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航天知识问题范文1
关键词：航天器；总体设计；教学方法
Probing into some problems on teaching of spacecraft systems engineering
Wen Xin, Xiong Wu, Wang Yazhou, Jin Zhecheng, Zhao Yang
Nanjing university of aeronautics and astronautics, Nanjing, 210016, China
Abstract: Spacecraft systems engineering is an integrated course that combines multi-disciplines and technology development. according to the characteristics of the course and the valuable teaching experiences of other universities, the paper analyzes the existing problems of the lesson on teaching contents, teaching methods, evaluation methods and bilingual teaching were proposed. Some of the reformative schemes have been put into practice and obtained good teaching results.
Key words: spacecraft; system engineering; teaching methods
1 航天器总体设计课程的内涵
航天器总体设计中的“总体设计”一词是“中国航天之父”钱学森给出的定义，英文是“System Engineering”，所以学术界又称“航天器总体设计”为“航天器系统工程”。
什么是“总体设计”或“系统工程”？钱学森说它是一种科学方法，美国学者说是一门科学，还有专家说它是一门特殊工程学，但大多数科学家认为是一种管理技术。
航天器总体设计课程以航天器系统为基础，主要论述航天器系统级方面的问题，它所涉及的对象是工程大系统，所涉及的知识深度局限于设计最优大系统需要，所涉及的知识领域包含“机、光和电”等十几个技术的交叉学科。所以，“航天器总体设计”课程是培育航天器设计领军人才的专业课。
2 航天器总体设计课程的特征
从理论角度看，航天器总体设计属于系统工程范畴，涉及的对象是工程大系统。从航天任务角度看，航天器总体设计是探索、开发和利用太空以及太空以外天体的综合性工程技术，是集诸多科学领域之大成，它的发展又反过来促进各个学科领域向前发展。
航天器总体设计课程的内容包括航天任务分析、航天器环境分析、总体设计概述、总体方案设计、姿态与轨道控制系统、轨道动力学、运载器、地面测控站、通信系统、电源系统、结构与机构、电磁兼容性、地面测试和产品可靠性等。所以，不难看出，航天器总体设计课程的目标是使学生通过本课程的学习，基本了解航天器总体方案设计的方法，初步具备在任务分析基础上构思航天器总体方案的能力，如有能力和信心去挑战中国航天五院举办的“超越杯”竞赛。
3 航天器总体设计课程的教材
鉴于世界上最著名的自然科学方面的教材，几乎都是在剑桥、牛津和麻省理工学院这样的名校诞生的，所以，我校航天器总体设计课程选用的教材是由Peter Fortescue等人编写、WILEY出版的“Spacecraft Systems Engineering”[1]。该书从航天器系统级角度分析和论述了总体设计问题，包括航天器环境、任务分析和系统工程，以及系统设计中的核心子系统，如机构、电气、推进、热、控制、装配集成和测试试验等。
“Spacecraft Systems Engineering”最初源于欧洲Southampton大学的短期培训讲义，该讲义是20世纪70年代为毕业后希望成为航天器系统设计工程师的学生而编写。该书至今已经修订再版4次，每次都组织近30位专家和专业教师参加修订和编写。第一版是在“航天器系统”讲义基础上编写而成；第二版是在广大读者反馈意见基础上，进行修改完善；第三版是在新技术发展的推动下，特别是在小卫星的“重量轻、性能好、研制周期快、造价低”的理念技术推动下，为了适应先进技术发展的需要，进行修订；第四版是在原来基础上，每章内容都有所删减和增加，另外还增加了《航天器装调、集成和试验验证》一章。显而易见，在过去40年的时间里，由于作者的不断修订和更新，该书始终保持内容新颖和技术先进的状态。
“Spacecraft Systems Engineering”一直是国外著名大学航天器系统工程课程的教材或主要参考书，如麻省理工学院、高等航空航天学院(法国)、和帝国理工学院(英国)等[2]。
对于我校的航天器总体设课程来说，选择该书的理由有三点：第一，能从总体上反映课程的知识结构，包括各方面的知识点和拓展的需要；第二，有助于学生的学习，知识的来龙去脉交代清楚；第三，符合48学时的授课需要。
4 航天器总体设计课程的研讨式教学
航天器总体设计课程在我国高校开设多年，随着很多高校多媒体教学条件的完善，航天方面的纪录片和故事片走进了课题[3]，当然也走进了航天器总体设计的教学中。实践证明，由于航天器总体设计内容庞杂，传统的教师讲、学生听以及看电影的灌输式教学方法，造成学生食而不化。鉴于航天器总体设计课程的性质和特征，现采用目前国外比较流行的“研讨式教学方法”与“基于问题的授课方式”相结合的方式，在教学实践中取得较好效果。在研讨式教学过程中，教师给出问题及答案，让学生积极地寻找中间的解答过程，教师和学生共同以研究探讨的形式完成课程教学任务[4]。航天器总体设计涉及的学科范围非常广泛，带着问题教和学，通过互动教学环节，可以引导学生围绕航天器设计任务进行研究型学习，如通过航天器电源结构与机构的设计学习空间环境的危害，这些问题无疑会引导学生自觉地理解和掌握系统性的知识，这不仅帮助学生“学会”了一门课程，而且还使学生掌握了“会学”的能力。
5 航天器总体设计课程的考核方式
传统的闭卷考试能够延续至今，有其自身优点，但针对航天器总体设计课程的特征和内容而言，完全采用这种闭卷考试方式，很难评估学生的真正水平。该课程除了应该检查学生了解和掌握其系统级知识外，还应考查学生对总体设计水平和系统指标的把握能力，以及在多种约束条件下的优化设计综合能力、语言表达和综述能力。
我校在航天器总体设计课程考核方式方面，进行了改革尝试，加大了研究型学习的评价权重。考核的总评成绩满分为100分，其中，期末试卷重点考查基本概念的理解、系统设计方法与步骤，其试卷成绩占总评成绩的30％；课外作业，如方案设计、大论文、小论文等，占总评成绩的50％；口头汇报中的表达能力，即方案设计的讲演占总评成绩的20％。这样的考核方式不仅可以促进学生平时对课程的投入，还能提高学生在总体设计方面的综合能力，保证了课程培养目标的实现。
6 航天器总体设计课程双语教学
双语教学是我国高等教育与国际接轨的必然趋势，是培养适应21世纪社会发展高素质人才的需要。美国在航天器研究的多数领域都处于遥遥领先的地位，而我国航天器研究起步较晚，有许多地方需要向发达国家学习和借鉴。所以对航天器总体设计课程，开展双语教学是非常必要的。
我校航天器总体设计课程的双语教学，根据学生的实际英文水平和开展双语教学的不同阶段确定在教学中英文所占的比例，同时以此为主要依据调整学时分配。另外，为了帮助学生理解，在“Spacecraft Systems Engineering”为主要教材基础上，再给学生推荐一本国内出版的教材，即《航天器系统工程》。该书由航天五院总师谭维炽和胡金刚主编，他们组织十几位专家参考国外教材“Spacecraft Systems Engineering”的编写模式，并结合中国航天器研制背景，编写出版了本教材。这两本书的编写思路和技术用语基本类似，这样学生在阅读教材的时候不用把精力浪费在学习不同称谓的专业词汇上。
另外，我校航天器总体设计课程开展双语教学的目的，不仅仅是教给学生英语或者专业知识，而是用英语去认知航天器专业领域的前沿知识和科技发展，培养学生接受最新专业知识的能力。
参考文献
[1] Peter Fortescue,John Stark,Graham Swinerd.Spacecraft Systems Engineering 4th Edition[M].WILEY,2011.
