時(shí)間：2023-02-17 00:58:49
序論：在您撰寫航天工程論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
長(zhǎng)期飛行的航天器環(huán)境是一種特殊類型的生態(tài)環(huán)境，適合屬于特殊物種的細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖。細(xì)菌和真菌主要駐留在空間室內(nèi)裝飾物和結(jié)構(gòu)與設(shè)備材料的表面。這些地方聚集著有機(jī)化合物和空氣冷凝水，足以讓各種異養(yǎng)微生物(如霉菌青霉、曲霉、枝孢菌)生長(zhǎng)和繁殖。在航天器長(zhǎng)期飛行期間，菌群的數(shù)量變化和結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性不是線性的，在生物群落激活和停滯的交替期間呈現(xiàn)出一個(gè)波形周期變化，變化周期由內(nèi)部生物機(jī)制的自我調(diào)節(jié)能力和外部空間環(huán)境控制。菌群激活期間，充滿著醫(yī)療和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，顯著地影響著飛行安全和硬件的可靠性。微生物可以輕易地借助航天員或者貨運(yùn)飛船進(jìn)入空間站，同時(shí)迅速適應(yīng)空間站內(nèi)的環(huán)境并四處蔓延，微生物主要來源及在載人航天器中可能存在的位置如圖1所示。前蘇聯(lián)科學(xué)家曾經(jīng)在“禮花”號(hào)空間站與“和平”號(hào)空間站內(nèi)發(fā)現(xiàn)上百種對(duì)人體和空間站設(shè)備有害的致病細(xì)菌和微小真菌。“和平”號(hào)空間站曾發(fā)生過微生物“蠶食”電纜的事故。國際空間站上也發(fā)現(xiàn)了危險(xiǎn)的微生物，這些微生物可能導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障，可能會(huì)對(duì)空間站結(jié)構(gòu)造成災(zāi)難性后果。它們不僅會(huì)損傷金屬，也會(huì)損傷高分子聚合物制成的設(shè)備，進(jìn)而可能導(dǎo)致技術(shù)故障。2003年國際空間站內(nèi)，細(xì)菌堵塞了3套艙外航天服的冷卻泵，航天員不得不使用穿脫更為麻煩的備用服裝完成了太空行走，造成問題的細(xì)菌生活在作為冷卻液的水中。研究人員對(duì)空間站的水樣進(jìn)行分析后曾發(fā)現(xiàn)，空間站自身冷卻系統(tǒng)內(nèi)細(xì)菌數(shù)量增加的速度遠(yuǎn)比預(yù)料的快，這讓人擔(dān)心細(xì)菌有可能腐蝕冷卻系統(tǒng)最為脆弱的組成部分。根據(jù)各種體外研究，空間微重力環(huán)境促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)。不同的細(xì)菌在空間或在地球上模擬的微重力試驗(yàn)表明，重力變化可能直接或間接地影響它們的生長(zhǎng)和微生物的代謝和生理，例如增加自身的抗藥性和毒性，改變生物膜增長(zhǎng)方式等。長(zhǎng)期暴露于高劑量的空間電離輻射中，也能影響微生物的代謝和生理。除了封閉和微重力條件外，還存在各種未知因素影響微生物的生長(zhǎng)，如熱交換影響，磁變影響，細(xì)胞懸浮，營(yíng)養(yǎng)物的濃度梯度、毛細(xì)特性、流體行為等均可能引起生物體的遺傳和生物學(xué)特性的變異反應(yīng)，這導(dǎo)致了某些微生物最終變得更難消除。因此，空間環(huán)境條件可能會(huì)促進(jìn)微生物生長(zhǎng)的這一新特征，并且增加了損害航天員健康和導(dǎo)致環(huán)境惡化的風(fēng)險(xiǎn)，影響生命支持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全工程技術(shù)體系框架
空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全工程技術(shù)體系覆蓋了在空間應(yīng)用有效載荷的工程研制過程中應(yīng)遵循的生物安全要求、分析、設(shè)計(jì)防護(hù)以及評(píng)價(jià)等各項(xiàng)技術(shù)范疇，其總體框架如下圖2所示。圖中可以看出，在空間有效載荷產(chǎn)品研制過程中，空間生物安全在工程上首先需要解決的是空間生物安全要求指標(biāo)問題，然后根據(jù)生物安全要求，結(jié)合空間應(yīng)用的需求情況，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的生物危害材料進(jìn)行危害等級(jí)的識(shí)別，再依據(jù)危害等級(jí)的識(shí)別結(jié)果確定相應(yīng)的安全性包覆等級(jí)，作為空間實(shí)驗(yàn)載荷設(shè)備的生物安全性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則要求，依據(jù)此設(shè)計(jì)準(zhǔn)則開展相應(yīng)的安全性設(shè)計(jì)防護(hù);在采用了必要的防護(hù)措施同時(shí)，有效載荷對(duì)于生物危害還應(yīng)具備有效的監(jiān)測(cè)手段，確保空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)過程中的生物危害可檢測(cè)。最后，空間應(yīng)用載荷在上站之前，應(yīng)對(duì)生物安全問題進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，其結(jié)果將作為空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷上站安全性認(rèn)證的重要考核內(nèi)容之一，從而為工程決策提供安全性方面的依據(jù)。
2空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全的工程設(shè)計(jì)要素
