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航天科学技术的理解范文1
关键词:“工程材料学”;航空航天专业;教学改革
“工程材料学”是航空主机类专业(包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等专业)的学科基础课程。该课程虽然仅有48学时,但承担着为未来的航空工程师构建材料知识体系的重任,对学生今后的发展起着重要作用。本文结合近年的工作实践,对该课程在教学要求、教学内容和教学方法等方面的改革进行研讨。
一、高度重视航空和材料领域发展对“工程材料学”课程教学的影响
材料学既是基础科学,也是应用科学。材料科学与技术的发展,解决了很多工程领域的关键问题,有力地推进了相关科学和技术的进步,使得材料科学成为最活跃的科学领域,材料产业也成为国民经济发展的重要支柱产业。“工程材料学”以物理学、化学等理论为知识基础,系统介绍材料科学的基础理论和实验技能,着重培养学生把这些知识应用于解决工程实际中提出的对材料结构、性能等方面问题的能力。作为一门重要的学科基础课程,“工程材料学”具有较长的开设历史,在人才培养中发挥了重要的作用。航空航天领域的发展对工程技术人员的能力素质提出了更高的要求,特别是“卓越工程师”教育培养计划的实施,对工程类课程建设的需求更加迫切,有必要以新的形势为背景反思该课程的教学改革。航空以众多学科知识、先进研究成果为基础,已发展成为一个由多个分系统组成的大系统,需要工程技术人员采用系统工程的方法进行综合设计。现代航空技术一百多年的发展,使得人们可以在更大的范围内探索天空,也使得飞行器的工作条件更加恶劣,工作环境更加严苛。现代飞行器不仅要具有速度快、航程大、载重多等特点,还要满足节能低碳等要求。材料科学技术的发展,为解决航空航天领域的诸多难题提供了可能,“一代材料,一代飞机”已成为飞行器发展公认的规律。这对航空航天工程技术人员的材料知识提出了更高的要求。在飞行器及其主要部件的设计、制造和维护工作中,要全面认识材料的性质和特点,才能挖掘材料的潜能,充分利用材料的特性,满足工作需要。面对航空航天迅猛的发展形势,仅了解和掌握已有材料的知识是不够的。具有创新素质的工程技术人员,要了解材料科学与工程的发展方向和趋势,分析材料领域的发展对航空航天领域的影响,同时要认真研究具体工作对新材料、新工艺的要求,明确材料发展的需求。在新型飞行器的研发过程中,要综合考虑用户对飞行器总体性能的多种要求,对各项技术参数进行统一的优化。在落实对飞行器性能的要求时可以发现,很多要求是相互矛盾的,比如飞机的航程和机动性就存在着较大的矛盾。为了获得较好的综合性能,需要对飞机进行一体化设计,要及时掌握各种设计方案对飞机主要材料和工艺的要求,对飞机整体结构进行综合优化。在此过程中,各部门工程师都需要和材料系统密切配合,才能实现信息和资源共享,降低全系统的风险,提高系统的可靠性和综合性能。材料科学技术的迅速发展也对课程教学提出了新的要求。材料科学与技术是研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用的学科。在现代科学技术中,材料科学是发展最快速的学科之一,在金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等主要方向上的发展日新月异,促使“工程材料学”课程内容的不断充实。“工程材料学”课程要系统讲授材料科学与技术的基础理论和实验技能,使得学生掌握工程材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面的知识。早期的航空工程结构以自然材料为主,如在美国莱特兄弟制造出第一架飞机上,木材占47%,普通钢占35%,布占18%。随后,以德国科学家发明具有时效强化功能的硬铝为代表,很多优质金属材料被开发出来,使得大量采用金属材料制造飞机结构成为可能,也使得研究者们投入了更多的精力于金属材料的探索。相应地,这一时期“工程材料学”课程内容也以金属材料为主。上世纪70年代以后,复合材料开始在航空领域应用。复合材料具有较高比强度和比刚度的优点使得工程技术人员对其抱有很大的希望。航空工程师首先采用复合材料制造舱门、整流罩、安定面等次承力结构,而现在复合材料已广泛应用于机翼、机身等部位,向主承力结构过渡。复合材料因其良好的制造性能被大量应用在复杂曲面构件上。复合材料构件共固化、整体成型工艺能够成型大型整体部件,减少零件、紧固件和模具的数量,降低成本,减少装配,减轻重量。复合材料的用量已成为先进飞行器的重要标志。相应地,复合材料必然要在“工程材料学”课程中占重要地位。钛合金的开发和应用使得飞行器具有更好的耐热能力,提高了发动机、蒙皮等结构的性能,有效解决了防热问题。“工程材料学”课程的教学内容应该及时反映材料科学在提高飞行器性能方面的新应用与新进展。与此同时,其他相关学科也取得了长足的发展,使得主机专业教学内容大幅度增加,“工程材料学”课程的教学内容和学时之间的矛盾愈加突出。
二、认真分析专业教学对“工程材料学”课程的不同要求
“工程材料学”课程是一门重要的学科基础课,是基础课与专业课间的桥梁和纽带,在航空航天主机类专业培养学生实践动手和创新创造能力,提高学生综合素质等方面具有重要作用。在多年的教学实践中,该课程对主机类各专业采用同一标准教学。虽然主机类各专业人才培养有其共性要求,但随着航空航天事业的发展,专业分工越来越细,差异化特征也越来越明显,因此“工程材料学”课程应该充分考虑不同专业的具体需求,结合各专业的课程体系安排教学。飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程和机械工程等主机类专业根据航空领域中的分工培养学生,毕业学生的工作要求有所不同,对知识结构的要求也不一样。就材料方面知识而言,不同专业学生也会有所区别,应按照专业特点纵向划分对“工程材料学”课程的要求。不同专业主要服务对象的材料特点是确定课程要求的主要依据。飞行器设计与工程专业要全面统筹飞行器产品及各部件的设计和制造,主要从事飞行器总体设计、结构设计、飞机外形设计、飞机性能计算与分析、结构受力与分析、飞机故障诊断及维修等工作,要求了解材料科学与工程的发展对现代飞行器设计技术的影响,因此要较全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知识,了解轻质高强材料的发展动态和发展趋势。