《航天系統工程》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】當前軍校教學改革方興未艾，課程思政對改革后的教育理念模式提出了新的要求，本文以教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》為指導，根據《航天系統工程》的課程特點，結合教學內容和專業特色，從遠大理想、家國情懷、科學精神、創新精神、工匠精神、奉獻精神等六個方面深入挖掘了教學內容中的思政元素，給出了融入課程教學的方法，為更好地實現《航天系統工程》課程思政的探索與實踐奠定了基礎。

【關鍵詞】教學改革? 課程思政? 立德樹人

【中圖分類號】G641 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）21-0033-03

1.前言

《航天系統工程》是航天工程大學為在讀本科生開設的一門通用基礎課程，課程設置的目的是在進入專業課程學習之前，從基本概念、系統原理及航天應用的角度向學生介紹航天系統的基本知識，使學生把握航天系統的基本概念，理解航天系統的基本原理，了解航天系統應用中的關鍵問題，初步建立對航天系統的整體認識，具備一定的知天用天能力。

對于本科生而言，他們正處在世界觀、人生觀、價值觀塑型的關鍵成長階段，自身經歷淺薄、積淀不夠、鑒別和認知能力有限，在面對多種價值觀沖突和交鋒的時候，難以清晰辨別、正確取舍。為進一步貫徹習近平總書記“各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”的講話精神[1]，聚焦“傳承紅色基因、擔當強軍重任”主題開展“鑄魂”教育，將高校思想政治教育融入課程教學的各環節、各方面，靈活施教，實現立德樹人潤物無聲的目的，本文通過分析《航天系統工程》課程具體內容，梳理挖掘出具備鮮明特色的思政元素，并將其轉換成有力的思政教育題材，為更好地進行《航天系統工程》課程思政實踐和探索奠定基礎。

2.《航天系統工程》課程內容介紹

《航天系統工程》課程從知識、能力、價值觀這個三位一體的培養目標出發，提供具體化、操作化和目標化的知識點陣列。課程在內容上盡量做到“面要寬，點要實”，既努力做到基礎知識與應用原理相結合、概念明確、思路清晰，又努力遵循由淺入深、循序漸進的原則。課程共設置了航天理論基礎、航天系統及其應用以及太空安全基礎三部分內容。

2.1航天理論基礎

包括航天歷史、太空環境及其影響以及航天器軌道三部分內容。概述部分主要介紹航天系統的基本概況以及航天發展的歷史、中國的航天世界成就等內容;太空環境及其影響主要以航天器運行的太空環境為重點，介紹太陽及其活動、地球及其物理性質以及典型的太空環境及其對航天活動的影響;航天器軌道主要從運動學角度介紹航天器軌道運動的基本特點與規律，介紹典型的軌道及其應用，從應用實踐的角度擴展學員對軌道的理解。

2.2航天系統及其應用

首先圍繞航天五大系統，介紹其基本概念、組成以及關鍵技術和發展現狀，從而達到把握航天系統的基本概念，理解航天系統的基本原理，了解航天系統應用中的關鍵問題的目的;而后針對航天在通信、導航與遙感方面的應用問題，介紹各種衛星系統的基本構成及發展現狀，使學員對航天應用建立直觀認識。

2.3太空安全基礎

從太空安全角度，主要介紹太空安全形勢與航天力量、航天活動中需要關注的政策法律問題，建立學員的太空安全觀;然后從維護太空安全與太空利益的角度出發，介紹與太空安全密切相關的太空態勢感知力量、太空控制力量的基本構成與應用問題。

3.《航天系統工程》課程思政元素挖掘與融入

以教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》為指導，根據《航天系統工程》的課程特點，結合教學內容和專業特色，主要從遠大理想、家國情懷、科學精神、創新精神、工匠精神、奉獻精神等六個方面深入挖掘教學內容中的思政元素。

3.1 遠大理想

（1）“航天系統概述”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，又稱空間飛行或宇宙航行[2]”的概念時，結合國家提出的“探索浩瀚宇宙，發展航天事業，建設航天強國”的號召，可以讓生了解航天強國、航天強軍的重要現實意義，激發學生學習的主動性，實現學生科學報國的遠大理想。