2.1空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全指標(biāo)要求借鑒實(shí)驗(yàn)室生物安全標(biāo)準(zhǔn)以及國際空間站有關(guān)生物安全的經(jīng)驗(yàn)，生物安全指標(biāo)主要是指針對(duì)微生物的最低可接受閾值，相關(guān)指標(biāo)又可細(xì)分為飲用水、食品、艙內(nèi)空氣、表面四個(gè)主要方面，其中，飲用水、食品以及艙內(nèi)空氣的最低可接受閾值與航天員的醫(yī)學(xué)要求密切相關(guān)。對(duì)于表面的生物安全要求，涉及艙內(nèi)艙體內(nèi)表面、艙內(nèi)平臺(tái)設(shè)備和有效載荷設(shè)備表面等多個(gè)方面，其可能的影響除了傳染到航天員(航天員有可能接觸的情況下)，影響航天員健康外，另一個(gè)重要的影響就是對(duì)硬件設(shè)備的腐蝕和侵蝕，最終導(dǎo)致硬件設(shè)備的失效或者污染艙內(nèi)環(huán)境。因此，對(duì)于空間應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備，應(yīng)提出明確的表面生物安全指標(biāo)要求，該要求可以參照空間站平臺(tái)的表面微生物最低可接受閾值要求，也可根據(jù)空間應(yīng)用系統(tǒng)載荷研制的特點(diǎn)和使用需求單獨(dú)提出。另外，對(duì)于影響實(shí)驗(yàn)任務(wù)成功的可致病的病原體(包括植物可致病病原體和動(dòng)物可致病病原體)也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況提出有針對(duì)性的指標(biāo)要求。空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全相關(guān)指標(biāo)體系框架如圖3所示。圖中涉及的植物可致病菌主要是寄生性病菌，病原體有病毒、類病毒、支原體、衣原體、立克次氏體、細(xì)菌、真菌、藻類、線蟲和高等植物，其中以細(xì)菌、真菌、病毒、支原體和線蟲誘發(fā)的病害較普遍和嚴(yán)重，尤以真菌性病害為最，如水稻的瘟病、小麥銹病、棉花的萎蔫病等。各種病原體的生理、生態(tài)、增殖方法和生活史以及侵染寄主的方式、途徑和時(shí)期各不相同。可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)樣品和實(shí)驗(yàn)要求確定需要檢測(cè)的植物可致病菌。動(dòng)物可致病菌主要是微生物，包括原生動(dòng)物、細(xì)菌、真菌、病毒、支原體、酵母等，其中細(xì)菌和真菌污染是最常見的，如各種沙門氏菌等。可根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)樣品和實(shí)驗(yàn)要求確定需要檢測(cè)和加以控制防護(hù)的動(dòng)物可致病菌。以微生物污染為主要檢測(cè)對(duì)象，包括原生動(dòng)物、細(xì)菌、真菌、病毒、支原體、酵母等，其中檢測(cè)重點(diǎn)為細(xì)菌和真菌。空間站微生物主要存在于艙內(nèi)氣體、食品、水、艙體材料、硬件設(shè)備表面以及有效載荷等地方，因此，其微生物控制的要求也應(yīng)根據(jù)這些方面進(jìn)行規(guī)定。例如，國際空間站微生物控制的指標(biāo)要求如表1所示。我國空間站工程微生物控制定量要求主要參照國際空間站制定，在我國載人航天工程一期和二期階段，未對(duì)微生物控制提出明確的定量要求，在載人空間站階段，提出的初步醫(yī)學(xué)要求中，也僅僅對(duì)空氣和物體表面微生物控制提出了限值，與表1中國際空間站的相關(guān)規(guī)定是一致的，而對(duì)于食品和水未作明確規(guī)定。
2.2空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全等級(jí)的識(shí)別開展空間生物安全防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)對(duì)生物危害的等級(jí)(或稱生物安全等級(jí)，BiosafetyLev-el，BSL)進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)不同的危害等級(jí)制定不同的設(shè)計(jì)防護(hù)策略，避免設(shè)計(jì)上的冒進(jìn)所帶來的安全患，或者設(shè)計(jì)過于保守而帶來的資源浪費(fèi)和技術(shù)瓶頸。根據(jù)NASA的生物安全小組的工作經(jīng)驗(yàn)，所有有關(guān)生物學(xué)的材料都要進(jìn)行生物危害識(shí)別，對(duì)識(shí)別出的生物危害材料都要分配一個(gè)生物安全等級(jí)［18］。因此，生物危害材料生物安全等級(jí)的確定是生物安全工程設(shè)計(jì)的首要出發(fā)點(diǎn)。NASA的JSC中心針對(duì)空間應(yīng)用項(xiàng)目的生物安全等級(jí)制定了專門的規(guī)定［19］，如表2所示。空間生物安全等級(jí)主要來源于地面公共衛(wèi)生系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室生物安全的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在空間上用時(shí)考慮了空間環(huán)境可能帶來的影響，由于空間飛行獨(dú)特的環(huán)境和條件，BSL-2微生物又被分為兩類，BSL-2(中等風(fēng)險(xiǎn))和BSL-2(高風(fēng)險(xiǎn))。主要是由于在微重力環(huán)境下，微生物氣溶膠可能比在地球1g重力下具有更大的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于地面上BSL-2等級(jí)的微生物在空間應(yīng)用時(shí)可能產(chǎn)生更嚴(yán)重的后果。因此，在對(duì)空間生物安全等級(jí)的規(guī)定上進(jìn)行了適應(yīng)性修改，其原則為:對(duì)于地面上可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果(高致病性)的微生物(BSL-3和BSL-4)禁止在太空項(xiàng)目中使用;對(duì)于地面上可能造成中等危害后果的微生物，其在空間環(huán)境影響下可能帶來更嚴(yán)重的后果，甚至是災(zāi)難性的，因此，地面上BSL-2級(jí)微生物在太空中又分為中等危害和高危害兩類。我國載人航天工程目前采用的生物安全等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)主要遵照現(xiàn)有的國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室生物安全防護(hù)等級(jí)相關(guān)規(guī)定，對(duì)于空間生物安全等級(jí)尚無具體的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定。因此，合理的劃分生物安全等級(jí)對(duì)于工程中遴選生物樣本和明確有效的控制措施具有重要的意義。
