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航空航天技術概論范文1
錢老在1993年7月23日給我的信中,展望了未來載人航天要的創新技術:
我認為人們尤其應該重視遙現技術和遙操作技術,以大大節約人長期在天上“受罪”的巨大代價。我希望我國的航天事業能后來居上,勝人一籌!
航天事業的又一重大發展是空天飛機,尤其是把它作為用半小時即可橫跨2萬公里的民航工具。所以空天飛機是21世紀的重大成就。但此項技術工作規模和難度空前,耗資達千億美元以上。今天世界上無論任何國家都無法獨家承受此負擔,只有國際合作才行。請看,就是花費100億美元的超導超級質子反質子對撞機(SSC)也是多國共建的,我國將參加,貢獻1億多美元的設備。因此我請您研究以下工作設想:
首先,繼續跟蹤國外有關空天飛機的發展動態。
其次,研究各種可能的方案,進行國際共同開發空天飛機。
再次,我國作為國際合作的開發者,該如何作準備,也就是爭取參加國的資格,人家需要我們。我們能參加SSC,就因為我們通過北京正負電子對撞機工作,使人看到我國的科技力量和加工生產能力。
21世紀的中國人一定要在空天飛機上顯一顯身手,一件國家大事。
在這封信中,錢老提出了三個未來載人航天的發展方向:
第一,為了實現更便宜、更安全和更靈活的載人航天飛行,錢老建議在我國研制成功載人飛船后,應將航天運輸系統的目標,瞄準空天飛機。錢學森在1962年出版的《星際航行概論》一書中,就提出了使用吸氣式發動機的概念。他提出了用一架裝有噴氣發動機的大飛機,作為第一級運載工具,用一架裝有火箭發動機的飛機,作為第二級。關于吸氣式發動機他提出要“以渦輪噴氣發動機起飛,當高度超過10千米及飛行速度達到兩倍聲速以上時再把沖壓發動機開動,繼續爬高和加速,直到極限,然后第二級火箭脫離第一級起飛?!?990年12月28日致朱光亞的信中指出:“近見美國好幾期都有關于高超聲速飛機的報導乃至空天飛機研制的報導,美國是主力,其他好幾個國家也在搞。看來這是21世紀的航空航天技術。”
第二,錢老強調要發展遙現技術和遙操作技術。錢老認為,人與自動化系統的優化結合,包括采用遙作學的技術,使人在地面更好地參與空間科學實驗活動,將是未來航天系統的發展方向。他在1993年8月23日給朱光亞的信中建議將英語中的“teleoperation”譯成“遙作”,“telescience”譯成“遙作學”或“遙作技術”。對于遙作及遙作技術的意義,他在這封信中說:
回想歷史,人們總是想用機器代替人干活,最早是人力、畜力驅動的機床,然后是機器能力的機床,后又有數控機床。再進一步就發展機器人;后來因為機器人太笨,所以開發智能機器人。但就是智能機器人的智能也是有限的,還要操作人在現場管理、調節。但一人管多臺機器人,操作人要眼看四方,跑前跑后,十分緊張,一秒也不能休息。日本工廠在機器人生產線上的操作工人據說只能干兩三年就退入另外工作,太累受不了。
解決這一問題的方法和途徑就是遙作技術,操作人不在現場,可以安安靜靜,舒舒服服地管好機器人生產線。這是人?機結合概念的擴展;機不只是計算機,還有智能機器人。
這才是遙作技術的革命意義!遙作技術要應用于一切生產。遙操作空間站上的工作只是其中之一而已。
航空航天技術概論范文2
關鍵詞: 遙感; 實踐教學; 改革
中圖分類號: G642文獻標識碼: A 文章編號: 1009-8631(2012)03-0105-01
遙感(Remote Sensing,RS)是當代空間信息科學的核心技術之一,是信息獲取與更新的重要技術手段,在經濟建設及社會發展中的作用日趨重要[1]。同時遙感也是一門實踐性很強的技術,遙感應用技術素質已成為地理信息系統、測繪、城鄉規劃、地質等專業工作人員的基本要求。遙感技術作為現代前沿科學技術之一,隨著航空航天技術的發展不斷在提高與完善,這就要求教學不斷調整內容與方法,做到與時俱進。分析國內外遙感技術的發展需求及遙感課程教學,發現課程教學并未很好地適應社會對遙感應用型人才的需求,其中尤以實踐教學環節薄弱的問題突出。針對當前現狀,本文詳細分析了遙感課程實踐教學中存在的具體問題,并探討了相應的改革措施,以期為遙感課程的教學改革,培養社會應用型、創新型人才提供參考。
一、目前遙感課程實踐教學中存在的問題
1.缺乏合適的理論和實踐課程教材
理論教學是實踐教學的基礎,選取合適的理論課教材,對確保教學內容合理,培養社會應用型人才至關重要。選取教材的原則是“理論與應用的結合;基礎知識與前沿技術兼顧”[2]。近年來,國內先后出版了一些可作為大學本科遙感課程理論內容教材的書籍,但并不能滿足遙感技術發展的需求?!哆b感導論》、《遙感概論》和《遙感技術導論》出版時間較早,內容有些陳舊;《現代遙感導論》在應用方面涉及較少;《遙感原理與應用》在理論和應用方面都兼顧,而且在2009年出版了第二版,但此書內容相對較深,需要學生具備攝影測量、電磁場理論、模式識別等課程的基礎。
