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航天科學技術的理解范文1
關鍵詞:“工程材料學”;航空航天專業;教學改革
“工程材料學”是航空主機類專業(包括飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等專業)的學科基礎課程。該課程雖然僅有48學時,但承擔著為未來的航空工程師構建材料知識體系的重任,對學生今后的發展起著重要作用。本文結合近年的工作實踐,對該課程在教學要求、教學內容和教學方法等方面的改革進行研討。
一、高度重視航空和材料領域發展對“工程材料學”課程教學的影響
材料學既是基礎科學,也是應用科學。材料科學與技術的發展,解決了很多工程領域的關鍵問題,有力地推進了相關科學和技術的進步,使得材料科學成為最活躍的科學領域,材料產業也成為國民經濟發展的重要支柱產業?!肮こ滩牧蠈W”以物理學、化學等理論為知識基礎,系統介紹材料科學的基礎理論和實驗技能,著重培養學生把這些知識應用于解決工程實際中提出的對材料結構、性能等方面問題的能力。作為一門重要的學科基礎課程,“工程材料學”具有較長的開設歷史,在人才培養中發揮了重要的作用。航空航天領域的發展對工程技術人員的能力素質提出了更高的要求,特別是“卓越工程師”教育培養計劃的實施,對工程類課程建設的需求更加迫切,有必要以新的形勢為背景反思該課程的教學改革。航空以眾多學科知識、先進研究成果為基礎,已發展成為一個由多個分系統組成的大系統,需要工程技術人員采用系統工程的方法進行綜合設計?,F代航空技術一百多年的發展,使得人們可以在更大的范圍內探索天空,也使得飛行器的工作條件更加惡劣,工作環境更加嚴苛?,F代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點,還要滿足節能低碳等要求。材料科學技術的發展,為解決航空航天領域的諸多難題提供了可能,“一代材料,一代飛機”已成為飛行器發展公認的規律。這對航空航天工程技術人員的材料知識提出了更高的要求。在飛行器及其主要部件的設計、制造和維護工作中,要全面認識材料的性質和特點,才能挖掘材料的潛能,充分利用材料的特性,滿足工作需要。面對航空航天迅猛的發展形勢,僅了解和掌握已有材料的知識是不夠的。具有創新素質的工程技術人員,要了解材料科學與工程的發展方向和趨勢,分析材料領域的發展對航空航天領域的影響,同時要認真研究具體工作對新材料、新工藝的要求,明確材料發展的需求。在新型飛行器的研發過程中,要綜合考慮用戶對飛行器總體性能的多種要求,對各項技術參數進行統一的優化。在落實對飛行器性能的要求時可以發現,很多要求是相互矛盾的,比如飛機的航程和機動性就存在著較大的矛盾。為了獲得較好的綜合性能,需要對飛機進行一體化設計,要及時掌握各種設計方案對飛機主要材料和工藝的要求,對飛機整體結構進行綜合優化。在此過程中,各部門工程師都需要和材料系統密切配合,才能實現信息和資源共享,降低全系統的風險,提高系統的可靠性和綜合性能。材料科學技術的迅速發展也對課程教學提出了新的要求。材料科學與技術是研究材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用的學科。在現代科學技術中,材料科學是發展最快速的學科之一,在金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強化、材料加工工程等主要方向上的發展日新月異,促使“工程材料學”課程內容的不斷充實?!肮こ滩牧蠈W”課程要系統講授材料科學與技術的基礎理論和實驗技能,使得學生掌握工程材料的合成、制備、結構、性能、應用等方面的知識。早期的航空工程結構以自然材料為主,如在美國萊特兄弟制造出第一架飛機上,木材占47%,普通鋼占35%,布占18%。隨后,以德國科學家發明具有時效強化功能的硬鋁為代表,很多優質金屬材料被開發出來,使得大量采用金屬材料制造飛機結構成為可能,也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應地,這一時期“工程材料學”課程內容也以金屬材料為主。上世紀70年代以后,復合材料開始在航空領域應用。復合材料具有較高比強度和比剛度的優點使得工程技術人員對其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復合材料制造艙門、整流罩、安定面等次承力結構,而現在復合材料已廣泛應用于機翼、機身等部位,向主承力結構過渡。復合材料因其良好的制造性能被大量應用在復雜曲面構件上。復合材料構件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件,減少零件、緊固件和模具的數量,降低成本,減少裝配,減輕重量。復合材料的用量已成為先進飛行器的重要標志。相應地,復合材料必然要在“工程材料學”課程中占重要地位。鈦合金的開發和應用使得飛行器具有更好的耐熱能力,提高了發動機、蒙皮等結構的性能,有效解決了防熱問題?!肮こ滩牧蠈W”課程的教學內容應該及時反映材料科學在提高飛行器性能方面的新應用與新進展。與此同時,其他相關學科也取得了長足的發展,使得主機專業教學內容大幅度增加,“工程材料學”課程的教學內容和學時之間的矛盾愈加突出。
二、認真分析專業教學對“工程材料學”課程的不同要求