2.3空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全包覆等級(jí)的識(shí)別與設(shè)計(jì)
2.3.1空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全包覆等級(jí)的確定工程實(shí)踐中，在已明確了有效載荷生物安全等級(jí)BSL的基礎(chǔ)上，需要根據(jù)生物安全等級(jí)確定相應(yīng)的包覆設(shè)計(jì)等級(jí)(LevelofContainment，LoC)要求。兩個(gè)重要的原則是:1)生物安全防護(hù)的包覆等級(jí)不得低于其生物安全等級(jí);2)存在多種微生物的情況下，其包覆等級(jí)應(yīng)根據(jù)生物安全等級(jí)最高的生物樣品來確定。我國空間站空間應(yīng)用規(guī)劃了多項(xiàng)有關(guān)生物、生命、生態(tài)、醫(yī)學(xué)等應(yīng)用與科學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目。以當(dāng)前規(guī)劃的有關(guān)生命科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為例，確定其初步的生物安全包覆等級(jí)，如表3所示。
2.3.2空間生物安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則空間應(yīng)用載荷生物安全控制的優(yōu)先級(jí)主要包括五個(gè)層次(見圖4)。工程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程中，有效載荷研制單位應(yīng)根據(jù)識(shí)別出的生物載荷的生物安全等級(jí)確定相應(yīng)的防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，遵循以下原則:1)生物材料的選擇上，應(yīng)在滿足科學(xué)實(shí)驗(yàn)需求的前提下，盡量選擇危害等級(jí)低的生物材料和樣品;2)生物實(shí)驗(yàn)載荷的生物包覆等級(jí)應(yīng)與其生物安全等級(jí)相對(duì)應(yīng)，不得低于其生物安全等級(jí);3)對(duì)于具有致病性或可能導(dǎo)致設(shè)備故障的主要微生物應(yīng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)或者離線檢測(cè)能力;4)包覆設(shè)計(jì)應(yīng)按照最小風(fēng)險(xiǎn)控制或者故障容限，或者兩者相結(jié)合的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)，如金屬結(jié)構(gòu)采用較高的安全系數(shù)要求;采用多層密封包覆等;5)包覆設(shè)計(jì)應(yīng)考慮最大使用條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用試驗(yàn)的方法驗(yàn)證;多層包覆設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)每層包覆手段的有效性進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)證;6)采用物理隔離的方式進(jìn)行包覆設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足密封設(shè)計(jì)要求，如所有泄漏路徑均采用軟密封件，墊片或其他密封材料進(jìn)行雙重密封;金屬零件沿著所有接口有兩個(gè)密封(如蓋);流體連接器內(nèi)部和外部的雙道密封;電連接器外部雙道密封和引腳周圍雙密封等;7)采用密封設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮容器材料與有害生物質(zhì)的相容性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證問題;8)采用多層包覆設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用組合式包覆形式，即不同形式的隔離方式，如物理隔離與負(fù)壓相結(jié)合，確保各級(jí)包覆是相互獨(dú)立的，不會(huì)發(fā)生關(guān)聯(lián)失效;樣本操作用手套箱采用在手套故障的情況下保持負(fù)壓的雙故障容限的設(shè)計(jì)等;9)對(duì)于有限壽命的生物危害防護(hù)措施，如HEPA過濾器，應(yīng)具有有效的壽命預(yù)測(cè)手段，以便采取定期的更換或者清洗消毒等措施。