飞行器动力工程专业要求学生学习飞行器动力装置或飞行器动力装置控制系统等方面的知识,主要培养能从事飞行器动力装置及其他热动力机械的设计、研究、生产、实验、运行维护和技术管理等方面工作的高级工程技术人才。飞行器动力的重要部件对抗氧化性能和抗热腐蚀性能要求较高,要求材料和结构具有在高温下长期工作的组织结构稳定性。因此,材料在高温下的行为、性能和分析、选择方法应该是该专业“工程材料学”课程的重点。飞行器制造工程和机械工程等专业要针对现代飞行器工作条件严酷、构造复杂的特点,采用先进制造技术,实现设计要求,并为飞行器维护提供便利。该专业要求学生理解飞行器各部件的选材要求,掌握材料的制造工艺。飞行器零部件形状复杂,所用材料品种繁多,加工方法多样,工艺要求精细。很多新材料首先在航空航天领域得到应用,其制造技术具有新颖性的特征,设计、材料与制造工艺互相融合、相互促进的特点非常明显,这就要求学生在“工程材料学”课程中把材料基础打好,适应工艺和材料不断发展的要求。虽然各专业对“工程材料学”课程的要求有所不同,但课程基础一致。该课程名称为“工程材料学”,即明确其重点在于将材料科学与技术的成果运用于航空航天工程,把材料基本知识转化为生产力。“工程材料学”是相关专业材料学科的基本课程,学生要通过该课程了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料等微观和宏观基础知识,学习材料研究、分析的基本方法,掌握材料结构与性能等基础理论,研究主要材料的制备、加工成型等技术,为更好地学习专业课程创造条件,为将来从事技术开发、工艺和设备设计等打下基础。由此可见,在明确了各专业对该课程的个性化要求的基础上,更要明确共性要求。“工程材料学”课程要培养学生材料方面的科学概念,提升材料方面的科学素质,扎实的材料科学与技术知识基础是学生学习专业课程、提高综合素质、培养创新能力的必备条件,是进一步发展的基础。因此,“工程材料学”课程采用“公共知识+方向知识”的模式比较合适,即把教学内容划分为每个专业均要求了解的材料领域知识和根据各个专业特色需要重点介绍的知识两部分,既满足了宽口径、厚基础的教学需要,又注重了后续专业课程学习和能力培养的要求,促进了基础理论和专业应用的融合渗透,较好地满足了材料、设计、制造、维护一体化发展的需要,增强了跨学科、跨专业认识问题、思考问题和研讨问题的能力。
三、多管齐下建设丰富的教学环境
作为一门学科基础课程,“工程材料学”课程要根据学校人才培养创新目标和相关专业的人才培养标准、方案,结合卓越工程师教育培养的要求,注重与专业课程体系的融合,注重与工程实践教育的结合,注重对学生创新意识、创业能力及综合运用知识能力的培养。在充分调研与分析专业人才培养对课程教学要求的基础上,要对课程的教学大纲和内容进行修订,与相关教学环节有效整合,拓展教学活动的空间,营造良好的学习环境和氛围,加强与后续课程及实践活动的联系,解决学科基础课的教学与专业人才培养需求的脱节或不衔接等问题。“工程材料学”在第四学期开设,是一门承前启后的课程。在前期开设的课程中,“大学物理”和“航空航天概论”是两门直接相关的课程。“大学物理”提供了学习“工程材料学”的科学基础,认真分析“大学物理”知识点在“工程材料学”中的应用,有助于学生更好地理解相关概念。“航空航天概论”以航空航天领域的发展为主线,介绍飞行器的组成及工作原理。如果在“工程材料学”课程讲授之初让学生重新回到机库,从材料发展的角度再次审视航空航天的进步,结合材料学的概念研究飞行器的组成及工作原理,会使得学生对该课程有比较全面的认识。在相关专业的后续课程中,有好多课程与“工程材料学”密切相关,如“飞行器总体设计”、“发动机原理”、“先进制造技术”等,如果在“工程材料学”中对有关知识点作简单介绍,可以使学生更好地综合分析相关概念,加深理解。在主机类专业培养方案中,“工程训练”是集中式的工程能力培养环节,其教学内容与“工程材料学”密切相关。“工程训练”教学内容以机械制造工艺和方法为主,包括热处理、铸造、锻造、焊接、车削加工、铣削加工、刨削加工、磨削加工、钳工、数控加工、特种加工、塑性成型等,每一种制造工艺和方法都与工程材料密切相关。在以前的教学工作中,材料是加工对象,对材料的性能等的介绍很简单,学生的认识较浅。如果在“工程训练”教学过程中,针对不同的加工工艺和方法对材料作较深入的介绍,从应用的角度分析不同材料加工工艺和方法的适应性,可以促进学生把材料理论知识的学习和工程实际联系起来。通过让学生分析研究实际材料在加工过程中的表现来认识材料的性能,通过感性认识来体会材料变化的规律,把深奥的材料科学理论知识和生动形象的加工过程结合起来。这样不仅强化了工程训练效果,还能让学生把材料的知识学活,留下更深刻的影响,更好地发挥学生的潜力。航空航天主机类专业的课程设计是重要的综合学习环节。课程设计任务一般是完成一项涉及本专业一门或多门主要课程内容的综合性、应用性的设计工作,通过一系列设计图纸、技术方案等文件体现工作成果。很多主机类专业的课程设计涉及材料的选用、处理等方面的问题。按照教学计划,“工程材料学”先行开设。因此,在相关课程设计中,有目的地提出材料问题,引导学生在更广的范围里选材,在更加深入的层面上分析材料性能,可以更好地调动学生自主探究材料科学的积极性,帮助学生把材料知识转化为初步的工作能力,克服课程知识的碎片化倾向。
四、结语
航空航天是现代科学技术的集大成者,该领域发展很大程度上取决于材料科学技术的进步。材料学是航空航天工程技术人员知识结构的重要组成部分。“工程材料学”要按照现代大工程观的要求组织教学,才能实现教学目标,提高培养质量。航空航天领域和材料科学技术发展,极大地丰富了“工程材料学”的教学内容。要根据学科领域的发展需要选择教学内容,按照理论实践结合、突出工程应用的要求构建知识体系。在教学工作中,应根据不同专业的培养要求,深入研究材料学的基本要求和各专业的发展方向,形成“公共知识+方向知识”的“工程材料学”课程结构,提高教学效率。统筹考虑专业教学与其他课程的联系,以及课程设计、工程训练、毕业设计等教学环节,以“工程材料学”课程为中心,注重课程的纵向推进和知识的横向联系,不断加深对材料学的理解和掌握,培养多角度研究分析、跨专业交流合作、多学科解决问题的能力。
作者:汪涛 周克印 单位:南京航空航天大学材料科学与技术学院
参考文献:
[1]朱张校,姚可夫.工程材料[M].北京:清华大学出版社,2011.