“工程材料學”課程是一門重要的學科基礎課,是基礎課與專業課間的橋梁和紐帶,在航空航天主機類專業培養學生實踐動手和創新創造能力,提高學生綜合素質等方面具有重要作用。在多年的教學實踐中,該課程對主機類各專業采用同一標準教學。雖然主機類各專業人才培養有其共性要求,但隨著航空航天事業的發展,專業分工越來越細,差異化特征也越來越明顯,因此“工程材料學”課程應該充分考慮不同專業的具體需求,結合各專業的課程體系安排教學。飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等主機類專業根據航空領域中的分工培養學生,畢業學生的工作要求有所不同,對知識結構的要求也不一樣。就材料方面知識而言,不同專業學生也會有所區別,應按照專業特點縱向劃分對“工程材料學”課程的要求。不同專業主要服務對象的材料特點是確定課程要求的主要依據。飛行器設計與工程專業要全面統籌飛行器產品及各部件的設計和制造,主要從事飛行器總體設計、結構設計、飛機外形設計、飛機性能計算與分析、結構受力與分析、飛機故障診斷及維修等工作,要求了解材料科學與工程的發展對現代飛行器設計技術的影響,因此要較全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知識,了解輕質高強材料的發展動態和發展趨勢。飛行器動力工程專業要求學生學習飛行器動力裝置或飛行器動力裝置控制系統等方面的知識,主要培養能從事飛行器動力裝置及其他熱動力機械的設計、研究、生產、實驗、運行維護和技術管理等方面工作的高級工程技術人才。飛行器動力的重要部件對抗氧化性能和抗熱腐蝕性能要求較高,要求材料和結構具有在高溫下長期工作的組織結構穩定性。因此,材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應該是該專業“工程材料學”課程的重點。飛行器制造工程和機械工程等專業要針對現代飛行器工作條件嚴酷、構造復雜的特點,采用先進制造技術,實現設計要求,并為飛行器維護提供便利。該專業要求學生理解飛行器各部件的選材要求,掌握材料的制造工藝。飛行器零部件形狀復雜,所用材料品種繁多,加工方法多樣,工藝要求精細。很多新材料首先在航空航天領域得到應用,其制造技術具有新穎性的特征,設計、材料與制造工藝互相融合、相互促進的特點非常明顯,這就要求學生在“工程材料學”課程中把材料基礎打好,適應工藝和材料不斷發展的要求。雖然各專業對“工程材料學”課程的要求有所不同,但課程基礎一致。該課程名稱為“工程材料學”,即明確其重點在于將材料科學與技術的成果運用于航空航天工程,把材料基本知識轉化為生產力?!肮こ滩牧蠈W”是相關專業材料學科的基本課程,學生要通過該課程了解金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等微觀和宏觀基礎知識,學習材料研究、分析的基本方法,掌握材料結構與性能等基礎理論,研究主要材料的制備、加工成型等技術,為更好地學習專業課程創造條件,為將來從事技術開發、工藝和設備設計等打下基礎。由此可見,在明確了各專業對該課程的個性化要求的基礎上,更要明確共性要求?!肮こ滩牧蠈W”課程要培養學生材料方面的科學概念,提升材料方面的科學素質,扎實的材料科學與技術知識基礎是學生學習專業課程、提高綜合素質、培養創新能力的必備條件,是進一步發展的基礎。因此,“工程材料學”課程采用“公共知識+方向知識”的模式比較合適,即把教學內容劃分為每個專業均要求了解的材料領域知識和根據各個專業特色需要重點介紹的知識兩部分,既滿足了寬口徑、厚基礎的教學需要,又注重了后續專業課程學習和能力培養的要求,促進了基礎理論和專業應用的融合滲透,較好地滿足了材料、設計、制造、維護一體化發展的需要,增強了跨學科、跨專業認識問題、思考問題和研討問題的能力。
三、多管齊下建設豐富的教學環境
作為一門學科基礎課程,“工程材料學”課程要根據學校人才培養創新目標和相關專業的人才培養標準、方案,結合卓越工程師教育培養的要求,注重與專業課程體系的融合,注重與工程實踐教育的結合,注重對學生創新意識、創業能力及綜合運用知識能力的培養。在充分調研與分析專業人才培養對課程教學要求的基礎上,要對課程的教學大綱和內容進行修訂,與相關教學環節有效整合,拓展教學活動的空間,營造良好的學習環境和氛圍,加強與后續課程及實踐活動的聯系,解決學科基礎課的教學與專業人才培養需求的脫節或不銜接等問題?!肮こ滩牧蠈W”在第四學期開設,是一門承前啟后的課程。在前期開設的課程中,“大學物理”和“航空航天概論”是兩門直接相關的課程?!按髮W物理”提供了學習“工程材料學”的科學基礎,認真分析“大學物理”知識點在“工程材料學”中的應用,有助于學生更好地理解相關概念?!昂娇蘸教旄耪摗币院娇蘸教祛I域的發展為主線,介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學”課程講授之初讓學生重新回到機庫,從材料發展的角度再次審視航空航天的進步,結合材料學的概念研究飛行器的組成及工作原理,會使得學生對該課程有比較全面的認識。在相關專業的后續課程中,有好多課程與“工程材料學”密切相關,如“飛行器總體設計”、“發動機原理”、“先進制造技術”等,如果在“工程材料學”中對有關知識點作簡單介紹,可以使學生更好地綜合分析相關概念,加深理解。在主機類專業培養方案中,“工程訓練”是集中式的工程能力培養環節,其教學內容與“工程材料學”密切相關?!肮こ逃柧殹苯虒W內容以機械制造工藝和方法為主,包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數控加工、特種加工、塑性成型等,每一種制造工藝和方法都與工程材料密切相關。在以前的教學工作中,材料是加工對象,對材料的性能等的介紹很簡單,學生的認識較淺。如果在“工程訓練”教學過程中,針對不同的加工工藝和方法對材料作較深入的介紹,從應用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應性,可以促進學生把材料理論知識的學習和工程實際聯系起來。通過讓學生分析研究實際材料在加工過程中的表現來認識材料的性能,通過感性認識來體會材料變化的規律,把深奧的材料科學理論知識和生動形象的加工過程結合起來。這樣不僅強化了工程訓練效果,還能讓學生把材料的知識學活,留下更深刻的影響,更好地發揮學生的潛力。航空航天主機類專業的課程設計是重要的綜合學習環節。課程設計任務一般是完成一項涉及本專業一門或多門主要課程內容的綜合性、應用性的設計工作,通過一系列設計圖紙、技術方案等文件體現工作成果。很多主機類專業的課程設計涉及材料的選用、處理等方面的問題。按照教學計劃,“工程材料學”先行開設。因此,在相關課程設計中,有目的地提出材料問題,引導學生在更廣的范圍里選材,在更加深入的層面上分析材料性能,可以更好地調動學生自主探究材料科學的積極性,幫助學生把材料知識轉化為初步的工作能力,克服課程知識的碎片化傾向。