[2] 英国帝国理工学院[EB/OL].www3.inperial ac. uk /ugprospectus.
航天知识问题范文2
随着我国航天事业的迅速发展，多种携带不同类型载荷的航天器成功在轨运行，在气象环境监测、国土资源普查等方面发挥着重要作用。一旦航天器有效载荷出现故障，将会造成巨大损失，因此及时发现其在运行过程中出现的故障情况，是非常有必要的。
2航天器故障分类
航天器在轨工作状态监视主要分为两种方式：遥感数据和遥测数据。遥感数据是航天器有效载荷的工作目的，对其进行分析可以间接发现部分的载荷故障；而遥测数据则直接全面地反映了是航天器各分系统工作状况，因此一直以来，遥测数据都是航天器工作状态监视的一个重要输入。从对遥测数据进行分析的角度，航天器故障可分为以下三种：单点故障、组合故障、时态故障。单点故障是指对单个遥测参数进行判断即可确定的故障，无需其它的辅助信息；组合故障是指需要对多个有逻辑关系的遥测参数进行组合判断才能确定的故障，这种故障比较复杂，一般需要通过领域专家会诊才推出故障原因；时态故障是指对多个既有逻辑关系又有时间关系的遥测参数进行综合判断才能确定的故障，这类故障更为复杂，还需要结合相关遥测参数的变化情况才能推出结果。对于单点故障，由于只需要进行简单的阈值判断，因此传统的遥测处理方法已经可以实现对其快速准确的报警。对于组合故障和时态故障，传统的做法是由汇集航天器研制方各部件专家会诊，通过大量的人工分析给出诊断结论。但这种做法已经无法满足信息化的发展要求，为了解决后两种故障诊断的效率问题，可在航天器故障诊断中引入基于知识的故障诊断方法。
3基于知识的故障诊断方法
基于知识的故障诊断方法将综合应用了专家经验和人工智能技术，将专家经验抽象成诊断知识，并通过计算机程序设计实现复杂故障的自动诊断。这种诊断方法不需要复杂的模型分析，具有较高的诊断效率，因此得到了广泛的应用。基于知识的故障诊断方法主要分为以下几种。
3.1基于规则推理的诊断方法
基于规则推理的诊断方法，又称产生式方法，通过归纳总结专家经验，抽象为故障的判断处理规则来进行故障诊断。该种方法的优点在于知识的表达很直观，容易理解，便于解释。能够很方便地将领域专家的经验转化为知识表达，不容易在知识的翻译过程中出错。而且由于知识的表达比较简单，对数据存储空间的要求也不高，容易进行软件系统开发。其缺点是不具备自适应能力和自学习能力，当出现库中没有相应规则的故障时，则会诊断错误或失败，不适用于缺乏经验知识的领域。
3.2基于故障树的诊断方法
故障树表现了系统内各部件的逻辑关系。一般是将系统中最不希望发生的故障作为顶事件，按照诊断系统的结构和功能关系逐层展开,直到不可分事件(底事件)为止。该种诊断方法优点是：能够清晰地表达复杂故障问题的逻辑关系，提高诊断效率；便于对知识库进行动态修改；诊断技术与领域无关,只要相应的故障树给定,就可以实现诊断。缺点是诊断结果严重依赖故障树信息的完全程度，不能诊断不可预知的系统故障。
3.3基于案例推理的诊断方法
基于案例的推理（CBR，Case-BasedReasoning）方法核心是通过查找案例知识库中已有的近似案例处置经验来获取当前问题的解决方案。CBR诊断方法具备较强的自适应能力，并且是一种增量式方法，能够持续地更新知识库，具备较强的学习能力，克服了传统诊断方法知识获取瓶颈的问题。其缺点是知识库过于庞大时，案例搜索速度较慢，且得到的处理方案未必最优；此外，使用该种方法的前提是已有一定的案例积累。
3.4多信息融合的故障诊断方法
多信息融合的故障诊断方法是指将通过多种方式获取的多种状态信息进行综合分析应用，最终得到一个综合诊断结论。该种诊断方法能够有效提高故障诊断结果的可靠性、精确性，但也存在着易受人为因素影响、故障隶属度难确定等缺点。
4有效载荷在轨故障诊断模型
对于航天器有效载荷在轨管理来说，地面需要快速、准确地掌握载荷工作状态，需要知道故障导致的后果，避免对载荷的操作引起进一步的危害。结合人工智能和计算机技术的发展，对于有效载荷在轨故障诊断来说，应该基于故障分类区别对待：对于单点故障，采用阈值判断即可；对于组合异常和时序异常，其判断流程和故障树结构有很大的相似之处，可采用基于故障树的诊断方法，此外为避免故障树不全无法诊断的问题，可以用案例推理方法作为补充。第一，故障树和案例都来源于专家或者经验知识构建的，这在客观上符合实际情况；第二，这种模型可以给出推理过程，描述因果关系，用户可据此了解异常程度和涉及部件。第三，这种模型可有效结合两种故障诊断方法的优点，避免缺点，诊断速度快，诊断全面，可以满足用户对异常监视的实时性和准确性要求。图1给出了一种基于故障树和案例推理的故障诊断模型。
4.1诊断知识构建
在该种混合诊断模型中，需要用到两种故障诊断知识：一是故障树诊断知识；二是故障案例诊断知识，下面具体介绍两种诊断知识的构建方法。4.1.1故障树诊断知识的构建故障树是表示系统故障事件与它的各个子系统或各个部件故障事件之间的逻辑结构，通过这种结构对系统故障产生原因进行逐层分析。如图2所示的故障树，其系统故障（顶事件）为R301，当子系统故障（中间事件）T201、T202中任一个发生时即会引起系统故障的发生，其中T201又是由部件故障（底事件）L101、L102、L103中任一个发生引起的，T202是由L104、L105中任一个发生引起的。由此可见故障树诊断知识之间具有层次性，本文采用框架作为知识的基本表示形式，每个框架结构对应于故障树的一个节点。框架中的各个槽分别表示激发节点的报警信息、对应的子框架号、判断规则等。框架知识的结构如图3所示，将图2所示故障树转换为框架知识表示如图4所示。