（2）“航天器系統”專題

在講授航天器的有效載荷系統時，給出航天員湯洪波的寄語：“人生之路很長，你不要因為艱難險阻而放棄夢想，人生需要不斷的進步，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。”號召大家要樹立遠大理想，勇于進取。

（3）“衛星導航及其應用”專題

在介紹北斗導航系統時，以2020年6月23日，北斗三號最后一顆全球組網衛星在西昌衛星發射中心點火升空為切入點，回顧北斗的艱難歷程和取得的成就，使學員感受到國家強大的重要性，樹立科學報國的遠大理想，增強學員學習的使命感和責任感。

3.2 家國情懷

（1）“航天系統概述”專題

在講授中國航天先驅與航天精神時，介紹中國航天事業從無到有、從小到大、從弱到強，走出了一條具有鮮明中國特色的發展道路，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森、任新民、屠守愕等航天先驅的同時，使學生增強專業認同、文化自信及民族自豪感，培養學生的家國情懷，落實立德樹人根本任務[3]。

（2）“太空環境及其影響”專題

在講授太空環境對地球的影響時，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絡工作造成嚴重影響。同時通過講述王偉烈士因海疆為國殉難、戮力報國的事跡，讓學生感受王偉烈士基因中閃耀著的不屈血色和無畏忠貞，培養學生的家國情懷。

（3）“衛星遙感及其應用”專題

在專題導入過程中，從時事熱點事件——“蘇伊士運河堵塞”的衛星圖片入手，引起學員對遙感成像的興趣，同時，對比在這種突發事件中，國外的處理效率和中國處理效率，引導學員厚植愛國情懷。另外，也向學生解釋不要“把雞蛋放在同一個籃子里”的道理，號召學生鍛煉綜合素質，德智體美勞全面發展，實現中華民族偉大復興的中國夢[4]。

3.3 科學精神

（1）“航天系統概述”專題

在講授古人的飛天嘗試時，介紹元末清初萬戶的飛天嘗試，雖然嘗試失敗了，但他的技術構思，即靠火箭的推力騰空，再靠風箏的升力在空中滑翔卻是大膽和天才的，具有劃時代的意義。結合萬戶的飛天嘗試，闡述萬戶勇于探索、勇于創新、無畏挑戰的科學精神，引導學生找準方向、扭住不放，勇于超越，敢為天下先，以探索真知、求真務實的態度，走別人沒有走過的路，在攻堅克難中追求卓越[5]。

（2）“航天運輸系統”專題

在講授齊奧爾科夫斯基公式時，介紹蘇聯科學家齊奧爾科夫斯基的故事，講述他曾是普通的俄國鄉村教師，靠著對航天飛行的濃厚興趣和執著追求，推導出著名的火箭方程（齊奧爾科夫斯基公式），正是由于他的理論指導，才使得人們最終實現了飛天夢。同時，介紹他的名言：“地球是人類的搖籃，但是人類不會永遠生活在搖籃里，開始他們將小心翼翼地穿出大氣層，然后去征服太陽系[6]。”從而激發學員對火箭乃至航天的興趣，引導學員堅定理想信念、不懼風險、克服困難、勇于探索的科學精神。

3.4 創新精神

（1）“衛星通信及其應用”專題

在引入該專題時，介紹美國太空探索技術公司著名的“星鏈”通信系統，該系統計劃在2019年至2024年間在太空搭建由約1.2萬顆衛星組成的“星鏈”網絡提供互聯網服務，其中1584顆將部署在地球上空550千米處的近地軌道[7]。在介紹該系統的突破性和優越性的同時，引導學生思考我們國家有沒有建設低軌巨型通信星座的計劃？借此事件進行課程思政。航天技術的發展是一條長遠道路，只有突破自我瓶頸，不斷創新、不斷進步，才能獲得長足發展，增強學員責任感和使命感。

（2）“太空態勢感知及其應用”專題

在引入該專題時，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星相撞事件、2013年厄瓜多爾衛星與空間碎片發生相撞而失去信號事件、2021年美國NOAA -17號氣象衛星自行爆炸并在太空中分解事件。同時，闡述國外先進航天器帶給我們的挑戰，呼吁學員學好專業知識，爭取更多創新、爭取更多技術突破，提高我國太空態勢感知能力。