四、結語
航空航天是現代科學技術的集大成者,該領域發展很大程度上取決于材料科學技術的進步。材料學是航空航天工程技術人員知識結構的重要組成部分?!肮こ滩牧蠈W”要按照現代大工程觀的要求組織教學,才能實現教學目標,提高培養質量。航空航天領域和材料科學技術發展,極大地豐富了“工程材料學”的教學內容。要根據學科領域的發展需要選擇教學內容,按照理論實踐結合、突出工程應用的要求構建知識體系。在教學工作中,應根據不同專業的培養要求,深入研究材料學的基本要求和各專業的發展方向,形成“公共知識+方向知識”的“工程材料學”課程結構,提高教學效率。統籌考慮專業教學與其他課程的聯系,以及課程設計、工程訓練、畢業設計等教學環節,以“工程材料學”課程為中心,注重課程的縱向推進和知識的橫向聯系,不斷加深對材料學的理解和掌握,培養多角度研究分析、跨專業交流合作、多學科解決問題的能力。
作者:汪濤 周克印 單位:南京航空航天大學材料科學與技術學院
參考文獻:
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航天科學技術的理解范文2
2020年11月18日下午,第十四屆航空航天月桂獎頒獎典禮在北京成功舉辦。那么你們知道關于第十四屆中國航空航天月桂獎心得感悟范文內容還有哪些呢?下面是小編為大家準備第十四屆中國航空航天月桂獎心得感悟范文五篇,歡迎參閱。
中國航空航天月桂獎心得感悟范文一我愛祖國的航天事業也許是父母給予我一個特殊的“符號”—陶嫦娥,所以從小的我就是一個充滿幻想的女孩,我幻想將來有一天我能像嫦娥一樣飛上天空,能在浩瀚的蒼穹和無垠的宇宙中有一個舒適而溫暖的家。小時候,我總纏著媽媽給我講我們中國航天事業的發展,媽媽告訴我,我國航天事業起步于20世紀60年代,1970年4月24日,寂寞而遼闊的茫茫太空中,第一次響起了中國人的聲音,中國成為世界上第五個能夠發射衛星的國家從此開始了中國的航天事業。2003年10月15日,我在電視的屏幕上看到了“神舟五號”載人航天飛船發射成功,10月16日6時23分,飛船在環繞地球14圈后成功返回祖國大地。這是我國首次載人航天飛行的成功,向全世界莊嚴宣告:中國已經成為第三個獨立掌握載人航天技術的國家
。2005年10月12日,這又是一個令人驚心動魄的時刻,中國第二艘搭載太空人的飛船“神舟六號”再次將兩名中國宇航員費俊龍和聶海勝送入太空。在經過115小時32分鐘的太空飛行后,飛船返回艙于17日凌晨4時順利著陸,這又是一個具有里程碑意義的重大勝利??戳恕段业淖鎳愤@本書,讓我知道了許多關于航天的感人事跡。第一個令我熱淚盈眶的故事是萬戶飛天的故事,中國明代的官員萬戶,是世界歷史上第一個試驗乘火箭上天的人。他用兩排47支的火箭捆綁在椅子下面,自己坐在椅子上,手拿兩只大風箏,然后叫人點火發射,巨大的反沖力將他送上高空,但是天有不測風云,隨著一聲巨響,第二節火箭筒在空中發生了爆炸,頃刻間,他變成了一團火球,墜落在地。萬戶犧牲了,萬戶為光榮的航天事業做出了偉大的奉獻,他那勇于探索和不怕困難的精神使我不得不為他所折服,在人們的心中,會永遠記住萬戶這個響亮的名字,國際天文學聯合會將月球上的一座環形山命為“萬戶山”,而在我的心中,萬戶已成為了在我面對困難和挫折的一種鼓勵,一種堅持,更是一種激勵我進步的理想。
第二個是在載人航天工程的研制、建設中,廣大科技人員、工人、解放軍官兵做出的貢獻:有的人為了工作的及時、方便,將鋪蓋搬到了工廠車間;有的人積老成疾,幾次住進了醫院;有的年輕人雖風華正茂卻華發早生;有的人甚至為此付出了全部心血與生命,未能等到成功的那一天便猝然長逝。這些都體現了中國航天人的團結合作,默默奉獻,勇于探索,鍥而不舍的科學精神。所以我要從小培養與同學團結合作,遇到困難要有勇于探索,鍥而不舍的精神,有一顆愛國之心,我相信我一定能的。我愛祖國的航天事業!溫泉小學:陶嫦娥
中國航空航天月桂獎心得感悟范文二隨著天文觀測技術的發展,現代航天器將人們帶入了嶄新的航天時代。我熱愛宇宙,更熱愛航天,我的理想就是當一名航天事業的戰士,乘著載人飛船去遨游太空,探索宇宙。
我對航天的理解很浮淺,認為飛機、火箭飛上天就是航天,實際航天領域研究的東西非常廣泛,也非常深奧,不管我對航天認識的深與淺,但我非常喜歡航天。
記得小時候,大人們給我買的玩具中我最喜歡的就是飛機,現在家里還有兩架遙控飛機模型保存的好好的;還記得我上幼兒園中班的時候,我和爺爺一起做了一支火箭模型,并在全幼兒園觀展;上了小學我參加的是航模興趣小組,在小組里我做了六架飛機模型。當我制作的飛機模型飛在天空中的時候,我想起了楊利偉叔叔,他乘著我國自己建造的載人宇宙飛船遨游太空,這一創舉在全世界面前為我們中國人爭了光露了臉。
