教学现状

“航天测控”课程教学具有如下特点：一是基本概念多，涉及领域广 。包括天文学基础、航天器轨道运行基本原理、无线电测距定位原理、高速无线数据传输原理等。二是基本原理复杂，涉及的理论基础宽，包括随机信号分析、信号与系统、雷达原理、通信原理等。三是系统复杂，安排实践环节困难。航天测控系统是复杂的电子系统，而先修课程偏重基础知识的学习，对电子系统的介绍偏少，学生很难通过一两个简单的实验课达到理解和掌握复杂航天系统的目标。以上特点决定采用传统的方法进行教学时，教师讲授难度大，学生学习理解困难，学习效果差。

该课程教学现状与存在的主要问题有：

1.教学内容多，课时少

本课程内容包括航天测控的基本原理、统一载波测控系统、跟踪与数据中继卫星系统、全球定位系统及其在航天测控中的应用四大部分，仅统一载波测控系统就包括跟踪测轨分系统、遥测分系统、遥控分系统。上述每一门技术都具有相对的独立性，涉及的理论、方法和系统都有其独特的内容。国防科学技术大学（以下简称“我校”）电子科学与工程学院早期设有航天测控专业，上述内容安排80～120课时讲授，现行的教学大纲仅安排了40课时，教学内容却没有减少，要完成教学任务，学生学习上存在较大困难。

2.教材相对陈旧，新技术介绍少

本课程的教材编写于1998年，内容上继承了航天测控专业所用内部教材的精华，重点内容为统一载波测控系统的原理、系统分析和系统设计。其优点是基本概念清楚，理论推导详实，系统分析深入，但也存在如下几个问题：一是内容过多，部分内容分析得过于深入，基础稍差的学生掌握起来有困难；二是近年来航天测控技术进步迅速，不断涌现出新概念、新方法和新技术，航天测控体制也从传统的统一载波测控体制加速向以跟踪与数据中继卫星系统为代表的天基测控体制发展，而教材没有充分反映航天测控技术的新发展。

3.教学手段单调，实践环节不足

原先的课程教学以教师板书讲授为主，配合以少量的幻灯片和课后习题作为辅助手段；学生的学习停留在阅读教材和参考书目、做课后习题上，缺少必要的实践环节。这种以讲授为主的教学模式无法充分调动学生的学习兴趣和积极性，缺少必要的实践环节，学生对理论和技术的理解无法深化，学生的主观能动性没有充分发挥，分析问题、解决问题的能力和工程素养得不到提高。

二、教学改革探索与实践

1.突出教学重点，合理选择教学内容

综合考虑航天测控技术的发展现状，并结合电子工程专业本科生的预修课程以及学时数，对教学内容进行了重新安排，修订了教材。将教学内容根据测控体制划分为统一载波测控系统、跟踪与数据中继卫星系统、全球定位系统的原理及其在航天测控中的应用三个部分。对统一载波测控系统部分内容进行了三个方面的删减：一是与先修课程内容有重复或雷同的，如跟踪测轨技术中的角度测量技术，在先修课程“雷达原理”中已有讲述，直接删除；二是要求具备比较专业的预修知识而学生又不具备的，如遥控编码体制，对电子工程专业的本科生来说由于不具备相应的预修课程，理解存在较大的困难，进行了删减，并提供相关的参考书籍供有兴趣的学生参考；三是难度太大的内容，如测控信道的设计，这部分内容要求学生在理解信号调制理论的基础上，结合特定工程实际设计出最佳波形，对大部分学生来说要求过高，也进行了删减。根据航天测控技术的发展趋势，对跟踪与数据中继卫星系统的组成、工作原理以及采用的新技术等部分内容进行了扩充。调整后的教学内容，既重视基本原理的教学，也重视测控系统的分析，还涉及测控新技术的介绍。

2.采用多种模式教学方法，提高教学效率

对课程的总体教学目标和教学所包含的知识点进行了分析，并对教学方法和教学过程进行精心设计。针对不同的教学内容，采取多种形式的教学方法，包括课堂理论教学、比较教学、案例教学、讨论教学等，并有机地结合起来。