[2]周风云.工程材料及应用[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.
[3]王少刚,郑勇,汪涛.工程材料与成形技术基础[M].国防科技出版社,2016.
航天科学技术的理解范文2
2020年11月18日下午,第十四届航空航天月桂奖颁奖典礼在北京成功举办。那么你们知道关于第十四届中国航空航天月桂奖心得感悟范文内容还有哪些呢?下面是小编为大家准备第十四届中国航空航天月桂奖心得感悟范文五篇,欢迎参阅。
中国航空航天月桂奖心得感悟范文一我爱祖国的航天事业也许是父母给予我一个特殊的“符号”—陶嫦娥,所以从小的我就是一个充满幻想的女孩,我幻想将来有一天我能像嫦娥一样飞上天空,能在浩瀚的苍穹和无垠的宇宙中有一个舒适而温暖的家。小时候,我总缠着妈妈给我讲我们中国航天事业的发展,妈妈告诉我,我国航天事业起步于20世纪60年代,1970年4月24日,寂寞而辽阔的茫茫太空中,第一次响起了中国人的声音,中国成为世界上第五个能够发射卫星的国家从此开始了中国的航天事业。2003年10月15日,我在电视的屏幕上看到了“神舟五号”载人航天飞船发射成功,10月16日6时23分,飞船在环绕地球14圈后成功返回祖国大地。这是我国首次载人航天飞行的成功,向全世界庄严宣告:中国已经成为第三个独立掌握载人航天技术的国家
。2005年10月12日,这又是一个令人惊心动魄的时刻,中国第二艘搭载太空人的飞船“神舟六号”再次将两名中国宇航员费俊龙和聂海胜送入太空。在经过115小时32分钟的太空飞行后,飞船返回舱于17日凌晨4时顺利着陆,这又是一个具有里程碑意义的重大胜利。看了《我的祖国》这本书,让我知道了许多关于航天的感人事迹。第一个令我热泪盈眶的故事是万户飞天的故事,中国明代的官员万户,是世界历史上第一个试验乘火箭上天的人。他用两排47支的火箭捆绑在椅子下面,自己坐在椅子上,手拿两只大风筝,然后叫人点火发射,巨大的反冲力将他送上高空,但是天有不测风云,随着一声巨响,第二节火箭筒在空中发生了爆炸,顷刻间,他变成了一团火球,坠落在地。万户牺牲了,万户为光荣的航天事业做出了伟大的奉献,他那勇于探索和不怕困难的精神使我不得不为他所折服,在人们的心中,会永远记住万户这个响亮的名字,国际天文学联合会将月球上的一座环形山命为“万户山”,而在我的心中,万户已成为了在我面对困难和挫折的一种鼓励,一种坚持,更是一种激励我进步的理想。
第二个是在载人航天工程的研制、建设中,广大科技人员、工人、解放军官兵做出的贡献:有的人为了工作的及时、方便,将铺盖搬到了工厂车间;有的人积老成疾,几次住进了医院;有的年轻人虽风华正茂却华发早生;有的人甚至为此付出了全部心血与生命,未能等到成功的那一天便猝然长逝。这些都体现了中国航天人的团结合作,默默奉献,勇于探索,锲而不舍的科学精神。所以我要从小培养与同学团结合作,遇到困难要有勇于探索,锲而不舍的精神,有一颗爱国之心,我相信我一定能的。我爱祖国的航天事业!温泉小学:陶嫦娥
中国航空航天月桂奖心得感悟范文二随着天文观测技术的发展,现代航天器将人们带入了崭新的航天时代。我热爱宇宙,更热爱航天,我的理想就是当一名航天事业的战士,乘着载人飞船去遨游太空,探索宇宙。
我对航天的理解很浮浅,认为飞机、火箭飞上天就是航天,实际航天领域研究的东西非常广泛,也非常深奥,不管我对航天认识的深与浅,但我非常喜欢航天。
记得小时候,大人们给我买的玩具中我最喜欢的就是飞机,现在家里还有两架遥控飞机模型保存的好好的;还记得我上幼儿园中班的时候,我和爷爷一起做了一支火箭模型,并在全幼儿园观展;上了小学我参加的是航模兴趣小组,在小组里我做了六架飞机模型。当我制作的飞机模型飞在天空中的时候,我想起了杨利伟叔叔,他乘着我国自己建造的载人宇宙飞船遨游太空,这一创举在全世界面前为我们中国人争了光露了脸。
随着年龄和知识的不断增长,我对航天的理解也逐渐加深了,同时脑子里的疑问也一个一个的接踵而来,如:火箭没有翅膀是怎样飞起来的?人造卫星在天上会不会掉下来?再如:载人飞船为什么能遨游太空?……带着这些问题我买了一些有关“宇宙、太空、自然科学”方面的百科全书。通过学习我初步了解到:火箭是利用发动机向后喷射高温高压的燃气产生及作用力以获得前进推力,并由此向前运动的飞行器,它一般由动力系统、控制系统和结构系统三部分组成。人造卫星和太空探测器是无人驾驶的航天器,它拥有高度精密的自动控制装置,迄今为止它们已先后对月球、金星、火星、哈雷星等近距离或实地考察,并取得了丰硕的成果,因此人类称它为“宇宙信息的侦察兵”。