隨著年齡和知識的不斷增長,我對航天的理解也逐漸加深了,同時腦子里的疑問也一個一個的接踵而來,如:火箭沒有翅膀是怎樣飛起來的?人造衛星在天上會不會掉下來?再如:載人飛船為什么能遨游太空?……帶著這些問題我買了一些有關“宇宙、太空、自然科學”方面的百科全書。通過學習我初步了解到:火箭是利用發動機向后噴射高溫高壓的燃氣產生及作用力以獲得前進推力,并由此向前運動的飛行器,它一般由動力系統、控制系統和結構系統三部分組成。人造衛星和太空探測器是無人駕駛的航天器,它擁有高度精密的自動控制裝置,迄今為止它們已先后對月球、金星、火星、哈雷星等近距離或實地考察,并取得了豐碩的成果,因此人類稱它為“宇宙信息的偵察兵”。人類除了派人造衛星和探測器到太空考察外,也希望自己能夠飛上太空,載人飛船就是人類遨游太空的工具之一,它一般由座艙、軌道艙、服務艙、對接艙和應急救生裝置等部分組成。座艙是飛船的核心,軌道艙內裝有各種實驗儀器,服務艙則是為航天員提供生活保障的地方。載人飛船可以獨立進行航天活動,也可作為往返于地面和空間站之間的“渡船”,并能與空間站或其他航天器對接后聯合飛行。我國自行研制的天宮一號和神州八號于11月3日凌晨1時36分首次空間對接成功,這是在美國、俄羅斯進行首次交會對接試驗40多年后中國成為世界上第三個掌握自動空間交會對接技術的國家,這說明我們國家的航天技術已達到了世界頂尖水平,我為之驕傲和自豪,同時我也更加熱愛航天了。
我是一名少年兒童,是祖國的未來,我知道宇宙間還有許多奧秘等著我們去探索和發現,航天領域里還有許多難題在等著我們去認識和攻關,因此,為了實現自己遨游太空探索宇宙的美好理想,長大后為我所愛的航天事業貢獻力量,從現在起我要努力學習科學文化知識,牢牢掌握過硬本領,爭做一名優秀的少先隊員。
齊齊哈爾市第三十四中學初一:祝朝遐
中國航空航天月桂獎心得感悟范文三航天航空,是一個大國崛起的標志,是一個大國屹立于世界民族之林的根本。正因為人類對未知世界的向往及人類的求知欲,才有了今天的航天航空。航天航空是世界歷史上開天辟地的大事,關系到世界科技技術、經濟等方面的發展。我們需要航天航空,我們更要支持航天航空事業的發展。因為有了航天航空,才有了中國的騰飛。
沒有航天航空,怎么會有中國的繁榮富強;沒有航天航空,怎么會有世界科技的騰飛;沒有航天航空,怎么會有揭開宇宙神秘面紗的基礎;沒有航天航空,怎么會有將古老神話變成現實的能力……
自古以來,中國一直向往著太空,從古代的嫦娥奔月到如今的嫦娥一號升天,從東方紅一號到神舟飛船系列,從北斗導航衛星群到建立自己的空間站。從1992年啟動載人航天工程以來,中國航天不斷取得新突破,成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術、獨立開展空間實驗、獨立進行出艙活動的國家。中國的航天航空目標致力于全面突破和掌握近地空間長期載人飛行和服務技術;突破和掌握近地空間組合體的建造和運營技術;開展較大規模和較高水平的空間科學應用;為開展載人登月等未來發展奠定基礎等。
因為航天航空事業是一項巨大的系統工程,所以它的發展基礎必須是:綜合國力強盛,經濟發展水平高,有一定的財政支持,有一批從事航天科技事業的骨干人才隊伍,有先進的科學技術的發展水平。這樣才有可能發展航天航空事業的騰飛。有了航天航空,才有中國的騰飛。
因為航天航空技術是科技密集綜合性尖端技術,它體現了現代科學技術多個領域的成就;發展航天航空能體現一個國家綜合國力,提高我國的國際地位;航天航空的發展能更好地開發太空資源為地球人類造福;航天航空是人類發展的一個新階段的開始,因為人類可以通過航天航空的橋梁,轉移到其他星球居住和生活,開發出更美好的生活空間,這不是可望而不可及的事情。航天航空促進了新學科的形成、新材料的研發、新資源的探測、新民用產品的生產。
在不久的將來,我們將會充分開發太空的旅游資源,讓進入太空旅行成為一件平常事,讓人們更進一步地與太空有親密接觸。航天航空技術的發展為我們進入太空奠定了基礎。在未來,我們將能用我們
的雙眼看看神秘的太空和美妙的仙境以及我們的美麗而浩瀚的家園—地球。太空之旅將不會是遙不可及,因為有航天航空。不久,人類將主宰太空,實現人類發展的革命。
作為學生的我們應懷有探索浩瀚宇宙的決心和勇氣,努力學習科學文化知識,為航天航空的發展做貢獻,為航天航空事業的騰飛而努力。未來中國的發展離不開航天航空,航天航空的發展更需要我們。
航天發展,中國騰飛!
中國航空航天月桂獎心得感悟范文四尊敬的各位評委們,敬愛的老師們:
大家上午好!
我們是祖國的花朵,祖國的未來。在我們心中都有一雙“隱形的翅膀”,能讓我們的中國夢飛上藍天,綻放絢麗。今天,我演講的題目就是我的中國夢——航天夢。
一個國家的夢想是什么?用國泰民安四個字來概括比較貼切。中國,是有著五千年文化史的國家,從古至今,名垂青史的人物有很多,他們都為國家的繁榮昌盛,奉獻出了自己的全部力量。我想:為什么我就不能為偉大的祖國也盡一份力呢?因此,我從小心中就有著這樣一個念頭——當一名宇航員。
我十分向往宇宙,只得說,我與星星有緣。打從我記事起,每到晚上,我就愛趴在屋檐下看星星,那一顆顆閃爍著微弱光芒的星星,究竟是怎么樣的呢?后來,我長大了,通過學習《科學》這門課程,我才漸漸明白,地球是多么龐大,星星是多么可愛呀!了解了這些知識后,我才覺得,那些親自登入月球的宇航員們真是太了不起了!
我8歲那年,本來不愛看新聞的我,卻跟著爸爸這個“新聞迷”看起了新聞。因為我被一則新聞吸引住了——“中國神舟七號登上月球”大家知道是誰這么厲害嗎?就是航天員霍志剛,劉伯明和景海鵬?;糁緞偝雠撟鳂I,劉伯明在軌道艙內協助,實現了中國歷史上第一次的太空漫步,令中國成為能進行太空漫步的國家,他們真是我們中國的驕傲,也是我心目中的英雄。
此時,我多么希望自己有朝一日也能登上月球,在星星的海洋里飛翔啊,看看月球究竟是什么樣子,上面會不會有嫦娥、玉兔、和吳剛叔叔?
不過,我知道,要實現自己的夢想,不光要學好科學文化知識,還要有健康的體魄,光有念想,沒有實際行動一定是不行的。所以,現在我的飲食、生活習慣都發生了變化。
為什么要實現我的中國夢呢?
