《航天系統(tǒng)工程》課程思政元素挖掘與融入

王陽 馬志昊 李智 張占月 劉海洋 陳維高

【摘要】當(dāng)前軍校教學(xué)改革方興未艾，課程思政對(duì)改革后的教育理念模式提出了新的要求，本文以教育部《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》為指導(dǎo)，根據(jù)《航天系統(tǒng)工程》的課程特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和專業(yè)特色，從遠(yuǎn)大理想、家國情懷、科學(xué)精神、創(chuàng)新精神、工匠精神、奉獻(xiàn)精神等六個(gè)方面深入挖掘了教學(xué)內(nèi)容中的思政元素，給出了融入課程教學(xué)的方法，為更好地實(shí)現(xiàn)《航天系統(tǒng)工程》課程思政的探索與實(shí)踐奠定了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)改革? 課程思政? 立德樹人

【中圖分類號(hào)】G641 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）21-0033-03

1.前言

《航天系統(tǒng)工程》是航天工程大學(xué)為在讀本科生開設(shè)的一門通用基礎(chǔ)課程，課程設(shè)置的目的是在進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)之前，從基本概念、系統(tǒng)原理及航天應(yīng)用的角度向?qū)W生介紹航天系統(tǒng)的基本知識(shí)，使學(xué)生把握航天系統(tǒng)的基本概念，理解航天系統(tǒng)的基本原理，了解航天系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵問題，初步建立對(duì)航天系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)，具備一定的知天用天能力。

對(duì)于本科生而言，他們正處在世界觀、人生觀、價(jià)值觀塑型的關(guān)鍵成長階段，自身經(jīng)歷淺薄、積淀不夠、鑒別和認(rèn)知能力有限，在面對(duì)多種價(jià)值觀沖突和交鋒的時(shí)候，難以清晰辨別、正確取舍。為進(jìn)一步貫徹習(xí)近平總書記“各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”的講話精神[1]，聚焦“傳承紅色基因、擔(dān)當(dāng)強(qiáng)軍重任”主題開展“鑄魂”教育，將高校思想政治教育融入課程教學(xué)的各環(huán)節(jié)、各方面，靈活施教，實(shí)現(xiàn)立德樹人潤物無聲的目的，本文通過分析《航天系統(tǒng)工程》課程具體內(nèi)容，梳理挖掘出具備鮮明特色的思政元素，并將其轉(zhuǎn)換成有力的思政教育題材，為更好地進(jìn)行《航天系統(tǒng)工程》課程思政實(shí)踐和探索奠定基礎(chǔ)。

2.《航天系統(tǒng)工程》課程內(nèi)容介紹

《航天系統(tǒng)工程》課程從知識(shí)、能力、價(jià)值觀這個(gè)三位一體的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，提供具體化、操作化和目標(biāo)化的知識(shí)點(diǎn)陣列。課程在內(nèi)容上盡量做到“面要寬，點(diǎn)要實(shí)”，既努力做到基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用原理相結(jié)合、概念明確、思路清晰，又努力遵循由淺入深、循序漸進(jìn)的原則。課程共設(shè)置了航天理論基礎(chǔ)、航天系統(tǒng)及其應(yīng)用以及太空安全基礎(chǔ)三部分內(nèi)容。

2.1航天理論基礎(chǔ)

包括航天歷史、太空環(huán)境及其影響以及航天器軌道三部分內(nèi)容。概述部分主要介紹航天系統(tǒng)的基本概況以及航天發(fā)展的歷史、中國的航天世界成就等內(nèi)容;太空環(huán)境及其影響主要以航天器運(yùn)行的太空環(huán)境為重點(diǎn)，介紹太陽及其活動(dòng)、地球及其物理性質(zhì)以及典型的太空環(huán)境及其對(duì)航天活動(dòng)的影響;航天器軌道主要從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度介紹航天器軌道運(yùn)動(dòng)的基本特點(diǎn)與規(guī)律，介紹典型的軌道及其應(yīng)用，從應(yīng)用實(shí)踐的角度擴(kuò)展學(xué)員對(duì)軌道的理解。