人类除了派人造卫星和探测器到太空考察外,也希望自己能够飞上太空,载人飞船就是人类遨游太空的工具之一,它一般由座舱、轨道舱、服务舱、对接舱和应急救生装置等部分组成。座舱是飞船的核心,轨道舱内装有各种实验仪器,服务舱则是为航天员提供生活保障的地方。载人飞船可以独立进行航天活动,也可作为往返于地面和空间站之间的“渡船”,并能与空间站或其他航天器对接后联合飞行。我国自行研制的天宫一号和神州八号于11月3日凌晨1时36分首次空间对接成功,这是在美国、俄罗斯进行首次交会对接试验40多年后中国成为世界上第三个掌握自动空间交会对接技术的国家,这说明我们国家的航天技术已达到了世界顶尖水平,我为之骄傲和自豪,同时我也更加热爱航天了。
我是一名少年儿童,是祖国的未来,我知道宇宙间还有许多奥秘等着我们去探索和发现,航天领域里还有许多难题在等着我们去认识和攻关,因此,为了实现自己遨游太空探索宇宙的美好理想,长大后为我所爱的航天事业贡献力量,从现在起我要努力学习科学文化知识,牢牢掌握过硬本领,争做一名优秀的少先队员。
齐齐哈尔市第三十四中学初一:祝朝遐
中国航空航天月桂奖心得感悟范文三航天航空,是一个大国崛起的标志,是一个大国屹立于世界民族之林的根本。正因为人类对未知世界的向往及人类的求知欲,才有了今天的航天航空。航天航空是世界历史上开天辟地的大事,关系到世界科技技术、经济等方面的发展。我们需要航天航空,我们更要支持航天航空事业的发展。因为有了航天航空,才有了中国的腾飞。
没有航天航空,怎么会有中国的繁荣富强;没有航天航空,怎么会有世界科技的腾飞;没有航天航空,怎么会有揭开宇宙神秘面纱的基础;没有航天航空,怎么会有将古老神话变成现实的能力……
自古以来,中国一直向往着太空,从古代的嫦娥奔月到如今的嫦娥一号升天,从东方红一号到神舟飞船系列,从北斗导航卫星群到建立自己的空间站。从1992年启动载人航天工程以来,中国航天不断取得新突破,成为世界上第三个独立掌握载人航天技术、独立开展空间实验、独立进行出舱活动的国家。中国的航天航空目标致力于全面突破和掌握近地空间长期载人飞行和服务技术;突破和掌握近地空间组合体的建造和运营技术;开展较大规模和较高水平的空间科学应用;为开展载人登月等未来发展奠定基础等。
因为航天航空事业是一项巨大的系统工程,所以它的发展基础必须是:综合国力强盛,经济发展水平高,有一定的财政支持,有一批从事航天科技事业的骨干人才队伍,有先进的科学技术的发展水平。这样才有可能发展航天航空事业的腾飞。有了航天航空,才有中国的腾飞。
因为航天航空技术是科技密集综合性尖端技术,它体现了现代科学技术多个领域的成就;发展航天航空能体现一个国家综合国力,提高我国的国际地位;航天航空的发展能更好地开发太空资源为地球人类造福;航天航空是人类发展的一个新阶段的开始,因为人类可以通过航天航空的桥梁,转移到其他星球居住和生活,开发出更美好的生活空间,这不是可望而不可及的事情。航天航空促进了新学科的形成、新材料的研发、新资源的探测、新民用产品的生产。
在不久的将来,我们将会充分开发太空的旅游资源,让进入太空旅行成为一件平常事,让人们更进一步地与太空有亲密接触。航天航空技术的发展为我们进入太空奠定了基础。在未来,我们将能用我们
的双眼看看神秘的太空和美妙的仙境以及我们的美丽而浩瀚的家园—地球。太空之旅将不会是遥不可及,因为有航天航空。不久,人类将主宰太空,实现人类发展的革命。
作为学生的我们应怀有探索浩瀚宇宙的决心和勇气,努力学习科学文化知识,为航天航空的发展做贡献,为航天航空事业的腾飞而努力。未来中国的发展离不开航天航空,航天航空的发展更需要我们。
航天发展,中国腾飞!
中国航空航天月桂奖心得感悟范文四尊敬的各位评委们,敬爱的老师们:
大家上午好!
我们是祖国的花朵,祖国的未来。在我们心中都有一双“隐形的翅膀”,能让我们的中国梦飞上蓝天,绽放绚丽。今天,我演讲的题目就是我的中国梦——航天梦。
一个国家的梦想是什么?用国泰民安四个字来概括比较贴切。中国,是有着五千年文化史的国家,从古至今,名垂青史的人物有很多,他们都为国家的繁荣昌盛,奉献出了自己的全部力量。我想:为什么我就不能为伟大的祖国也尽一份力呢?因此,我从小心中就有着这样一个念头——当一名宇航员。
我十分向往宇宙,只得说,我与星星有缘。打从我记事起,每到晚上,我就爱趴在屋檐下看星星,那一颗颗闪烁着微弱光芒的星星,究竟是怎么样的呢?后来,我长大了,通过学习《科学》这门课程,我才渐渐明白,地球是多么庞大,星星是多么可爱呀!了解了这些知识后,我才觉得,那些亲自登入月球的宇航员们真是太了不起了!