2.4空間生物危險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)空間微生物的監(jiān)測(cè)是實(shí)施微生物控制的前提條件。目前對(duì)于載人航天工程領(lǐng)域，較為先進(jìn)的微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)主要包括以下幾項(xiàng):1)非培養(yǎng)核酸技術(shù)(基于PCR聚合酶鏈反應(yīng));2)三磷酸腺苷生物發(fā)光技術(shù)(ATP);3)生物傳感器，直接激光檢測(cè);4)流式細(xì)胞術(shù)方法;5)基質(zhì)輔助激光解析/電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(Matrix-AssistedLaserDesorption/IonizationTimeofFlight(MALDI-TOF)massspectrometry);6)微觀方法(MicroscopicMethods)。傳統(tǒng)上，環(huán)境和人員的微生物監(jiān)測(cè)主要集中在采用基于培養(yǎng)技術(shù)的細(xì)菌和真菌。然而，在空間環(huán)境中，采用大量的分子、生化和理化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，建立在非培養(yǎng)技術(shù)基礎(chǔ)之上。采用單一的監(jiān)測(cè)技術(shù)往往難以滿足微生物監(jiān)測(cè)的需求，因此，在工程實(shí)踐中，空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷研制單位應(yīng)根據(jù)自身產(chǎn)品的特點(diǎn)，結(jié)合各種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，合理選用生物檢測(cè)技術(shù)。生物檢測(cè)技術(shù)選用參考表如表4所示。另外，空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)BSL-2級(jí)以上的微生物。根據(jù)國外的經(jīng)驗(yàn)(ISS，MIR)［10］，空氣中主要的細(xì)菌種類為金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌，內(nèi)表面主要的細(xì)菌種類為金黃色葡萄球菌和芽孢桿菌等;真菌主要為青霉屬和曲霉。在監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置方面，對(duì)于密閉的實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)箱，應(yīng)從空間應(yīng)用的需求出發(fā)，對(duì)于影響實(shí)驗(yàn)效果的入口端應(yīng)設(shè)置微生物監(jiān)控裝置，防止艙內(nèi)空氣和水源中的有害微生物影響實(shí)驗(yàn)效果;同時(shí)對(duì)于出口端同樣需要設(shè)置微生物監(jiān)控裝置，防止科學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的有害微生物污染艙內(nèi)大氣環(huán)境和熱控管路。
2.5空間應(yīng)用系統(tǒng)生物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國際空間站上，有效載荷生物材料的生物危害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在發(fā)射前必須進(jìn)行，評(píng)估生物有害物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)包括微生物的特性，感染劑量，微生物的存量、感染途徑，以及與實(shí)驗(yàn)協(xié)議相關(guān)的危害。識(shí)別出的所有有害微生物被分配一個(gè)生物安全等級(jí)(BSL)。有效載荷安全審議小組參照BSL為每個(gè)有效載荷制定必要的防護(hù)等級(jí)。空間應(yīng)用生物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的實(shí)施流程如圖5所示。
3結(jié)論
英文名稱：Journal of North China Institute of Aerospace Engineering
主管單位：河北省教育廳
主辦單位：北華航天工業(yè)學(xué)院
出版周期：雙月刊
出版地址：河北省廊坊市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號(hào)：1009-2145
國內(nèi)刊號(hào)：13-1276/G4
郵發(fā)代號(hào)：
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1989
期刊收錄：
核心期刊：
期刊榮譽(yù)：
聯(lián)系方式
英文名稱：Aerospace Shanghai
主管單位：中國航天科技集團(tuán)公司
主辦單位：上海航天技術(shù)研究院
出版周期：雙月刊
出版地址：上海市
語
種：雙語
開
本：大16開
國際刊號(hào)：1006-1630
國內(nèi)刊號(hào)：31-1481/V
郵發(fā)代號(hào)：
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1984
期刊收錄：
核心期刊：
中文核心期刊(2004)
期刊榮譽(yù)：
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
關(guān)鍵詞：航空航天專業(yè);人才培養(yǎng)模式;課程體系
中圖分類號(hào)：G641 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-2589（2015）30-0145-02
引言
航空航天代表了科技和工業(yè)發(fā)展的最前沿，是促進(jìn)國家科技發(fā)展、滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)、增強(qiáng)國防安全和加快社會(huì)進(jìn)步的重要力量。加強(qiáng)航空航天類高校教育，培養(yǎng)一批具有高素質(zhì)、創(chuàng)新能力的航空航天類專業(yè)人才是服務(wù)我國戰(zhàn)略發(fā)展的必然需求。航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ)，培養(yǎng)適應(yīng)國際競(jìng)爭(zhēng)的航空航天類本科人才，是我國航空航天科技發(fā)展的關(guān)鍵。當(dāng)前，以美、俄為代表的航空航天大國都建設(shè)了自己特色的航空航天專業(yè)院系，開展了多年的教學(xué)實(shí)踐，具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。論文旨在通過材料的梳理，了解國外航空航天專業(yè)人才培養(yǎng)模式，對(duì)國際一流大學(xué)航空航天類專業(yè)設(shè)置、課程安排、學(xué)生培養(yǎng)特點(diǎn)等方面進(jìn)行研究，從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為國內(nèi)航空航天類專業(yè)教學(xué)教改提供參考。
