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航天測(cè)試發(fā)射專業(yè)人才培養(yǎng)需求分析
近年來(lái),我國(guó)航天發(fā)射任務(wù)明顯增加,載人航天、深空探測(cè)、二代導(dǎo)航、對(duì)地高分、新型運(yùn)載火箭試驗(yàn)、多平臺(tái)發(fā)射等新任務(wù)連續(xù)不斷。航天發(fā)射將呈現(xiàn)出零窗口發(fā)射、連續(xù)多窗口發(fā)射、快速密集發(fā)射、一箭多星發(fā)射、應(yīng)急快速發(fā)射等發(fā)射新局面,參試人員兼崗、多任務(wù)并行情況普遍。高密度航天發(fā)射帶來(lái)參試人員的不足,也對(duì)測(cè)試發(fā)射人才素質(zhì)能力提出更高要求。航天發(fā)射試驗(yàn)任務(wù)涉及部門(mén)多,直接參與試驗(yàn)任務(wù)的指揮和技術(shù)人員眾多,往往需要各級(jí)指揮機(jī)構(gòu)組織協(xié)調(diào)并聯(lián)合決策。航天發(fā)射試驗(yàn)是國(guó)家政治、軍事、經(jīng)濟(jì)利益的集中體現(xiàn),要求萬(wàn)無(wú)一失,而決策的問(wèn)題往往是隱藏很深的技術(shù)問(wèn)題,決策難度大。為了較好地實(shí)施靠前決策和聯(lián)合決策,指揮層次日趨扁平化、管理日趨精細(xì)化,應(yīng)急指揮情況越來(lái)越復(fù)雜、決策能力需求知識(shí)面越來(lái)越寬,迫切需要院校培養(yǎng)新型指技復(fù)合型人才。航天測(cè)試發(fā)射專業(yè)培訓(xùn)對(duì)象主要來(lái)自(或即將分配到)總裝備部三個(gè)航天試驗(yàn)基地、相關(guān)研究院所、二炮部隊(duì)和聯(lián)合作戰(zhàn)相關(guān)部隊(duì)。崗位范圍包括操作手崗位、指揮崗位、機(jī)關(guān)作試參謀崗位及其他與測(cè)試發(fā)射相關(guān)的試驗(yàn)技術(shù)崗位。具體崗位涉及測(cè)試、發(fā)射、指揮、地面設(shè)備管理及氣象保障和勤務(wù)保障任務(wù)以及與之相關(guān)的組織指揮、總體協(xié)調(diào)、任務(wù)分析、諸元計(jì)算、遙外測(cè)及其數(shù)據(jù)處理任務(wù)等。航天測(cè)試發(fā)射專業(yè)人才培養(yǎng)包括任職教育和學(xué)歷教育。任職教育包括現(xiàn)職干部任職教育和生長(zhǎng)干部任職教育,學(xué)歷教育包括本科生教育和研究生教育。不同的培訓(xùn)對(duì)象對(duì)知識(shí)、技能的需求不同,只有掌握不同培訓(xùn)對(duì)象的特點(diǎn),才能在教學(xué)過(guò)程中科學(xué)施教,提高教學(xué)水平。
航天測(cè)試發(fā)射教研訓(xùn)一體化研究
教學(xué)理論研究按照航天測(cè)試發(fā)射任務(wù)對(duì)不同層次人才知識(shí)和技能的需求,探討并構(gòu)建了測(cè)試發(fā)射方向的“多層次、多目標(biāo)、一體化”人才培養(yǎng)體系。通過(guò)定量化培訓(xùn)目標(biāo),設(shè)計(jì)培訓(xùn)方式、培訓(xùn)內(nèi)容、考核方式等,構(gòu)建具體課程、專題的詳細(xì)完整的內(nèi)容體系,嚴(yán)格課程設(shè)計(jì)、課堂設(shè)計(jì)、課件設(shè)計(jì)、試題庫(kù)設(shè)計(jì),制定考核方式等。修改完善了研究生、本科生的培養(yǎng)方案和課程體系;創(chuàng)建了生長(zhǎng)干部任職培訓(xùn)、試驗(yàn)中級(jí)指揮干部任職培訓(xùn)、測(cè)發(fā)總師系統(tǒng)研討班等教學(xué)對(duì)象的培養(yǎng)方案與課程體系。航天測(cè)試發(fā)射人才培養(yǎng)主要服務(wù)于部隊(duì)航天發(fā)射試驗(yàn)任務(wù),因此,針對(duì)航天發(fā)射試驗(yàn)任務(wù)現(xiàn)實(shí)存在的各種問(wèn)題開(kāi)展討論和分析,提出解決問(wèn)題的思路和具體技術(shù)方法,全面拓展“貼近部隊(duì)、深入部隊(duì)、服務(wù)部隊(duì)”的教學(xué)研究。針對(duì)測(cè)試發(fā)射領(lǐng)域知識(shí)廣、測(cè)試發(fā)射可靠性安全性要求高的特殊性,研究并創(chuàng)新了“網(wǎng)絡(luò)型、實(shí)踐型、團(tuán)隊(duì)型”教學(xué)手段。利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)構(gòu)建“網(wǎng)絡(luò)型”教學(xué)平臺(tái),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的不足。按照學(xué)員培訓(xùn)需求和培養(yǎng)目標(biāo),積極組織開(kāi)展實(shí)地參觀、模擬訓(xùn)練等“實(shí)踐型”教學(xué),使其通過(guò)切身感受,擴(kuò)展解決問(wèn)題的思路和方法。通過(guò)研究團(tuán)隊(duì)教學(xué)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),創(chuàng)建了“團(tuán)隊(duì)型”教學(xué)模式。通過(guò)集體討論、集體備課,高度凝練了教學(xué)內(nèi)容;通過(guò)集體指導(dǎo)、重點(diǎn)檢查,大幅提升了課堂設(shè)計(jì)水平;通過(guò)集體監(jiān)督與標(biāo)準(zhǔn)化考核,有力督促了年輕教員的成長(zhǎng)。教學(xué)方法研究在教學(xué)中探索了“問(wèn)題型”專題教學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)了從“收集現(xiàn)實(shí)問(wèn)題——確定教學(xué)內(nèi)容——組建專題教學(xué)組和評(píng)估專家組——設(shè)計(jì)教學(xué)專題——組織學(xué)員研討——完善教學(xué)專題——正式進(jìn)入課堂”,已建成《航天試驗(yàn)技術(shù)》系列專題、《航天發(fā)射安全性可靠性》系列專題、《航天試驗(yàn)指揮》系列專題、《航天裝備應(yīng)用》系列專題等。在教學(xué)中強(qiáng)化了“案例型”專題教學(xué)方法,航天測(cè)試發(fā)射是一項(xiàng)復(fù)雜的大系統(tǒng)工程,在過(guò)去的幾十年中積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),將這些典型實(shí)踐進(jìn)行歸納,挑選合適的實(shí)踐作為案例教學(xué)。為此,針對(duì)航天測(cè)試發(fā)射教學(xué),探索了“案例型”教學(xué)。案例教學(xué)的關(guān)鍵是選擇好的案例,在選擇案例時(shí)應(yīng)注重啟發(fā)性、典型性、真實(shí)性和故事性。例如在《航天發(fā)射故障診斷》、《可靠性工程》、《安全性工程》課程時(shí),通過(guò)典型的國(guó)內(nèi)外大量的衛(wèi)星發(fā)射、載人航天、載人探月、星際探測(cè)等航天任務(wù)實(shí)際案例,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)員主動(dòng)思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的意識(shí),激發(fā)了對(duì)航天發(fā)射事業(yè)的熱愛(ài)。對(duì)測(cè)試發(fā)射重大現(xiàn)實(shí)問(wèn)題創(chuàng)建了“研究型”教學(xué)方法。測(cè)試發(fā)射專業(yè)教學(xué)中除了通過(guò)集體授課解決共性問(wèn)題,更多是采取課題研究的方式解決個(gè)性問(wèn)題,即采用“研究型”教學(xué)方式。通過(guò)組織觀摩優(yōu)秀教員的授課、精品課程的建設(shè),組織學(xué)習(xí)優(yōu)秀論文,探討提高教學(xué)的思路和方法。通過(guò)資助教員開(kāi)展教學(xué)研究課題,針對(duì)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)。對(duì)于任職教育學(xué)員,按照預(yù)先收集的測(cè)試發(fā)射相關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,學(xué)員自愿組合成課題研究小組,導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)員組針對(duì)特定問(wèn)題進(jìn)行研究。對(duì)于學(xué)歷教育,采用課程小論文的形式,針對(duì)某一個(gè)特定問(wèn)題開(kāi)展研究,提高其解決問(wèn)題的綜合素質(zhì)。師資隊(duì)伍建設(shè)研究構(gòu)建了“首席教授+專業(yè)方向帶頭人+中青年骨干”教研訓(xùn)團(tuán)隊(duì)。學(xué)科師資隊(duì)伍由17人構(gòu)成,擁有多個(gè)獨(dú)具特色的研究方向,為人才培養(yǎng)保證了充足的師資力量。由航天測(cè)試發(fā)射學(xué)科首席教授牽頭,以各專業(yè)方向責(zé)任教授為組長(zhǎng),以高職和中青年骨干為核心,構(gòu)建多個(gè)教研訓(xùn)團(tuán)隊(duì)。通過(guò)定期召開(kāi)會(huì)議,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,共同商討解決問(wèn)題的措施和辦法,并為學(xué)院教學(xué)改革出謀劃策,從而極大地發(fā)揮了教研訓(xùn)團(tuán)隊(duì)的集體力量。采取“調(diào)研+代職+參與任務(wù)+進(jìn)修+引進(jìn)+外聘”方式強(qiáng)化師資力量。通過(guò)組織和鼓勵(lì)教員走出校門(mén),進(jìn)入航天試驗(yàn)部隊(duì)、航天工業(yè)部門(mén)代職鍛煉、接受培訓(xùn),了解學(xué)員所需,了解產(chǎn)品、了解工程化過(guò)程。目前,航天測(cè)試發(fā)射專業(yè)師資隊(duì)伍的知識(shí)結(jié)構(gòu)比較完善,覆蓋了從裝備的使用操作、工程技術(shù)到頂層設(shè)計(jì)與規(guī)劃等方面的知識(shí),基本滿足了任職教育和學(xué)歷教育的需求。制定“傳幫帶+競(jìng)爭(zhēng)上崗+公平考核”激勵(lì)制度。教學(xué)質(zhì)量的提升也取決于合理的激勵(lì)制度。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的高職教員,要發(fā)揮“傳幫帶”的作用,要對(duì)搞得好的高職教員實(shí)行合理獎(jiǎng)勵(lì)。同時(shí),對(duì)于授課教員,采用“競(jìng)爭(zhēng)上崗”的方式,促進(jìn)高職教員,鼓勵(lì)年輕教員,提高整體授課質(zhì)量。對(duì)于教學(xué)質(zhì)量的評(píng)估需要做到“公平考核”,由授課質(zhì)量專家組、學(xué)員按照一系列指標(biāo)打分,結(jié)合教員自評(píng),給出綜合評(píng)定成績(jī)。另一方面,通過(guò)凈化競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,制定合理的獎(jiǎng)懲制度,積極調(diào)動(dòng)教員的積極性,杜絕“等、混、差”的消極思想。教研訓(xùn)一體化平臺(tái)建設(shè)研究為提高測(cè)試發(fā)射教學(xué)質(zhì)量,需要為教員、研究生學(xué)員和總師班學(xué)員的科研和技術(shù)推演提供一個(gè)平臺(tái);需要為學(xué)歷教育和生長(zhǎng)干部任職教育學(xué)員的指揮、操作和技術(shù)學(xué)習(xí)提供一個(gè)平臺(tái);需要為輪訓(xùn)班學(xué)員學(xué)習(xí)測(cè)試發(fā)射新技術(shù)提供一個(gè)平臺(tái);需要為中級(jí)指揮學(xué)員進(jìn)行指揮演練提供一個(gè)平臺(tái);需要為多層次學(xué)員聯(lián)合演練提供一個(gè)平臺(tái)。為此,開(kāi)展了航天測(cè)試發(fā)射教研訓(xùn)一體化平臺(tái)構(gòu)建研究。通過(guò)將已有試驗(yàn)設(shè)施設(shè)備、科研試驗(yàn)設(shè)備、學(xué)科建設(shè)新購(gòu)設(shè)備、教學(xué)科研訓(xùn)練軟件系統(tǒng),按照模塊化、功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化等原則集成,構(gòu)建了航天測(cè)試發(fā)射教研訓(xùn)一體化平臺(tái)。使得測(cè)試發(fā)射方向的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備得到系統(tǒng)改造,教學(xué)環(huán)境得到進(jìn)一步完善,科研環(huán)境得到極大加強(qiáng),訓(xùn)練環(huán)境得到全面升級(jí)。航天測(cè)試發(fā)射教研訓(xùn)一體化平臺(tái)主要新建項(xiàng)目包括:航天測(cè)試發(fā)射指揮模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、新一射場(chǎng)測(cè)發(fā)信息檢測(cè)分析系統(tǒng)、CZ-3A系列運(yùn)載火箭多路測(cè)試信息采集處理系統(tǒng)、運(yùn)載火箭遙測(cè)數(shù)據(jù)判讀系統(tǒng)、CZ-3B運(yùn)載火箭控制系統(tǒng)模擬器等。如航天測(cè)試發(fā)射指揮模擬訓(xùn)練系統(tǒng)用于對(duì)運(yùn)載火箭測(cè)試發(fā)射操作、組織指揮級(jí)技術(shù)勤務(wù)保障等方面的訓(xùn)練,系統(tǒng)主要包括發(fā)射站指揮所分系統(tǒng),以及運(yùn)載火箭控制、動(dòng)力、利用、遙測(cè)、外安、勤務(wù)等模擬訓(xùn)練分系統(tǒng)。該模擬訓(xùn)練系統(tǒng)為本科生、研究生、生長(zhǎng)干部、測(cè)試發(fā)射中級(jí)指揮干部等提供了良好的訓(xùn)練環(huán)境。
航天測(cè)試發(fā)射教研訓(xùn)一體化實(shí)踐
本人通過(guò)平面解析幾何的教學(xué),現(xiàn)總結(jié)出解決平面解析幾何問(wèn)題的幾點(diǎn)想法:
一、重視“數(shù)形結(jié)合”的數(shù)學(xué)思想
數(shù)形結(jié)合的思想,其實(shí)質(zhì)是將抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀的圖像結(jié)合起來(lái),關(guān)鍵是代數(shù)問(wèn)題與圖形之間的相互轉(zhuǎn)化,它可以使代數(shù)問(wèn)題幾何化,幾何問(wèn)題代數(shù)化。于是用代數(shù)方法解決幾何問(wèn)題或借助幾何圖形性質(zhì)解決代數(shù)問(wèn)題的思想方法――形數(shù)結(jié)合的思想方法誕生。
例如:直線L的方程為:x=-p/2(P)0),橢圓中心D(2+p/2,0),焦點(diǎn)在x軸上,長(zhǎng)半軸為2,短半軸為1,它的左頂點(diǎn)為A。問(wèn)p在什么范圍內(nèi)取值,橢圓上有四個(gè)不同的點(diǎn),它們中每一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)A的距離等于該點(diǎn)到直線L的距離?