我8岁那年,本来不爱看新闻的我,却跟着爸爸这个“新闻迷”看起了新闻。因为我被一则新闻吸引住了——“中国神舟七号登上月球”大家知道是谁这么厉害吗?就是航天员霍志刚,刘伯明和景海鹏。霍志刚出舱作业,刘伯明在轨道舱内协助,实现了中国历史上第一次的太空漫步,令中国成为能进行太空漫步的国家,他们真是我们中国的骄傲,也是我心目中的英雄。
此时,我多么希望自己有朝一日也能登上月球,在星星的海洋里飞翔啊,看看月球究竟是什么样子,上面会不会有嫦娥、玉兔、和吴刚叔叔?
不过,我知道,要实现自己的梦想,不光要学好科学文化知识,还要有健康的体魄,光有念想,没有实际行动一定是不行的。所以,现在我的饮食、生活习惯都发生了变化。
为什么要实现我的中国梦呢?
我们中国,是一个拥有十几亿人口的大家族,每一个儿女心中,都有着一个小小的梦,小梦连着大梦,一个个小梦连接起来,就是一个大大的梦,这,就是中国梦!
实现中国梦,让中国更加繁荣、富强。让人们过上更好的生活,所以,请大家不要放弃自己的小梦,每一个人,都有实现梦想的资格!
中国航空航天月桂奖心得感悟范文五伟大的事业孕育了伟大的精神。新一代航天人在攀登科技高峰的伟大征程中,以特有的崇高境界,顽强的意志和杰出的智慧,铸就了载人航天精神。这就是特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的精神。这些精神永远值得我们去学习。
生活上刻苦精神永远美好。人生之路不可能是永远平坦的。每个人,总会遇到这样或那样的困难和挫折。我们必须要在挫折和困难中奋起。这就需要有刻苦的精神,特别能战斗和特别能公馆的精神了。“吃得苦中苦,方为人上人。”学习上刻苦精神永远美好!
团结就是力量,是治国之本,更是治校之本。试想,一个集体,如果内部不团结,还出现分歧的话,那这个集体会强大吗?不止这样,一些有图搞破坏的人,在这个时候大力进攻,那损失更是不堪设想。
科学与人文并举。从小,这一句老话就不断地在我们的耳边回响:爱科学,学科学,用科学。但是,真正落实到的,又有多少人呢?友人认为,只要学会做人和文化知识就可以了,不用在学什么科学了。先进的科学技术,对一个强大的国家来说,是必不可少的。身为祖国的“花朵”的我们,不但要做到科学与人文并举,还要做到规范与个性共存!
艰苦的条件锤炼了中国航天人特别能吃苦的精神。中国航天事业是在极其艰苦的条件下起步的。茫茫的戈壁,浩瀚的海洋,广大航天工作者为了早日实现飞天之梦,不辞劳苦,日晒雨淋,克服了无数的困难,付出巨大的牺牲。严酷的挑战铸就了中国航天人特别能战斗的精神,崇高的使命焕发了中国航天人特别能攻关的精神。我们青少年,更应该在学习上多下苦工,好好学习。在生活上、学习上,遇到困难和挫折,不要逃避,不要退缩,要知难而进,一往无前,敢于胜利。有的同学,在生活中遇到了一点点的挫折,就对人生失去了信心和希望,觉得世界上什么都不是好的。于是,就自寻短见,恨离人世。要知道,这个世界是非常美好的,我们要珍惜生命,好好地享受这美丽的人生。就算它是不好的,那也是无可改变的事实。就像航天人员要在严峻的环境中训练一样,那严峻的环境已是无法改变的事实,那只有改变自己,去攻破这个难关。所以,我们不能因为一点点的挫折而放弃自己的使命,而是要在环境中、在艰苦中、在困难中成长,成就自己的人生和使命。学习上也是如此。学习靠的不是小聪明,而是刻苦。读书要用功,持之以恒地刻苦学习、钻研,这才是学习上刻苦精神永远美好的表现。
团结奋斗培育了中国航天人特别能奉贤的精神。我国载人航天工程是中国航天史上规模宏大的系统工程。广大航天工作者不论前方后方,不计名利得失,履行职责,坚守岗位,形成了强大合力。我们都生活在同一个大集体中,都为了一个共同目标——保护集体,就应该淡泊名利,不计较个人得失,甘于奉贤,团结一心,共创辉煌。“团结就是力量”,这是一股强大的力量,是一股催人前进的力量。有了这股力量,可以排除万难,勇往向前,达到目标。大至世界全人类、国家,小至班集体、家庭,都要团结。有的同学不顾集体利益,一心只为自己。例如他在拌种来回走动,看见一张桌子跌在地上,他不但不把桌子弄好,而且还残忍地踢上一两脚,是桌子雪上加伤。又例如是拔河,内部不团结,那肯定是全军覆没。
航天科学技术的理解范文3
关键词:物理教学 创新能力 激发兴趣 科学素质
自2004年以来,我县进行了新课程标准改革, 教师的教育观念有了很大的转变,有以前的"应试教育"逐步转向了以培养学生的创新精神和实践能力为重点,面向全体学生,促进学生全面发展的"素质教育"。作为物理教师,我们在认真地组织课堂教学的同时,还组织学生开展物理实验探究创新活动,能进一步调动学生学习的主动性和积极性,开发学生的特长和潜能,培养学生科学素质和创新能力。下面就物理教学中培养学生探究创新能力谈谈我们的体会。
一、动手参与,激发兴趣
学生在学习了基础知识的基础上,鼓励学生自己动手,设计实验让学生来验证一些理论知识,从而更好的理解课本知识,如"盐水中浮起的鸡蛋"、"纸锅烧水"等。通过这些实验,既能较好地激发学生的学习兴趣,锻炼学生的动手操作能力,又能帮助学生破除迷信,解放思想,树立科学的人生观和价值观。
在物理实验中,尽可能多地给学生提供动脑、动手的机会,使学生通过自己设计实验方案、实验操作来解决某一实际问题。例如,在学了《密度》后,让学生通过实验来观察牙膏皮展开时和卷起时在水中的浮沉情况,从而更好的理解轮船采用空心法能漂浮在水上的原理。
二、开展小制作、小发明比赛活动,培养学生创造能力和动手能力
