“航天器控制理論與方法”專業(yè)方向培養(yǎng)方案和教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的實(shí)踐與思考

趙心宇 張藝騰 張文俊

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“航天器控制理論與方法”專業(yè)方向培養(yǎng)方案和教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的實(shí)踐與思考

趙心宇 張藝騰 張文俊

（沈陽理工大學(xué)）

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，航天軍事工業(yè)取得的成績顯著。我國高等院校開設(shè)的探測制導(dǎo)與控制技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)方向就是“航天器控制”。在這個領(lǐng)域的教學(xué)中為了強(qiáng)化學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展前景和創(chuàng)新能力，扎實(shí)數(shù)理力學(xué)基礎(chǔ)，融應(yīng)用數(shù)學(xué)和近代分析力學(xué)的課程內(nèi)容，而且在工程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、解決工程問題能力方面著重培養(yǎng)，強(qiáng)化理工融合的教育理念，對我國培養(yǎng)創(chuàng)新型航天科技人才具有重大作用。隨著高校教學(xué)改革的深入，強(qiáng)化師資隊伍建設(shè)是探測制導(dǎo)與控制技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)、專業(yè)建設(shè)的必由之路，本文從探測制導(dǎo)與控制技術(shù)專業(yè)課程體系設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容的更新、師資隊伍建設(shè)、學(xué)生實(shí)踐及參與科研和科技創(chuàng)新活動等方面對“航天器控制理論與方法”專業(yè)方向培養(yǎng)方案和教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)進(jìn)行探討。

航天器控制；培養(yǎng)方案；教學(xué)團(tuán)隊；建設(shè)實(shí)踐；研究

我國在航天科技領(lǐng)域成果卓著。隨著社會對人才的需求由單一專業(yè)技能轉(zhuǎn)向知識能力結(jié)構(gòu)的多元化，而且人才流動和重新配置現(xiàn)象不斷出現(xiàn)，這就說明社會需要具備更廣的知識和技能、更強(qiáng)的適應(yīng)性和開創(chuàng)性以及具備更厚的知識儲備的全能型人才。

為了適應(yīng)需求，中國的航天科學(xué)技術(shù)和社會主義市場經(jīng)濟(jì)在未來的高技術(shù)、高素質(zhì)的人才，作為一個重要的航天航空大學(xué)骨干教師，我們必須進(jìn)一步考慮如何構(gòu)建一個高水平的專業(yè)教師的團(tuán)隊，如何進(jìn)一步改革和完善教學(xué)內(nèi)容和模式，如何培養(yǎng)更多的未來中國的航天科學(xué)和技術(shù)合格接班人，使我們的教育工作者為早日實(shí)現(xiàn)中華民族的夢想作出貢獻(xiàn)。

一、“航天器控制理論與方法”專業(yè)方向的培養(yǎng)目標(biāo)和存在問題

航天器控制理論與方法的特殊性是航天器動力學(xué)與控制理論的融合。本文基于控制理論設(shè)計了控制律，分析了閉環(huán)或開環(huán)（根據(jù)控制律）的動態(tài)特性。

因?yàn)閷I(yè)培養(yǎng)目標(biāo)合理明確，教師培訓(xùn)和教師愛崗敬業(yè)，勤奮、工作順利進(jìn)行，我們探測制導(dǎo)與控制技術(shù)專業(yè)的“航天器控制”在人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的短短幾年中取得了豐碩的成果。我們不僅培養(yǎng)了大批優(yōu)秀的本科學(xué)生，而且還選擇了一些優(yōu)秀的學(xué)生繼續(xù)在航天器“導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制”學(xué)科深造，攻讀碩士和博士學(xué)位?，F(xiàn)在，許多畢業(yè)生已成為中國的航天科研院所的骨干。由此可見，我們的“航天器控制理論與方法”專業(yè)方向是成功辦學(xué)的案例。

在多年的教學(xué)實(shí)踐中，我們逐漸發(fā)現(xiàn)了一些不足和缺陷。缺乏細(xì)化和分類的培訓(xùn)目標(biāo)；科學(xué)技術(shù)一體化不夠，培訓(xùn)目標(biāo)在基礎(chǔ)厚深上寬口徑有待進(jìn)一步優(yōu)化；大致說來，教學(xué)目標(biāo)的“融合”的科學(xué)技術(shù)是培養(yǎng)“工程師中的科學(xué)家”和“科學(xué)家中的工程師”，，這實(shí)際上是中國老一輩科學(xué)大師，如錢學(xué)森、錢偉長等高等工程教育學(xué)院大力倡導(dǎo)的理念，但直到現(xiàn)在，我的重點(diǎn)工程大學(xué)中國一般不能達(dá)到這個目標(biāo)。