[分析]由拋物線定義,可將問(wèn)題轉(zhuǎn)化成:p為何值時(shí),以A為焦點(diǎn)、L為準(zhǔn)線的拋物線與橢圓有四個(gè)交點(diǎn),再聯(lián)立方程組轉(zhuǎn)化成代數(shù)問(wèn)題(研究方程組解的情況)。
[解]由已知得:a=2,b=1,A(p/2,0),設(shè)橢圓與雙曲線方程
[注]本題將曲線有交點(diǎn)的幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程有實(shí)解的代數(shù)問(wèn)題。一般地,當(dāng)給出方程的解的情況求參數(shù)的范圍時(shí)可以考慮應(yīng)用了“判別式法”,其別要注意解的范圍。另外,“定義法”、“數(shù)形結(jié)合法”、“轉(zhuǎn)化思想”、“方程思想”等知識(shí)都在本題進(jìn)行了綜合運(yùn)用。
平面解析幾何要完成的兩大任務(wù):一是,根據(jù)曲線的幾何條件,把它的代數(shù)形式表示出來(lái);二是,通過(guò)曲線的方程來(lái)討論它的幾何性質(zhì)。
關(guān)注1:怎樣把幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問(wèn)題?
首先,在復(fù)習(xí)中,要主動(dòng)地去理解幾何對(duì)象的本質(zhì)特征。這是實(shí)現(xiàn)幾何問(wèn)題代數(shù)化的基礎(chǔ)和落腳點(diǎn)。平面解析幾何畢竟是幾何,決不能忽視對(duì)幾何對(duì)象的幾何特征的認(rèn)識(shí)與理解。其次,完成好幾何問(wèn)題向代數(shù)問(wèn)題的轉(zhuǎn)化,還要善于將幾何性質(zhì)通過(guò)代數(shù)形式表達(dá)出來(lái)。教師在教學(xué)中要有意識(shí)地找一些幾何對(duì)象的常見(jiàn)、比較典型的幾何特征,進(jìn)行有針對(duì)性的代數(shù)化訓(xùn)練。
關(guān)注2:提高將“代數(shù)結(jié)論”向“幾何結(jié)論”的轉(zhuǎn)化的意識(shí)和能力。在解析幾何的復(fù)習(xí)中,只有重視對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題的關(guān)注,才能深刻領(lǐng)悟到解析幾何的思維方法,并努力嘗試應(yīng)用這種思維模式去解決問(wèn)題,如此才有可能使解析幾何的最后復(fù)習(xí)落到實(shí)處。
例如:(2006年上海春卷)學(xué)校科
技小組在計(jì)算機(jī)上模擬航天器變軌返
回試驗(yàn).設(shè)計(jì)方案如圖:航天器運(yùn)行(按順時(shí)針?lè)较?的軌跡方程為x2+y2=1,變軌(即航天器運(yùn)行軌跡由橢 圓變?yōu)閽佄锞€)后返回的軌跡是以y軸
為對(duì)稱軸、M(O,64/7)為頂點(diǎn)的拋物線
的實(shí)線部分,降落點(diǎn)為D(8,0).觀測(cè) 點(diǎn)A(4,0)、B(6,0)同時(shí)跟蹤航天器。
(1)求航天器變軌后的運(yùn)行軌跡所在的曲線方程;
(2)試問(wèn):當(dāng)航天器在軸上方時(shí),
觀測(cè)點(diǎn)測(cè)得離航天器的距離分別為多少時(shí),應(yīng)向航天器發(fā)出變軌指令?
二、用數(shù)學(xué)思想方法指導(dǎo)平時(shí)的教學(xué)
在問(wèn)題解決中運(yùn)用思想方法,提高學(xué)生自覺(jué)運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法的意識(shí)。
注意分析,探求解題思路時(shí)數(shù)學(xué)思想方法的運(yùn)用。解題的過(guò)程就是在數(shù)學(xué)思想的指導(dǎo)下,合理聯(lián)想提取相關(guān)知識(shí),調(diào)用一定數(shù)學(xué)方法加工、處理題設(shè)條件,逐步縮小題設(shè)與所求問(wèn)的差異的過(guò)程。也可以說(shuō)是運(yùn)用化歸思想的過(guò)程,解題思想的探求是運(yùn)用思想方法分析解決問(wèn)題的過(guò)程。注意數(shù)學(xué)思想方法在解決典型問(wèn)題中的運(yùn)用。
例如已知橢圓c的方程為y2/b2=1的兩條漸近線為l1、l2,過(guò)橢圓c的右焦點(diǎn)F作直線l,使ll1,又l2與交于P點(diǎn),設(shè)l與橢圓c的兩交點(diǎn)從左到右依次為B、A(如圖所示)。
求:|PB|/|PA|的大值,取得最大值時(shí)橢圓c的率心率e的值
[解]解析:設(shè)C的半焦距為c,由對(duì)稱性,不妨設(shè)l1。:y=b/ax,l2:y=b/ax 由
的右準(zhǔn)線a=a2上.
設(shè)點(diǎn)A內(nèi)分有向線段FP的比為l,由定比分點(diǎn)坐標(biāo)公式求出點(diǎn)A的坐標(biāo)為
點(diǎn)A在橢圓c上,將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入橢圓方程化簡(jiǎn),整理,有(c2+λa2)λ2a2=a2c2(1+λ)2,兩邊同除以a4。由 e=a/e得(e2+λ)2,=e2(1+λ)2
分別過(guò)A、B作橢圓c的右準(zhǔn)線的 垂線,垂足分別為N、M.
基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心的主動(dòng)型教學(xué)模式和課程體系設(shè)置方法,其最初是由加拿大的麥克馬斯特大學(xué)(McMasterUniversity)醫(yī)學(xué)院于20世紀(jì)60年代在醫(yī)學(xué)課程教改中逐步形成并提煉出來(lái)的。在PBL中,教師根據(jù)課程要求和學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)預(yù)先定義一個(gè)不完整的或劣構(gòu)的問(wèn)題,然后讓學(xué)生進(jìn)行研究,理論聯(lián)系實(shí)際,運(yùn)用已掌握的知識(shí)和技能提出解決問(wèn)題的可行方案,讓學(xué)生親身參與問(wèn)題求解的每一個(gè)步驟和知識(shí)構(gòu)建的過(guò)程,從而將其先前獲得的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)很好地整合起來(lái),使已有知識(shí)結(jié)構(gòu)得到完善的同時(shí)達(dá)到對(duì)新知識(shí)的理解與掌。
1.目標(biāo)和基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)法的特點(diǎn)。
基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)方法的主要目標(biāo)不僅僅是讓學(xué)生獲得知識(shí),并且要運(yùn)用知識(shí)。PBL重視模型和問(wèn)題的解決。它試圖模擬現(xiàn)實(shí)生活中的工程研究和開(kāi)發(fā)過(guò)程。Barrows這樣描述PBL的主要特點(diǎn):(1)學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心的,即學(xué)生選擇怎樣去學(xué)習(xí)和他們想要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。(2)學(xué)習(xí)在小團(tuán)體中展開(kāi)并且提倡協(xié)作學(xué)習(xí)。(3)老師是促進(jìn)者、引導(dǎo)者或教練。(4)問(wèn)題形成組織重點(diǎn)并刺激學(xué)習(xí)。(5)問(wèn)題是拓展真正的問(wèn)題解決能力的工具。(6)新的信息是通過(guò)自學(xué)獲得的。
2.PBL工程教育案例———麻省理工學(xué)院航空航天工程系。
幾年前,在麻省理工學(xué)院的航空航天系成立了一個(gè)由教師和科研人員組成的新戰(zhàn)略計(jì)劃小組,專門(mén)負(fù)責(zé)課程改革。為了強(qiáng)調(diào)教育以學(xué)生為中心,討論小組花費(fèi)了一定的時(shí)間和精力通過(guò)對(duì)項(xiàng)目和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行驗(yàn)收,設(shè)計(jì)了新的教學(xué)方法,建造與之配套的實(shí)驗(yàn)室。盡管基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)是關(guān)鍵,但它不是課程組織的原則。新的航空航天工程課程以現(xiàn)實(shí)生活中產(chǎn)品完整的生命周期工程為背景,即構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和執(zhí)行(CDIO),結(jié)合設(shè)計(jì)建造經(jīng)驗(yàn),貫穿于整個(gè)項(xiàng)目中。接下來(lái)就是從簡(jiǎn)單的項(xiàng)目到高度復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)建立過(guò)程,以及從中取得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。第一年,在《航空航天設(shè)計(jì)導(dǎo)論》課上,學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)、構(gòu)思并且試飛的由無(wú)線電控制浮空飛行器(LTA)。第二年,在《聯(lián)立工程學(xué)》課上,學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)、搭建并且試飛了無(wú)線電控制的電推力飛行器。在一些比較深入的課程例如《空氣動(dòng)力學(xué)》課上,從工廠或者政府以往項(xiàng)目中提出航空工業(yè)中很常見(jiàn)一個(gè)實(shí)際的問(wèn)題,像是以洛克希德•馬丁戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)系統(tǒng)為模板提供項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。高級(jí)課程完全利用基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)方法,如:《實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室空間系統(tǒng)工程》、《CDIO高等課程》。在這些PBL體驗(yàn)中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己感興趣的問(wèn)題,通過(guò)做實(shí)驗(yàn)找到解決方法,并用多學(xué)科方法設(shè)計(jì)出復(fù)雜系統(tǒng)。麻省理工學(xué)院航空航天系“復(fù)雜系統(tǒng)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室”的主任提出了一個(gè)對(duì)于基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)方法的分類框架。它將問(wèn)題分為四個(gè)等級(jí),給出了解決基礎(chǔ)科學(xué)及先進(jìn)工程課題的系統(tǒng)方法。一級(jí):?jiǎn)栴}集。問(wèn)題集是指在大多數(shù)工程課程中發(fā)現(xiàn)的傳統(tǒng)問(wèn)題。它們往往具有一定的結(jié)構(gòu)與較成熟的解決方案(至少問(wèn)題的設(shè)計(jì)者知道)。所有學(xué)生解決同樣的問(wèn)題,有時(shí)獨(dú)自解決,有時(shí)以小組形式解決。問(wèn)題需要在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)解決。二級(jí):小型實(shí)驗(yàn)。小型實(shí)驗(yàn)是指在結(jié)構(gòu)化問(wèn)題下的實(shí)驗(yàn)課。例如測(cè)量或觀察某種工程現(xiàn)象或數(shù)據(jù)。這些問(wèn)題在一或兩個(gè)學(xué)期內(nèi)解決,可以“重復(fù)地進(jìn)行”,也就是說(shuō),每個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)解決與其他團(tuán)隊(duì)同樣的問(wèn)題。在麻省理工學(xué)院有許多例子,如《聯(lián)立工程學(xué)》課上的桁架實(shí)驗(yàn)室,《空氣動(dòng)力學(xué)》課上對(duì)在風(fēng)洞中的流速計(jì)的校準(zhǔn),《航空航天設(shè)計(jì)導(dǎo)論》課上對(duì)空氣動(dòng)力減速器的各種測(cè)試。三級(jí):大型實(shí)驗(yàn)。比起前幾個(gè)階段,這個(gè)階段的問(wèn)題需要更長(zhǎng)的時(shí)間去解決,可能會(huì)耗費(fèi)幾周或整個(gè)學(xué)期。到了這個(gè)階段問(wèn)題明顯復(fù)雜了很多,需要更多的規(guī)劃和教員支持。在麻省理工學(xué)院有許多如是例子:《實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室》課上的風(fēng)洞試驗(yàn)、飛行器模型項(xiàng)目,《空氣動(dòng)力學(xué)》課上的機(jī)械項(xiàng)目,《航空航天教育導(dǎo)論》課上的輕于空氣的飛艇,《聯(lián)立工程學(xué)》課上的電動(dòng)飛行器設(shè)計(jì)等。四級(jí):頂級(jí)CDIO實(shí)驗(yàn)。這個(gè)階段在系統(tǒng)中整合了核心工程的頂級(jí)實(shí)驗(yàn)。麻省理工學(xué)院的航空航天工程項(xiàng)目用構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-操作(CDIO)的方法來(lái)設(shè)法更接近于實(shí)際工程。在頂級(jí)實(shí)驗(yàn)中,工程的四個(gè)階段都將涉及。頂級(jí)實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目均為研究的重點(diǎn),需要更多的資金,工程的復(fù)雜度和依賴經(jīng)驗(yàn)的程度也很高。例如麻省理工學(xué)院的自主衛(wèi)星光學(xué)陣列項(xiàng)目和磁控編隊(duì)飛行器。四級(jí)的項(xiàng)目需要學(xué)生、老師和研究員花費(fèi)三個(gè)學(xué)期去完成??梢钥闯鋈?jí)和四級(jí)問(wèn)題的解決過(guò)程是由學(xué)生主導(dǎo)的、不受約束的、復(fù)雜的、多方面的且具有很高的主動(dòng)性過(guò)程,符合之前所說(shuō)的PBL標(biāo)準(zhǔn)。然而一級(jí)和二級(jí)中的項(xiàng)目體驗(yàn)過(guò)程更結(jié)構(gòu)化,在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生體驗(yàn)到關(guān)于問(wèn)題構(gòu)想的有用指導(dǎo),使用工具進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)?;趩?wèn)題的學(xué)習(xí)方法和設(shè)計(jì)-制造經(jīng)驗(yàn)貫穿了整個(gè)麻省理工學(xué)院航空航天工程系的本科生階段。使用四個(gè)等級(jí)的框架來(lái)層次化PBL體驗(yàn)過(guò)程確保了從高度結(jié)構(gòu)化問(wèn)題到無(wú)約束和復(fù)雜問(wèn)題情況的合理推廣。
3.基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)方法的評(píng)估。
