《航天系统工程》课程思政元素挖掘与融入

王阳 马志昊 李智 张占月 刘海洋 陈维高

【摘要】当前军校教学改革方兴未艾，课程思政对改革后的教育理念模式提出了新的要求，本文以教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》为指导，根据《航天系统工程》的课程特点，结合教学内容和专业特色，从远大理想、家国情怀、科学精神、创新精神、工匠精神、奉献精神等六个方面深入挖掘了教学内容中的思政元素，给出了融入课程教学的方法，为更好地实现《航天系统工程》课程思政的探索与实践奠定了基础。

【关键词】教学改革  课程思政  立德树人

【中图分类号】G641   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）21-0033-03

1.前言

《航天系统工程》是航天工程大学为在读本科生开设的一门通用基础课程，课程设置的目的是在进入专业课程学习之前，从基本概念、系统原理及航天应用的角度向学生介绍航天系统的基本知识，使学生把握航天系统的基本概念，理解航天系统的基本原理，了解航天系统应用中的关键问题，初步建立对航天系统的整体认识，具备一定的知天用天能力。

对于本科生而言，他们正处在世界观、人生观、价值观塑型的关键成长阶段，自身经历浅薄、积淀不够、鉴别和认知能力有限，在面对多种价值观冲突和交锋的时候，难以清晰辨别、正确取舍。为进一步贯彻习近平总书记“各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”的讲话精神[1]，聚焦“传承红色基因、担当强军重任”主题开展“铸魂”教育，将高校思想政治教育融入课程教学的各环节、各方面，灵活施教，实现立德树人润物无声的目的，本文通过分析《航天系统工程》课程具体内容，梳理挖掘出具备鲜明特色的思政元素，并将其转换成有力的思政教育题材，为更好地进行《航天系统工程》课程思政实践和探索奠定基础。

2.《航天系统工程》课程内容介绍

《航天系统工程》课程从知识、能力、价值观这个三位一体的培养目标出发，提供具体化、操作化和目标化的知识点阵列。课程在内容上尽量做到“面要宽，点要实”，既努力做到基础知识与应用原理相结合、概念明确、思路清晰，又努力遵循由浅入深、循序渐进的原则。课程共设置了航天理论基础、航天系统及其应用以及太空安全基础三部分内容。

2.1航天理论基础

包括航天历史、太空环境及其影响以及航天器轨道三部分内容。概述部分主要介绍航天系统的基本概况以及航天发展的历史、中国的航天世界成就等内容;太空环境及其影响主要以航天器运行的太空环境为重点，介绍太阳及其活动、地球及其物理性质以及典型的太空环境及其对航天活动的影响;航天器轨道主要从运动学角度介绍航天器轨道运动的基本特点与规律，介绍典型的轨道及其应用，从应用实践的角度扩展学员对轨道的理解。

2.2航天系统及其应用

首先围绕航天五大系统，介绍其基本概念、组成以及关键技术和发展现状，从而达到把握航天系统的基本概念，理解航天系统的基本原理，了解航天系统应用中的关键问题的目的;而后针对航天在通信、导航与遥感方面的应用问题，介绍各种卫星系统的基本构成及发展现状，使学员对航天应用建立直观认识。

2.3太空安全基础

从太空安全角度，主要介绍太空安全形势与航天力量、航天活动中需要关注的政策法律问题，建立学员的太空安全观;然后从维护太空安全与太空利益的角度出发，介绍与太空安全密切相关的太空态势感知力量、太空控制力量的基本构成与应用问题。

3.《航天系统工程》课程思政元素挖掘與融入

以教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》为指导，根据《航天系统工程》的课程特点，结合教学内容和专业特色，主要从远大理想、家国情怀、科学精神、创新精神、工匠精神、奉献精神等六个方面深入挖掘教学内容中的思政元素。

3.1 远大理想

（1）“航天系统概述”专题

在讲授“航天是载人或不载人的航天器在太空（外层空间）的航行活动，又称空间飞行或宇宙航行[2]”的概念时，结合国家提出的“探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国”的号召，可以让生了解航天强国、航天强军的重要现实意义，激发学生学习的主动性，实现学生科学报国的远大理想。

（2）“航天器系统”专题

在讲授航天器的有效载荷系统时，给出航天员汤洪波的寄语：“人生之路很长，你不要因为艰难险阻而放弃梦想，人生需要不断的进步，而未来也总是充满希望。我相信，在不久的将来，我们都能遇见更好的自己。”号召大家要树立远大理想，勇于进取。

（3）“卫星导航及其应用”专题

在介绍北斗导航系统时，以2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空为切入点，回顾北斗的艰难历程和取得的成就，使学员感受到国家强大的重要性，树立科学报国的远大理想，增强学员学习的使命感和责任感。