2.2航天系統(tǒng)及其應(yīng)用

首先圍繞航天五大系統(tǒng)，介紹其基本概念、組成以及關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀，從而達(dá)到把握航天系統(tǒng)的基本概念，理解航天系統(tǒng)的基本原理，了解航天系統(tǒng)應(yīng)用中的關(guān)鍵問題的目的;而后針對(duì)航天在通信、導(dǎo)航與遙感方面的應(yīng)用問題，介紹各種衛(wèi)星系統(tǒng)的基本構(gòu)成及發(fā)展現(xiàn)狀，使學(xué)員對(duì)航天應(yīng)用建立直觀認(rèn)識(shí)。

2.3太空安全基礎(chǔ)

從太空安全角度，主要介紹太空安全形勢與航天力量、航天活動(dòng)中需要關(guān)注的政策法律問題，建立學(xué)員的太空安全觀;然后從維護(hù)太空安全與太空利益的角度出發(fā)，介紹與太空安全密切相關(guān)的太空態(tài)勢感知力量、太空控制力量的基本構(gòu)成與應(yīng)用問題。

3.《航天系統(tǒng)工程》課程思政元素挖掘與融入

以教育部《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》為指導(dǎo)，根據(jù)《航天系統(tǒng)工程》的課程特點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和專業(yè)特色，主要從遠(yuǎn)大理想、家國情懷、科學(xué)精神、創(chuàng)新精神、工匠精神、奉獻(xiàn)精神等六個(gè)方面深入挖掘教學(xué)內(nèi)容中的思政元素。

3.1 遠(yuǎn)大理想

（1）“航天系統(tǒng)概述”專題

在講授“航天是載人或不載人的航天器在太空（外層空間）的航行活動(dòng)，又稱空間飛行或宇宙航行[2]”的概念時(shí)，結(jié)合國家提出的“探索浩瀚宇宙，發(fā)展航天事業(yè)，建設(shè)航天強(qiáng)國”的號(hào)召，可以讓生了解航天強(qiáng)國、航天強(qiáng)軍的重要現(xiàn)實(shí)意義，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)報(bào)國的遠(yuǎn)大理想。

（2）“航天器系統(tǒng)”專題

在講授航天器的有效載荷系統(tǒng)時(shí)，給出航天員湯洪波的寄語：“人生之路很長，你不要因?yàn)槠D難險(xiǎn)阻而放棄夢想，人生需要不斷的進(jìn)步，而未來也總是充滿希望。我相信，在不久的將來，我們都能遇見更好的自己?！碧?hào)召大家要樹立遠(yuǎn)大理想，勇于進(jìn)取。

（3）“衛(wèi)星導(dǎo)航及其應(yīng)用”專題

在介紹北斗導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)，以2020年6月23日，北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空為切入點(diǎn)，回顧北斗的艱難歷程和取得的成就，使學(xué)員感受到國家強(qiáng)大的重要性，樹立科學(xué)報(bào)國的遠(yuǎn)大理想，增強(qiáng)學(xué)員學(xué)習(xí)的使命感和責(zé)任感。

3.2 家國情懷

（1）“航天系統(tǒng)概述”專題

在講授中國航天先驅(qū)與航天精神時(shí)，介紹中國航天事業(yè)從無到有、從小到大、從弱到強(qiáng)，走出了一條具有鮮明中國特色的發(fā)展道路，取得了一系列重要成就。在介紹航天精神、“兩彈一星”精神、載人航天精神和錢學(xué)森、任新民、屠守愕等航天先驅(qū)的同時(shí)，使學(xué)生增強(qiáng)專業(yè)認(rèn)同、文化自信及民族自豪感，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)[3]。