基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)方法的評(píng)估是多模式和長(zhǎng)期性的。這些方法包括實(shí)驗(yàn)室期刊、技術(shù)簡(jiǎn)報(bào)、設(shè)計(jì)審查、技術(shù)報(bào)告、團(tuán)隊(duì)協(xié)作評(píng)估、設(shè)計(jì)作品、互評(píng)和自評(píng)。教師的角色主要是顧問(wèn)和指導(dǎo)員,以及在學(xué)習(xí)過(guò)程中為學(xué)生提供大量反饋信息。在《航空航天設(shè)計(jì)導(dǎo)論》課上,學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)、制造并試飛由無(wú)線電控制的浮空飛行器,設(shè)計(jì)審查作品和最后的評(píng)估工作都是由飛行器競(jìng)賽的方式進(jìn)行。在《綜合工程》課的飛行器設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,二年級(jí)學(xué)生分析在問(wèn)題集中與氣動(dòng)性能、穩(wěn)定性和推進(jìn)裝置有關(guān)的問(wèn)題,并動(dòng)手組裝和試飛無(wú)線電控制的電推力飛行器。與第一年的課程相似,評(píng)估手段包括問(wèn)題集、設(shè)計(jì)審查以及最后的一場(chǎng)比賽。除了評(píng)估認(rèn)知能力的培養(yǎng)效果,情感變化也要被評(píng)估。評(píng)估學(xué)生們?cè)趩?wèn)題處理過(guò)程中的信心、參與到解決具有挑戰(zhàn)性問(wèn)題中的意愿和控制問(wèn)題解決進(jìn)展的感覺(jué)也很重要。這些情感變化可以通過(guò)觀察、訪談、作品、期刊和其他形式的自評(píng)進(jìn)行評(píng)估。
二、小衛(wèi)星平臺(tái)與基于PBL的航天工程教育創(chuàng)新結(jié)合途徑
在全球化大背景下,除去意識(shí)形態(tài)的差別,世界人才的標(biāo)準(zhǔn)正趨于統(tǒng)一。根據(jù)著名的CDIO(Con-ceive-Design-Implement-Operate,即:構(gòu)想-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)作)工程教育模型,工程教育包括以下幾大培養(yǎng)目標(biāo):掌握深厚的基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用技術(shù);善于構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作新產(chǎn)品或系統(tǒng)的能力;承擔(dān)和實(shí)施復(fù)雜系統(tǒng)工程的能力;適應(yīng)現(xiàn)代團(tuán)隊(duì)協(xié)作開(kāi)發(fā)模式及其開(kāi)發(fā)環(huán)境。這些目標(biāo)是直接參照工業(yè)界的需求而制定的,它實(shí)際上定義了現(xiàn)代工程技術(shù)人員的素質(zhì)構(gòu)成。
1.小衛(wèi)星作為航天工程教育的意義。
小衛(wèi)星為空間發(fā)展提供了的一條新途徑,這是與以往基于傳統(tǒng)空間開(kāi)發(fā)模式的“政府導(dǎo)向的大型項(xiàng)目”完全不同的。此外,NASA已經(jīng)開(kāi)展了很多項(xiàng)目為大學(xué)提供發(fā)射機(jī)會(huì),讓他們逐漸學(xué)會(huì)如何開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)衛(wèi)星。超小型衛(wèi)星計(jì)劃是其中一個(gè)著名的案例,選定十所大學(xué)并給予他們項(xiàng)目資金,最終的成品將搭載航天飛機(jī)發(fā)射上天。憑借多年的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),一些大學(xué)已經(jīng)能夠制造衛(wèi)星,甚至出售衛(wèi)星給其他大學(xué)或國(guó)家。小衛(wèi)星為大型衛(wèi)星上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的一些任務(wù)提供了一條新的實(shí)現(xiàn)途徑。一定數(shù)目的小衛(wèi)星協(xié)作是一個(gè)非常重要的概念,通常被稱為“星座”或“編隊(duì)飛行”。這種多衛(wèi)星體系的優(yōu)點(diǎn)是容錯(cuò)量大、重構(gòu)能力強(qiáng)、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性好。
2.基于小衛(wèi)星平臺(tái)的航天工程教育項(xiàng)目。
小衛(wèi)星的操作訓(xùn)練為大學(xué)生的太空教育提供了一個(gè)特別的機(jī)會(huì),讓他們能夠體驗(yàn)從任務(wù)創(chuàng)建、衛(wèi)星設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、發(fā)射、運(yùn)行,直到結(jié)果的分析的整個(gè)太空項(xiàng)目周期。同時(shí)他們還能從這些項(xiàng)目中學(xué)到項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等重要技能。小衛(wèi)星項(xiàng)目不僅對(duì)教育有益,而且有望成為太空技術(shù)發(fā)展與商業(yè)運(yùn)營(yíng)中的一名新成員。
(1)日本衛(wèi)星設(shè)計(jì)大賽。
上世紀(jì)90年代初期,日本的大學(xué)小衛(wèi)星研究項(xiàng)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)和歐洲各國(guó)。然而,在意識(shí)到了小衛(wèi)星在教育和技術(shù)發(fā)展上的重要性后,日本國(guó)內(nèi)開(kāi)始大力推動(dòng)高校小衛(wèi)星設(shè)計(jì)-制造計(jì)劃。第一個(gè)里程碑是“衛(wèi)星設(shè)計(jì)大賽”。1992年三個(gè)學(xué)術(shù)社團(tuán)共同成立了大賽組委會(huì),他們分別是JSME、JSASS與IEICE。經(jīng)過(guò)一年時(shí)間的準(zhǔn)備,于1993年舉辦了第一屆比賽。這項(xiàng)比賽的目的是為更多的大學(xué)生提供參與太空項(xiàng)目的機(jī)會(huì),同時(shí)鼓勵(lì)一流大學(xué)開(kāi)始進(jìn)行實(shí)體衛(wèi)星的制造項(xiàng)目。評(píng)審項(xiàng)目分成兩大類,創(chuàng)意類評(píng)審該項(xiàng)目的創(chuàng)意與想法,設(shè)計(jì)類評(píng)審衛(wèi)星設(shè)計(jì)的可實(shí)現(xiàn)性。提交的項(xiàng)目首先會(huì)進(jìn)行初步的評(píng)審,合格的項(xiàng)目才能入圍最終的決賽。屆時(shí),將進(jìn)行衛(wèi)星模型的展示和評(píng)審。優(yōu)秀的作品將獲得“設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”、“創(chuàng)意獎(jiǎng)”以及三大學(xué)術(shù)社團(tuán)頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)。大賽每年都會(huì)收到20到30個(gè)創(chuàng)意獨(dú)特的項(xiàng)目。
(2)大學(xué)空間系統(tǒng)研討會(huì)(USSS)以及CanSat項(xiàng)目。
USSS始于1998年,每年11月由JUSTSAP小衛(wèi)星工作組在夏威夷舉辦。研討會(huì)的形式十分獨(dú)特,出席會(huì)議的日本和美國(guó)的大學(xué)首先提出自己衛(wèi)星項(xiàng)目的構(gòu)想,以及各大學(xué)自身的科研實(shí)力,然后將具有相同興趣、能力或科研實(shí)力的大學(xué)進(jìn)行組隊(duì)。各組展開(kāi)討論,在一天半的研討會(huì)后,各組需要向其他組展示他們的項(xiàng)目設(shè)計(jì)書(shū)。這些項(xiàng)目要在USSS結(jié)束后的一年內(nèi)實(shí)施,他們的成果將在下一年的USSS上展示。其中最成功的項(xiàng)目就是CanSa(t罐裝衛(wèi)星)項(xiàng)目了。CanSat項(xiàng)目是1998年由特維格教授提出的。在最初的計(jì)劃中,每所大學(xué)都要制造一個(gè)350mL飲料罐大小的微型衛(wèi)星,衛(wèi)星將被發(fā)射到軌道上,在下一年的USSS上進(jìn)行控制操作。
(3)立方體衛(wèi)星。
立方體衛(wèi)星項(xiàng)目由特維格教授在1999年的USSS大會(huì)上提出。立方體衛(wèi)星為重1kg,長(zhǎng)寬高均為10cm的微型衛(wèi)星。每所大學(xué)制作的立方體衛(wèi)星都被放在一個(gè)名為“P-POD”的盒形載體內(nèi),它由俄羅斯的“第聶伯”火箭裝載發(fā)射升空。為了減少立方體衛(wèi)星和P-POD之間的機(jī)械和電氣接口,P-POD釋放機(jī)制設(shè)置得非常簡(jiǎn)單:當(dāng)P-POD的門(mén)打開(kāi),里面的立方體衛(wèi)星就被P-POD末端的彈簧彈出。東京大學(xué)和東京工業(yè)大學(xué)已經(jīng)開(kāi)始了立方體衛(wèi)星項(xiàng)目,并大致完成了設(shè)計(jì)和EM級(jí)別的模型制造。這些大學(xué)的學(xué)生已經(jīng)在立方體衛(wèi)星項(xiàng)目中獲得了微型衛(wèi)星開(kāi)發(fā)的基本專業(yè)知識(shí)。但他們現(xiàn)在需要面臨新的挑戰(zhàn):如何使用現(xiàn)成的廉價(jià)的部件設(shè)計(jì)可靠的空間系統(tǒng),如何進(jìn)行空間環(huán)境試驗(yàn)(如真空熱或輻射試驗(yàn))并獲得試驗(yàn)結(jié)果,以及如何處理更大的風(fēng)險(xiǎn),更多的人力資源、時(shí)間和成本。目前計(jì)劃于2002年底發(fā)射第一個(gè)立方體衛(wèi)星。
(4)歐洲大學(xué)生月球軌道航天器。
歐洲大學(xué)生月球軌道航天器ESMO是歐空局教育衛(wèi)星計(jì)劃的第四項(xiàng)任務(wù),它是基于“歐洲大學(xué)生太空探索與技術(shù)倡議”計(jì)劃中的“SSETI-Express”衛(wèi)星。ESMO項(xiàng)目是為了吸引和培養(yǎng)下一代的月球與其他行星的工程師和科學(xué)家。航天器有效載荷包括:船載液壓雙組元推進(jìn)系統(tǒng),用船從地球同步軌道通過(guò)“日地系統(tǒng)中的拉格朗日點(diǎn)L1”轉(zhuǎn)移到繞月運(yùn)行軌道的過(guò)程,歷時(shí)3個(gè)月;表面光學(xué)成像的窄角相機(jī)和一個(gè)用于測(cè)繪全球引力場(chǎng)的子衛(wèi)星,將在歷時(shí)超過(guò)6個(gè)月的時(shí)間里執(zhí)行測(cè)量任務(wù);可供選擇的載荷還包括一個(gè)生物實(shí)驗(yàn)和一個(gè)微波輻射計(jì)。ESMO項(xiàng)目是未來(lái)歐洲的科學(xué)和勘探計(jì)劃的一個(gè)強(qiáng)大的動(dòng)手教育和公共宣傳工具。它是一個(gè)面向大學(xué)生的項(xiàng)目,訓(xùn)練和培養(yǎng)了下一代的月球任務(wù)的工程師和科學(xué)家。
三、建立基于PBL的航天工程教育實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和培養(yǎng)范式
我國(guó)在“十二五”規(guī)劃中提出了“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略”,要“圍繞提高科技創(chuàng)新能力、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家,以高層次創(chuàng)新型科技人才為重點(diǎn),造就一批世界水平的科學(xué)家、科技領(lǐng)軍人才、工程師和高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。實(shí)施PBL教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,由于受國(guó)情、傳統(tǒng)教育教學(xué)模式和人才培養(yǎng)機(jī)制的約束,在中國(guó)工科大學(xué)中實(shí)施PBL教學(xué)存在問(wèn)題案例少、實(shí)施成本高、評(píng)價(jià)方式單一和師生角色僵化等問(wèn)題,因此,需要根據(jù)我國(guó)工程教育的現(xiàn)狀和國(guó)情對(duì)PBL教學(xué)進(jìn)行本地化處理,不能生搬硬套,具體來(lái)講有以下幾個(gè)方面需要注意。
1.樹(shù)立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。
樹(shù)立以學(xué)生為中心的教學(xué)理念是實(shí)施PBL教學(xué)的前提條件,PBL強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,作為PBL教學(xué)的實(shí)施者,教師必須要深刻認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。
2.根據(jù)具體航天任務(wù)設(shè)計(jì)問(wèn)題。
豐富的問(wèn)題案例是PBL教學(xué)成功的關(guān)鍵。每門(mén)專業(yè)課的設(shè)置都是基于學(xué)生已具備一定的先修課程基礎(chǔ)為前提,但個(gè)體的差異不容忽視,教師或教師團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行某課程PBL問(wèn)題設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分了解學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ),結(jié)合具體的實(shí)施條件進(jìn)行問(wèn)題案例的設(shè)計(jì)。為了保持熱情,學(xué)生們可以一種競(jìng)賽的形式開(kāi)始項(xiàng)目,學(xué)生們互相分享自己的認(rèn)識(shí),用自己的雙手選擇出最吸引人并且最有意義的項(xiàng)目。
3.提高衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開(kāi)放性與多樣性。
除了教育實(shí)踐空間項(xiàng)目對(duì)航空航天教育帶來(lái)的價(jià)值之外,學(xué)生建造空間項(xiàng)目長(zhǎng)期承諾創(chuàng)新型大學(xué)的任務(wù)是可直接有利于空間行業(yè)本身。目前,各大學(xué)中設(shè)立的大學(xué)或研究生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室及其配套的開(kāi)放創(chuàng)新基金都是一些很好的嘗試,取得了很好的效果,但其范圍需要擴(kuò)大,讓大學(xué)生能夠進(jìn)入一些比較前沿的和良好國(guó)際合作背景的研究型實(shí)驗(yàn)室,使其很早就能受到良好的學(xué)術(shù)熏陶,以促進(jìn)其產(chǎn)生向更高層次發(fā)展的內(nèi)部動(dòng)機(jī)和欲望。
4.加強(qiáng)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,使其成為高效、獨(dú)立的終生學(xué)習(xí)者是PBL的重要目標(biāo)之一。通過(guò)參加PBL學(xué)習(xí),讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)不完全是個(gè)人的事情,在PBL小組中每個(gè)學(xué)生都擔(dān)當(dāng)一定的角色,并承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任,在小組討論中無(wú)私貢獻(xiàn)自己的學(xué)習(xí)成果,并吸取其他成員的學(xué)習(xí)成果,達(dá)到共同進(jìn)步。
5.建立合理多樣化的評(píng)估體系。