（2）“太空安全與外空國際規則”專題

在講授衛星業務頻率申報協調程序時，介紹規則為盡量避免各國擬實施的衛星網絡產生相互干擾，國際電聯組織（ITU）要求各國無線電管理政府主管部門，在衛星網絡投入使用前不早于7年，但不晚于2年，向ITU 申報并公布擬使用的衛星頻率資源[8]。由此提問，北斗二號于2000年申請到了相關頻段，應最晚于什么時候發射？從而引出北斗二號原子鐘的故事，講述當時的國際市場上，西方國家對于星載原子鐘這樣的高科技產品幾乎全部對中國禁止出售，北斗二號工程團隊最終咬著牙下了決心，將首顆衛星攜帶的四臺入駐全部改為國產，并有驚無險地在距離國際電聯規定的頻率啟用最后時限前四個小時，成功收到回傳信號。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，號召學生要走“北斗式”的自主創新之路，勇攀科技高峰。

3.5工匠精神

（1）“航天運輸系統”專題

在講授固體火箭發動機藥柱裝藥方式時，介紹在澆鑄期間，設計人員可以制定固體推進劑的內核空腔（腔體設計），調整可燃燒的表面積，控制燃燒速率和推力。同時，引入2015年央視播出的《大國工匠》紀錄片，介紹航科集團四院7416廠徐立平，固體火箭發動機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，勤于鉆研，精益求精，也能干出一番大事業來！”號召學生向他學習勤于鉆研、精益求精的工匠精神。

（2）“航天發射場系統”專題

在講授航天發射高風險的特點時，向學生介紹幾起比較典型的航天發射事故，如美國挑戰者號發射事故、我國“長征三號”發射爆炸事故等等。以我國“長征三號”發射爆炸事故為例，介紹事故原因是由于隨動框架伺服回路里電壓輸出模塊中的一個金-鋁焊接點失效，阻礙了回路電流的輸出，導致控制整個火箭的慣性平臺失效，火箭按錯誤的姿態信號進行姿態矯正，最終墜毀。一個小小的焊點失效就可能引發巨大的航天事故，引導學生在學習工作中一定要有嚴謹求實、精益求精的工匠精神。

3.6 奉獻精神

（1）“航天器軌道運動”專題

在講授二體問題基本假設下，動力學方程的推導過程時，向學生推送哈爾濱工業大學航天工程與力學系教授、博士生導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一線的事跡為典型案例，潛移默化引導學員樹立愛崗敬業的價值觀，并鼓勵學生向劉暾教授學習，無論在任何崗位，都要默默奉獻、辛勤耕耘。

（2）“航天測控系統”專題

在專題引入時，以神州五號發射升空，航天英雄楊利偉與家人天地通話為例，介紹航天測控系統的作用。在引入過程中，講述神州五號發射時火箭產生的POGO振動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。因為這種負荷我們在訓練時承受過，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，火箭和飛船開始急劇抖動，產生了共振，這讓我感到非常痛苦……痛苦的感覺越來越強烈，五臟六腑似乎都要碎了，我幾乎難以承受。心里就覺得自己快不行了[9]”。引導學員向楊利偉學習他勇于探索、不怕犧牲的勇氣和無畏的奉獻精神。

4.結束語

本文立足于課程思政的基本要求，從遠大理想、家國情懷、科學精神、創新精神、工匠精神、奉獻精神等六個方面深入挖掘了《航天系統工程》課程內容中蘊含的課程思政元素，并給出了融入課程教學的方法，為更好地實現《航天系統工程》課程思政的探索與實踐打下了堅實的基礎。課程的課程思政建設正處于起步階段，后續將進一步結合教學過程中的意見反饋，對課程思政的教學方法和教學模式進行進一步改進和完善。

參考文獻：

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

[2]薄守省.從美俄衛星相撞事件看航天活動之損害賠償責任[J].暨南學報（哲學社會科學版），2010（4）：15-20.

[3]鐘秋華.厚植大學生家國情懷的實現理路探析[J].閩南師范大學學報（哲學社會科學版），2019（2）：127-130.

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

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

[6]雨菲.不忘初心砥礪前行[J].衛星與網絡，2017（9）： 4-5.

[7]星鏈.百度百科，https：//baike.baidu.com.

[8]馮加驥.衛星通信系統中鄰星干擾協調技術的研究[D].南京郵電大學，2009.

[9]楊利偉.航天飛行時的驚險瞬間[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，研究方向為太空態勢感知。