一、國外著名航空航天院系
（一）美國著名航空航天院系
美國是世界上航空航天類研究最發(fā)達(dá)、人才培養(yǎng)最成功的國家，其人才培養(yǎng)主要依賴其國內(nèi)的大學(xué)。比較有代表性的有麻省理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)。
麻省理工學(xué)院航空航天類教學(xué)與科研由航空航天系負(fù)責(zé)，下設(shè)三個(gè)部門，分別是信息部、航空系統(tǒng)部、飛行器技術(shù)部。信息部分主要研究航天系統(tǒng)有關(guān)的信息獲取、處理、傳輸技術(shù)，如衛(wèi)星通信、高空偵察、空中通信、集成防御系統(tǒng)等，負(fù)責(zé)教授導(dǎo)航、制導(dǎo)、控制、通信、網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)軟硬件系統(tǒng)等課程。航空系統(tǒng)部門主要研究航空航天高復(fù)雜性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、操作方法，教授最優(yōu)化方法、故障診斷、系統(tǒng)容錯(cuò)等課程，建有人機(jī)實(shí)驗(yàn)室、空間系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、國際空運(yùn)中心、操控臺(tái)研究中心、復(fù)雜系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室等。飛行器技術(shù)部門負(fù)責(zé)計(jì)算方法、流體力學(xué)、推進(jìn)技術(shù)、材料科學(xué)、結(jié)構(gòu)技術(shù)等的研究和教學(xué)，建有宇航計(jì)算設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、空氣渦輪實(shí)驗(yàn)室、宇航微小結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)、空間推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、先進(jìn)材料和結(jié)構(gòu)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等。
斯坦福大學(xué)航空航天系隸屬于工學(xué)院，承擔(dān)航空專業(yè)的教學(xué)科研任務(wù)。該系的研究領(lǐng)域包括空氣彈性變形及流體仿真、飛行器設(shè)計(jì)與控制、應(yīng)用航空動(dòng)力學(xué)、空氣聲學(xué)計(jì)算、流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)計(jì)算、機(jī)器人控制、復(fù)雜材料與結(jié)構(gòu)、湍流模擬、推進(jìn)、高超聲速流體、導(dǎo)航、控制系統(tǒng)辨識(shí)與優(yōu)化、衛(wèi)星工程、湍流與燃燒等。
（二）俄羅斯著名航空航天院系
俄羅斯也是航空航天強(qiáng)國，開設(shè)航空航天專業(yè)的主要學(xué)院有莫斯科國立航空學(xué)院、西伯利亞國立航空航天大學(xué)。莫斯科國立航空學(xué)院建于1930年，擁有12個(gè)學(xué)院，56個(gè)系，128個(gè)實(shí)驗(yàn)室，3個(gè)設(shè)計(jì)局，幾個(gè)計(jì)算機(jī)中心，一個(gè)實(shí)驗(yàn)工廠，一套運(yùn)動(dòng)航空訓(xùn)練設(shè)施，一個(gè)莫斯科附近的飛機(jī)場(chǎng)，兩個(gè)科研機(jī)構(gòu)（應(yīng)用力學(xué)和電氣力學(xué)，低溫研究）。該學(xué)院通常以數(shù)字編號(hào)代替學(xué)院名稱，從一院到十二院分別為航空工程院、發(fā)動(dòng)機(jī)院、控制系統(tǒng)院、信息與電力院、無線電電子學(xué)院、經(jīng)濟(jì)與管理院、航空航天院、機(jī)器人與智能系統(tǒng)院、應(yīng)用數(shù)學(xué)和物理院、應(yīng)用力學(xué)院、人文科學(xué)院、預(yù)科院。西伯利亞國立航空航天大學(xué)擁有空間研究及高技術(shù)學(xué)院和航天技術(shù)學(xué)院，設(shè)置了飛機(jī)制造系、航空發(fā)動(dòng)機(jī)與能源裝備系、飛行器管理系統(tǒng)系、航空導(dǎo)彈技術(shù)系、飛行器無線電技術(shù)系統(tǒng)系。
（三）歐洲著名航空航天院系
英國帝國理工學(xué)院在其工學(xué)院設(shè)置了航空系，主要負(fù)責(zé)飛機(jī)設(shè)計(jì)制造方面的研究與人才培養(yǎng)，包括航空動(dòng)力學(xué)與航空結(jié)構(gòu)學(xué)兩個(gè)研究方向。航空動(dòng)力學(xué)方向包含流體基礎(chǔ)、航空飛行器設(shè)計(jì)、控制、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境與工業(yè)關(guān)系等方面的研究。航空結(jié)構(gòu)學(xué)方向包括計(jì)算力學(xué)、沖擊與損傷、復(fù)合材料等方面的研究。
法國國家高等航天航空學(xué)院已經(jīng)有90多年的歷史，它位于歐洲航天業(yè)發(fā)展的中心地帶，致力于培養(yǎng)頂尖的技術(shù)工程師，在研制協(xié)和式客機(jī)的工程師當(dāng)中，有許多就是從法國高等航天航空學(xué)院畢業(yè)的。學(xué)院下設(shè)5個(gè)系和一個(gè)研究中心，分別是空氣動(dòng)力學(xué)、能源、推進(jìn)系、結(jié)構(gòu)與材料力學(xué)系、光電子與信號(hào)系、語言文化藝術(shù)系、航空宇航中心。