在實(shí)施PBL的過(guò)程中,可以采用學(xué)生自我評(píng)價(jià)、同學(xué)互評(píng)及教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的辦法,注重學(xué)生的過(guò)程表現(xiàn),而不是結(jié)果。創(chuàng)新人才的多樣性和創(chuàng)新思維的多樣性決定了我們不能用一刀切的方法來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生,而是要采取靈活多樣的評(píng)估體系,建立激發(fā)創(chuàng)新的長(zhǎng)效機(jī)制。除了評(píng)估認(rèn)知能力的發(fā)展和成就,情感變化也要被評(píng)估。評(píng)估學(xué)生們?cè)趩?wèn)題處理過(guò)程中的信心、參與到解決具有挑戰(zhàn)性問(wèn)題中的意愿和控制問(wèn)題解決進(jìn)展的感覺(jué)也很重要。
四、結(jié)論
Long Yaosong;Wen Xin; Nan Ying;Wang Hao
(①College of Aeronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi'an 710072,China;
②College of Astronautics,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China)
摘要: 《航天器控制》是我國(guó)航天航空院校一門(mén)重要的專業(yè)課,是本科生后續(xù)課程和研究生課程的基礎(chǔ),它在專業(yè)課程體系中占有重要地位。由于該課程具有較強(qiáng)的工程背景,所以數(shù)學(xué)模型復(fù)雜,再加上目前專業(yè)課的學(xué)時(shí)不斷壓縮,因此如何在較短的時(shí)間內(nèi),提高教學(xué)效率和效果,已經(jīng)成為教師講授該門(mén)課程時(shí)不得不考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。
Abstract: Spacecraft Control is an important course in aerospace colleges. It is the basic course of undergraduates and graduates. It plays an important role in specialized courses. With the need of engineering knowledge, and the reduction of specialized course's hours, the model is very complex. So, how to improve the learning efficiency in such a short time becomes an urgent problem when teachers give lessons.
關(guān)鍵詞: 航天器控制 MATLAB 教學(xué) 多媒體
Key words: spacecraft control;MATLAB;teaching;multimedia
中圖分類號(hào):TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2011)26-0145-02
0引言
目前,《航天器控制》課程一直采用“教師一黑板一學(xué)生”或“教師一PPT課間一學(xué)生”的課堂教學(xué)方式,尤其當(dāng)教師在黑板上講授航天器動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)的分析時(shí),往往需要使用幾種顏色的線條將他們區(qū)分,而且曲線的準(zhǔn)確度基本沒(méi)有保證,僅僅是一種定性分析結(jié)果,造成系統(tǒng)分析缺乏可視化的直觀表現(xiàn),系統(tǒng)響應(yīng)的動(dòng)態(tài)性難以體現(xiàn),使得學(xué)生難以理解和接受。此外,由于黑板式教學(xué)模式的缺點(diǎn),學(xué)生也很難理解復(fù)雜的航天器姿態(tài)運(yùn)動(dòng)性能,更不能直觀地得到系統(tǒng)特性的可視化測(cè)試結(jié)果,造成學(xué)生不能深刻地理解所得結(jié)論。
另一方面,航天器姿態(tài)控制的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)也是該課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié),但在航天器控制實(shí)驗(yàn)中由于現(xiàn)有硬件設(shè)備昂貴,如購(gòu)買(mǎi)一個(gè)仿真轉(zhuǎn)臺(tái)需要50萬(wàn)元左右,我國(guó)目前有很多重點(diǎn)工科院校都興辦航天專業(yè),這些新辦的航天專業(yè)沒(méi)有完善的試驗(yàn)條件,談不上具備航天器物理仿真實(shí)驗(yàn)室,所以不能為學(xué)生提供了優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)條件,很難達(dá)到良好的效果,更不利于鞏固課堂中的理論知識(shí)。
綜上所述,《航天器控制》課程迫切需要進(jìn)行教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)方法的改革。如何幫助學(xué)生理解與掌握課程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,是本課程教學(xué)所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
在我國(guó)高校里,MATLAB已經(jīng)成為自動(dòng)控制與各類高級(jí)課程的基本數(shù)學(xué)工具,成為各高校大學(xué)生、研究生必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能,將MATLAB數(shù)字仿真用于《航天器控制》的教學(xué)將為高校提供了一種很好的解決辦法。
1MATLAB在《航天器控制》教學(xué)中的徹底應(yīng)用
1.1 航天器系統(tǒng)建模數(shù)學(xué)模型是航天器控制系統(tǒng)分析研究的基礎(chǔ)。應(yīng)用MATLAB輔助分析控制系統(tǒng),首先也要建模,其建模主要是以函數(shù)形式表示和Simulink模型。函數(shù)形式如:用tf()印函數(shù)來(lái)建立控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型,用zpk0函數(shù)來(lái)建立零極點(diǎn)增益模型,用tf2zp0和zp2tf0函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳遞函數(shù)模型和零極點(diǎn)增益模型的相互轉(zhuǎn)換,用cloop0函數(shù)來(lái)建立單位反饋或者用函數(shù)feedback0來(lái)構(gòu)成其它反饋。Simulink是MATLAB產(chǎn)品中的圖形化系統(tǒng)建模與仿真工具,通過(guò)這個(gè)工具,用戶可以采用方框圖建立系統(tǒng)的模型,比傳統(tǒng)的仿真軟件包用微分方程或差分方程建模具有更直觀、方便、靈活的優(yōu)點(diǎn)。
例1對(duì)于衛(wèi)星系統(tǒng),一般反饋控制系統(tǒng)的組成如圖1。
通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試以及設(shè)定參數(shù),得出如下系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)。
G(s)=■
Matlab程序如下:
num=[1,5];
[z,p,k]=tf2zp(num,den)
運(yùn)行結(jié)果為:
z=0
-5.0000
p=-2.0000
-1.0000
-1.0000
k=1
結(jié)果表達(dá)式為:G(s)=■
同理,可用zp2tf0函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)零極點(diǎn)增益模型向傳遞函數(shù)模型的轉(zhuǎn)換。
若已知系統(tǒng)零點(diǎn)(-5,0),極點(diǎn)(-2,0)、(-1,0)、(-1,0),增益為1,則可以用以下zpk0函數(shù)來(lái)建立零極點(diǎn)增益模型:
sys=zpk([-5],[-2,-1,-1],[1]);
總之,matlab中有許多函數(shù)可以用來(lái)建立系統(tǒng)的模型。
1.2 時(shí)域分析在時(shí)域分析中,通過(guò)分析系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)的分布來(lái)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性,通過(guò)分析系統(tǒng)的典型信號(hào)響應(yīng)來(lái)分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。但是對(duì)于非線性系統(tǒng),如果用人工計(jì)算來(lái)分析的話,不僅花費(fèi)時(shí)間多,而且教學(xué)效果很差。此時(shí)可以借助于MATLAB中的Simulink功能進(jìn)行分析,使問(wèn)題就變得很簡(jiǎn)單。
例2對(duì)例1中系統(tǒng),輸入周期為6s的方波,求其輸出響應(yīng)。
執(zhí)行下面的M文件:
num=[1,5];
den=[1,4,5,2];
t=0:0.1:15;
%――構(gòu)造周期為6的方波
period=6;
u=(rem(t,period)>=period./2);
lsim(num,den,u,t);
運(yùn)行后得到如圖2所示輸出響應(yīng)曲線。
1.3 根軌跡分析根軌跡法是分析和設(shè)計(jì)線性定常系統(tǒng)的圖解方法,是《航天器控制》課程的一種基本的系統(tǒng)分析方法,但是傳統(tǒng)方法在繪制根軌跡的過(guò)程中,需要分析、計(jì)算、描點(diǎn),花費(fèi)大量時(shí)間,引入MATLAB后,只需幾句命令就可以取代上述工作。
例3 對(duì)于某衛(wèi)星俯仰角控制系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)如圖1。設(shè)定各環(huán)節(jié)參數(shù)后,系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)模型為:G0(s)=■
繪制其根軌跡圖。
Matlab程序如下:
num=10;
den=[0.1 1.1 0];
rlocus(num,den)
運(yùn)行后得到如圖3的根軌跡曲線。
1.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)所謂的系統(tǒng)設(shè)計(jì),就是在給定的性能指標(biāo)下,對(duì)于給定的航天器控制對(duì)象模型,確定一個(gè)能夠完成任務(wù)的校正器,即確定校正器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。借助于MATLAB強(qiáng)大的計(jì)算功能,可以很方便地解決這個(gè)問(wèn)題。
例4 已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=■
要求:①kv?叟30°;②ωc?叟2rad/s,?酌c?叟45°。用頻域設(shè)計(jì)滯后校正裝置。為了滿足穩(wěn)態(tài)性能,令K=30,作開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的波特圖如圖4所示。
執(zhí)行下面的程序:
clc
clear all
figure(1)
n1=[30];
d1=conv([1 0],conv([0.1 1],[0.2 1]));
bode(n1,d1);
[gm,pm,wg,wp]=margin(n1,d1)
figure(2)
nc=[4 1];
[nc1,dc1]=cloop(n1,d1);
[nc2,dc2]=cloop(n2,d2);
subplot(121);
dc=[50 1];
bode(nc,dc);
hold on
n2=conv(n1,nc);
d2=conv(d1,dc);
bode(n2,d2);
%hode on
[gm,pm,wg,wp]=margin(n2,d2)
figure(3)
step(nc1,dc1);
subplot(122);
step(nc2,dc2);
設(shè)計(jì)滯后校正裝置為:Gc(s)=■,校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為:Gc(s)G0(s)=■?■,校正前后系統(tǒng)的波特圖如圖4所示。
校正后系統(tǒng)的指標(biāo)為:[gm,pm,wg,wp]=5.8182 48.2960 6.8228 2.1664,即相位裕度是?酌c=48.2960°,開(kāi)環(huán)截至頻率是2.1664,滿足設(shè)計(jì)要求。
校正前后系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)如圖4所示。從這個(gè)圖也可以看出,原系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。
1.5 利用Simulink進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真借助于MATLAB中Simulink的強(qiáng)大功能,可以進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)仿真教學(xué)。此時(shí),只需從工具箱的模塊庫(kù)復(fù)制所需的模塊,按硬件實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的方框圖進(jìn)行連接。與傳統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)相比,其仿真結(jié)果的可信度高,不受空間、時(shí)間和物質(zhì)條件的限制,并且可激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造靈感。
例5已知衛(wèi)星俯仰姿態(tài)角控制的系統(tǒng)圖如圖5。
取Km=10,Tm=0.1;角度信號(hào)放大器的倍數(shù)一般在10到1000之間,?。篕1=100測(cè)速發(fā)動(dòng)機(jī)的系數(shù)取:Kt=1;飛輪動(dòng)量交換機(jī)構(gòu)的系數(shù):Kg=J/Ix=mr2/MxRx2,近似的?。篕g=■,則其轉(zhuǎn)換為狀態(tài)方程
■1■2=0 1-100-11x1x2+01u
y=[1000]x1x2
利用Matlab中Simulink搭建的系統(tǒng)模型,系統(tǒng)階躍響應(yīng)如圖6所示:
2總結(jié)
應(yīng)用MATLAB進(jìn)行《航天器控制》輔助教學(xué),可以方便地進(jìn)行系統(tǒng)建模、時(shí)域和頻域分析以及系統(tǒng)的設(shè)計(jì),在復(fù)雜的線性系統(tǒng)或者非線性系統(tǒng)分析中,它的優(yōu)勢(shì)更為突出。它解決了傳統(tǒng)教學(xué)中畫(huà)圖不準(zhǔn)確、計(jì)算繁瑣的弊端,大大提高了教學(xué)效率,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)他們運(yùn)用工具分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,同時(shí),更增強(qiáng)了他們的創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn):
[1]聞新,周露,張鴻.MATLAB科學(xué)圖像構(gòu)建基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].科學(xué)出版社,2002.