4.1.2故障案例诊断知识的构建一般来说，案例需要包含问题和问题的解两部分内容，不同领域的案例包含的具体内容也大不相同。对于航天器有效载荷来说，其结构组成复杂，工作过程涉及多个分系统，发生的故障也多种多样。通过对大量发生的航天器故障事件进行分析，根据故障发生流程本文建立了如图5所示的故障案例模型。其中产生原因表示引发该故障的根本原因；发展过程表示故障从发生到处理的过程，具体包含有故障发生时刻、故障的特征现象等；处理结果包含有故障的处理措施，以及处理是否成功等；相关影响表示此次故障对航天器此次任务及后续使用造成的影响。一个航天器载荷故障案例可以用一个四元组表示：C=<D,F,S,M>，其中D={d1,d2,......dn}用于描述故障的基本特征，包括故障编号、故障名称、故障类型等信息；F={f1,f2,......fn}用于描述故障对应的特征现象；表示故障的诊断结果，包括解决措施、产生原因等；M表示故障造成的影响。在具体系统实现时，航天器有效载荷故障案例可用面向对象的方法表示如图6所示：
4.2混合推理流程
根据前文分析，当地面收到航天器遥测数据时，首先使用基于故障树的方法对载荷状态进行诊断，如果库中未能搜索到相应的故障树，则采用基于案例推理的诊断方法，如果两种方法都未能成功，则转入人工处理。混合推理的流程如图7所示。
5结束语
航天知识问题范文3
【关键词】主干知识 难点突破 建模能力
一、万有天引力与航天的2012年考试说明
二、高考命题特点及命题趋势
由于现代空间技术的飞速发展，万有引力与航天成为高考的热点问题。我对2011年的全国20份高考试卷进行分析，发现几乎每份试卷都考查了万有用力与航天这个知识点，而命题形式大多为选择题形式，以天体问题为背景命题，突出考查物理知识与实际的应用，这种现象不得不引起我们的高度重视。
预计在2012年的高考中，对万有引力与航天仍将以联系现代航天技术的新情景，新信息以选择题形式出现，重点考查曲线运动与力学、能量的综合问题。
三、我们的做法
为了让学生在总复习中对这一知识点有明确的考点把握，在《万有引力与航天》一轮复习中，教师应准确把握高考大纲中涵盖的考点让学生掌握基本概念、基本规律及其常见的应用。而在二轮复习中，首要的任务是进行整合，充分注意知识的完整性和系统性。要着重搞清楚知识间的联系，站在整个高中物理的高度上以审视的眼光进一步认识知识，充分揭示知识间的纵横联系，把本章知识与力、曲线运动和能量串联起来，使各知识点网络化、系统化。其次要进行综合，要精心选择知识点密集、纵横联系广的典型题例，引导学生运用联想、类比和知识重组的方法，促使其在头脑中将有关的知识和方法形成纵横交叉，由点到线，由线到面，由面到体的稳定的、丰满的知识结构，并有效地将知识转化为分析问题和解决问题的能力。为达到二轮复习的目标，总体构想如下：
（一）抓住主干知识，把握高考脉搏
本章主干知识有万有引力定律，天体运动和宇宙速度。在高考试题中，应用万有引力定律解题的思路常集中于两条：
一是天体运动的向心力来源于天体间的万有引力： =m r
二是不考虑天体自转时，地球对物体的万有引力近似等于物体的重力
=Mg，从而得出GM=gr2
2012年高考大纲注重理论联系实际，关注科学、技术和社会的联系，注重物理知识在生产、生活等方面的应用。近几年以天体问题为背景的试题频频出现，命题具有启发性、隐蔽性等特点，学生有一种既陌生又似曾相识的感觉，学生能否准确解答关键在于能否排除陌生感，提取有效信息，对已知知识进行迁移。因此，教师在平时应注意收集一些科技动态资料，如我国北斗卫星、天宫一号发射等。在平时可以以这些信息为背景命题进行适当训练，减少学生的陌生感。
（二）专题讲解，突破知识难点
本章虽然考点不多，但题型多，综合性强，如卫星的超重、失重，卫星变轨问题、双星问题等。特别是卫星变轨问题，一直是高考的命题热点，变轨问题的考察往往集中在加速度、速度的比较和能量的变化这些点上。此类问题考察知识点多，要结合牛顿运动定律和能量守恒进行分析，在复习中可结合近几年高考试题，以专题形式讲解，帮助学生加强对知识难点的理解。
1.卫星变轨问题
变轨问题的考查方式往往集中在速度和加速度的比较。
【例】（2010江苏高考6）2009 年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）
A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能
C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于 在轨道Ⅰ上经过A的加速度
分析：从低轨道到高轨道加速（离心运动），从高轨道到低轨道减速（向心运动）。加速度关系：由
=Ma可知，加速度由卫星到地心的距离决定，应选ABC。
2.双星问题
双星有不同质量的两颗星构成，两颗星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。此类问题要注意两点：一是两球心的距离与轨道半径不同；二是两星的T、ω相等。教师还可把该类问题扩展为三星问题、多星问题。
【例】（2010全国卷25）如右图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动，星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。引力常数为G。
（1）求两星球做圆周运动的周期。
（2）在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg。求T2与T1两者平方之比。（结果保留3位小数）