科学小制作、小发明活动带有很强的实践性、社会性和科技性,有利于学生德智体的全面发展,可以促使学生把动手与动脑、实践与探索、学习与创造、基础知识与科技信息密切结合起来,培养了学生各方面能力。根据学校的实际情况,我们积极组织学生利用课外活动时间开展科技制作活动,引导学生利用废旧材料制作土电话、弹簧测力计、温度计、密度计、杠杆、飞机机翼等实验仪器或模型、楼梯电灯开关电路等;对原有的实验装置进行改造和创新等,并开展小发明小制作的评比。科技活动的开展,既能锻炼学生的科技制作能力,又能培养学生的创造精神,提高了学生把科技知识应用于实践的能力。
三、引导学生阅读科普读物,培养科学思维能力
根据学生的知识基础,教师有针对性指导学生阅读有关的科普读物,组织学生注意收集报刊杂志上最新科技发展动态,引导学生在家里定时收听收音机、收看电视里的科技节目,扩大学生的视野,丰富学生的科技知识,使学生更多地了解科技知识和科技发展的新动向,并定期举办"初中物理报"专刊评比,定期组织"实用物理知识竞赛",以调动学生学习、读书的积极性,培养学生的科技阅读及写作能力。
四、举办科普知识小竞赛,开阔眼界,提高学生的科学素质
科技知识与社会发展、生产、生活紧密联系在一起,教师认真收集军事科学、航天技术、通信技术、空间技术、科学家的事例与贡献等材料,利用活动课分班级或集中举办一些科普知识竞赛,培养学生热爱科学的精神。也可以由老师或学生拿出一些专门的时间进行科普知识讲座,可以联系社会生活中的物理,让学生自己搜集资料并在班上进行专题介绍,还可以利用板报介绍科普知识及物理知识的应用或者利用多媒体向学生展示一些我国的最新科研成果,以培养学生的民族自豪感和爱国主义精神,提高学生学习知识的兴趣,培养学生的科技意识。通过引导学生学习现代科学技术的新发展、新成果、新技术,以及现代科学技术的重要应用,使学生意识到现代生活离不开现代科学技术,学生学习现代科学技术的兴趣明显提高,关心现代科学技术信息和社会热点问题的学生越来越多。
航天科学技术的理解范文4
[关键词]计算机仿真 计算机模拟 虚拟
中图分类号:U73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0235-01
随着计算机技术和网络技术的飞速发展, 计算机仿真技术和虚拟现实仿真在各行各业得到了广泛应用, 使用计算机进行仿真的研究和应用也是如火如荼。计算机仿真 (Computer Simulation)又称计算机模拟 (Computer Analogy), 它是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法, 是系统仿真的一个重要分支。系统仿真就是建立系统的模型,并在模型上进行实验的过程。系统仿真技术实质上就是建立仿真模型并进行仿真实验的技术。因此, 通俗的说, 计算机仿真就是指在实体尚不存在、或者不易在实体上进行实验的情况下, 对考察对象进行建模, 然后通过计算机编程考察对象在系统参数以及内外环境条件改变的情况, 达到全面了解和掌握考察对象特性的目的。本文主要在介绍计算机仿真技术的基础上, 谈谈计算机仿真技术的应用。
1、计算机仿真技术的综合概述
1.1 计算机仿真技术的定义
计算机仿真系统是建立在现实理论和相关技术的基础之上的,其中包括信息处理技术、计算机技术以及控制理论、仿真理论等。它是以计算机为载体,以其他物理设备为主要工具,通过建立仿真模型对现实系统进行动态试验,并结合相关学科知识和信息资料对动态试验的结果进行分析和研究,以此对抽象问题做出决策。计算机仿真技术已经成为一门新的学科,是利用计算机技术和仿真理论来研究问题对象的重要技术手段和方法。
1.2 计算机仿真技术的发展
自从计算机仿真技术诞生以来,就受到世界各国的广泛关注和高度重视。它是以计算机为基础,根据问题对象的实际要求,建立真实的数学模型,并将其转换成仿真模型。在不同的决策问题下,利用计算机系统来演示运行状态,从而将抽象问题真实地展现在计算机系统显示器上,它涉及计算理论、控制理论以及各种实际系统的专业理论知识,并且综合多学科领域的一项综合性技术。当前,计算机仿真技术在国防、能源、交通、航空航天等军事领域和其它领域得到广泛的应用。计算机仿真技术起源于美国,后来被多个国家引进和推广,并且将该项技术列为国防军事重点发展的关键技术,由此可见,计算机仿真技术在现代科学技术领域中的地位和作用。
2、计算机仿真的步骤及关键技术
计算机仿真的步骤一般为:(1)建立数学模型。应考虑观测数据的表达和专家的经验,利用各种手段对计算机进行分析,建立一个特有的数学模型。(2)数据模型的程序化。利用先进的自动编程软件,进行交互操作,完成数据模型的程序化。(3)仿真实验。在仿真实验之前,应提前设置一套详细的实验方案,根据具体的要求进行仿真模型的运行,以达到实验的效果。
目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括:(1)智能仿真。通过先进的科学技术,把人类的思维行为植入整个仿真过程中,以知识为核心进行不断的研究、开发,使人工智能和仿真技术有机的结合起来,仿造出与现实相近的景物和物体,以满足现代人们生活的需求。(2)面向对象的仿真。由人们的主观意识,通过功能设计研究开发,整合为图片、动画,以实现对象能够清楚的获取信息,引起系统的活动。(3)人机和谐仿真。从可视化仿真、虚拟仿真和多媒体仿真多个角度反应出计算机仿真的实际作用。(4)分布交互仿真。利用现代计算机网络技术可实现多方面仿真设备的互连,使时间与空间相互的配合,以达到一种虚拟的仿真环境。
3、计算机仿真技术应用