二、國外著名航空航天院系專業(yè)設(shè)置與課程體系
（一）學(xué)位與專業(yè)設(shè)置
國外著名航空航天院系多數(shù)是本科四年，研究生二年，英國有本科3年，研究生1年。俄羅斯不同，如莫斯科國立航空學(xué)院預(yù)科1年、本科4年、碩士2年、博士3年。在學(xué)位設(shè)置上，各個(gè)院校有所不同，歸納起來，主要有工學(xué)學(xué)士、航空航天工程學(xué)士、航空工學(xué)學(xué)士、航空航天工學(xué)學(xué)士、航空工程理科碩士、航空航天工程學(xué)士、航空與宇航工程學(xué)士、航空學(xué)理科碩士、航空與航天學(xué)理科碩士、機(jī)械與航天工程理科碩士。
（二）國外著名航空航天院系課程體系
麻省理工學(xué)院（MIT）航空與航天專業(yè)是美國同領(lǐng)域中最有名的專業(yè)，其人才培養(yǎng)理念和課程設(shè)置世界聞名。MIT航空與航天系設(shè)有兩個(gè)本科專業(yè)方向：航空與航天科學(xué)工程專業(yè)和航空與航天信息科學(xué)工程專業(yè)，兩個(gè)方向的課程設(shè)置都建立在航空航天基礎(chǔ)（核心）課程上，下面分別以A和B代指這兩個(gè)專業(yè)。課程主要包括全校統(tǒng)一要求課程和系課程構(gòu)成。全校統(tǒng)一要求課程包括基礎(chǔ)科學(xué)課程（6門）、人文、藝術(shù)、社會(huì)科學(xué)課程（8門）、科學(xué)與技術(shù)限選課程（2門）、實(shí)驗(yàn)課程（1門）;系課程包括系核心必修課程、專業(yè)課程、試驗(yàn)與進(jìn)展課程，其中系核心必修課程包括一體化工程I、II、III、IV，計(jì)算機(jī)和工程問題求解引論，自動(dòng)控制原理、動(dòng)力學(xué)、隨機(jī)系統(tǒng)分析、微分方程;專業(yè)課程中專業(yè)A包括空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、推進(jìn)系統(tǒng)引論、航天工程中的計(jì)算方法，專業(yè)B包括航天系統(tǒng)的評(píng)估與控制、數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室介紹、實(shí)時(shí)系統(tǒng)與軟件、交互系統(tǒng)工程、人為因素工程、自主決策原理;試驗(yàn)與進(jìn)展課程包括飛行器工程、空間系統(tǒng)工程、試驗(yàn)項(xiàng)目I、試驗(yàn)項(xiàng)目II、飛行器進(jìn)展、空間系統(tǒng)進(jìn)展I、空間系統(tǒng)進(jìn)展II。
（三）學(xué)時(shí)學(xué)分要求
1.學(xué)分組成。課程學(xué)分組成考慮教學(xué)環(huán)節(jié)，如MIT飛行動(dòng)力學(xué)課程，總學(xué)分12分，構(gòu)成包括課堂3分、實(shí)驗(yàn)1分、預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)8分。另外還有無學(xué)分課程，課程必修但無學(xué)分，如普林斯頓沒有學(xué)分制、強(qiáng)調(diào)上課門數(shù)，斯坦福大學(xué)基礎(chǔ)課程要求5門航空航天基礎(chǔ)課程，專業(yè)課程4選3。英國大學(xué)一般不設(shè)立學(xué)分制，所有學(xué)生都按部就班完成規(guī)定課程的學(xué)習(xí)。
2.學(xué)分要求。美國大部分學(xué)校有明確的畢業(yè)學(xué)分?jǐn)?shù)要求。如MIT航空航天工程系根據(jù)培養(yǎng)計(jì)劃設(shè)課程學(xué)分，又分成4類，分別是核心課（core）108、專業(yè)領(lǐng)域課（professio-
nal area）48、實(shí)驗(yàn)和綜合應(yīng)用（experiment and Capstone）30、非限制性選修課（unrestrictived elective）48，總學(xué)分大于234學(xué)分。但是在學(xué)分?jǐn)?shù)量并不統(tǒng)一，差異很懸殊，如密歇根128學(xué)分、MIT大于234學(xué)分、賓州州立132學(xué)分。航空航天專業(yè)必修課比例很高，有的高達(dá)90%以上，如斯坦福、佐治亞理工、普渡。另外還有只要求課程而不要求學(xué)分的，如普林斯頓畢業(yè)要求共36門課。
3.學(xué)時(shí)要求。有些大學(xué)要求學(xué)時(shí)達(dá)到一定數(shù)量，如悉尼大學(xué)本科至少192學(xué)時(shí)，研究生核心課程和選修課程，至少144學(xué)時(shí)。斯坦福大學(xué)研究生基礎(chǔ)課程設(shè)置門數(shù)要求，其他按學(xué)時(shí)要求，數(shù)學(xué)（6個(gè)學(xué)時(shí)）、技術(shù)選修（12學(xué)時(shí)）、人文社科類選修（45學(xué)時(shí)）。
三、國外著名航空航天院系專業(yè)培養(yǎng)特色
歸納起來，國外著名航空航天院系在專業(yè)培養(yǎng)上具有如下特色。一是國外著名大學(xué)航空航天專業(yè)設(shè)置寬、窄各有特色。美英等專業(yè)設(shè)置以寬口徑、大類培養(yǎng)為主，基本不針對(duì)特定航空航天器劃分專業(yè)，學(xué)生專業(yè)方向只是體現(xiàn)在個(gè)別課程的選擇上。俄羅斯、烏克蘭等的專業(yè)劃分細(xì)而精，如莫斯科國立航空學(xué)院幾乎整個(gè)大學(xué)的院系專業(yè)就代表了航空航天器的各個(gè)不同部分，專業(yè)面向具體而明確。二是國外著名大學(xué)航空航天專業(yè)課程體系具有少而精且多樣化特色。美英等課程每學(xué)期課程數(shù)量相對(duì)較少，但課業(yè)工作量不少。學(xué)生畢業(yè)所需學(xué)時(shí)學(xué)分也不少。美英等航空航天專業(yè)的課程必修多、選修少，完全學(xué)分制的作用并不明顯，反映了航空航天專業(yè)的特殊性。