我們中國,是一個擁有十幾億人口的大家族,每一個兒女心中,都有著一個小小的夢,小夢連著大夢,一個個小夢連接起來,就是一個大大的夢,這,就是中國夢!
實現中國夢,讓中國更加繁榮、富強。讓人們過上更好的生活,所以,請大家不要放棄自己的小夢,每一個人,都有實現夢想的資格!
中國航空航天月桂獎心得感悟范文五偉大的事業孕育了偉大的精神。新一代航天人在攀登科技高峰的偉大征程中,以特有的崇高境界,頑強的意志和杰出的智慧,鑄就了載人航天精神。這就是特別能吃苦、特別能戰斗、特別能攻關、特別能奉獻的精神。這些精神永遠值得我們去學習。
生活上刻苦精神永遠美好。人生之路不可能是永遠平坦的。每個人,總會遇到這樣或那樣的困難和挫折。我們必須要在挫折和困難中奮起。這就需要有刻苦的精神,特別能戰斗和特別能公館的精神了。“吃得苦中苦,方為人上人?!睂W習上刻苦精神永遠美好!
團結就是力量,是治國之本,更是治校之本。試想,一個集體,如果內部不團結,還出現分歧的話,那這個集體會強大嗎?不止這樣,一些有圖搞破壞的人,在這個時候大力進攻,那損失更是不堪設想。
科學與人文并舉。從小,這一句老話就不斷地在我們的耳邊回響:愛科學,學科學,用科學。但是,真正落實到的,又有多少人呢?友人認為,只要學會做人和文化知識就可以了,不用在學什么科學了。先進的科學技術,對一個強大的國家來說,是必不可少的。身為祖國的“花朵”的我們,不但要做到科學與人文并舉,還要做到規范與個性共存!
艱苦的條件錘煉了中國航天人特別能吃苦的精神。中國航天事業是在極其艱苦的條件下起步的。茫茫的戈壁,浩瀚的海洋,廣大航天工作者為了早日實現飛天之夢,不辭勞苦,日曬雨淋,克服了無數的困難,付出巨大的犧牲。嚴酷的挑戰鑄就了中國航天人特別能戰斗的精神,崇高的使命煥發了中國航天人特別能攻關的精神。我們青少年,更應該在學習上多下苦工,好好學習。在生活上、學習上,遇到困難和挫折,不要逃避,不要退縮,要知難而進,一往無前,敢于勝利。有的同學,在生活中遇到了一點點的挫折,就對人生失去了信心和希望,覺得世界上什么都不是好的。于是,就自尋短見,恨離人世。要知道,這個世界是非常美好的,我們要珍惜生命,好好地享受這美麗的人生。就算它是不好的,那也是無可改變的事實。就像航天人員要在嚴峻的環境中訓練一樣,那嚴峻的環境已是無法改變的事實,那只有改變自己,去攻破這個難關。所以,我們不能因為一點點的挫折而放棄自己的使命,而是要在環境中、在艱苦中、在困難中成長,成就自己的人生和使命。學習上也是如此。學習靠的不是小聰明,而是刻苦。讀書要用功,持之以恒地刻苦學習、鉆研,這才是學習上刻苦精神永遠美好的表現。
團結奮斗培育了中國航天人特別能奉賢的精神。我國載人航天工程是中國航天史上規模宏大的系統工程。廣大航天工作者不論前方后方,不計名利得失,履行職責,堅守崗位,形成了強大合力。我們都生活在同一個大集體中,都為了一個共同目標——保護集體,就應該淡泊名利,不計較個人得失,甘于奉賢,團結一心,共創輝煌。“團結就是力量”,這是一股強大的力量,是一股催人前進的力量。有了這股力量,可以排除萬難,勇往向前,達到目標。大至世界全人類、國家,小至班集體、家庭,都要團結。有的同學不顧集體利益,一心只為自己。例如他在拌種來回走動,看見一張桌子跌在地上,他不但不把桌子弄好,而且還殘忍地踢上一兩腳,是桌子雪上加傷。又例如是拔河,內部不團結,那肯定是全軍覆沒。
航天科學技術的理解范文3
關鍵詞:物理教學 創新能力 激發興趣 科學素質
自2004年以來,我縣進行了新課程標準改革, 教師的教育觀念有了很大的轉變,有以前的"應試教育"逐步轉向了以培養學生的創新精神和實踐能力為重點,面向全體學生,促進學生全面發展的"素質教育"。作為物理教師,我們在認真地組織課堂教學的同時,還組織學生開展物理實驗探究創新活動,能進一步調動學生學習的主動性和積極性,開發學生的特長和潛能,培養學生科學素質和創新能力。下面就物理教學中培養學生探究創新能力談談我們的體會。
一、動手參與,激發興趣
學生在學習了基礎知識的基礎上,鼓勵學生自己動手,設計實驗讓學生來驗證一些理論知識,從而更好的理解課本知識,如"鹽水中浮起的雞蛋"、"紙鍋燒水"等。通過這些實驗,既能較好地激發學生的學習興趣,鍛煉學生的動手操作能力,又能幫助學生破除迷信,解放思想,樹立科學的人生觀和價值觀。
在物理實驗中,盡可能多地給學生提供動腦、動手的機會,使學生通過自己設計實驗方案、實驗操作來解決某一實際問題。例如,在學了《密度》后,讓學生通過實驗來觀察牙膏皮展開時和卷起時在水中的浮沉情況,從而更好的理解輪船采用空心法能漂浮在水上的原理。
二、開展小制作、小發明比賽活動,培養學生創造能力和動手能力
科學小制作、小發明活動帶有很強的實踐性、社會性和科技性,有利于學生德智體的全面發展,可以促使學生把動手與動腦、實踐與探索、學習與創造、基礎知識與科技信息密切結合起來,培養了學生各方面能力。根據學校的實際情況,我們積極組織學生利用課外活動時間開展科技制作活動,引導學生利用廢舊材料制作土電話、彈簧測力計、溫度計、密度計、杠桿、飛機機翼等實驗儀器或模型、樓梯電燈開關電路等;對原有的實驗裝置進行改造和創新等,并開展小發明小制作的評比??萍蓟顒拥拈_展,既能鍛煉學生的科技制作能力,又能培養學生的創造精神,提高了學生把科技知識應用于實踐的能力。
三、引導學生閱讀科普讀物,培養科學思維能力