基本原理如测控信号基本理论、测距原理、GPS工作原理等内容采用课堂理论教学，开发了多媒体教学课件，除传统的公式推导和文字描述外，配以适当的图片、动画，直观地说明理论分析结果，使学生对一些重要的结论留下深刻的印象，强化教学效果。

航天测控系统的教学若采用简单的讲授教学，由于学生工程实践经验少，往往不能深刻领会系统的内涵，抓不住重点，因此采用案例教学法与比较教学法相结合的教学方法。选择航天测控系统中较为简单但具有代表性的“单通道锁相接收机”作为教学案例，先对系统作简单介绍，使得大家对航天测控系统有一个感性认识，然后提出问题，供同学们分组分析、讨论。如跟踪测轨系统锁相接收机与一般雷达系统接收机进行比较，通过比较启发学生思考二者结构上的根本区别是什么，工作原理有什么不同，航天测控系统采用这种特殊类型接收机的原因是什么。通过比较学生较易理解航天测控跟踪测轨系统与一般雷达系统的异同，达到触类旁通的效果。通过开设讨论环节，营造生动、活跃的课堂气氛，培养学生思考问题、解决问题的能力，变被动接受为主动思考。最后以科研成果进课堂的形式对案例进行总结，同时引导学生了解航天测控系统设计基本方法。将教学团队在航天测控接收机领域所作的科研成果——某改进型航天测控接收机实物搬进课堂，分析传统接收机存在的缺陷，改进型接收机性能有哪些改善，从哪几个方面着手进行改善，如何进行改进等。通过这一具体案例，充分激发了学生的积极性，对航天测控系统设计方法这一难点也有了初步的认识。

在教学手段上，除采用计算机辅助教学外，还充分利用校园网资源，开展网络教学。编制适合网络教学的课件，提倡学生网上提问，进行网上答疑，对课外拓展性的内容提供更多的学习资料和参考文献。此外，利用网络教学可部分缓解教学内容多而课时少的矛盾。

3.重视实践环节，提高学生工程素养

“航天测控”是一门理论较深、实践性强的课程，提高学生的工程素质也是本专业课的一个重要学习目标。航天无线电测控系统是一个复杂庞大的系统，没有条件开展针对整个系统的实践性教学，但在基本原理和分系统教学过程中增加了实践性环节，如简单的实验设计、开放式研究性习题设计等。另外，对深空测控、小卫星测控、星座测控等测控领域的新课题、新技术、新发展，根据情况开设一两个专题讲座，使学生了解航天测控技术的最新发展，提升学生应用能力。

4.加强教学团队建设

作为一门专业课，虽然面向的专业范围窄，学生层次相对统一，只要一两名老师就可完成课程的教学任务，但不能因此就忽视教学团队的建设。作为教学活动中的关键要素之一和教学活动的具体实施者，教师本身的专业理论知识、实践能力、教学能力、科研能力对课程的教学效果有决定性的影响。因此，我校建立了一个由教授、副教授、讲师等不同层次教师组成的教学团队。团队中所有成员都从事航天测控领域的科研工作，由同时具有丰富科研经验和教学经验的副教授担任主讲老师，由教授开展航天测控领域新技术、新发展专题讲座，其他成员的科研成果为教学案例提供支撑。同时通过“跟、帮、带”，促进年青教师的成长，保证教学团队教学水平的稳步提高。

三、结束语

随着航天技术在国防、国民经济中日益广泛的应用，航天测控技术也获得了快速发展和广泛重视，对“航天测控”课程教学提出了越来越高的要求。本文对“航天测控”课程存在的问题进行了分析并提出了切实可行的改进措施，通过教学内容、教学方法、教学过程和师资队伍建设的改革，精简了教学内容，采用了以比较教学法和案例教学法为主导的多样化教学方法，充分调动了学生的学习积极性和主动性，培养了学生自主学习能力、分析解决问题能力，达到了专业知识学习和专业技能培养并举的目标。

参考文献：

[1]周智敏，陆必应，宋千.航天无线电测控原理与系统[M].北京：电子工业出版社，2008.