目前,國內尚未見到普適性較強的遙感實踐課程教材。與《遙感導論》配套的上機教材,未采用國際主流軟件,無法滿足實踐教學的需要?!禘RDAS IMAGINE遙感圖像處理教程》、《ENVI遙感圖像處理方法》等書,內容系統,但受學時限制,不適合作實踐教學的指導書。
2.實踐教學薄弱
遙感課程一門實踐性較強的課程。遙感實踐教學是理論教學的深化和補充,是學生通過理論與實踐的相結合來感悟抽象的理論知識的學習過程[2]。課程實踐教學環節包括兩個大的方面,一個是課內實踐,另一個是綜合實習。目前,國內大多院校的課內實踐學時偏少[3],而且多以教師演示教學為主,學生實踐能力得不到提高?!?S”(RS、GIS和GPS)技術集成,是空間信息科學發展的趨勢,有必要加強學生的“3S”綜合應用能力,然而這種多學科的綜合實習普遍較少。另外,數據類型單一、內容陳舊,也使實踐教學滯后,缺乏時代性和現時性。
3.考核方法不合理
課程考核,考察的不僅是學生對知識的記憶情況,更應該是學生對知識的綜合應用能力。然而,目前遙感課程的考核方法,多以筆試為主,對實踐能力考察的關注較少。這種考核方式不僅不能對學生進行綜合考核,而且不利于調動學生學習的主動性和綜合素質的培養。因此,有必要改進考核方法,建立考察學生全面素質的考核體系。
二、遙感課程實踐教學改革措施
1.不斷更新理論教學內容
在新技術突飛猛進的今天,具有前沿性的遙感技術發展愈加迅速,對教學內容選取提出了新的挑戰。由于教材受出版周期限制,這就要求遙感知識更新途徑除了選擇合適的新教材外,更應充分利用網絡、中、英文期刊或國際會議文獻等媒介,傳遞最新訊息,增強課程的時代性和現時性。如在講述不同衛星平臺軌道參數時,教材受出版周期限制,其內容始終與最新的遙感衛星發展有差距,備課時需要到相關網站查閱最新的參數信息,補充到課堂教學中,讓學生了解遙感衛星的最新發展動態[4]。同時,引導學生在課外通過多種途徑,查閱參考資料,培養生自主學習的能動性和積極性,有利于拓寬學生的知識面,提高綜合素質。
2.完善實踐教學體系
(1)自編符合實際的實驗課教材。目前國內尚未見到普適性較強的遙感上機實踐課教材,并且各大院校使用的實驗教材多為自編。對實踐內容進行完善和更新,從簡單的驗證性實驗向綜合性實驗以至于研究設計型實驗過渡,形成較為穩定的實驗教學內容體系;并建立和完善遙感實驗課數據庫及習題庫,及時更新和補充資料,包括案例、科研論文、學科前沿發展動態等,以拓寬學生的知識面,提升學生興趣,達到優化和豐富教學過程、提高學生實踐能力的目的。
(2)建立全方位的實驗教學模式。通過構筑包括“驗證性實驗”、“綜合性實驗”和“研究性實驗”的“三層次一體化”的實踐教學模式,將實踐教學由“有解實驗”變為“求解實驗”,由“知識積累”變為“智能開發”,為學生自主實驗營造個性化的學習環境。同時針對不同專業教學內容和方式有所側重,如對于地理信息系統專業的學生,可以適當增加遙感與地信相結合的實驗課,如“3S”集成技術,培養學生綜合能力[5]。
(3)創造實習機會。由于實踐課程受學時、實驗條件等限制,使學生的實驗機會較少、而且實驗內容單一。在教師的指導下,參加研究性學習,深入到實際科研工作中,成為鍛煉實踐能力有效途徑[6]。另外,尋找相關的實習單位,直接參與到實習單位的科研、開發、生產工作中,與實習單位建立雙導師制管理機制,可以更有效地提高學生的適應社會需求能力。
3.豐富課程考核方式
建立科學的考察學生綜合知識、綜合素質、綜合能力的實踐考核體系,采取靈活多樣的考試方式,加大讀書報告、論文考核、野外(或社會)調查、創新考核、綜合實習等的比重。同時應根據不同專業特點,做相應的調整。如對于地理信息系統專業的學生,應當適當加強3S集成等綜合性知識的考核;對于地質、環境科學等專業的學生,則應側重遙感技術在該領域新的應用等方面的知識的考核。
三、結語
通過分析目前社會發展對遙感人才的需求和遙感課程教學存在的問題,本文認為遙感課程實踐教學改革應從不斷更新理論教學內容,完善實踐教學體系及豐富課程考核方式三個方面進行。理論教學內容的不斷更新,體現了遙感技術的前沿性,使教學能夠做到與時俱進;完善實踐教學體系,體現了培養應用型人才的宗旨,適應了社會的需求;豐富課程考核方式有利于培養學生學習的主動性,全方位鍛煉學生綜合素質。綜上,加強遙感課程的實踐教學改革有利于培養社會應用型、創新型人才,這既是現實社會發展的需要,也是學生自身發展的需要。
參考文獻:
[1] 梅安新,彭望琭,秦其明,等.遙感導論[M].北京:高等教育出版社,2001.
[2] 趙銀娣.課程教學改革探析[J].中國成人教育,2008(10)168-169.
[3] 黃秋燕.GIS專業遙感概論課程實驗教學改革探索[J].科技信息,2008(27):352-353.
[4] 陳星彤,童潔,劉春紅.遙感原理在測繪專業教學改革探索[J].礦山測量,2008(2):79-80.