根據學生的知識基礎,教師有針對性指導學生閱讀有關的科普讀物,組織學生注意收集報刊雜志上最新科技發展動態,引導學生在家里定時收聽收音機、收看電視里的科技節目,擴大學生的視野,豐富學生的科技知識,使學生更多地了解科技知識和科技發展的新動向,并定期舉辦"初中物理報"??u比,定期組織"實用物理知識競賽",以調動學生學習、讀書的積極性,培養學生的科技閱讀及寫作能力。
四、舉辦科普知識小競賽,開闊眼界,提高學生的科學素質
科技知識與社會發展、生產、生活緊密聯系在一起,教師認真收集軍事科學、航天技術、通信技術、空間技術、科學家的事例與貢獻等材料,利用活動課分班級或集中舉辦一些科普知識競賽,培養學生熱愛科學的精神。也可以由老師或學生拿出一些專門的時間進行科普知識講座,可以聯系社會生活中的物理,讓學生自己搜集資料并在班上進行專題介紹,還可以利用板報介紹科普知識及物理知識的應用或者利用多媒體向學生展示一些我國的最新科研成果,以培養學生的民族自豪感和愛國主義精神,提高學生學習知識的興趣,培養學生的科技意識。通過引導學生學習現代科學技術的新發展、新成果、新技術,以及現代科學技術的重要應用,使學生意識到現代生活離不開現代科學技術,學生學習現代科學技術的興趣明顯提高,關心現代科學技術信息和社會熱點問題的學生越來越多。
航天科學技術的理解范文4
[關鍵詞]計算機仿真 計算機模擬 虛擬
中圖分類號:U73 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)46-0235-01
隨著計算機技術和網絡技術的飛速發展, 計算機仿真技術和虛擬現實仿真在各行各業得到了廣泛應用, 使用計算機進行仿真的研究和應用也是如火如荼。計算機仿真 (Computer Simulation)又稱計算機模擬 (Computer Analogy), 它是分析和研究系統運行行為、揭示系統動態過程和運動規律的一種重要手段和方法, 是系統仿真的一個重要分支。系統仿真就是建立系統的模型,并在模型上進行實驗的過程。系統仿真技術實質上就是建立仿真模型并進行仿真實驗的技術。因此, 通俗的說, 計算機仿真就是指在實體尚不存在、或者不易在實體上進行實驗的情況下, 對考察對象進行建模, 然后通過計算機編程考察對象在系統參數以及內外環境條件改變的情況, 達到全面了解和掌握考察對象特性的目的。本文主要在介紹計算機仿真技術的基礎上, 談談計算機仿真技術的應用。
1、計算機仿真技術的綜合概述
1.1 計算機仿真技術的定義
計算機仿真系統是建立在現實理論和相關技術的基礎之上的,其中包括信息處理技術、計算機技術以及控制理論、仿真理論等。它是以計算機為載體,以其他物理設備為主要工具,通過建立仿真模型對現實系統進行動態試驗,并結合相關學科知識和信息資料對動態試驗的結果進行分析和研究,以此對抽象問題做出決策。計算機仿真技術已經成為一門新的學科,是利用計算機技術和仿真理論來研究問題對象的重要技術手段和方法。
1.2 計算機仿真技術的發展
自從計算機仿真技術誕生以來,就受到世界各國的廣泛關注和高度重視。它是以計算機為基礎,根據問題對象的實際要求,建立真實的數學模型,并將其轉換成仿真模型。在不同的決策問題下,利用計算機系統來演示運行狀態,從而將抽象問題真實地展現在計算機系統顯示器上,它涉及計算理論、控制理論以及各種實際系統的專業理論知識,并且綜合多學科領域的一項綜合性技術。當前,計算機仿真技術在國防、能源、交通、航空航天等軍事領域和其它領域得到廣泛的應用。計算機仿真技術起源于美國,后來被多個國家引進和推廣,并且將該項技術列為國防軍事重點發展的關鍵技術,由此可見,計算機仿真技術在現代科學技術領域中的地位和作用。
2、計算機仿真的步驟及關鍵技術
計算機仿真的步驟一般為:(1)建立數學模型。應考慮觀測數據的表達和專家的經驗,利用各種手段對計算機進行分析,建立一個特有的數學模型。(2)數據模型的程序化。利用先進的自動編程軟件,進行交互操作,完成數據模型的程序化。(3)仿真實驗。在仿真實驗之前,應提前設置一套詳細的實驗方案,根據具體的要求進行仿真模型的運行,以達到實驗的效果。
目前,計算機仿真計算的關鍵技術主要包括:(1)智能仿真。通過先進的科學技術,把人類的思維行為植入整個仿真過程中,以知識為核心進行不斷的研究、開發,使人工智能和仿真技術有機的結合起來,仿造出與現實相近的景物和物體,以滿足現代人們生活的需求。(2)面向對象的仿真。由人們的主觀意識,通過功能設計研究開發,整合為圖片、動畫,以實現對象能夠清楚的獲取信息,引起系統的活動。(3)人機和諧仿真。從可視化仿真、虛擬仿真和多媒體仿真多個角度反應出計算機仿真的實際作用。(4)分布交互仿真。利用現代計算機網絡技術可實現多方面仿真設備的互連,使時間與空間相互的配合,以達到一種虛擬的仿真環境。
3、計算機仿真技術應用
計算機仿真技術首先在軍事領域得到應用的,目前,它在軍事和民用領域得到了廣泛的應用,以下我們主要討論其應用的幾個主要方面:
3.1軍事領域。主要運用在虛擬戰場、戰場的戰術使用訓練、戰場評估、武器對抗效能評估等。目前這方面的仿真軟件有國內神州普惠的 DWK。
3.2航空航天領域。主要仿真對火箭發射、衛星釋放、太空行走、嫦娥登月等計算機仿真試驗。
3.3教學領域。如通過計算機網絡試驗仿真和教學試驗仿真可以讓學生通過觀看網絡運作動畫、分析網絡性能結果和設計簡單網絡實體,更容易、深入地理解網絡協議和算法的復雜行為,收到更好的教學效果。