課程學(xué)習(xí)課內(nèi)外并重，還有較多實(shí)踐環(huán)節(jié)、交流討論、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等。課程的環(huán)節(jié)豐富多樣（如劍橋）。教授授課。三是注重通識(shí)教育與專業(yè)教育的結(jié)合。在通識(shí)教育上，在課程設(shè)置中有重視科技寫作、科研道德規(guī)范、表達(dá)與交流、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、人文素質(zhì)培養(yǎng)和工程師就業(yè)指導(dǎo)。在專業(yè)教育上，強(qiáng)化多樣化實(shí)踐環(huán)節(jié)、注重專題課程和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。四是注重綜合素質(zhì)和個(gè)性化培養(yǎng)。例如南安普敦大學(xué)設(shè)置有工程管理與相關(guān)法律的必修與選修課程，讓學(xué)生學(xué)習(xí)在工程實(shí)踐中如何領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)、進(jìn)行項(xiàng)目管理與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、做出決策以及熟悉與之相關(guān)的法律知識(shí)。還會(huì)從工業(yè)部門請(qǐng)來客座教師來協(xié)助授課，并安排有相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。針對(duì)個(gè)性化培養(yǎng)需求，在課程設(shè)置上具有較大的選擇基數(shù)。
四、總結(jié)
航空航天類本科人才是高層次航空航天類人才的基礎(chǔ)，是航空航天類研究生人才的后備軍。論文主要對(duì)國際一流大學(xué)航空航天類專業(yè)學(xué)位與專業(yè)設(shè)置、課程體系、學(xué)時(shí)學(xué)分要求點(diǎn)等方面進(jìn)行了梳理，總結(jié)了人才培養(yǎng)特色，為國內(nèi)航空航天類專業(yè)建設(shè)和教學(xué)教改提供參考。
參考文獻(xiàn)：
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英文名稱：Chinese Space Science and Technology
主管單位：中國航天科技集團(tuán)公司
主辦單位：中國空間技術(shù)研究院
出版周期：雙月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號(hào)：1000-758X
國內(nèi)刊號(hào)：11-1859/V
郵發(fā)代號(hào)：
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1981
期刊收錄：
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù)：
中科雙百期刊
第二屆全國優(yōu)秀科技期刊
聯(lián)系方式
期刊簡(jiǎn)介
他是一位桃李滿天下的教授，也是一位碩果累累的學(xué)者，在生命的長(zhǎng)河里，他的每一個(gè)側(cè)面，都值得我們尊敬。他就是清華大學(xué)航天航空學(xué)院工程熱物理研究所教授宋耀祖。
崢嶸歲月，風(fēng)云流蕩。自1970年畢業(yè)于清華大學(xué)精密儀器系以來，他始終拼搏在熱科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的科研前沿陣地，著重對(duì)工程技術(shù)的研究，已累計(jì)發(fā)表學(xué)術(shù)論文約180篇，與忠合編“熱物理激光測(cè)試技術(shù)”等書籍。這些應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作為解決工程科技方面的問題提供了寬廣的理論基礎(chǔ)。
多次承擔(dān)國家自然科學(xué)基金，“國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目”（973項(xiàng)目），863項(xiàng)目，國家教委博士點(diǎn)基金等資助的科研項(xiàng)目以及云南省、日本大金公司等企業(yè)的節(jié)能減排項(xiàng)目。特別是在工業(yè)過程的節(jié)能與余熱利用領(lǐng)域，以他為技術(shù)負(fù)責(zé)人的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)外首次發(fā)明了一種熱法磷酸生產(chǎn)的新技術(shù)，發(fā)明專利技術(shù)已獲8個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，其中重要的獎(jiǎng)項(xiàng)有“國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”、“第十一屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)”。“云南省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)”、“第四屆發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)”、“第二屆全國杰出專利工程技術(shù)獎(jiǎng)”等。該發(fā)明技術(shù)現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益與節(jié)能減排的社會(huì)效益。在航天器的熱控制技術(shù)領(lǐng)域，他被總裝備部任命為“載人航天工程（921工程）”出艙航天服專家組成員，為確保“神七”出艙航天服內(nèi)生命保障系統(tǒng)的正常工作做出了貢獻(xiàn)。榮獲總裝備部中國載人航天工程辦公室表彰的“為神舟七號(hào)載人航天飛行任務(wù)的圓滿成功做出了重要貢獻(xiàn)”的榮譽(yù)證書。