计算机仿真技术首先在军事领域得到应用的,目前,它在军事和民用领域得到了广泛的应用,以下我们主要讨论其应用的几个主要方面:
3.1军事领域。主要运用在虚拟战场、战场的战术使用训练、战场评估、武器对抗效能评估等。目前这方面的仿真软件有国内神州普惠的 DWK。
3.2航空航天领域。主要仿真对火箭发射、卫星释放、太空行走、嫦娥登月等计算机仿真试验。
3.3教学领域。如通过计算机网络试验仿真和教学试验仿真可以让学生通过观看网络运作动画、分析网络性能结果和设计简单网络实体,更容易、深入地理解网络协议和算法的复杂行为,收到更好的教学效果。
3.4工业制造行业的仿真。如机械加工过程,是机械行业进行生产的基础。利用计算机仿真,有助于发现其机理,为提高机械加工性能提供理论支持。主要包括:汽车制造是机械行业、齿轮设计方面、磨削方面、故障诊断、在疲劳寿命判断、于刀具设计、微钻头设计、渗碳层浓度分布、含间隙机构、空调制冷系统的研制和包装机械的开发等。
3.5气象预测领域。这是一个典型的无法进行物理模型试验的领域,计算机仿真技术成为气候变化、气候预测的唯一手段。
3.6社会系统仿真。利用仿真技术可有效的分析我国人口的浮动对社会造成的影响。
3.7医学领域的仿真。计算机仿真技术以应用与医学领域,通过具体的模型,进行模拟操作,可实现手术科学化、精确化,服务于民。
3.8经济管理领域。通过搜集各地方财政收支、股市等运行情况,进行系统化分析,通过计算机仿真技术,可实现国家经济的宏观管理。
3.9城市建设领域。利用计算机仿真技术可实现城市建设领域的仿真,使人们更好的了解当地交通运行情况,进而实施有效的规划。
4、结语
随着计算机技术的不断发展,计算机仿真技术在未来的发展道路上将进一步完善和提高,这是计算机仿真技术发展的必然趋势。因为,仿真技术是以计算机为基础,加上计算机技术和通信技术的相互融合,进一步促进了社会现代化、信息化发展,在此基础上,计算机仿真技术必将得到飞速发展。由此可见,计算机仿真技术的应用领域不断扩大,而且应用效果越来越好,必将成为当今计算机领域发展的新面孔。
参考文献
[1] 张芹. 计算机仿真技术在教学中的应用探讨[J]. 科协论坛(下半月). 2008(03)
[2] 龚小刚. 计算机仿真技术及其应用[J]. 硅谷. 2008(16)
航天科学技术的理解范文5
在学习电磁感应知识时,充分利用教材的阅读材料介绍磁悬浮列车,磁悬浮列车利用“同名磁极相斥,异名磁极相吸”的原理,使车体完全脱离轨道,腾空行驶,创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹。磁悬浮列车速度高,最高可达500 km/h~600km/h。让学生感受磁悬浮列车像一只穿梭于城市之间的“飞鸟”,为人们的生活提供着极大的便利,给人们的出行提供更加快捷和便利。
我国新能源领域主要有核能,我国有世界最大的三峡水电工程,利用核能发电。除核能作为新能源之外,还有风能、太阳能、生物质能,现在美国用大量的玉米做生物质能,大大节约了能源。但是中国人多地少,发展生物质还不完善。生物质能的利用依然停留在垃圾焚烧发电、农林废弃物(如秸秆)发电、生物质液体化(如生物柴油)、生物质燃料等方面。此外我国正在积极对潮汐能、地热等其他新能源进行研究。学生进一步理解物理知识与技术在社会生活中的广泛应用,学生在尽情领略物理带给人们的便捷与舒适的同时,提高对这些的兴趣,增强回报社会、服务社会的责任感和使命感,激发爱国主义情怀,增强民族自豪感。
由于对科学技术的不恰当的应用,人类正面临着温室效应、能源枯竭、核污染等问题的严重威胁。环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。例如,温室效应、酸雨臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。学生调查家里、学校或社区水域的污染情况,感受到人与自然、人与社会和谐发展的重要性,意识到公民在环境方面的权利和义务,做有责任感的公民。北京奥运会广泛应用节能减排技术,节约能源、减少二氧化碳排放量。北京射击馆、秦皇岛体育场等部门奥运场馆的LED照明产品比普通灯具照明节电百分之六十到七十。让节能环保的理念更加深入人心。
航天科学技术的理解范文6
关键词:生物仿生学;产品设计;仿生设计
一、生物仿生学概述
生物仿生学既是模仿生物的形态或功能结构以实现发明创造的一门科学,主要的目的是提炼自然生物百万年来进化出的适应机制将其通过现代工业技术移植到所需的领域及产品中以达到预期的实用效果,通过这种方法能够更好也更高效的实现技术革新。
事实上早在远古时期的人类就已经发现了仿生的种种益处,早期的人类就已开始借鉴自然界中生物的形态用于工具的制造,例如古时候人类通过模仿鱼的形态来造船,也许当时的人们并不明晰这背后的原理,但通过生活中的实践发现这是行之有效的。到了现代随着科学技术的发展,人们已经掌握了更多的科学方法来研究自然界中的各种生物,从而更好地掌握了生物结构的内在原理,这便为各个领域的技术发展提供了有效的参照。
二、生物仿生学在产品设计中的应用
仿生是产品设计研发中极为常见的方法和手段,自然界总是给我们带来惊喜和期待,通过研究自然、感受自然能够有效地激发出我们无限的创想和灵感,再通过科学手段加以证明和验伪,最终我们能够得到科学有效的新型技术用于实现产品的各项功能。而如今对于生物仿生学的研究已涉及到生物表现的各个层面,从最为直观的外在形态、色彩、肌理到生物精妙的内部结构我们都能以科学的方法加以研究提炼,从中我们汲取了大自然的智慧为我们的生活创造出了高效便利的产品。