（2）“太空環(huán)境及其影響”專題

在講授太空環(huán)境對(duì)地球的影響時(shí)，在引入過程中介紹2001年4月1日，搜救我國英雄飛行員王偉的事例，搜救期間爆發(fā)了25年以來最大的太陽X射線耀斑事件，使我國尋找飛行員的通信聯(lián)絡(luò)工作造成嚴(yán)重影響。同時(shí)通過講述王偉烈士因海疆為國殉難、戮力報(bào)國的事跡，讓學(xué)生感受王偉烈士基因中閃耀著的不屈血色和無畏忠貞，培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷。

（3）“衛(wèi)星遙感及其應(yīng)用”專題

在專題導(dǎo)入過程中，從時(shí)事熱點(diǎn)事件——“蘇伊士運(yùn)河堵塞”的衛(wèi)星圖片入手，引起學(xué)員對(duì)遙感成像的興趣，同時(shí)，對(duì)比在這種突發(fā)事件中，國外的處理效率和中國處理效率，引導(dǎo)學(xué)員厚植愛國情懷。另外，也向?qū)W生解釋不要“把雞蛋放在同一個(gè)籃子里”的道理，號(hào)召學(xué)生鍛煉綜合素質(zhì)，德智體美勞全面發(fā)展，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢[4]。

3.3 科學(xué)精神

（1）“航天系統(tǒng)概述”專題

在講授古人的飛天嘗試時(shí)，介紹元末清初萬戶的飛天嘗試，雖然嘗試失敗了，但他的技術(shù)構(gòu)思，即靠火箭的推力騰空，再靠風(fēng)箏的升力在空中滑翔卻是大膽和天才的，具有劃時(shí)代的意義。結(jié)合萬戶的飛天嘗試，闡述萬戶勇于探索、勇于創(chuàng)新、無畏挑戰(zhàn)的科學(xué)精神，引導(dǎo)學(xué)生找準(zhǔn)方向、扭住不放，勇于超越，敢為天下先，以探索真知、求真務(wù)實(shí)的態(tài)度，走別人沒有走過的路，在攻堅(jiān)克難中追求卓越[5]。

（2）“航天運(yùn)輸系統(tǒng)”專題

在講授齊奧爾科夫斯基公式時(shí)，介紹蘇聯(lián)科學(xué)家齊奧爾科夫斯基的故事，講述他曾是普通的俄國鄉(xiāng)村教師，靠著對(duì)航天飛行的濃厚興趣和執(zhí)著追求，推導(dǎo)出著名的火箭方程（齊奧爾科夫斯基公式），正是由于他的理論指導(dǎo)，才使得人們最終實(shí)現(xiàn)了飛天夢。同時(shí)，介紹他的名言：“地球是人類的搖籃，但是人類不會(huì)永遠(yuǎn)生活在搖籃里，開始他們將小心翼翼地穿出大氣層，然后去征服太陽系[6]?！睆亩ぐl(fā)學(xué)員對(duì)火箭乃至航天的興趣，引導(dǎo)學(xué)員堅(jiān)定理想信念、不懼風(fēng)險(xiǎn)、克服困難、勇于探索的科學(xué)精神。

3.4 創(chuàng)新精神

（1）“衛(wèi)星通信及其應(yīng)用”專題

在引入該專題時(shí)，介紹美國太空探索技術(shù)公司著名的“星鏈”通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)計(jì)劃在2019年至2024年間在太空搭建由約1.2萬顆衛(wèi)星組成的“星鏈”網(wǎng)絡(luò)提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，其中1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道[7]。在介紹該系統(tǒng)的突破性和優(yōu)越性的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考我們國家有沒有建設(shè)低軌巨型通信星座的計(jì)劃？借此事件進(jìn)行課程思政。航天技術(shù)的發(fā)展是一條長遠(yuǎn)道路，只有突破自我瓶頸，不斷創(chuàng)新、不斷進(jìn)步，才能獲得長足發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)員責(zé)任感和使命感。