3.2 家国情怀

（1）“航天系统概述”专题

在讲授中国航天先驱与航天精神时，介绍中国航天事业从无到有、从小到大、从弱到强，走出了一条具有鲜明中国特色的发展道路，取得了一系列重要成就。在介绍航天精神、“两弹一星”精神、载人航天精神和钱学森、任新民、屠守愕等航天先驱的同时，使学生增强专业认同、文化自信及民族自豪感，培养学生的家国情怀，落实立德树人根本任务[3]。

（2）“太空环境及其影响”专题

在讲授太空环境对地球的影响时，在引入过程中介绍2001年4月1日，搜救我国英雄飞行员王伟的事例，搜救期间爆发了25年以来最大的太阳X射线耀斑事件，使我国寻找飞行员的通信联络工作造成严重影响。同时通过讲述王伟烈士因海疆为国殉难、戮力报国的事迹，让学生感受王伟烈士基因中闪耀着的不屈血色和无畏忠贞，培养学生的家国情怀。

（3）“卫星遥感及其应用”专题

在专题导入过程中，从时事热点事件——“苏伊士运河堵塞”的卫星图片入手，引起学员对遥感成像的兴趣，同时，对比在这种突发事件中，国外的处理效率和中国处理效率，引导学员厚植爱国情怀。另外，也向学生解释不要“把鸡蛋放在同一个篮子里”的道理，号召学生锻炼综合素质，德智体美劳全面发展，实现中华民族伟大复兴的中国梦[4]。

3.3 科学精神

（1）“航天系统概述”专题

在讲授古人的飞天尝试时，介绍元末清初万户的飞天尝试，虽然尝试失败了，但他的技术构思，即靠火箭的推力腾空，再靠风筝的升力在空中滑翔却是大胆和天才的，具有划时代的意义。结合万户的飞天尝试，阐述万户勇于探索、勇于创新、无畏挑战的科学精神，引导学生找准方向、扭住不放，勇于超越，敢为天下先，以探索真知、求真务实的态度，走别人没有走过的路，在攻坚克难中追求卓越[5]。

（2）“航天运输系统”专题

在讲授齐奥尔科夫斯基公式时，介绍苏联科学家齐奥尔科夫斯基的故事，讲述他曾是普通的俄国乡村教师，靠着对航天飞行的浓厚兴趣和执着追求，推导出著名的火箭方程（齐奥尔科夫斯基公式），正是由于他的理论指导，才使得人们最终实现了飞天梦。同时，介绍他的名言：“地球是人类的摇篮，但是人类不会永远生活在摇篮里，开始他们将小心翼翼地穿出大气层，然后去征服太阳系[6]。”从而激发学员对火箭乃至航天的兴趣，引导学员坚定理想信念、不惧风险、克服困难、勇于探索的科学精神。

3.4 创新精神

（1）“卫星通信及其应用”专题

在引入该专题时，介绍美国太空探索技术公司著名的“星链”通信系统，该系统计划在2019年至2024年间在太空搭建由约1.2万颗卫星组成的“星链”网络提供互联网服务，其中1584颗将部署在地球上空550千米處的近地轨道[7]。在介绍该系统的突破性和优越性的同时，引导学生思考我们国家有没有建设低轨巨型通信星座的计划？借此事件进行课程思政。航天技术的发展是一条长远道路，只有突破自我瓶颈，不断创新、不断进步，才能获得长足发展，增强学员责任感和使命感。

（2）“太空态势感知及其应用”专题

在引入该专题时，简单回顾历史上的太空碰撞事件，如2009年美国铱星与俄罗斯宇宙卫星相撞事件、2013年厄瓜多尔卫星与空间碎片发生相撞而失去信号事件、2021年美国NOAA -17号气象卫星自行爆炸并在太空中分解事件。同时，阐述国外先进航天器带给我们的挑战，呼吁学员学好专业知识，争取更多创新、争取更多技术突破，提高我国太空态势感知能力。

（2）“太空安全与外空国际规则”专题

在讲授卫星业务频率申报协调程序时，介绍规则为尽量避免各国拟实施的卫星网络产生相互干扰，国际电联组织（ITU）要求各国无线电管理政府主管部门，在卫星网络投入使用前不早于7年，但不晚于2年，向ITU 申报并公布拟使用的卫星频率资源[8]。由此提问，北斗二号于2000年申请到了相关频段，应最晚于什么时候发射？从而引出北斗二号原子钟的故事，讲述当时的国际市场上，西方国家对于星载原子钟这样的高科技产品几乎全部对中国禁止出售，北斗二号工程团队最终咬着牙下了决心，将首颗卫星携带的四台入驻全部改为国产，并有惊无险地在距离国际电联规定的频率启用最后时限前四个小时，成功收到回传信号。通过这一事例，阐述唯有核心科技在手，方能紧紧掌控国之命脉的道理，号召学生要走“北斗式”的自主创新之路，勇攀科技高峰。