(一)生物形态层面的仿生设计
通过进化论的观点我们可以了解到对于美的感受很大程度上受到了我们的内在基因的影响,由于我们的审美这是在自然界中繁衍生息数百万年逐渐形成的,这促使我们会对自然界的许多事物都达成了美学上的认可。正因如此,自然界中总有着无限的美意等待着我们去发现,人类文明发展至今已经创造出了无计其数的人造物,经过不断地探索和尝试我们力求找到匹配自然之美的设计法则,最为直接的方式就是参考自然物的外在形态,即基于自然生物形态层面的仿生设计,这种方法是以自然界中生物或植物的形态作为造型基础,再根据产品的功能需要,使产品在功能和造型上能够得到相应的统一。
而对于形态的提炼上根据设计师的设计意图既可以是抽象的又或是具象的,这使得造型仿生呈现出两种截然不同的视觉体验,而对于设计过程中抽象到具象之间的度的拿捏就要看设计者的个人风格及观念了。世界上许多知名设计师通过这样一种形式的设计创作出了许多经典的设计作品(图1)。
(图1)
(二)生物色彩层面的仿生设计
再从生物色彩的层面来看,我们视觉器官对于色彩有着极高的敏感度,我们对于环境的认知很大一部分是依靠视觉系统,因此我们往往赋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将其运用在产品设计中使产品达到一定的视觉体验,甚至会产生相应的联想,让产品产生更深语义象征和功能属性。这种手法在服装中较为常见,如迷彩(图2)、豹纹、斑点等都是常被运用的自然界的生物色彩,这些色彩不仅具有时尚气息还包含着丰富的情感体验。
(图2)
(三)生物肌理层面的仿生设计
生物肌理仿生(图3)与生物色彩仿生有类似之处,很多时候它是建立在色彩仿生的基础上对其表面质感进一步地深化处理的结果,它不单纯考虑视觉上的仿生体验,而是将自然动植物的表面肌理质感也考虑了进来,这样不仅在视觉上有所映射,还在触觉上也能得到更为真实的触感,这中效果让人耳目一新,从侧面也反应出现代加工技术的卓越成效。
(图3)
(四)生物结构层面的仿生设计
生物结构仿生是伴随着仿生学技术的不断发展,人们对于仿生不再局限在外形上对自然浅层次的模仿。而是从生物奇特的内外结构组织中得到启发,人们根据生物的构建组织以及运行模式拓展了仿生的一个新的层面,结构仿生设计让最终的产品具备更为有用的功能意义。
生物自身结构是非常奇特的,它们经过数百万年的演化成功地经受住了各个时期的灾变,并且一直向着更优良的系统进化着,可以说每个现代生物都有着完美的生理机制,人们通过研究它们的结构能够得到无数的启发性的发现,很多方面不得不承认自然生物依旧领先于我们人类目前的科学技术。因此通过对生物结构的仿生往往可以解决许多目前面临的技术难点,这让生物仿生学在产品设计的领域中再次得到了相当的重视。
结构仿生首先要依据一定的科学理论为研究基础,简单地模仿未必能产生预期功效。因此在结构仿生前要对生物相应的结构进行系统的研究,探明其工作原理证明其确实科学有效,再将其原理解构后以现代的工业技术和手段进行重构,使生物结构通过一种新的形式移植到产品设计当中以发挥其原生物结构的功效。
在众多现代产品设计中我们能够看到很多已经成熟应用了的结构仿生技术,这些技术里有可以分为外在结构仿生和内部结构仿生。
外在生物结构仿生是通过生物的外在结构作为参照,通过外在的仿生以达到生物该结构组织的相应功能。例如吸盘的设计就属于外在结构仿生,它以章鱼触手结构为启发的仿生应用,还有就是魔术贴的设计,也是外在结构仿生的一个极其经典案例,它的灵感来源则是鬼针草的尾部细小倒钩。这些结构仿生设计如今已经随处可见,大量应用在了人们的生活中,在潜移默化中给人们的生活平添了许多便利和帮助。
生物内部结构仿生则是通过对生物内部结构的研究,将生物内在的工作原理进行分析,提炼出对于我们有用的结构并运用在设计当中,使我们的设计产生相应的效应。在高新的建筑、航天工业中就大量地充斥着内部结构仿生的技术应用,例如蛋壳屋顶所运用的薄壳结构以及航天工业中的蜂窝结构等这些结构仿生成果都是极为成功的案例,这些新的技术不仅节约了材料并且让局部的应力性得到显著的提高,使建筑的造型拥有了更加丰富的想象空间,而航天设备也变得更加轻质,而这些都要归功于结构仿生技术的发展,这都将为未来设计提供了有效的技术基垫。
目前结构仿生已经广泛应用在了各类产品的开发中,并收到了很大的成效,可以预见科学技术的不断提高对于生物外在结构和内部结构的研究也会愈加深入,这将会为人们提供更多参考素材。结构仿生将在未来设计中占有相当的分量。
(五)小结
通过以上的论文我们可以看到仿生设计是极为有效的,无论从造型审美还是功能的实现方面仿生都能发挥出很好的效果,这位我们产品的设计和研发提供了新的出路。正因如此,研究和探索生物仿生学是极有价值的,相信在今后的日常生活中还会有更多的仿生产品涌现出来,为我们的生活提供更多的便利。
三、总结
可以预见随着生物仿生学的进一步发展,仿生设计在未来蕴含着极大的潜力和机遇,将会有更多的发现和创新来造福于我们的生活。自然界是无比神奇的,而仿生则让自然与现代工业技术建立了联系,这是一座工业通往自然的桥梁。可以说生物界就是工业创新的一个巨大知识库,是待我们进一步挖掘的宝藏,对此在研究的同时我们还应当提供相应的保护,这样才能让这笔财富可持续地发展下去并为人所用,这是新的机遇也是新的挑战,如何权衡自然与工业的平衡,这需要所有人的努力,期待未来人与自然共存的美好景象。
作者:俞小龙
【参考文献】
[1]原研哉.设计中的设计[M].朱锷译.济南:山东人民出版社,2006