分析：解决双星问题的关键是要了解双星的特点，两颗星的T、ω相等，万有引力、向心力公式中的L、R具体指的是什么及 =m r的正确应用。
3.天体运动参数问题
行星围绕恒星运动和卫星围绕行星运动问题，仅仅是中心天体不同，但分析方法相同。利用
，可知天体运动参数取决于轨道半径r。r越大，T、v、ω、a越小。
【例】（2011广东高考20）已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星，下列表述正确的是
A.卫星距离地面的高度为
B.卫星运行时受到的向心力大小为
C.卫星的运行速度小于第一宇宙速度
D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
第一宇宙速度是最大运行速度，C正确；地球表面的重力加速度为最大运行加速度，D正确；由
可知，AB错误，选择CD。
三、培养学生建模及模型迁移能力
我们知道，在物理学中不同的物理模型都对应着不同的物理规律．为了研究问题方便，我们在研究物理问题时一般都要先确定物理情景，然后将各种各样的研究对象根据它的特点，转化为合适的物理模型，最后选择相应的物理规律来研究。因此，正确建立物理模型，并能在实际问题中把模型进行迁移是解决问题的关键。在《万有引力》的复习中应使学生建立“地球-物体”和“地球-卫星”这两个模型。教师在培养学生学会建立模型的同时，更要让学生能正确掌握实际问题和模型间的转换。
【例】（2011福建高考13）“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期T，已知引力常数G，半径为R的球体体积公式
，则可估算月球的（ ）
A.密度 B.质量
C.半径 D.自转周期
分析：把“嫦娥二号”转化‘为地球-卫星’模型中的近地卫星。利用万用引力提供向心力求解。
， ， ，应选择A选项，月球半径R作为未知条件BCD不能确定。
四、精选习题、评练结合
精选题，主要体现在所选习题要具有新颖性、梯度性、适度性、针对性和创新性。在二轮的复习中，可谓是试题满天飞，教师更要找好找准习题。首先对手中的资料要仔细的分析，在此基础上针对性的选取一些好题，采用拼盘的方式组织起来让学生练。其次评讲要细，即重思路、善引导、做示范、细纠正，每次在评讲时，必须先对各题的得分情况进行具体的分析与总结，然后才能做到有的放矢。最后要重视个别的指导，对问题较大或问题比较明显的单独进行点评。
五、回归课本，抓住细节
在高考复习过程中，有些学生忽略了课本，一头钻进题海中，以为多做题就可以提高成绩，舍本逐末效果并不理想。要知道课本是知识之源，在复习别要注意课本的重要性。教师应引导学生熟读、精读课本，看懂、看透，绝不留任何死角。让学生通过“行星的运动”、“太阳与行星的引力”体会大自然的奥秘，注重科学的发展过程，从而建立科学的价值观；通过“科学足迹”领略科学家不屈不饶的科学精神和一丝不苟的科学态度；通过“梦想成真”使学生产生强烈的民族自豪感；通过“STS”打开科普视窗，增进科学技术和社会的联系，促进三维课程目标的实现。同时更需要注意的是课后的阅读材料，因为大多的信息题有很多时候是从这里取材的。
【例】（2011安徽卷22）（1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即 ，k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G，太阳的质量为M太。
（2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立。经测定月地距离为3.84×108m，月球绕地球运动的周期为2.36×106s，试计算地球的质M地。（G=6.67×10-11Nm2/kg2，结果保留一位有效数字）
熟悉课本的同学很容易发现第（1）题来源于课本第一节，由
=m r很容易得到 。第（2）小题来源于第四节，天体质量的计算，只要把太阳换成地球即可：
航天知识问题范文4
关键词：航天类专业 人工智能 教学探索
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（b）-0155-02
面对航天科技迅猛发展，现代军备技术快速提升，培养具有专业性的高素质航天类人才，是我国航天科技发展的战略选择，也是航天重点高校面向并有效服务航天事业的历史责任。航天类本科生的教育形式也需要突破传统的方式，着重多样性、前沿性、工程性，因此，该专业的各门课程教育都应该结合专业特点，探索新的教学模式。
人工智能自1956年诞生50多年以来，引起众多科研机构、政府和企业的空前关注，已成为一门具有日臻完善的理论基础、日益广泛的应用领域和广泛交叉的前沿学科。由于航天领域的特殊要求，人工智能在其发展中发挥着不可替代的重要作用，各发达国家都相继开展了人工智能与航天技术相结合的研究，致力于实现可重构的、具有容错能力的、智能的飞行系统和管理系统。因此，“人工智能”作为航天类专业的一门特色选修课，应结合专业特点展开更具有实用性和创新性的教学。
1 人工智能课程特点
一方面，“人工智能”是一门多学科交叉的综合学科，它涉及计算机科学、数学、心理学、认知科学等众多领域，具有知识点多、涉及面广、内容抽象、不易理解、理论性强等特点，使得该课程的教学具有较大的灵活度和较高的难度。另一方面，“人工智能”是一门正在发展中的学科，具有较强的前沿性，计算机科学、信息科学、生物科学等相关学科的发展不断的提出了许多新的研究目标和研究课题，使得人工智能的技术和算法也需要不断更新，这在很大程度上增加了“人工智能”课程的教学难度。