歲月荏苒，當(dāng)年風(fēng)華正茂的棟梁之才雖已不復(fù)往日的英姿颯爽，但他滄桑的臉龐上卻寫滿了智慧與親切，他樂于將自己的科研經(jīng)驗(yàn)與后輩分享，他說在他長(zhǎng)期的工程技術(shù)研究中，最大的體會(huì)是，取得工程技術(shù)研究成功的三要素是：基礎(chǔ)、實(shí)踐、團(tuán)隊(duì)。其一，“基礎(chǔ)”乃是指通過系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)掌握寬厚的基礎(chǔ)理論，如數(shù)學(xué)，物理，化學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)（這些基礎(chǔ)知識(shí)往往通過自學(xué)去掌握是十分困難的），借助于這些基礎(chǔ)知識(shí)能通過自學(xué)進(jìn)一步理解與掌握有關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)與專門的技能；其二，“實(shí)踐”是取得工程技術(shù)研究成功的必經(jīng)之路。親臨工程現(xiàn)場(chǎng)，參加實(shí)驗(yàn)與試驗(yàn)，向一切有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的人請(qǐng)教等都是實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行理論分析，通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，確定研究目標(biāo)，明確技術(shù)難點(diǎn)，尋求與探索解決問題的技術(shù)方案，技術(shù)途徑；其三，“團(tuán)隊(duì)”乃是指，在明確解決問題的技術(shù)方案基礎(chǔ)上，組織與帶領(lǐng)好一支學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，在團(tuán)隊(duì)內(nèi)既有分工，又有協(xié)作。既要發(fā)揮每一個(gè)團(tuán)隊(duì)成員的聰明才智，又要給每一位團(tuán)隊(duì)成員創(chuàng)造各自的發(fā)展空間。
從躊躇滿志的懵懂學(xué)子，到嶄露頭角的青年才俊，從學(xué)識(shí)淵博的科研專家，到聲望顯赫的著名學(xué)者，一步步走來，“科研”二字是催促他前進(jìn)的動(dòng)力，“勤奮”二字是對(duì)他過往歲月最好的注解。近年來，由于年齡和身體原因，宋耀祖已從教學(xué)科研一線退了下來，他的角色在轉(zhuǎn)變，不變的是，他仍在為社會(huì)貢獻(xiàn)著自己的一份力量。利用退休后的時(shí)間，他還從事著“中國特色社會(huì)主義是中國發(fā)展的必由之路”的研究，先后為教師、學(xué)生講授黨課10多次，榮獲清華大學(xué)“學(xué)習(xí)宣傳貫徹黨的十七大精神”征文一等獎(jiǎng)，在“紀(jì)念改革開放三十年――中國專家學(xué)者科學(xué)與人文論壇”大會(huì)上獲優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)。
航天事業(yè)是一個(gè)國家強(qiáng)盛的重要標(biāo)志。曾有人這樣評(píng)價(jià)，在國家實(shí)力排行中，航天排第一，什么都會(huì)排第一；航天要排第二，什么都第二。航天事業(yè)獲益于國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，反過來又對(duì)國家發(fā)展進(jìn)步給予有力戰(zhàn)略支持和科技支撐。正因?yàn)槿绱耍鲊荚诎蛋凳箘牛袊矝]有放松怠慢。
航天事業(yè)帶來的精神財(cái)富更值得珍惜。要想干好航天，首先要有敬業(yè)精神。航天技術(shù)難度很大，必須耐得住寂寞，抵得住誘惑，踏踏實(shí)實(shí)、一心一意地扎進(jìn)去研究；其次要有協(xié)作精神。載人航天工程有數(shù)萬個(gè)節(jié)點(diǎn)，幾十萬條程序語言。相關(guān)人員、各個(gè)單位都必須密切協(xié)作。每個(gè)人都做好自己的事，才不會(huì)因疏忽而出問題；最后還要有求真務(wù)實(shí)精神，來不得半點(diǎn)虛假。假論文能夠蒙混過關(guān)，但航天工作哪怕有一點(diǎn)兒漏判，一點(diǎn)兒疏忽，最后都會(huì)釀成嚴(yán)重后果。有了這些基礎(chǔ)之后，最后才是專業(yè)素質(zhì)的要求。
追逐航天夢(mèng)的幾代人都堅(jiān)守著這份精神財(cái)富：第一代航天人是在國家基礎(chǔ)很差、百廢待興的時(shí)候開創(chuàng)航天事業(yè)的，起步艱難；第二代時(shí)還沒有形成系統(tǒng)的航天事業(yè)，很多精英把一生都獻(xiàn)給這項(xiàng)事業(yè)；我們這一代屬于第三代，改革開放初期參加工作。當(dāng)時(shí)有句話叫“賣導(dǎo)彈不如賣茶葉蛋”，我的很多同學(xué)、同事都下海經(jīng)商。憑著對(duì)事業(yè)的熱愛，這代航天人守住誘惑，不斷開拓；現(xiàn)在的第四代更把理想寄托在這里。中國航天事業(yè)這些年得到全國很大支持，尤其是神舟飛船成功以后，很多大學(xué)生非常向往航天職業(yè)，主動(dòng)要求來這里為祖國做貢獻(xiàn)。航天人的使命光榮，人生也因在挑戰(zhàn)中不懈奮斗而精彩。
民族復(fù)興大業(yè)中，航天事業(yè)是一個(gè)縮影。其實(shí)我們國家的許多重大科研攻關(guān)項(xiàng)目，背后總有一群看名利淡如水、視事業(yè)重如山，扎扎實(shí)實(shí)干工作，默默無聞作貢獻(xiàn)的人。干任何事，都需要奮斗與打拼。仰望星空，也要腳踏大地。拿我的同事來說，許多時(shí)候，為了突破一道技術(shù)難關(guān)，同事們常常通宵作戰(zhàn)、魔鬼式攻關(guān)。平時(shí)每天工作十個(gè)小時(shí)以上是常態(tài)，周六鐵定不休息，周日有時(shí)要加班。靠著嚴(yán)慎細(xì)實(shí)、精益求精的工作作風(fēng)，靠著艱苦奮斗、頑強(qiáng)拼搏的工作態(tài)度，航天人用一個(gè)個(gè)拳頭產(chǎn)品，一道道核心技術(shù)，為天宮一號(hào)和神舟飛船馳騁寰宇提供了有力的保證。