3.5工匠精神

（1）“航天运输系统”专题

在讲授固体火箭发动机药柱装药方式时，介绍在浇铸期间，设计人员可以制定固体推进剂的内核空腔（腔体设计），调整可燃烧的表面积，控制燃烧速率和推力。同时，引入2015年央视播出的《大国工匠》纪录片，介绍航科集团四院7416厂徐立平，固体火箭发动机装药面微整形雕刻工程师，他说：“再平凡的岗位，只要爱岗敬业，勤于钻研，精益求精，也能干出一番大事业来！”号召学生向他学习勤于钻研、精益求精的工匠精神。

（2）“航天发射场系统”专题

在讲授航天发射高风险的特点时，向学生介绍几起比较典型的航天发射事故，如美国挑战者号发射事故、我国“长征三号”发射爆炸事故等等。以我国“长征三号”发射爆炸事故为例，介绍事故原因是由于随动框架伺服回路里电压输出模块中的一个金-铝焊接点失效，阻碍了回路电流的输出，导致控制整个火箭的惯性平台失效，火箭按错误的姿态信号进行姿态矫正，最终坠毁。一个小小的焊点失效就可能引发巨大的航天事故，引导学生在学习工作中一定要有严谨求实、精益求精的工匠精神。

3.6 奉献精神

（1）“航天器轨道运动”专题

在讲授二体问题基本假设下，动力学方程的推导过程时，向学生推送哈尔滨工业大学航天工程与力学系教授、博士生导师刘暾教授的授课视频，并以刘暾教授88岁高龄仍活跃在教学一线的事迹为典型案例，潜移默化引导学员树立爱岗敬业的价值观，并鼓励学生向刘暾教授学习，无论在任何岗位，都要默默奉献、辛勤耕耘。

（2）“航天测控系统”专题

在专题引入时，以神州五号发射升空，航天英雄杨利伟与家人天地通话为例，介绍航天测控系统的作用。在引入过程中，讲述神州五号发射时火箭产生的POGO振动及其给航天员带来的影响，并引用杨利伟自传《天地九重》中的描述：“火箭逐步加速，我感到压力在渐渐增加。因为这种负荷我们在训练时承受过，我的身体感受还挺好，觉得没啥问题。但就在火箭上升到三四十公里的高度时，火箭和飞船开始急剧抖动，产生了共振，这让我感到非常痛苦……痛苦的感觉越来越强烈，五脏六腑似乎都要碎了，我几乎难以承受。心里就觉得自己快不行了[9]”。引导学员向杨利伟学习他勇于探索、不怕牺牲的勇气和无畏的奉献精神。

4.结束语

本文立足于课程思政的基本要求，从远大理想、家国情怀、科学精神、创新精神、工匠精神、奉献精神等六个方面深入挖掘了《航天系统工程》课程内容中蕴含的课程思政元素，并给出了融入课程教学的方法，为更好地实现《航天系统工程》课程思政的探索与实践打下了坚实的基础。课程的课程思政建设正处于起步阶段，后续将进一步结合教学过程中的意见反馈，对课程思政的教学方法和教学模式进行进一步改进和完善。

参考文献：

[1]吴冬平，徐哲民.大思政理念下专业课课程思政改革研究[J].科技视界，2018（8）：107-108.

[2]薄守省.从美俄卫星相撞事件看航天活动之损害赔偿责任[J].暨南学报（哲学社会科学版），2010（4）：15-20.

[3]钟秋华.厚植大学生家国情怀的实现理路探析[J].闽南师范大学学报（哲学社会科学版），2019（2）：127-130.

[4]吴琼.论时代新人的品质及特征[J].思想政治课研究，2019（4）：41-45.

[5]李莹.中国工程师职业精神的内涵及其教育路径[J].科教导刊-电子版（上旬）， 2020（5）：11-12.

[6]雨菲.不忘初心砥砺前行[J].卫星与网络，2017（9）： 4-5.

[7]星链.百度百科，https：//baike.baidu.com.

[8]冯加骥.卫星通信系统中邻星干扰协调技术的研究[D].南京邮电大学，2009.

[9]杨利伟.航天飞行时的惊险瞬间[J].文苑，2010（11）： 54-55.

作者简介：

王阳（1991年-），男，山东泰安人，讲师，博士，研究方向为太空态势感知。