（2）“太空態(tài)勢感知及其應(yīng)用”專題

在引入該專題時(shí)，簡單回顧歷史上的太空碰撞事件，如2009年美國銥星與俄羅斯宇宙衛(wèi)星相撞事件、2013年厄瓜多爾衛(wèi)星與空間碎片發(fā)生相撞而失去信號(hào)事件、2021年美國NOAA -17號(hào)氣象衛(wèi)星自行爆炸并在太空中分解事件。同時(shí)，闡述國外先進(jìn)航天器帶給我們的挑戰(zhàn)，呼吁學(xué)員學(xué)好專業(yè)知識(shí)，爭取更多創(chuàng)新、爭取更多技術(shù)突破，提高我國太空態(tài)勢感知能力。

（2）“太空安全與外空國際規(guī)則”專題

在講授衛(wèi)星業(yè)務(wù)頻率申報(bào)協(xié)調(diào)程序時(shí)，介紹規(guī)則為盡量避免各國擬實(shí)施的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生相互干擾，國際電聯(lián)組織（ITU）要求各國無線電管理政府主管部門，在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)投入使用前不早于7年，但不晚于2年，向ITU 申報(bào)并公布擬使用的衛(wèi)星頻率資源[8]。由此提問，北斗二號(hào)于2000年申請(qǐng)到了相關(guān)頻段，應(yīng)最晚于什么時(shí)候發(fā)射？從而引出北斗二號(hào)原子鐘的故事，講述當(dāng)時(shí)的國際市場上，西方國家對(duì)于星載原子鐘這樣的高科技產(chǎn)品幾乎全部對(duì)中國禁止出售，北斗二號(hào)工程團(tuán)隊(duì)最終咬著牙下了決心，將首顆衛(wèi)星攜帶的四臺(tái)入駐全部改為國產(chǎn)，并有驚無險(xiǎn)地在距離國際電聯(lián)規(guī)定的頻率啟用最后時(shí)限前四個(gè)小時(shí)，成功收到回傳信號(hào)。通過這一事例，闡述唯有核心科技在手，方能緊緊掌控國之命脈的道理，號(hào)召學(xué)生要走“北斗式”的自主創(chuàng)新之路，勇攀科技高峰。

3.5工匠精神

（1）“航天運(yùn)輸系統(tǒng)”專題

在講授固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)藥柱裝藥方式時(shí)，介紹在澆鑄期間，設(shè)計(jì)人員可以制定固體推進(jìn)劑的內(nèi)核空腔（腔體設(shè)計(jì)），調(diào)整可燃燒的表面積，控制燃燒速率和推力。同時(shí)，引入2015年央視播出的《大國工匠》紀(jì)錄片，介紹航科集團(tuán)四院7416廠徐立平，固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)裝藥面微整形雕刻工程師，他說：“再平凡的崗位，只要愛崗敬業(yè)，勤于鉆研，精益求精，也能干出一番大事業(yè)來！”號(hào)召學(xué)生向他學(xué)習(xí)勤于鉆研、精益求精的工匠精神。

（2）“航天發(fā)射場系統(tǒng)”專題

在講授航天發(fā)射高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)時(shí)，向?qū)W生介紹幾起比較典型的航天發(fā)射事故，如美國挑戰(zhàn)者號(hào)發(fā)射事故、我國“長征三號(hào)”發(fā)射爆炸事故等等。以我國“長征三號(hào)”發(fā)射爆炸事故為例，介紹事故原因是由于隨動(dòng)框架伺服回路里電壓輸出模塊中的一個(gè)金-鋁焊接點(diǎn)失效，阻礙了回路電流的輸出，導(dǎo)致控制整個(gè)火箭的慣性平臺(tái)失效，火箭按錯(cuò)誤的姿態(tài)信號(hào)進(jìn)行姿態(tài)矯正，最終墜毀。一個(gè)小小的焊點(diǎn)失效就可能引發(fā)巨大的航天事故，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)工作中一定要有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、精益求精的工匠精神。