二、培養(yǎng)目標(biāo)重定位和優(yōu)化

1細(xì)化培訓(xùn)目標(biāo)分類實(shí)現(xiàn)個性化培訓(xùn)。我們考慮新一輪培訓(xùn)計劃的改革和調(diào)整，將細(xì)化培訓(xùn)目標(biāo)分類。除了“航天器控制理論與方法”方面的共同專業(yè)的理論和方法，在大學(xué)第三年或第四年，根據(jù)不同的學(xué)科成績進(jìn)行分類教學(xué)。低于個別有學(xué)術(shù)研究前景的學(xué)生，要早發(fā)現(xiàn)、早培養(yǎng)，“單獨(dú)開小灶”，增加課程的深度，早期參與科研訓(xùn)練。如果符合研究生的要求，就有必要吸收相關(guān)教師的研究團(tuán)隊。

2突出數(shù)學(xué)、力學(xué)在培養(yǎng)目標(biāo)上的基本要求。無論是近地航天器軌道動力學(xué)、航天器載入或彈道學(xué)，如果我們真的要學(xué)會、掌握，必須具備堅實(shí)的數(shù)學(xué)力學(xué)基礎(chǔ)。否則，我們培養(yǎng)學(xué)生，學(xué)會設(shè)計近地軌道不能進(jìn)行深空探測的軌道，學(xué)衛(wèi)星控制的搞不了飛船再入控制，學(xué)習(xí)再入軌跡將不計算繞地球的橢圓軌道。這樣的學(xué)生缺乏耐力，適應(yīng)性差，無法期望取得創(chuàng)新成果。因此，在“測控技術(shù)”中，必須重視培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的數(shù)學(xué)技能在航天器控制理論與方法訓(xùn)練中的應(yīng)用。

3培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)突出實(shí)驗(yàn)技能和工程實(shí)踐要求。學(xué)生有一定的工程實(shí)驗(yàn)技能，也就是要解決一個比較全面的工程問題，實(shí)驗(yàn)設(shè)計，實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)分析和處理能力。只有具備這種實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，才能滿足本科課程對航天器控制理論和方法的要求。

三、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式優(yōu)化措施

教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式是為培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)的，應(yīng)該制定什么樣的培養(yǎng)目標(biāo)，就需要什么樣的教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施什么樣的教學(xué)模式。圍繞培養(yǎng)目標(biāo)的調(diào)整本專業(yè)在教學(xué)內(nèi)容和模式相應(yīng)調(diào)整或改革。其一，現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)和現(xiàn)代分析力學(xué)的大幅增長。其二，提高綜合實(shí)驗(yàn)課程比例提高學(xué)生工程技能。同時對學(xué)生進(jìn)行“精英化”與“大眾化”分類教學(xué)模式

四、師資隊伍建設(shè)中存在的問題及對策

師資隊伍建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的關(guān)鍵。所有培訓(xùn)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式改革都涉及到教師自身的建設(shè)。因?yàn)檫@取決于教師教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)活動由教師實(shí)施，教學(xué)改革也要靠教師來實(shí)施，教師決定“理論最大值”與學(xué)位培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果。

在現(xiàn)有教師動員一些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí)教師，鼓勵早期大學(xué)生開放上述現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)分析的課程，在教學(xué)工作量計算、職稱等方面的傾斜或適當(dāng)?shù)恼疹?，鼓勵他們?yōu)閷W(xué)生打下扎實(shí)的基本功做出的貢獻(xiàn)。同時引進(jìn)教師不受專業(yè)限制，對熱愛航天及國防教育事業(yè)、有志于轉(zhuǎn)型從事航天器動力學(xué)與控制方面的應(yīng)用數(shù)學(xué)問題或力學(xué)的優(yōu)秀博士畢業(yè)生都可以接受。盡快引進(jìn)高水平的實(shí)驗(yàn)技術(shù)員，為我的學(xué)生建立一個高水平的綜合實(shí)驗(yàn)課程。

[1]孫景榮,許錄平,馮冬竹,張華. 探測制導(dǎo)與控制技術(shù)特色專業(yè)課程建設(shè)與教學(xué)改革[J]. 中國電子教育,2013,03:34-36.

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趙心宇 性別：男 出生年月：1998年6月3日 籍貫：遼寧省錦州市 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：探測制導(dǎo)與控制技術(shù)

張藝騰 性別：男 出生年月：1997年8月15日 籍貫：遼寧省撫順市 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：特種能源技術(shù)與工程

張文俊 性別：男 出生年月：1997年2月16日 籍貫：遼寧省鞍山市 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：特種能源技術(shù)與工程