3.4工業制造行業的仿真。如機械加工過程,是機械行業進行生產的基礎。利用計算機仿真,有助于發現其機理,為提高機械加工性能提供理論支持。主要包括:汽車制造是機械行業、齒輪設計方面、磨削方面、故障診斷、在疲勞壽命判斷、于刀具設計、微鉆頭設計、滲碳層濃度分布、含間隙機構、空調制冷系統的研制和包裝機械的開發等。
3.5氣象預測領域。這是一個典型的無法進行物理模型試驗的領域,計算機仿真技術成為氣候變化、氣候預測的唯一手段。
3.6社會系統仿真。利用仿真技術可有效的分析我國人口的浮動對社會造成的影響。
3.7醫學領域的仿真。計算機仿真技術以應用與醫學領域,通過具體的模型,進行模擬操作,可實現手術科學化、精確化,服務于民。
3.8經濟管理領域。通過搜集各地方財政收支、股市等運行情況,進行系統化分析,通過計算機仿真技術,可實現國家經濟的宏觀管理。
3.9城市建設領域。利用計算機仿真技術可實現城市建設領域的仿真,使人們更好的了解當地交通運行情況,進而實施有效的規劃。
4、結語
隨著計算機技術的不斷發展,計算機仿真技術在未來的發展道路上將進一步完善和提高,這是計算機仿真技術發展的必然趨勢。因為,仿真技術是以計算機為基礎,加上計算機技術和通信技術的相互融合,進一步促進了社會現代化、信息化發展,在此基礎上,計算機仿真技術必將得到飛速發展。由此可見,計算機仿真技術的應用領域不斷擴大,而且應用效果越來越好,必將成為當今計算機領域發展的新面孔。
參考文獻
[1] 張芹. 計算機仿真技術在教學中的應用探討[J]. 科協論壇(下半月). 2008(03)
[2] 龔小剛. 計算機仿真技術及其應用[J]. 硅谷. 2008(16)
航天科學技術的理解范文5
在學習電磁感應知識時,充分利用教材的閱讀材料介紹磁懸浮列車,磁懸浮列車利用“同名磁極相斥,異名磁極相吸”的原理,使車體完全脫離軌道,騰空行駛,創造了近乎“零高度”空間飛行的奇跡。磁懸浮列車速度高,最高可達500 km/h~600km/h。讓學生感受磁懸浮列車像一只穿梭于城市之間的“飛鳥”,為人們的生活提供著極大的便利,給人們的出行提供更加快捷和便利。
我國新能源領域主要有核能,我國有世界最大的三峽水電工程,利用核能發電。除核能作為新能源之外,還有風能、太陽能、生物質能,現在美國用大量的玉米做生物質能,大大節約了能源。但是中國人多地少,發展生物質還不完善。生物質能的利用依然停留在垃圾焚燒發電、農林廢棄物(如秸稈)發電、生物質液體化(如生物柴油)、生物質燃料等方面。此外我國正在積極對潮汐能、地熱等其他新能源進行研究。學生進一步理解物理知識與技術在社會生活中的廣泛應用,學生在盡情領略物理帶給人們的便捷與舒適的同時,提高對這些的興趣,增強回報社會、服務社會的責任感和使命感,激發愛國主義情懷,增強民族自豪感。
由于對科學技術的不恰當的應用,人類正面臨著溫室效應、能源枯竭、核污染等問題的嚴重威脅。環境污染會給生態系統造成直接的破壞和影響,如沙漠化、森林破壞、也會給生態系統和人類社會造成間接的危害,有時這種間接的環境效應的危害比當時造成的直接危害更大,也更難消除。例如,溫室效應、酸雨臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環境效應。這種由環境污染衍生的環境效應具有滯后性,往往在污染發生的當時不易被察覺或預料到,然而一旦發生就表示環境污染已經發展到相當嚴重的地步。當然,環境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人類環境的質量下降,影響人類的生活質量、身體健康和生產活動。嚴重的污染事件不僅帶來健康問題,也造成社會問題。隨著污染的加劇和人們環境意識的提高,由于污染引起的人群糾紛和沖突逐年增加。學生調查家里、學?;蛏鐓^水域的污染情況,感受到人與自然、人與社會和諧發展的重要性,意識到公民在環境方面的權利和義務,做有責任感的公民。北京奧運會廣泛應用節能減排技術,節約能源、減少二氧化碳排放量。北京射擊館、秦皇島體育場等部門奧運場館的LED照明產品比普通燈具照明節電百分之六十到七十。讓節能環保的理念更加深入人心。
航天科學技術的理解范文6
關鍵詞:生物仿生學;產品設計;仿生設計
一、生物仿生學概述
生物仿生學既是模仿生物的形態或功能結構以實現發明創造的一門科學,主要的目的是提煉自然生物百萬年來進化出的適應機制將其通過現代工業技術移植到所需的領域及產品中以達到預期的實用效果,通過這種方法能夠更好也更高效的實現技術革新。
事實上早在遠古時期的人類就已經發現了仿生的種種益處,早期的人類就已開始借鑒自然界中生物的形態用于工具的制造,例如古時候人類通過模仿魚的形態來造船,也許當時的人們并不明晰這背后的原理,但通過生活中的實踐發現這是行之有效的。到了現代隨著科學技術的發展,人們已經掌握了更多的科學方法來研究自然界中的各種生物,從而更好地掌握了生物結構的內在原理,這便為各個領域的技術發展提供了有效的參照。
二、生物仿生學在產品設計中的應用
仿生是產品設計研發中極為常見的方法和手段,自然界總是給我們帶來驚喜和期待,通過研究自然、感受自然能夠有效地激發出我們無限的創想和靈感,再通過科學手段加以證明和驗偽,最終我們能夠得到科學有效的新型技術用于實現產品的各項功能。而如今對于生物仿生學的研究已涉及到生物表現的各個層面,從最為直觀的外在形態、色彩、肌理到生物精妙的內部結構我們都能以科學的方法加以研究提煉,從中我們汲取了大自然的智慧為我們的生活創造出了高效便利的產品。