職業(yè)生涯管理是從人力資源管理理論與實(shí)踐中發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科,是企業(yè)人力資源管理的核心內(nèi)容,目前還處于探索和研究階段,沒(méi)有成功的經(jīng)驗(yàn)可借鑒。航天企業(yè)如何營(yíng)造一個(gè)高效率的工作環(huán)境和引人、育人、留人的企業(yè)氛圍、實(shí)現(xiàn)航天企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?做好員工職業(yè)生涯管理是關(guān)鍵之一。
二、航天企業(yè)實(shí)施員工職業(yè)生涯管理的必要性
(一)職業(yè)生涯管理是航天企業(yè)資源合理配置的首要問(wèn)題
作為企業(yè)第一資源,人力資源是一種可以不斷開(kāi)發(fā)并不斷增值的增量資源,通過(guò)人力資源的開(kāi)發(fā)能不斷更新人的知識(shí)、技能,提高人的創(chuàng)造力。特別是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,知識(shí)已成為社會(huì)的主體,而只有人能掌握和創(chuàng)新知識(shí),所以企業(yè)更應(yīng)注重人的智慧、技藝、能力的提高與全面發(fā)展。因此,航天企業(yè)加強(qiáng)員工職業(yè)生涯管理,讓員工找到適合自己的職業(yè),充分展現(xiàn)自身的價(jià)值,使人盡其才、才盡其用,才能達(dá)到企業(yè)資源的合理配置。所以開(kāi)展職業(yè)生涯管理是航天企業(yè)資源合理配置的首要問(wèn)題。
(二)職業(yè)生涯管理能充分調(diào)動(dòng)員工的內(nèi)在積極性,更好地實(shí)現(xiàn)組織目標(biāo)
美國(guó)心理學(xué)家馬斯洛認(rèn)為:每個(gè)人都具有一定的內(nèi)在價(jià)值,人總是最大限度地要求其潛能得到發(fā)掘。他把人的需要依次分為:生理的需要、安全的需要、感情和歸屬的需要、地位和受人尊重的需要以及自我實(shí)現(xiàn)的需要。航天企業(yè)通過(guò)開(kāi)展員工職業(yè)生涯管理幫助員工規(guī)劃各層次需要實(shí)現(xiàn)的路徑,逐步實(shí)現(xiàn)員工不同層次的需要,并使員工的需要滿足度從金字塔形向梯形過(guò)渡,最終接近矩形,既使員工的低層次物質(zhì)需要逐步提高,又使他們的自我實(shí)現(xiàn)等精神方面的高級(jí)需要的滿足度逐步提高。這樣就會(huì)使員工產(chǎn)生強(qiáng)烈的為航天企業(yè)服務(wù)的精神力量,進(jìn)而增強(qiáng)航天企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和凝聚力。
(三)職業(yè)生涯管理是航天企業(yè)引人、育人、留人的手段之一
很多情況下企業(yè)能否贏得員工的敬業(yè)精神和奉獻(xiàn)精神的一個(gè)關(guān)鍵在于其能否為自己的員工創(chuàng)造條件,使他們有機(jī)會(huì)獲得一個(gè)有成就感和自我實(shí)現(xiàn)的職業(yè)。航天企業(yè)進(jìn)行職業(yè)生涯管理可以為每一名員工提供一個(gè)不斷成長(zhǎng)、挖掘個(gè)人潛力和建立成功職業(yè)的機(jī)會(huì),給每一名員工創(chuàng)造施展才能的舞臺(tái),讓他們?cè)谶@個(gè)舞臺(tái)上按照自己的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃施展自己的才能,充分實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值。
(四)職業(yè)生在管理能為航天企業(yè)發(fā)展提供長(zhǎng)盛不衰的人力資源保證
一個(gè)個(gè)成功企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)告訴我們,它們成功的根本原因是擁有高質(zhì)量的員工和高質(zhì)量的企業(yè)家。人的才能和潛力如能得到充分發(fā)揮,人力資源就不會(huì)虛耗、浪費(fèi),企業(yè)的生存成長(zhǎng)就有了取之不盡、用之不竭的源泉。例如,發(fā)達(dá)國(guó)家的主要資本不是有形的工廠、設(shè)備,而是他們所積累的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和訓(xùn)練有素的人力資源。航天企業(yè)通過(guò)職業(yè)生涯管理能不斷提高員工的能力和綜合素質(zhì),不斷培養(yǎng)出高質(zhì)量和高素質(zhì)的員工,做好人力資源儲(chǔ)備,為企業(yè)發(fā)展提供長(zhǎng)盛不衰的人力資源保證。
三、航天企業(yè)職業(yè)生涯管理的基本思路和做法
航天企業(yè)如何面對(duì)當(dāng)今激烈的人才競(jìng)爭(zhēng),做好員工職業(yè)生涯管理,構(gòu)建員工展示自己才華的舞臺(tái),吸引和留住高素質(zhì)的人才,依筆者所見(jiàn),應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手:
(一)開(kāi)展職業(yè)咨詢和職業(yè)輔導(dǎo)是做好職業(yè)生涯管理的前提條件
企業(yè)通過(guò)開(kāi)展職業(yè)咨詢和職業(yè)輔導(dǎo)工作,與員工一起討論他們的個(gè)性、特長(zhǎng)、價(jià)值觀、目前的工作活動(dòng)、工作表現(xiàn)、個(gè)人職業(yè)目標(biāo)、職業(yè)發(fā)展階段等等,對(duì)員工的職業(yè)發(fā)展提出建議,并幫助員工做出合理的決策,選擇恰當(dāng)?shù)穆殬I(yè)發(fā)展路徑,實(shí)現(xiàn)員工的職業(yè)生涯目標(biāo)。因此,職業(yè)咨詢和職業(yè)輔導(dǎo)是職業(yè)生渥管理中最為關(guān)鍵的一項(xiàng)工作,是做好職業(yè)生涯管理的前提條件,它確定了員工職業(yè)發(fā)展的大方向和總體規(guī)劃。
(二)規(guī)劃好員工職業(yè)發(fā)展通道
目前員工對(duì)知識(shí)和事業(yè)的不懈追求,在一定意義上超過(guò)他們對(duì)組織目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的追求,特別是知識(shí)型員工愿意從事具有挑戰(zhàn)性和競(jìng)爭(zhēng)性的工作,期望自己在工作中充分發(fā)揮自己的潛能,提高自己的素質(zhì)和才能,使自己得到發(fā)展。航天企業(yè)應(yīng)根據(jù)其組織結(jié)構(gòu)和員工的實(shí)際情況,建立若干員工職業(yè)發(fā)展通道。例如,走管理崗位,通過(guò)承擔(dān)更多責(zé)任來(lái)實(shí)現(xiàn)職位晉升走專業(yè)技術(shù)線,通過(guò)員工在專業(yè)技術(shù)崗位上的經(jīng)驗(yàn)和技能的提升,走專家道路等,員工找到適合自己的職業(yè)發(fā)展路徑。同時(shí)企業(yè)還應(yīng)明確不同發(fā)展通道的晉升評(píng)估及管理辦法,鼓勵(lì)員工通過(guò)不同的發(fā)展通道,業(yè)務(wù)上能得到發(fā)展,事業(yè)上有所成就,讓他們不斷超越自我,實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值和職業(yè)發(fā)展目標(biāo)。
(三)指導(dǎo)員工做好個(gè)人職業(yè)生涯設(shè)計(jì)
人生是需要設(shè)計(jì)的,沒(méi)有職業(yè)生涯設(shè)計(jì)的人好比斷了線的風(fēng)箏折了帆的船,難以取得大的發(fā)展。為做好員工職業(yè)生涯設(shè)計(jì),航天企業(yè)可以設(shè)立職業(yè)發(fā)展輔導(dǎo)人來(lái)指導(dǎo)員工做好個(gè)人職業(yè)生涯設(shè)計(jì)。在明確了員工職業(yè)發(fā)展的意向后,與員工共同制定出未來(lái)的職業(yè)生涯目標(biāo),并提供與之相應(yīng)的培訓(xùn)、工作輪換、輪崗和晉升等一系列機(jī)會(huì),讓員工具有一種成就感和責(zé)任感,增強(qiáng)對(duì)航天企業(yè)的吸引力和凝聚力,逐步實(shí)現(xiàn)自己的職業(yè)發(fā)展目標(biāo)。
(四)開(kāi)展職業(yè)技能培訓(xùn),滿足員工職業(yè)生涯發(fā)展需要
為了求得企業(yè)與員工的共同發(fā)展,為員工提供職業(yè)技能方面的培訓(xùn),是職業(yè)生涯管理中必不可少的工作。航天企業(yè)可通過(guò)提倡終身學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)員工職業(yè)生涯發(fā)展階段理論和技能知識(shí)的需要,當(dāng)今時(shí)代,終身學(xué)習(xí)已經(jīng)成為必要的現(xiàn)實(shí),航天企業(yè)為每一位員工制定職業(yè)生涯規(guī)劃后,就要考慮如何按照員工職業(yè)生涯規(guī)劃不同時(shí)期對(duì)知識(shí)和技能的需要,進(jìn)行有針對(duì)性的終身在崗、脫產(chǎn)培訓(xùn),順利完成各個(gè)發(fā)展階段的工作,實(shí)現(xiàn)員工的職業(yè)生涯目標(biāo)。
(五)建立并實(shí)施與職業(yè)生涯配套的人力資源管理制度
為使航天企業(yè)通過(guò)開(kāi)展職業(yè)生涯管理,最大限度地發(fā)揮員工的潛能,促進(jìn)企業(yè)發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn),企業(yè)必須配置以相應(yīng)的人力資源管理制度,如晉升與工作調(diào)動(dòng)制度、績(jī)效考核制度、培訓(xùn)制度和招聘選拔制度等,同時(shí)還要加強(qiáng)制度的執(zhí)行力。航天企業(yè)應(yīng)定期對(duì)職業(yè)生涯管理制度的執(zhí)行情況進(jìn)行檢查,分析并反饋員工是否達(dá)到或超出目前所在崗位資格要求,為下一步的發(fā)展提供依據(jù)。也只有這樣,航天企業(yè)才能在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)、人才競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的狀況下取得一席之地。
四、結(jié)束語(yǔ)
最喜歡做技術(shù)
如果沒(méi)有成為熱控專家,苗建印或許會(huì)成為單位的一名行政領(lǐng)導(dǎo),也可能早已“下海”成了商人。盡管有萬(wàn)般可能,苗建印還是最滿意自己的“首席研究員”頭銜。
16年前,苗建印進(jìn)入航天領(lǐng)域,正值我國(guó)航天事業(yè)尚未回暖、大批人才出走之時(shí)。逆勢(shì)而動(dòng),苗建印是經(jīng)過(guò)深思熟慮的?!皩?duì)我來(lái)說(shuō),沒(méi)有任何一個(gè)平臺(tái)比中國(guó)航天更適合搞熱控研究?!睆拇?,這位癡迷技術(shù)的工程師,“滿腦子便都是衛(wèi)星冷了熱了”的事情。
熱控系統(tǒng)之于航天器,如同衣服之于人。苗建印所從事的工作就是為航天器設(shè)計(jì)并制作合體的“冷暖衣”,確保航天員和飛行器上所有設(shè)備在適宜溫度下都能夠良好生存或運(yùn)行。
盡管被稱為熱控領(lǐng)域“王牌軍”的苗建印班組已為載人航天、月球探測(cè)、北斗導(dǎo)航等重大航天工程中的100余種航天器貼身打造過(guò)“冷暖衣”,創(chuàng)造了交付產(chǎn)品100%合格、在軌無(wú)一失效的奇跡,然而見(jiàn)過(guò)“大風(fēng)大浪”的苗建印如今依然感慨,他遇過(guò)的最具挑戰(zhàn)的熱控難題,非“嫦娥三號(hào)”任務(wù)莫屬――要研制一套能抵御月球約300 ℃溫差的熱控系統(tǒng),重量卻只能是美俄同類產(chǎn)品的1/50。
要讓探測(cè)器能耐受月球表面每輪至少14天的多次、持續(xù)“冰火兩重天”的考驗(yàn),這樣的目標(biāo)曾一度將研制團(tuán)隊(duì)近乎逼到絕境。“光是技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),我們梳理出來(lái)的表格就有40多頁(yè)?!眻F(tuán)隊(duì)成員張紅星介紹。