2 航天类专业特点
首先，航天类专业具有较强的工程性。在专业的教学改革中有统一的特点，即强调要体现航天工程技术的综合性、系统性， 注重培养复合型人才。其次，航天类专业具有一定的前沿性。因为航天飞行器作为现代高科技和多种学科技术综合应用的结晶，应及时把现代先进科技融入到了专业基础和专业类的课程教学中， 专业知识更新快成为又一特点；另外，航天类专业应注重实践性教育。尊重个性和兴趣，强调动手能力，实验室对学生开放，要求学生自主地设计完成实验，强调对学生设计理念和创造能力的培养。最后，航天类专业应重视产学合作。产学合作的目的在于推动学校与航天产业的持续全面合作，造就一支科学技术研究和工程实践兼备的教师队伍。
3 教学模式的探索
3.1 教材的选择
人工智能作为一门新兴的学科，其理论与方法都还在不断的发展与完善中。就目前来看，关于人工智能的定义和范围都没有一个统一的标准，不同的教材所介绍的内容也不尽相同。在教材选用方面，需要综合考虑专业特点和学生的知识背景。本课程主要针对航天类专业高年级本科生，该类学生具有一定的数学、计算机、信息论、通信理论等基础知识，对航天应用的基本需求有初步的了解，因此，“人工智能”课程难度应该控制在中级，可以较深入的介绍人工智能的基础算法和应用案例。
中南大学蔡自兴教授积累了多年的教学与科研经验，借鉴了国内外其他专家和作者的最新研究成果，吸取了国内和国外人工智能领域学术书籍的长处，于1987年编写了“人工智能及其应用”一书，该书根据人工智能学科的新发展不断修订，推出四个版本。本课程采用“人工智能及其应用（第4版）”，其中大部分内容适合本科生学习。另外，本课程还给学生提供其他一些参考书目，如N.J.Nilsson 的“Artificial Intelligence：A New Synthesis.Morgan Kanfmann”等经典教材。
3.2 课堂教学形式的探索
“人工智能”课程内容较抽象，概念较为繁多，若采用单一的课堂讲授的方式，学生容易概念混淆、理解不透，逐渐产生厌倦情绪，导致教学效果差。本文探索不同的课堂教学手段，根据不同内容采用不同的教学手段，有利于学生对课程内容的理解与吸收。另外，考虑到航天类的专业特点，突出课程内容的工程应用，增加研究性质的教学内容与形式，有利于培养学生的创新能力和实践能力。
（1）课件采用图文并茂的PPT。综合利用文字、图像、声音、视频等多种媒体表示方法，在介绍原理和概念时采用精辟的文字，介绍算法流程时采用图像，介绍算法应用时采用视频。在PPT中适当利用不同的字体、颜色或动画来突出重点，细化流程，引导学生的思路，便于集中注意力接受重点内容。
（2）适当增加课堂讨论与练习。对于人工智能的一些基本问题，可以引导学生进行调研和讨论，来深化课程内容的了解，并提高学生的学习兴趣；对于重要的算法和理论，可以增加课堂练习，让学生实际动手进行公式的推导或演算，并在练习中分析学生对问题的理解程度，有针对性的增加讲解或指导。
（3）适当采用类比的讲解方式。对人工智能的不同学派，不同方方法，以及方法的不同应用，广泛的采用类比的形式进行讲解，不仅可以复习已学习的内容，也利于对新内容的理解。并且，通过对不同内容的比较总结相似点、区分不同点，可以避免概念的混淆，清晰的掌握课程内容。
（4）增加研究性教学。研究性教学强调通过问题来进行学习，有必要将实际应用案例或者授课教师的科研项目融入日常的教学工作中去，用“启发式”、“案例式”教学激发学生“自主学习”能力。
3.3 课程内容的探索
一方面，鉴于本科生知识结构还不够完善，“人工智能”课程的内容要控制在适应本科生学科基础的中等难度；另一方面，鉴于航天类专业的特点，课程内容应更注重与航天应用相结合的内容，并且在课程中增加具体应用的介绍。具体的课程内容如表1所示。
3.4 考核形式的改革
“人工智能”课程注重学生创新能力和实践能力的培养，传统的试卷形式不能全面的反应学生的学习效果，因此，应采用课堂表现和课程报告相结合的方式进行综合考核。
一方面，重视学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，对学生课堂讨论与练习的表现进行考核评分，作为总成绩的参考；另一方面，注重学生课题调研和实践的能力，采取提交课程论文的形式进行考核。正确引导学生根据个人兴趣、课程内容、可行性、实践难度进行合理选题，并根据所选题目进行文献查阅和总结，完成调研报告或算法实现报告。结合者两个方面进行最终成绩的评定，综合衡量学生问题分析能力、论文写作能力和创新实践能力。
4 结语
航天类专业的本科生教学需针对专业特点有的放矢，该专业的课程教育都应该趋向于前沿性、专业性和实用性。本文的“人工智能”课程教学改革方案不仅考虑到该课程属于前沿叉学科的特点，也综合考虑了航天类专业的特点。为了使课程教学更好地服务于学生，本文提出的改革方案打破传统的教学模式，将课堂理论讲解、课堂讨论、课后调研、项目实践等相结合，充分调动学生的学习兴趣和积极性，提高学生的创新能力，有利于培养真正符合航天领域所需要的综合型高级人才。
参考文献
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航天知识问题范文5
针对此问题，本人选择了易操作、无污染、低成本的“水火箭”作为原型，设计并开发了具备“遥控发射”“自动控制”“多级、捆绑分离”“可重复使用”等一系列优越性能的“超级水火箭”。首次把延时自动控制技术运用到火箭模型上，填补了国内水火箭模型科技含量不高的空白。
作品外观见图1。
延时自动控制装置见图2。