3.6 奉獻(xiàn)精神

（1）“航天器軌道運(yùn)動(dòng)”專題

在講授二體問題基本假設(shè)下，動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)過程時(shí)，向?qū)W生推送哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天工程與力學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師劉暾教授的授課視頻，并以劉暾教授88歲高齡仍活躍在教學(xué)一線的事跡為典型案例，潛移默化引導(dǎo)學(xué)員樹立愛崗敬業(yè)的價(jià)值觀，并鼓勵(lì)學(xué)生向劉暾教授學(xué)習(xí)，無論在任何崗位，都要默默奉獻(xiàn)、辛勤耕耘。

（2）“航天測控系統(tǒng)”專題

在專題引入時(shí)，以神州五號(hào)發(fā)射升空，航天英雄楊利偉與家人天地通話為例，介紹航天測控系統(tǒng)的作用。在引入過程中，講述神州五號(hào)發(fā)射時(shí)火箭產(chǎn)生的POGO振動(dòng)及其給航天員帶來的影響，并引用楊利偉自傳《天地九重》中的描述：“火箭逐步加速，我感到壓力在漸漸增加。因?yàn)檫@種負(fù)荷我們?cè)谟?xùn)練時(shí)承受過，我的身體感受還挺好，覺得沒啥問題。但就在火箭上升到三四十公里的高度時(shí)，火箭和飛船開始急劇抖動(dòng)，產(chǎn)生了共振，這讓我感到非常痛苦……痛苦的感覺越來越強(qiáng)烈，五臟六腑似乎都要碎了，我?guī)缀蹼y以承受。心里就覺得自己快不行了[9]”。引導(dǎo)學(xué)員向楊利偉學(xué)習(xí)他勇于探索、不怕犧牲的勇氣和無畏的奉獻(xiàn)精神。

4.結(jié)束語

本文立足于課程思政的基本要求，從遠(yuǎn)大理想、家國情懷、科學(xué)精神、創(chuàng)新精神、工匠精神、奉獻(xiàn)精神等六個(gè)方面深入挖掘了《航天系統(tǒng)工程》課程內(nèi)容中蘊(yùn)含的課程思政元素，并給出了融入課程教學(xué)的方法，為更好地實(shí)現(xiàn)《航天系統(tǒng)工程》課程思政的探索與實(shí)踐打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課程的課程思政建設(shè)正處于起步階段，后續(xù)將進(jìn)一步結(jié)合教學(xué)過程中的意見反饋，對(duì)課程思政的教學(xué)方法和教學(xué)模式進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳冬平，徐哲民.大思政理念下專業(yè)課課程思政改革研究[J].科技視界，2018（8）：107-108.

[2]薄守省.從美俄衛(wèi)星相撞事件看航天活動(dòng)之損害賠償責(zé)任[J].暨南學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2010（4）：15-20.

[3]鐘秋華.厚植大學(xué)生家國情懷的實(shí)現(xiàn)理路探析[J].閩南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2019（2）：127-130.

[4]吳瓊.論時(shí)代新人的品質(zhì)及特征[J].思想政治課研究，2019（4）：41-45.

[5]李瑩.中國工程師職業(yè)精神的內(nèi)涵及其教育路徑[J].科教導(dǎo)刊-電子版（上旬）， 2020（5）：11-12.

[6]雨菲.不忘初心砥礪前行[J].衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)，2017（9）： 4-5.

[7]星鏈.百度百科，https：//baike.baidu.com.

[8]馮加驥.衛(wèi)星通信系統(tǒng)中鄰星干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的研究[D].南京郵電大學(xué)，2009.

[9]楊利偉.航天飛行時(shí)的驚險(xiǎn)瞬間[J].文苑，2010（11）： 54-55.

作者簡介：

王陽（1991年-），男，山東泰安人，講師，博士，研究方向?yàn)樘諔B(tài)勢感知。