“沒(méi)有解決不了的難題!”團(tuán)隊(duì)領(lǐng)頭人苗建印卻始終有著一股子技術(shù)自信。在攻關(guān)過(guò)程中,研究室與分系統(tǒng)之間對(duì)于技術(shù)要求的提出和實(shí)現(xiàn)存在分歧,難免“掐架”,苗建印顧不上其他,拍著桌子說(shuō):“任務(wù)不能原地打轉(zhuǎn),得邊推進(jìn)邊修正方案。”對(duì)技術(shù)著了“魔”,無(wú)論在辦公桌前、白板旁還是臺(tái)階上,或坐著、或站著、或蹲著,苗建印都能跟同事們就某一問(wèn)題激烈地討論起來(lái)……
僅用了8個(gè)月時(shí)間,苗建印便帶領(lǐng)班組成員在全球首創(chuàng)月球重力驅(qū)動(dòng)兩相流體回路,解決了無(wú)電源供給下的探測(cè)器月夜生存難題,確保了我國(guó)嫦娥三號(hào)任務(wù)的順利實(shí)施。
基礎(chǔ)理論的難題解決起來(lái)不容易,方案驗(yàn)證試驗(yàn)過(guò)程中也常有“攔路虎”。唯物主義者苗建印也碰到過(guò)被其稱為“仿佛幽靈一般”的技術(shù)困境――一次試驗(yàn)中,嫦娥三號(hào)探測(cè)器的一個(gè)數(shù)據(jù)總是與理論值差零點(diǎn)幾個(gè)瓦量級(jí)。大家把各種原因都分析過(guò)了,還是沒(méi)有解決問(wèn)題,整個(gè)團(tuán)隊(duì)沮喪至極。苗建印趴在試驗(yàn)大廳熬夜思考,在凌晨3時(shí)多他突然想到:“在地面上時(shí),探測(cè)器‘冷暖衣’管路里有氣體,但到月球后是不會(huì)有明顯對(duì)流效應(yīng)的?!彼s緊讓后方建立起數(shù)學(xué)模型,證明了其推測(cè)的正確性?!斑@個(gè)事件給我們提了醒,從事科研工作,知其然更要知其所以然,要對(duì)隱藏至深的細(xì)節(jié)問(wèn)題考慮周全?!笔潞螅缃ㄓ?duì)他帶的幾個(gè)研究生教誨道。
苗建印不僅對(duì)熱控專業(yè)鉆研得深,對(duì)其他航天領(lǐng)域知識(shí)的涉獵也廣。為了攻克嫦娥三號(hào)同位素?zé)嵩蠢秒y題,他被同事開(kāi)玩笑,“快成了半個(gè)化學(xué)家?!痹诿缃ㄓ〉霓k公室里,掛著一塊小白板,通常情況下,板面上總是寫(xiě)滿了密密麻麻的公式推導(dǎo)。同事們甭管有哪方面技術(shù)難題,都愛(ài)來(lái)找“苗專家”釋惑。苗建印往往略一思索,提筆就在白板上寫(xiě)出解決方案,令來(lái)者感嘆:“苗首席難道未卜先知,仿佛已為這答案準(zhǔn)備了好幾天!”
扎根在國(guó)內(nèi)
早在求學(xué)期間,苗建印就是系里唯一不考托福和GRE的人?!拔乙炎约核鶎W(xué)知識(shí)用在國(guó)內(nèi)的熱控專業(yè)上,國(guó)內(nèi)才是我實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的地方?!彼f(shuō)。 苗建印
2011年5月16日,美國(guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)助推“阿爾法磁譜儀2”飛向太空。早在2005年,諾貝爾獎(jiǎng)得主丁肇中便廣發(fā)“英雄帖”,希望有團(tuán)隊(duì)能接下其磁譜儀精密溫度控制項(xiàng)目。丁肇中回憶說(shuō),這是40多年遇到的最難的實(shí)驗(yàn)。由于其研制的磁譜儀對(duì)溫度一致性和穩(wěn)定性的要求非常高,他尋遍歐美都無(wú)人“應(yīng)戰(zhàn)”。苗建印卻帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)接下了這個(gè)“燙手山芋”?!皠e的國(guó)家不敢接的任務(wù)我們不僅有能力來(lái)做,而且可以拿出更好的產(chǎn)品?!?/p>
要突破控溫儲(chǔ)液器的關(guān)鍵技術(shù),需要重點(diǎn)解決材料、控溫和毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這三大難題。苗建印班組白天找資料、查文獻(xiàn),開(kāi)會(huì)研討思路,進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,晚上還要與歐洲方面進(jìn)行電話會(huì)議并及時(shí)收發(fā)電子郵件,常常24小時(shí)連軸轉(zhuǎn)。
進(jìn)行電話會(huì)議的時(shí)候,苗建印要面對(duì)來(lái)自近20個(gè)國(guó)家的合作伙伴。“不同口音的英語(yǔ),加上電話噪音,剛開(kāi)始我們一聽(tīng)就蒙圈兒了。”平日英語(yǔ)不錯(cuò)的苗建印坦言。于是,白天苗建印又多了一項(xiàng)任務(wù)――翻看前一晚的會(huì)議紀(jì)要瘋狂補(bǔ)課,同時(shí)查閱大量英文背景知識(shí)。用了差不多一個(gè)月的時(shí)間,苗建印能聽(tīng)懂的會(huì)議內(nèi)容越來(lái)越多,并逐漸可以提出反對(duì)意見(jiàn)了。經(jīng)過(guò)會(huì)議討論,大家發(fā)現(xiàn)這個(gè)來(lái)自中國(guó)的“苗”往往一語(yǔ)切中問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn),不由得對(duì)其刮目相看。
后來(lái),苗建印班組攻克了國(guó)際首套兩相控溫儲(chǔ)液器,為丁肇中團(tuán)隊(duì)探索反物質(zhì)科學(xué)計(jì)劃的成功開(kāi)展,提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。當(dāng)幾乎筆直的控溫曲線完美展現(xiàn)出來(lái)時(shí),國(guó)外同行心服口服,丁肇中更是在各種場(chǎng)合盛贊苗建印。
隨著苗建印在業(yè)內(nèi)影響力和知名度的日益擴(kuò)大,國(guó)際熱控會(huì)議頻頻邀請(qǐng)他擔(dān)任主席或執(zhí)行主席,作大會(huì)主題報(bào)告。會(huì)上,苗建印常常提出建設(shè)性意見(jiàn),贏得與會(huì)者的廣泛認(rèn)同。以至于后來(lái),有些國(guó)際熱控會(huì)議組織者為了遷就苗建印的時(shí)間,寧肯推遲會(huì)議也一定要請(qǐng)他參加。
工作中的“強(qiáng)硬派”
外表看起來(lái)溫文爾雅,于內(nèi)心深處,苗建印卻是個(gè)有股狠勁兒的“強(qiáng)硬派”。
2006年,苗建印任組長(zhǎng)后做的第一件事就是將所有圖紙進(jìn)行了電子化和生產(chǎn)線設(shè)施建設(shè)。他帶領(lǐng)班組成員連續(xù)兩個(gè)月每天超14小時(shí)高強(qiáng)度工作,梳理產(chǎn)生多達(dá)200余份的產(chǎn)品化體系文件,精煉出10余種經(jīng)典熱管型譜?!斑@樣‘變態(tài)’的工作強(qiáng)度,鐵打的人都要熬垮了,可苗組長(zhǎng)在大家走后,自己還在燈下繼續(xù)審核文件?!苯M員郭霖感慨道。也曾有外國(guó)公司想要購(gòu)買(mǎi)苗建印班組建成的擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際先進(jìn)生產(chǎn)線,被苗建印用堅(jiān)定的“NO”拒絕?!盁峥睾诵募夹g(shù)要掌握在自己手中,把眼光放長(zhǎng)遠(yuǎn)?!彼f(shuō)。 苗建印研究模型
科技期刊的文化歷史淵源
生產(chǎn)文化與精神文化相伴而生縱觀人類文明發(fā)展史,可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)與精神文化是相伴而生的。遠(yuǎn)古的人們?cè)谇笊娴牟东C活動(dòng)中,發(fā)明了各種簡(jiǎn)單工具。在生產(chǎn)分工、相互合作及交流中,逐步形成了語(yǔ)言,提煉和總結(jié)出了種種知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)并傳播、傳承。在新石器時(shí)代晚期,開(kāi)始出現(xiàn)銅器。商代中期以后青銅工具的使用和社會(huì)分工進(jìn)一步實(shí)現(xiàn),促使農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的發(fā)展。甲骨文、金文隨之出現(xiàn)并逐步發(fā)展。使中國(guó)進(jìn)入了有文獻(xiàn)可考的歷史時(shí)代,文明程度得以大大提高。人類在經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的農(nóng)耕農(nóng)作和小手工作坊式的生產(chǎn)階段之后,終于迎來(lái)了工業(yè)革命。蒸汽機(jī)、電力、電子和信息時(shí)代的先后到來(lái),使人類的想象力像插上翅膀一樣,在大自然中矯健地翱翔。理論的系統(tǒng)化、學(xué)科的多樣化,知識(shí)的普及化、組織的社會(huì)化為期刊的出現(xiàn)和發(fā)展奠定了必要的基礎(chǔ);學(xué)術(shù)思想的爭(zhēng)鳴、交流和對(duì)文獻(xiàn)與記載的需求也促進(jìn)了期刊的應(yīng)運(yùn)而生。期刊的出現(xiàn)是學(xué)科文化發(fā)展的標(biāo)志隨著自然科學(xué)的發(fā)展,尤其是進(jìn)入17世紀(jì)后,以書(shū)籍和通信為媒介的科學(xué)交流方式逐漸不能適應(yīng)科學(xué)的發(fā)展和要求[3]。圖書(shū)的不便之處在于它不能及時(shí)地發(fā)表實(shí)驗(yàn)和觀察的結(jié)果,因?yàn)槌霭嬉槐局魍窃趯?shí)驗(yàn)者積累了若干研究成果之后才能考慮的??茖W(xué)著作的出版除了費(fèi)時(shí)長(zhǎng)以外,耗資巨大、效果有限。而當(dāng)時(shí)通行的學(xué)術(shù)通信方式雖然比較及時(shí),但它畢竟是一種非正式的交流方式。這樣,就使得許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)、有價(jià)值的學(xué)說(shuō)因?yàn)闆](méi)有得到及時(shí)的發(fā)表而湮沒(méi)。因此,需要有一種新型出版物媒介來(lái)完成科學(xué)交流的使命。在這樣的情況下,學(xué)術(shù)期刊應(yīng)運(yùn)而生。1665年1月法國(guó)人創(chuàng)辦了世界上第一本期刊《學(xué)者周刊》;緊隨其后,1665年3月英國(guó)出版了《哲學(xué)匯刊》[4]。不久,在意大利、德國(guó)、荷蘭、丹麥等國(guó)也相繼出現(xiàn)了一批科學(xué)期刊。到17世紀(jì)末,大約有30多種各學(xué)科期刊在歐洲各地出版發(fā)行。在中國(guó),18世紀(jì)末,乾隆年間,隨著蘇州地區(qū)手工業(yè)逐漸興盛起來(lái),使得那里人流密集,各種講學(xué)活躍。當(dāng)時(shí)許多名醫(yī),以醫(yī)會(huì)友,聚于一堂,各抒己見(jiàn),析疑賞奇。我國(guó)最早的期刊——《吳醫(yī)匯講》也隨之而生,對(duì)當(dāng)時(shí)江南一帶中醫(yī)學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流起到了較大的促進(jìn)作用[5]。1900年,一本以化學(xué)學(xué)科為主的期刊——《亞泉雜志》在上海出版[6]。同樣,這反映出當(dāng)時(shí)上海地區(qū)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展情況。它緊跟世界化學(xué)界的動(dòng)態(tài),致力于國(guó)人化學(xué)基本知識(shí)的“掃盲”,積極介紹化學(xué)前沿發(fā)現(xiàn),為近代化學(xué)在我國(guó)的傳播做出了積極的貢獻(xiàn)。
航天文化對(duì)航天期刊發(fā)展的影響