能够直观演示出火箭空中多级分离时的加速度现象，而传统水火箭模型均为一级，无法演示出真正火箭在分级脱离时的加速度现象，也就无法解释火箭必须设计成多级的原因。
把延时自动控制技术运用到水火箭模型中，大大提高了航天模型科技含量，更加趋近于真正的运载火箭。
运用远程控制技术进行火箭模型发射，大大提高航天模型发射的安全性和可操作性。
伞仿真模拟我国自行研发的系列火箭的捆绑和多级技术，不仅具有鲜明的奉土特色，还可以引导学生对两项技术进行对比分析。
本作品不仅具有体积巨大、外观靓丽、射程较远、安全性好、科技含量高等特点，还对青少年具有非常大的教育作用。
学生观看到如此复杂结构的水火箭模型，可以明白航天领域其实是非常高端的、复杂的技术。由此，产生丰富的想象力，敢于大胆创新，设计并研制新型水火箭模型。
从简易模型到复杂模型，使生活在当今知识更新、信息爆炸时代里的青少年能够更早、更快地接受新技术、新知识。适应了当今科技发展曰新月异的时代要求。学生能够从中学习到更多、更广、更新、更高的科学技术。
航天知识问题范文6
【关键词】营销 管理 分析 航天礼品
随着祖国航天事业的大发展，在短短的几十年里我国航天从创业伊始逐步向航天强国迈进，2012年年度发射任务执行的数量位居世界第二，成为名副其实的航天强国。航天事业的大发展，一方面体现了我国国际地位和综合国力的提高，另一方面也有力地拉动了各行各业的发展。航天事业以高风险、高附加值著称，同时由于其涉及的专业复杂，产业链长，对国民经济的整体拉动作用较大。因此航天产品在各方面呈现的积极推动作用值得进一步推动和研究。
近几年我国改革开放事业蓬勃发展，各行各业呈现了强大的生机和活力，各种营销手段不断推陈出新。航天作为一个特殊的行业，一方面自身面临市场的运营开发等工作，另一方面也为相关的行业带来了发展的契机。
北京航天爱锐设备安装有限公司是从事航天礼品（模型）开发销售工作的单位，2001年2011年礼品累计销售额达到了上千万元，成为公司的支柱产业。为宣传航天实力、树立公司品牌形象、促进市场开发起到积极作用，也为宣传航天精神和爱国主义教育发挥了重要作用。随着市场竞争的不断加剧，礼品市场的拓展受到前所未有的挑战。本文从航天礼品（模型）产业的角度分析该领域产品的特殊性，对营销过程中客户满意度进行研究，使用客观的数据进行分析，为后续工作进行理论探索。
一、理论背景
1.营销的理论
通常而言，营销是指企业生产的产品向市场推广并得到市场认同获得利润的活动与过程。著名营销学家菲利普科特勒教授对市场营销的定义为：市场营销是个人和全体通过创造与特任交换产品和价值以满足需求和欲望的一种社会和管理过程。在这个定义中营销关注的内容主要是满足需求、交换的行为以及交换过程的顺利程度。
在当前的市场环境中，产品竞争与营销竞争成为企业之间竞争的主要战场，企业不但要生产市场可以接受的产品，还要开展必要的营销工作，处理好与同类产品的关系、建立与客户之间的关系，甚至通过营销工作将产品与客户使用价值进行必要的诠释，建立品牌效应，形成自身的市场范围。
航天礼品的营销与管理是在航天产品大市场环境下的，以使客户能够通过产品体现行业优势与成就的营销工作。它是以航天企业整体为特殊背景的营销工作，客户对航天企业的满意度直接影响客户对航天礼品的满意度和接纳程度。正是这种关系使得本文的研究具有特定的视角，研究工作既有一定了理论性，又有一定的现实意义。
2.满意度理论
随着服务业竞争越来越激烈，提供服务的厂商纷纷采用多种多样的方法，目的就是建立和维护自身的竞争优势，吸引新的顾客，稳定住老顾客。其中的重要的营销策略就是使顾客在接受服务的同时对服务过程感到愉悦的情感体现（Oliver，1993b；Westbrook，1987），高的客户满意度会带来的顾客忠诚度，从而带来市场效益和品牌效益，直接和间接的提高可企业的竞争力。
1965年Cardozo通过在营销领域的实证研究对客户满意度进行了研究，结果表明客户满意度会带来顾客的重复购买行为的发生。Howard & Sheth（1969）认为顾客满意度是顾客在购买行为中，将其从购买产品中多得到的效用与其购买产品所付出的综合成本比较后产生的一种心理认知态度，这种态度包含了认知层面和情感层面等多重主观因素。
3.结构方程理论
结构方程模型（Structural Equation Modeling，SEM）是20世纪70年代在统计理论基础上发展起来的一种通用的线性统计建模技术，在社会学、心理学、计量经济学等领域得到广泛的关注和应用。
在结构方程模型中，能够直接测量的统计变量叫做观测变量（Observed Variables），不能直接测量的变量或者通过观测变量间接才能间接体现的变量叫做潜变量（Latent Variables）。结构方程的模型包含测量方程（Measurement Equation）和结构方程（Structural Equation）两部分。其中测量方程主要描述潜变量和观测变量之间的关系，结构方程主要描述潜变量之间的关系。
测量方程的形式为：
其中X为外生观测变量，Y为内生观测变量，为外生潜变量，为内生潜变量，、为干扰项，为系数矩阵。
结构方程形式为：
B为内生潜变量的系数矩阵，为内生潜变量和外生潜变量之间的系数矩阵。
结构方程可以采用回归方法或者路径分析方法处理多变量之间因果关系，通过必要的统计参数对统计模型进行整体模型的拟合度的判断。
使用结构方程方法一般经过模型设定、模型识别、模型估计、模型评价和模型修正等步骤。此外根据问题的假设进行有效的数据采集和分析也是进行分析的必要的前提条件。
二、航天礼品（模型）的产品属性及其特性分析
