《航天器运行原理》课程的可视化教学探索

闻 新，秦钰琦，张业伟

(沈阳航空航天大学 航空航天工程学部(院)，沈阳 110136)

随着航天技术的蓬勃发展和生活水准的不断提高，人类正在悄悄地进入航天时代。航天技术的发展给人类传统的生活模式带来了巨大的改变，如GPS 导航、数字地图和气象预报等等。随着我国载人航天技术的日益成熟，国人对航天知识的渴求变得愈加强烈，很多高校将《航天科技导论》作为扩大学生知识面的通识课程。

在《航天科技导论》课程中，“航天器轨道分析与控制”一节一直沿用“教师——动力学公式——学生”或“教师——黑板徒手绘图——学生”的课堂教学方式［1］，尤其当教师在黑板上讲授“星下点轨迹”时，卫星转、地球也在转，往往需要使用几种颜色的线条将它们区分，这对航天专业的学生理解起来并不困难，但由于《航天科技导论》课程的学生来自各类专业，沿用此类方法授课，学生则难以理解和接受。此外，由于黑板与公式教学模式的缺点，学生也很难理解复杂的航天器运行原理和任务。

综上所述，利用可视化的图解手段，结合“航天科技导论”的教学内容，可以很好地帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、基本原理以及基本分析方法。

1 通过可视化演示实验帮助学生对航天器运行原理的理解

按照开普勒定律，一个在圆轨道上运行的航天器的轨道速度和轨道高度之间有着严格的关系［1］。火箭发射航天器，即在适当的地方用适当的速度将航天器释放出去，使航天器进入特定的轨道。……