給與航天期刊深厚的底蘊(yùn)目前,僅由航天科技集團(tuán)和航天科工集團(tuán)主管的公開(kāi)發(fā)行的航天科技期刊就達(dá)50種左右。其中,絕大部分是20世紀(jì)70、80年代創(chuàng)刊的,這也客觀地反映出航天事業(yè)在那個(gè)時(shí)期得到了蓬勃的發(fā)展。70年代初最早創(chuàng)刊的《飛航導(dǎo)彈》、《宇航工藝材料》、《空間電子技術(shù)》、《導(dǎo)彈與運(yùn)載技術(shù)》、《紅外與激光工程》、《微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)》、《強(qiáng)度與環(huán)境》、《現(xiàn)代防御技術(shù)》等一批專業(yè)期刊隨著航天科技的崛起,就像雨后春筍一般紛紛問(wèn)世[7,8]。應(yīng)該看到,他們的誕生,不是偶然的,也不是一蹴而就的。從1956年航天事業(yè)創(chuàng)建到第一種航天期刊的誕生走過(guò)了10幾年的漫長(zhǎng)道路。創(chuàng)業(yè)初期,伴隨著科研活動(dòng)的開(kāi)展、科學(xué)試驗(yàn)的進(jìn)行,科技人員需要從成功中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),從失敗中吸取教訓(xùn)。在科研院所中逐漸形成了一些定期的交流材料和內(nèi)部出版物,即正式期刊的雛形。它們的出現(xiàn)本身就散發(fā)著航天文化的特殊氣質(zhì),那就是后來(lái)被人們總結(jié)為“熱愛(ài)祖國(guó)、無(wú)私奉獻(xiàn),自力更生、艱苦奮斗,大力協(xié)同、勇于登攀”的兩彈一星精神[9]。在排除了的干擾之后,航天期刊終于正式登臺(tái)。創(chuàng)刊初期,從整體上看,辦刊條件艱苦;專業(yè)編輯人員匱乏;編輯排版手段落后。但是,航天事業(yè)的迅猛發(fā)展賦予了航天期刊強(qiáng)大的生命力。伴隨著1970年我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星的上天,中國(guó)航天開(kāi)始為世人矚目。緊接著返回式衛(wèi)星的成功回收,地球同步衛(wèi)星的定點(diǎn)成功,各種戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)防御型導(dǎo)彈試驗(yàn)成功等航天成果的不斷涌現(xiàn)。在航天成就的鼓舞下,編輯人員不畏艱苦,以航天精神為動(dòng)力,努力創(chuàng)造條件辦好航天期刊,不僅使其發(fā)揮出發(fā)表文獻(xiàn)與交流的功能,同時(shí)也形成了航天文化的一個(gè)重要組成部分——學(xué)術(shù)文化。許多老專家親自為期刊撰稿,他們實(shí)事求是的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)為后人樹(shù)立了良好的榜樣。一線科技人員也踴躍在期刊上發(fā)表實(shí)驗(yàn)成果,學(xué)術(shù)交流蔚然成風(fēng)。實(shí)踐說(shuō)明,正是這樣的總結(jié)和交流,使得航天科技與管理日臻成熟起來(lái),為航天事業(yè)的發(fā)展打下了牢固的理論基礎(chǔ)。縱覽航天期刊,可以將它的文化本質(zhì)概括為以下幾點(diǎn)。(1)科學(xué)實(shí)踐的結(jié)晶,理論歷練的熔爐,知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的記載。(2)航天精神的體現(xiàn)與見(jiàn)證。(3)企業(yè)文化傳播與倡導(dǎo)的園地。(4)與外界交流合作的平臺(tái)。給與航天期刊鮮明的特色深厚的航天文化底蘊(yùn)使航天期刊從誕生的第一天起就以鮮明的特色呈現(xiàn)在世人面前。外表樸實(shí)無(wú)華,內(nèi)容主題鮮明;航天人艱苦奮斗的作風(fēng)在航天期刊的編輯工作中得到充分體現(xiàn)。20世紀(jì)70、80年代,在物質(zhì)條件不足的情況下,辦刊是件十分不容易的事。科研經(jīng)費(fèi)十分緊張,仍然拿出一些經(jīng)費(fèi)來(lái)辦期刊,就顯得十分珍貴。編輯們懂得,絕不是為了辦刊而辦刊,而是要讓期刊為科研攻關(guān)、系統(tǒng)管理服務(wù),要用有限的經(jīng)費(fèi)來(lái)辦出高質(zhì)量的期刊。為此,編輯們想盡辦法。例如:有的期刊封面常常是全年一次印刷,然后每期套印刊期號(hào)。這樣,既保持了封面統(tǒng)一莊重,又節(jié)省了每期分次印刷的費(fèi)用。還有,為了在有限的篇幅內(nèi)發(fā)表更多的文章,編輯要求作者語(yǔ)言簡(jiǎn)潔,直述主題。來(lái)稿后,編輯認(rèn)真審讀,精心編排,盡量杜絕那些繁贅的文字表述。長(zhǎng)此以往,航天期刊逐漸形成了一種樸素而簡(jiǎn)明的學(xué)術(shù)風(fēng)格。內(nèi)容充實(shí)豐富,專業(yè)分工明確航天事業(yè)是綜合的大系統(tǒng),涉及的領(lǐng)域之多,學(xué)科之眾,造就了航天期刊的多樣性。在50多種期刊中很少有專業(yè)學(xué)科重疊的現(xiàn)象,即使是相同的領(lǐng)域,而側(cè)重面又有所不同。它們分布有序,覆蓋面寬泛。從科學(xué)技術(shù)到工程材料,從綜合管理到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),從軍民兩用到科普宣傳,從國(guó)際交流到未來(lái)決策,應(yīng)有盡有。然而,隨著時(shí)代的發(fā)展,國(guó)際航天界面臨的共同課題和新興領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)。例如:在空間碎片研究、深空探測(cè)等方面都是國(guó)際航天界越來(lái)越關(guān)注的領(lǐng)域。目前,我國(guó)尚沒(méi)有這些方面公開(kāi)出版的專業(yè)期刊問(wèn)世。航天期刊的豐富得益于航天事業(yè)的發(fā)展,隨著航天領(lǐng)域的不斷拓展,航天期刊方陣還會(huì)不斷發(fā)展壯大。學(xué)術(shù)水平較高,撰稿與編輯嚴(yán)謹(jǐn)航天事業(yè)是充滿高科技和高風(fēng)險(xiǎn)的事業(yè)。航天人在科研實(shí)踐中培養(yǎng)起的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、一絲不茍、質(zhì)量問(wèn)題歸零的工作作風(fēng)和方法也體現(xiàn)在期刊工作中。撰稿人以科學(xué)的態(tài)度,認(rèn)真做學(xué)問(wèn),以《宇航學(xué)報(bào)》為代表的一批學(xué)術(shù)、技術(shù)類期刊,載文水平較高,交流價(jià)值較大,受到國(guó)內(nèi)外同行的關(guān)注;編輯工作者嚴(yán)格把關(guān),在編輯過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行編輯規(guī)范,對(duì)于拿不準(zhǔn)的技術(shù)問(wèn)題,反復(fù)與作者溝通,保證不留差錯(cuò),不留遺憾。
航天期刊對(duì)于航天文化的貢獻(xiàn)
航天期刊是體現(xiàn)航天文化的園地文化本身是一種比較抽象的概念,她需要通過(guò)各種具體的形式來(lái)表現(xiàn)。人們的傳統(tǒng)習(xí)俗,需要以某種儀式或節(jié)日來(lái)傳承,像清明節(jié)、黃帝陵祭拜儀式等等;文學(xué)藝術(shù),需要適當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn)形式來(lái)體現(xiàn),如戲劇、音樂(lè)、詩(shī)歌。作為航天文化的組成部分——航天科技思想,在科研生產(chǎn)實(shí)踐中,以圖紙、方案、標(biāo)準(zhǔn)等形式得以體現(xiàn);航天系統(tǒng)的管理理念則通過(guò)一系列的規(guī)章、制度、條例等形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。航天期刊在固化科研與管理成果上發(fā)揮了獨(dú)特的作用,是其他形式所不能替代的。例如《:航天標(biāo)準(zhǔn)化》作為專業(yè)期刊,定期刊登有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定、與實(shí)行等方面的方針政策,及時(shí)規(guī)范和指導(dǎo)這方面的工作,而有關(guān)研究、探討的文章又不斷發(fā)展和豐富標(biāo)準(zhǔn)化的思想;《航天工業(yè)管理》作為管理層闡述管理理念,探討管理機(jī)制的論壇,發(fā)表了大量領(lǐng)導(dǎo)講話、各種規(guī)章以及相關(guān)的探討文章,對(duì)于系統(tǒng)管理思想的進(jìn)一步完善和深化,特別是在新的形勢(shì)下如何與時(shí)俱進(jìn)、開(kāi)拓創(chuàng)新、上水平發(fā)揮出積極的作用。航天期刊成為傳播航天文化的重要渠道隨著中國(guó)航天事業(yè)不斷取得重大進(jìn)展,祖國(guó)的航天事業(yè)也越來(lái)越為世人所矚目。不僅工業(yè)界的朋友關(guān)注,普通百姓也十分關(guān)心,都想多知道一些航天方面的情況與知識(shí)。一旦有新的型號(hào)發(fā)射,航天常常成為人們炙熱的話題。國(guó)際上越來(lái)越多的國(guó)家出于合作愿望也想多了解中國(guó)航天。為了向外界宣傳中國(guó)航天所取得的輝煌成就,原名為《世界導(dǎo)彈與航天》的期刊于九十年代初更名為《中國(guó)航天》并增加了英文版。這體現(xiàn)出航天期刊面向世界、面向未來(lái)的更加開(kāi)放的姿態(tài)。此后,航天人不斷推出新刊或調(diào)整出版專業(yè)方向,填補(bǔ)航天學(xué)科在期刊上的空白。為了更好地普及航天知識(shí),培養(yǎng)青少年對(duì)于探索宇宙的興趣,接受航天文化的熏陶《,航天》雜志更名為《太空探索》。隨著神舟飛船將中國(guó)航天員送入太空《,航天員》雜志應(yīng)運(yùn)而生,使航天期刊方陣中增添了以人物為中心的雜志。航天文化的傳播通過(guò)期刊的渠道深入到千家萬(wàn)戶。航天期刊是記載航天文化的檔案航天期刊作為連續(xù)出版物,不僅能夠及時(shí)報(bào)道最新的動(dòng)態(tài)和當(dāng)前的進(jìn)展,為讀者提供信息和決策參考;還有一個(gè)重要作用就是它可以把歷年的文獻(xiàn)資料像檔案一樣保存下來(lái)。每年一個(gè)合訂本,久而久之,一卷卷合訂本成為后人查閱歷史資料的重要線索。特別是在網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達(dá)的時(shí)期,搞課題研究的人們都有著這樣的經(jīng)歷:常常在資料室、圖書(shū)館一呆就是數(shù)天,從這些文獻(xiàn)檔案中尋找有用的信息。即時(shí)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的今天,隨著期刊電子化,它仍然是研究工作不可或缺的有力助手。而且變得更加便捷、高效了??蒲泄ぷ魅绱?管理工作也如此。航天期刊承載了諸多的文化因子,是航天文化的寶藏。
深化航天期刊改革,書(shū)寫(xiě)航天文化新篇章
檔案作為一種信息資源,是企業(yè)生產(chǎn)、技術(shù)、科研和經(jīng)營(yíng)等活動(dòng)的真實(shí)記錄和基礎(chǔ)性工作,同時(shí)作為與企業(yè)同步發(fā)展的無(wú)形資產(chǎn),在企業(yè)管理等各方面正積極地發(fā)揮應(yīng)有的重要作用。檔案是企業(yè)的決策依據(jù),是企業(yè)維權(quán)的法律依據(jù),是企業(yè)活動(dòng)的參考依據(jù)。目前在航天企業(yè),能通曉檔案的功用,對(duì)檔案進(jìn)行科學(xué)管理,但也存在不足之處。
(一)實(shí)體管理模式與信息管理模式并存
現(xiàn)在航天企業(yè)檔案采用實(shí)體管理模式與信息管理模式并存的管理模式。實(shí)體管理模式采取手工管理方式完成檔案整理、鑒定、利用等各項(xiàng)工作。這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力,效率低下,無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)檔案信息的二次利用。信息管理模式的重點(diǎn)不再局限于保管檔案實(shí)體而開(kāi)始放在對(duì)檔案資源的開(kāi)發(fā)和利用上。通?^對(duì)航天企業(yè)某院的調(diào)查可得,全部單位都已安裝檔案信息管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了文件目錄級(jí)的管理。院內(nèi)所屬單位18%采用信息化管理模式,82%采用實(shí)體管理模式與信息管理模式并存方式。由此可見(jiàn),航天企業(yè)檔案管理的重點(diǎn)還是放在對(duì)實(shí)體的保管上,“重藏輕用”現(xiàn)象普遍。
(二)檔案觀念落后,檔案價(jià)值未被認(rèn)識(shí)
航天企業(yè)中檔案部門(mén)一直處于科研生產(chǎn)業(yè)務(wù)鏈的末端,產(chǎn)生不了直接的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)還需消耗一定的人、才、物等資源,一定程度上增加企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本,導(dǎo)致企業(yè)檔案工作在企業(yè)發(fā)展中不斷被弱化、邊緣化。在企業(yè)組織機(jī)構(gòu)重組時(shí),撤并檔案管理機(jī)構(gòu),壓縮管理經(jīng)費(fèi),壓低檔案管理人員的薪酬,頻繁變動(dòng)檔案管理人員現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,完全忽視檔案管理在提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益中的作用,造成企業(yè)無(wú)形資產(chǎn)的流失。