在市场营销过程中产品的特性分析是市场细分、开展各项营销工作的基础。产品人们通常认为是看得见、摸得着的有形实体；而在现代营销的范畴中产品是指能够满足消费者或用户某一需求和欲望的任何有形产品和无形产品，即包括各项服务。
航天礼品（模型）是指可批量生产的，直接或者间接反映航天产品或者航天活动的造型、场景、企业标志物、以及实现特定功能产品。航天礼品以其提供客户的使用价值层次高，产品内涵和外延及其丰富的特点，因此航天礼品（模型）非常符合现代营销的观点，自身具有一定的使用价值的同时，也具有极强的无形价值。
首先，航天礼品（模型）的具有特定的经济意义和社会意义。航天礼品（模型）是行业文化的载体，可以理解为是科技的象征、是民族自豪感的图腾，是国家型号研制工作的文化产品的一种，可以衍生出价值，获得额外的利润。航天礼品（模型）又与动画、影视产业中的娱乐产品类似，具有较强的文化传播的特性，是建立在价值认同的基础上的文化表达。类似的文化现象有：吉普车代表了二战美军、航天飞机代表美国航天先进性，空客、波音代表了便捷与可靠的旅行等等。
其次，航天礼品市场定位具有清晰明确的特性。能够接受这种产品的人群一定是熟悉航天行业的进展与成就，内心认同企业与产品的价值所在，能够凝聚了消费者的价值观的认同。因此航天礼品的营销的场合和销售的环境是有一定的特殊性。通常而言在军事博物馆、航天单位周边、航空航天学校周边，能够理解一定航天原理的人群中能够得到较好的销售效果。
第三，生产和营销的垄断性。航天产品都是在特殊的行业生产，特别是整体功能性产品，如：飞船、火箭、卫星等，生产和制造厂家几乎都是国家企业，其它非行业内企业无法从事有关工作。上述企业实际上是礼品原型的设计与生产的源头，一般企业或者生产者无法创造原型产品。而礼品的生产厂家往往也是与上述企业有隶属关系的单位，这就使得礼品生产的垄断性较强。而消费者往往也追求产品的本源性，更增加了产品生产的垄断性，容易控制知识产权。航天礼品和模型的生产循环为由指定生产厂家的生产，实现社会效益，然后收到社会厂家的追捧与商业行为和仿制品，通过航天领域的成就和实现引发产品的更新和升级，实现下一循环的生产。
第四，航天礼品用途的专用性。由于航天礼品不是生活工作的必须品，其使用效能体现在对产品本身的外延价值的感知，而不是具体的使用功能。一般而言航天礼品（模型）的用途分成如下几类：
单位用途：单位之间的互赠，体现合作关系和意向。商业谈判过程中的馈赠，代表了合作关系的确定和对自身产品质量的自信。展览室、会议室摆放体现行业的从属、企业文化的认同与传承。
个人用途：个人对技术成就的欣赏和理解，及宇宙探索领域冒险精神的崇拜。引发对个人从业历史自豪感与行业归属感。教育子女，培养正确的志趣。
社会用途：激发民族自豪感。通过其它产品与航天产品的关联性表述，产生对品质的认同。参与全社会科普与文化教育。
航天礼品（模型）的用途的多样性也是自身价值多样性的表达。由于航天礼品（模型）具有一些复杂的文化特性，使其能够把对消费者产生更加深层的满足感。在国外航空航天模型的讲评与欣赏活动是高层次的娱乐活动。
三、航天礼品（模型）满意度模型
根据前文的分析，本文提出航天礼品（模型）满意度模型，同样也是基于顾客对产品和对产品的期望效用构建满意度模型。由于行业的特殊性不再进行顾客忠诚度的量测。
具体模型为：
根据本文的客户满意度模型，结合航天礼品营销的特点和效用等实际情况，将航天礼品满意度指标体系共10个问题，依据问题请被调查者按照1-5分进行回答。指标分成产品品质、营销效果、用途效用三个方面，这三个变量不能直接测量因此作为潜变量，整体满意度作为整体回归变量。
主要的假设为：
顾客整体满意度与产品品质、营销效果、产品用途效用相关。而营销效果又和产品品质和用途效果相互影响。
具体的模型假设为：
H1，航天模型产品的品质直接影响产品的使用效能或使用效能的预期，好的产品品质能够支撑营销策略。
H2，航天模型的用途和使用效能的预期和营销效果相互影响。
H3，航天模型的用途和使用效能的预期能够激发使用者对模型的满意程度，用途和效能越好，越能激发提高使用者的满意感受。
H4，产品的品质和厂家营销效果相互影响，品质越好的产品商家越舍得对其进行营销包装与营销策划等。
H5，产品的品质直接影响使用者对产品的满意度。产品品质越好，使用者对其直接满意度越高。
H6，产品的营销效果直接影响产品的满意度，营销效果提高产品顾客满意度的直接因素。
四、实证研究
本文根据建立评价模型，采用结构方程方法进行具体的分析，主要步骤为：
1.根据客户满意度指标体系，建立评价模型，编制调查问卷。
2.发放调查问卷，进行数据收集并整理调查数据。
2.运用SPSS公司的AMOS软件对航天礼品营销满意度调查数据进行统计学检测和分析，最后得到调查结果用于整体地评价和分析。
根据指标，编制了调查问卷，下发问卷140份，收集到有效问卷109份。
用收集到的数据进行量表的信度测算。信度达0.818，大于0.7，说明数据一致性很好，通过信度检验。
模型属于混合路径系数模型，经SPSS公司的AMOS以最大似然法进行计算得到：
Chi-square = 30.10
Degrees of freedom = 29
Probability level = 0.414
模型得到拟合（见图2），p=0.414，大于0.05的门限值，没出现负方差等问题，说明支持方差与协方差相等的零假设。
从路径系数上看，16个路径系数，有8个没有通过显著性检验。其中主要是潜变量之间的路径系数没有通过显著性检验，模型不可接受，假设有问题需要详细修订。
按照初步的结果，将路径系数较大的路径留下（见图3），再次进行计算：
Chi-square = 30.675
Degrees of freedom = 30
Probability level = 0.432