(一)生物形態層面的仿生設計
通過進化論的觀點我們可以了解到對于美的感受很大程度上受到了我們的內在基因的影響,由于我們的審美這是在自然界中繁衍生息數百萬年逐漸形成的,這促使我們會對自然界的許多事物都達成了美學上的認可。正因如此,自然界中總有著無限的美意等待著我們去發現,人類文明發展至今已經創造出了無計其數的人造物,經過不斷地探索和嘗試我們力求找到匹配自然之美的設計法則,最為直接的方式就是參考自然物的外在形態,即基于自然生物形態層面的仿生設計,這種方法是以自然界中生物或植物的形態作為造型基礎,再根據產品的功能需要,使產品在功能和造型上能夠得到相應的統一。
而對于形態的提煉上根據設計師的設計意圖既可以是抽象的又或是具象的,這使得造型仿生呈現出兩種截然不同的視覺體驗,而對于設計過程中抽象到具象之間的度的拿捏就要看設計者的個人風格及觀念了。世界上許多知名設計師通過這樣一種形式的設計創作出了許多經典的設計作品(圖1)。
(圖1)
(二)生物色彩層面的仿生設計
再從生物色彩的層面來看,我們視覺器官對于色彩有著極高的敏感度,我們對于環境的認知很大一部分是依靠視覺系統,因此我們往往賦予了色彩很多情感因素。色彩仿生既是提取自然界中的色彩并將其運用在產品設計中使產品達到一定的視覺體驗,甚至會產生相應的聯想,讓產品產生更深語義象征和功能屬性。這種手法在服裝中較為常見,如迷彩(圖2)、豹紋、斑點等都是常被運用的自然界的生物色彩,這些色彩不僅具有時尚氣息還包含著豐富的情感體驗。
(圖2)
(三)生物肌理層面的仿生設計
生物肌理仿生(圖3)與生物色彩仿生有類似之處,很多時候它是建立在色彩仿生的基礎上對其表面質感進一步地深化處理的結果,它不單純考慮視覺上的仿生體驗,而是將自然動植物的表面肌理質感也考慮了進來,這樣不僅在視覺上有所映射,還在觸覺上也能得到更為真實的觸感,這中效果讓人耳目一新,從側面也反應出現代加工技術的卓越成效。
(圖3)
(四)生物結構層面的仿生設計
生物結構仿生是伴隨著仿生學技術的不斷發展,人們對于仿生不再局限在外形上對自然淺層次的模仿。而是從生物奇特的內外結構組織中得到啟發,人們根據生物的構建組織以及運行模式拓展了仿生的一個新的層面,結構仿生設計讓最終的產品具備更為有用的功能意義。
生物自身結構是非常奇特的,它們經過數百萬年的演化成功地經受住了各個時期的災變,并且一直向著更優良的系統進化著,可以說每個現代生物都有著完美的生理機制,人們通過研究它們的結構能夠得到無數的啟發性的發現,很多方面不得不承認自然生物依舊領先于我們人類目前的科學技術。因此通過對生物結構的仿生往往可以解決許多目前面臨的技術難點,這讓生物仿生學在產品設計的領域中再次得到了相當的重視。
結構仿生首先要依據一定的科學理論為研究基礎,簡單地模仿未必能產生預期功效。因此在結構仿生前要對生物相應的結構進行系統的研究,探明其工作原理證明其確實科學有效,再將其原理解構后以現代的工業技術和手段進行重構,使生物結構通過一種新的形式移植到產品設計當中以發揮其原生物結構的功效。
在眾多現代產品設計中我們能夠看到很多已經成熟應用了的結構仿生技術,這些技術里有可以分為外在結構仿生和內部結構仿生。
外在生物結構仿生是通過生物的外在結構作為參照,通過外在的仿生以達到生物該結構組織的相應功能。例如吸盤的設計就屬于外在結構仿生,它以章魚觸手結構為啟發的仿生應用,還有就是魔術貼的設計,也是外在結構仿生的一個極其經典案例,它的靈感來源則是鬼針草的尾部細小倒鉤。這些結構仿生設計如今已經隨處可見,大量應用在了人們的生活中,在潛移默化中給人們的生活平添了許多便利和幫助。
生物內部結構仿生則是通過對生物內部結構的研究,將生物內在的工作原理進行分析,提煉出對于我們有用的結構并運用在設計當中,使我們的設計產生相應的效應。在高新的建筑、航天工業中就大量地充斥著內部結構仿生的技術應用,例如蛋殼屋頂所運用的薄殼結構以及航天工業中的蜂窩結構等這些結構仿生成果都是極為成功的案例,這些新的技術不僅節約了材料并且讓局部的應力性得到顯著的提高,使建筑的造型擁有了更加豐富的想象空間,而航天設備也變得更加輕質,而這些都要歸功于結構仿生技術的發展,這都將為未來設計提供了有效的技術基墊。
目前結構仿生已經廣泛應用在了各類產品的開發中,并收到了很大的成效,可以預見科學技術的不斷提高對于生物外在結構和內部結構的研究也會愈加深入,這將會為人們提供更多參考素材。結構仿生將在未來設計中占有相當的分量。
(五)小結
通過以上的論文我們可以看到仿生設計是極為有效的,無論從造型審美還是功能的實現方面仿生都能發揮出很好的效果,這位我們產品的設計和研發提供了新的出路。正因如此,研究和探索生物仿生學是極有價值的,相信在今后的日常生活中還會有更多的仿生產品涌現出來,為我們的生活提供更多的便利。
三、總結
可以預見隨著生物仿生學的進一步發展,仿生設計在未來蘊含著極大的潛力和機遇,將會有更多的發現和創新來造福于我們的生活。自然界是無比神奇的,而仿生則讓自然與現代工業技術建立了聯系,這是一座工業通往自然的橋梁??梢哉f生物界就是工業創新的一個巨大知識庫,是待我們進一步挖掘的寶藏,對此在研究的同時我們還應當提供相應的保護,這樣才能讓這筆財富可持續地發展下去并為人所用,這是新的機遇也是新的挑戰,如何權衡自然與工業的平衡,這需要所有人的努力,期待未來人與自然共存的美好景象。
作者:俞小龍
【參考文獻】
[1]原研哉.設計中的設計[M].朱鍔譯.濟南:山東人民出版社,2006