(三)管理手段落后,環(huán)節(jié)冗余
從傳統(tǒng)的檔案信息管理模式中可以看出,檔案管理手段較落后。在文件收集、整理、歸檔、保管、利用等環(huán)節(jié)大多采用手工記錄,工作效率低,工作準(zhǔn)確性低,占用大量的人力資源和財(cái)力資源,信息的儲(chǔ)存、查閱和修改等問(wèn)題較為不便。采用手工作業(yè)方式的單位勞動(dòng)量大,耗時(shí)多,每個(gè)工作環(huán)節(jié)都要進(jìn)行記錄交接,交接環(huán)節(jié)繁瑣,文件查新查全率低。兩種方式并存的單位雖實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理,但僅僅停留在文件級(jí)的目錄編制、統(tǒng)計(jì)與檢索等基礎(chǔ)工作上,缺乏綜合處理的技術(shù)能力。近一段時(shí)間內(nèi)兩種方式的并存,問(wèn)題會(huì)越發(fā)突顯,電子文件與傳統(tǒng)紙質(zhì)文件在管理標(biāo)準(zhǔn)、處理方法、保管方式等方面存在矛盾,需對(duì)其中不合理、不必要的環(huán)節(jié)進(jìn)行徹底的變革。
(四)檔案資源缺乏系統(tǒng)管理
以航天某所為例,部門(mén)各自為政,都在推進(jìn)部門(mén)的信息化建設(shè)。
單位內(nèi)部出現(xiàn)多套信息管理系統(tǒng),最多時(shí)達(dá)到10余個(gè)。如數(shù)字化協(xié)同系統(tǒng)、自動(dòng)化辦公系統(tǒng)、經(jīng)營(yíng)合同管理系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)查詢系統(tǒng)、檔案管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)等。各部門(mén)的文件都在自己的系統(tǒng)里運(yùn)行,各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)等不盡相同,互不兼容,很難做到信息和知識(shí)資源的自動(dòng)交換,互聯(lián)互通,從而形成了一個(gè)“信息孤島”。單位倡導(dǎo)一體化管理,但沒(méi)有實(shí)質(zhì)進(jìn)展。雖成立信息中心,但只是停留在機(jī)構(gòu)合并的層次上,并沒(méi)有真正將信息資源進(jìn)行有效整合,提供系統(tǒng)的集成的信息服務(wù)。
二、成熟企業(yè)檔案管理經(jīng)驗(yàn)借鑒
(一)成熟企業(yè)檔案的管理特點(diǎn)
1.企業(yè)檔案館在提供利用方式上十分多元化。部分成熟企業(yè)檔案在提供利用方式上具有很強(qiáng)的靈活性。除傳統(tǒng)服務(wù)方式之外,還通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供檔案服務(wù),如IBM公司檔案館負(fù)責(zé)管理公司歷史網(wǎng)站,訪問(wèn)量達(dá)45萬(wàn)人次。
2.部分成熟企業(yè)非常重視對(duì)檔案價(jià)值的利用。企業(yè)檔案館不僅關(guān)注企業(yè)歷史研究,還將檔案資源投入到經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)中,努力為企業(yè)服務(wù)??煽诳蓸?lè)公司每年從檔案中尋找意向,而制成的產(chǎn)品可以產(chǎn)生超過(guò)700萬(wàn)美元的利潤(rùn)。
3.部分成熟企業(yè)檔案館藏實(shí)現(xiàn)了各種信息綜合化管理,是一個(gè)綜合性機(jī)構(gòu)。除了以傳統(tǒng)的企業(yè)檔案保管中心存在外,它們還具有信息服務(wù)中心,企業(yè)形象展示中心、工業(yè)文化遺產(chǎn)中心等性質(zhì)。例如,IBM公司檔案館除了是檔案保管中心、信息服務(wù)中心和企業(yè)形象展示中心之外,實(shí)際上還是IBM的博物館。
(二)對(duì)我院檔案管理的啟示
運(yùn)用拿來(lái)主義,借鑒別人的成熟經(jīng)驗(yàn),引導(dǎo)檔案工作達(dá)到一個(gè)新的高度,是檔案人員的責(zé)任所在。
1.信息技術(shù)使檔案利用更為便捷。檔案工作者已認(rèn)識(shí)到企業(yè)中傳統(tǒng)的管理模式已不適應(yīng)現(xiàn)在的快速發(fā)展,數(shù)字化信息化的管理是當(dāng)前電子檔案與紙質(zhì)檔案管理的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
2.深入挖掘檔案資源為企業(yè)服務(wù)。國(guó)外企業(yè)檔案工作的產(chǎn)生主要是出于檔案工作能為企業(yè)創(chuàng)造直接或間接的價(jià)值。這是值得我們借鑒的。如何使航天企業(yè)檔案工作為企業(yè)的發(fā)展和經(jīng)營(yíng)創(chuàng)造效益?需要調(diào)整檔案工作的重心,深入挖掘檔案資源,最大限度地投入到科研生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)中,為企業(yè)提供及時(shí)、有效的信息服務(wù)。
3.檔案綜合性管理使檔案價(jià)值最大化。借助相應(yīng)的檔案知識(shí)管理方法、手段和技術(shù),通過(guò)將分散的資源最大整合、集成、實(shí)現(xiàn)一體化綜合管理,真正實(shí)現(xiàn)檔案知識(shí)價(jià)值的轉(zhuǎn)化。
三、航天企業(yè)提升檔案管理水平的對(duì)策
(一)采用知識(shí)管理模式
社會(huì)發(fā)展進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,知識(shí)管理也應(yīng)運(yùn)而生。知識(shí)管理的理念和方法將推動(dòng)企業(yè)檔案管理逐步轉(zhuǎn)型知識(shí)管理模式。傳統(tǒng)的以“實(shí)體管理”“信息管理”為特征的企業(yè)檔案管理業(yè)務(wù)模式受到?jīng)_擊。航天檔案是企業(yè)的信息資產(chǎn)和知識(shí)資源,對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的管理,不僅可以支持決策,同時(shí)也有助于企業(yè)知識(shí)的積累與深化。航天某單位加強(qiáng)技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè),搭建了“知識(shí)資源管理平臺(tái)”,不斷強(qiáng)化未來(lái)知識(shí)資源的整合和開(kāi)發(fā)利用,實(shí)現(xiàn)企業(yè)知識(shí)資源的共享。這種知識(shí)管理視角下的業(yè)務(wù)模式將成為未來(lái)企業(yè)檔案管理發(fā)展的主要趨勢(shì),為企業(yè)檔案工作創(chuàng)新提供新的思維。
(二)增強(qiáng)檔案價(jià)值意識(shí)
意識(shí)決定行動(dòng)。檔案管理模式的變革要以檔案管理意識(shí)的變革為基礎(chǔ)。航天企業(yè)中主要領(lǐng)導(dǎo)及人員對(duì)檔案工作價(jià)值的認(rèn)知程度,決定著對(duì)檔案工作的態(tài)度,在很大的程度上決定著檔案工作的發(fā)展。加強(qiáng)檔案宣傳工作力度,提高對(duì)知識(shí)管理的認(rèn)知度。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來(lái),讓企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者逐漸意識(shí)到,知識(shí)是企業(yè)不可或缺的一種資源,要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得成功,首先要獲得知識(shí)。同時(shí),將檔案管理工作納入企業(yè)制度管理,積極構(gòu)建檔案管理體系,明確檔案業(yè)務(wù)流程,做到有法可依,真正讓檔案工作在企業(yè)管理中占有一席之地。
(三)構(gòu)建檔案管理新方式
信息時(shí)代的快速發(fā)展,使得電子文件數(shù)量越來(lái)越龐大,種類越來(lái)越繁多,而實(shí)體文件將逐漸退出歷史的舞臺(tái),電子文件將成為主角。電子文件的管理需要加強(qiáng)前端控制和全生命周期的管理。并在電子文件的每個(gè)階段都要進(jìn)行控制,確保電子文件的真實(shí)性,完整性。要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“末位”觀念,樹(shù)立“先行”意識(shí)。同時(shí),為了使這些檔案發(fā)揮最大的效能,對(duì)電子文件進(jìn)行系統(tǒng)化整合,將企業(yè)檔案作為知識(shí)資產(chǎn)進(jìn)行管理,實(shí)施檔案知識(shí)管理流程,實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享,提高企業(yè)科研生產(chǎn)能力。
(四)建設(shè)信息資源平臺(tái)
我對(duì)航天的理解很浮淺,認(rèn)為飛機(jī)、火箭飛上天就是航天,實(shí)際航天領(lǐng)域研究的東西非常廣泛,也非常深?yuàn)W,不管我對(duì)航天認(rèn)識(shí)的深與淺,但我非常喜歡航天。
記得小時(shí)候,大人們給我買(mǎi)的玩具中我最喜歡的就是飛機(jī),現(xiàn)在家里還有兩架遙控飛機(jī)模型保存的好好的;還記得我上幼兒園中班的時(shí)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(xué)我參加的是航模興趣小組,在小組里我做了六架飛機(jī)模型。當(dāng)我制作的飛機(jī)模型飛在天空中的時(shí)候,我想起了楊利偉叔叔,他乘著我國(guó)自己建造的載人宇宙飛船遨游太空,這一創(chuàng)舉在全世界面前為我們中國(guó)人爭(zhēng)了光露了臉。
隨著年齡和知識(shí)的不斷增長(zhǎng),我對(duì)航天的理解也逐漸加深了,同時(shí)腦子里的疑問(wèn)也一個(gè)一個(gè)的接踵而來(lái),如:火箭沒(méi)有翅膀是怎樣飛起來(lái)的?人造衛(wèi)星在天上會(huì)不會(huì)掉下來(lái)?再如:載人飛船為什么能遨游太空?……帶著這些問(wèn)題我買(mǎi)了一些有關(guān)“宇宙、太空、自然科學(xué)”方面的百科全書(shū)。通過(guò)學(xué)習(xí)我初步了解到:火箭是利用發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射高溫高壓的燃?xì)猱a(chǎn)生及作用力以獲得前進(jìn)推力,并由此向前運(yùn)動(dòng)的飛行器,它一般由動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)三部分組成。人造衛(wèi)星和太空探測(cè)器是無(wú)人駕駛的航天器,它擁有高度精密的自動(dòng)控制裝置,迄今為止它們已先后對(duì)月球、金星、火星、哈雷星等近距離或?qū)嵉乜疾?,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(wèi)星和探測(cè)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(wù)艙、對(duì)接艙和應(yīng)急救生裝置等部分組成。座艙是飛船的核心,軌道艙內(nèi)裝有各種實(shí)驗(yàn)儀器,服務(wù)艙則是為航天員提供生活保障的地方。載人飛船可以獨(dú)立進(jìn)行航天活動(dòng),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(duì)接后聯(lián)合飛行。我國(guó)自行研制的天宮一號(hào)和神州八號(hào)于11月3日凌晨1時(shí)36分首次空間對(duì)接成功,這是在美國(guó)、俄羅斯進(jìn)行首次交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)40多年后中國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握自動(dòng)空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)的國(guó)家,這說(shuō)明我們國(guó)家的航天技術(shù)已達(dá)到了世界頂尖水平,我為之驕傲和自豪,同時(shí)我也更加熱愛(ài)航天了。