由结果可见p>0.05，p值拒绝零假设，路径系数通过显著性检测，保留路径的路径系数比原模型中的路径系数明显提高。
产品品质的好坏直接影响商家的营销积极性和营销效果，且权重系数达到0.88。产品品质是营销环节以及提高整体满意度的基础，优良品质的产品加上有效的营销才能获得市场良好的响应，H4假设部分被否定。
计算结果验证了营销效果支持了产品的用途效用。通过有效的营销工作，可以使模型产品的使用者更加清楚产品要表达的意义，能够使使用者体会产品自身所要表达探索宇宙、欣赏成就等高级的思想过程。因此权重系数达到0.7也是客观必然的。但反向影响没有得到支持，部分拒绝了H2假设。
在整体上看产品品质、营销效果和产品最终的用途效用均对产品的整体满意度发挥了作用，和假设相一致。从具体数值上看，用途和效果最接近使用的最终目标因此权重较大，达到了0.43，而营销工作显然也能发挥较大的作用，对模型礼品类的产品，让使用者接受一个良好价值趋向，理解产品的深刻内涵同样明显提高的满意度水平。H3、H5、H6得到验证。
结果中也可以看到，不支持产品品质对用途有影响的假设，或至少说影响的关系不显著，恰恰说明礼品类产品不一定越高级，使用者越满意，越能提高产品的使用效用，这一点和实际工作和生活也是契合的。H1假设被拒绝。
此外，V5（如果礼品的质量变好，您会花更多钱购买吗？）和V8（你喜欢购买精美的模型吗？）具有共变关系，说明误差的变化趋势接近。从设问中可以看出两者都是关于对模型产品购买的设问，产品质量好和产品精美之间使用者的感受是类似的，因此存在共变也是可以被解释和接受的。
从综合结果分析看，除NFI值、RFI值处于临界值上，其它各主要指标均在合格与通过的范围之内，因此本模型的计算结果是可信的。
五、建议与不足
通过上文的分析，我们可以分析出对与航天礼品（模型）这一特殊产品影响满意度的因素，以及因素之间的传递关系。这些信息对于从事航天模型与礼品的厂家或者商家制定营销战略具有重要的参考意义。
通过本文的分析提出以下几点建议：
1.大力推进航天礼品营销模式创新
航天礼品（模型）不同于一般的产品，其具有较强的时代特征和文化属性，因此在营销环节中需要根据航天礼品（模型）的特征开展营销策划等工作。必须认识到航天礼品（模型）营销是企业营销的重要组成部分，航天礼品（模型）是企业文化的转播者和载体，在营销过程中注重顾客体验，对产品仔细的市场分析和定。此外需要对个人普及型、单位用途型的、技术爱好与发烧友收藏等不同的需求设计不同的产品。鉴于上文对满意度的影响分析，加强航天文化传播与教育也可以提高产品的市场响应。这样即发挥扩大了市场作用，又起到了社会科普作用。
2. 关注品牌塑造保护自身产品的知识产权
对产品的满意度最终会转变成消费者的忠诚度，促进重复购买行为的发生，从而提高厂家的经济效益。因此后续需要提高知识产权保护意识。
爱锐公司是从事航天礼品销售的单位，设计生产过程中得到了一线设计人员的大力支持，产品的准确性、科学性都得到了保证，具有业内的竞争优势，因此必须保护产品的知识产权。具体措施有：一是加大产品知识含量，提高防伪意识。随着时代的发展，模型产品不能仅仅是外观相似就可以了，要从材质，附属的知识层次上下功夫，让不同阶层的消费者感受到不同的价值体验。二是在产品设计中要精细研究和分析，从各个角度加大产品的知识含量从而增加复制的难度，对于创新点要及时申请专利保护，利用法律武器保护自身的知识产权。三是充分利用多媒体、网络信息平台加大品牌的宣传，提高厂家的知名度和市场占有率，树立业内的品牌形象。
3.加大产品研发力度提高产品品质。
通过上文的分析可以看出，航天礼品模型的产品品质是实现使用效能，进行产品营销的基础，因此需要厂家进一步开展产品研发工作，加大投入实现产品的系列化和型谱化，满足不同层面的需求。进一步发挥设计单位的优势，密切联系各项发射活动，与型号宣传等工作协调一致，将新型号的技术创新点和宣传重点在产品中得到应有的体现。在产品的包装、材料的选择、附属宣传产品上都要进行选择，与宣传主题保持良好的一致性，反映产品的时代特性，从而增加了收藏和鉴赏的功能，提高产品的使用层次。
当然，本文的研究也存在一些不足需要在后续的研究中得到改进，具体为：
1.数据采集过程中没有对样本进行详细的属性采集和分析，没有为市场细分提供一定的统计数据。
2.量表的设计还有待提高，没有采用重复测量的技术，数据的稳定和可靠性还有待提高。
3.对满意度的因素分析还显得比较粗糙，后续还要对高文化附加产品的满意度进行更加详细的分析，包括价值取向、价值认同、知识背景等因素。
4.样本采集的范围还需要进一步扩大。本文基本采集的是周边单位人群的样本，大多数从事航天事业，对营销需求较弱，对航天事业的认同感较高，因此结论具有一定的局限性。
六、结论
本文在详细分析了航天礼品（模型）的特性的基础上，建立了对其满意度的结构方程模型。通过数据采集和整理，以客观数据为基础进行了计算和分析，达到了研究的目标。通过计算分析看出，产品的品质是改善营销工作、提高产品使用效能和提高满意度的基础，营销工作可以促进客户对产品品质的认同以及对产品价值的感受和认同，进而提高对产品和营销工作的满意度。
航天礼品（模型）是高附加值的文化产品，是我国航天事业发展到一定阶段的必然产物。充分发挥航天礼品在社会交往、文化教育、知识传播中的作用，对提高民族的凝聚力和自豪感将发挥重要的作用。今后从事航天礼品（模型）公司需要进一步提高产品质量，以市场为依托，按照产业化发展的方向不断开拓进取，与祖国航天事业一同发展壮大。
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