基于系統(tǒng)工程理念開(kāi)展航天科普活動(dòng)頂層設(shè)計(jì)探討

段麗娟

摘要：21世紀(jì)航天科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化環(huán)境的不斷變化，對(duì)航天科普工作提出了更高的要求。基于系統(tǒng)工程理念，運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法，設(shè)計(jì)、組織航天科普活動(dòng)。以科普衛(wèi)星專(zhuān)題活動(dòng)，載人航天科普系列活動(dòng)，航天科技夏令營(yíng)活動(dòng)為例，研究航天科普活動(dòng)頂層設(shè)計(jì)方案，激發(fā)青少年對(duì)航天探索的興趣，提高青少年科學(xué)探索實(shí)踐能力，開(kāi)拓航天科普活動(dòng)的新發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)工程 航天科普 科普活動(dòng) 科普衛(wèi)星

中圖分類(lèi)號(hào)：V57

Abstract： In the 21st century， the rapid development， as well as the constant changes of social， economic and cultural environment， have put forward higher requirements for space science popularization. Based on the concept of system engineering， the method of system analysis is used to design and organize aerospace science popularization activities. Taking the special activities of popular science satellite， manned space popular science series activities and space science and technology summer camp activities as examples， this paper studies the top-level design scheme of space popular science activities， stimulates teenagers' interest in space exploration， improves teenagers' scientific exploration and practice ability， and opens up new development space for space popular science activities.

Key Words： Systems engineering; Space science popularization; Science popularization activities; Popular science satellite

系統(tǒng)工程是從總體出發(fā)，合理規(guī)劃、開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、管理及保障一個(gè)大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)所需思想、理論、方法與技術(shù)的總稱(chēng)[1]。航天科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化環(huán)境的不斷變化，都對(duì)航天科普工作提出了更高的要求，基于系統(tǒng)工程理念，運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法來(lái)設(shè)計(jì)、組織、落實(shí)、開(kāi)展航天科普活動(dòng)[2-4]，成為非常重要的任務(wù)。開(kāi)展航天科普活動(dòng)頂層設(shè)計(jì)，就是設(shè)計(jì)好、開(kāi)展好航天科普活動(dòng)的前提和基礎(chǔ)。以下是按照系統(tǒng)工程理念開(kāi)展的航天科普活動(dòng)案例和大家共同探討。

1 運(yùn)用系統(tǒng)工程理論設(shè)計(jì)“希望一號(hào)”衛(wèi)星專(zhuān)題活動(dòng)

為推動(dòng)青少年航天科普事業(yè)的發(fā)展，激發(fā)青少年對(duì)航天探索的興趣，提高青少年創(chuàng)新和實(shí)踐能力，培育航天科技后備人才，從2007年初開(kāi)始，中國(guó)科協(xié)、中國(guó)航天科技集團(tuán)公司共同策劃，為全國(guó)青少年研制一顆小衛(wèi)星。圍繞小衛(wèi)星研制、發(fā)射和使用的不同階段，中國(guó)科協(xié)、原北京奧組委和中國(guó)宇航學(xué)會(huì)共同舉辦了“全國(guó)青少年航天科技體驗(yàn)”系列航天科普活動(dòng)。

全國(guó)青少年航天科技體驗(yàn)活動(dòng)于2008年5月29日正式啟動(dòng)，全國(guó)青少年航天科技體驗(yàn)活動(dòng)組委會(huì)在全國(guó)青少年中組織開(kāi)展了“探索月球，創(chuàng)意無(wú)限”科學(xué)體驗(yàn)活動(dòng)、“希望號(hào)”奧運(yùn)星（希望一號(hào)衛(wèi)星）搭載方案征集活動(dòng)、體驗(yàn)活動(dòng)——參觀西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、青少年衛(wèi)星研制體驗(yàn)以及四川災(zāi)區(qū)青少年航天科技體驗(yàn)活動(dòng)。

希望一號(hào)衛(wèi)星是我們國(guó)家為廣大青少年研制的第一顆科普小衛(wèi)星，于2009年12月15日成功發(fā)射。衛(wèi)星具有建立業(yè)余無(wú)線電空間電臺(tái)、太空攝影和搭載青少年科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案三項(xiàng)功能。在希望一號(hào)衛(wèi)星體驗(yàn)活動(dòng)區(qū)，以實(shí)物模型、圖片、專(zhuān)題片等方式向青少年介紹衛(wèi)星基本構(gòu)造、功能和使用情況，同時(shí)，模擬航天飛行控制中心指控大廳操作臺(tái)的場(chǎng)景，為青少年提供現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)星業(yè)余無(wú)線電異地通聯(lián)、拼圖游戲、搭載方案猜想、衛(wèi)星知識(shí)問(wèn)答等互動(dòng)體驗(yàn)活動(dòng)，使青少年在親身體驗(yàn)中，感受航天科技的魅力[5]，激發(fā)學(xué)習(xí)航天知識(shí)的興趣，充分發(fā)揮希望一號(hào)衛(wèi)星在航天科普和未成年人科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)方面的重要作用。

在希望一號(hào)衛(wèi)星發(fā)射后，組委會(huì)舉辦一系列科普活動(dòng)，希望一號(hào)衛(wèi)星的飛行任務(wù)除了搭載“天圓地方”科學(xué)實(shí)驗(yàn)，太空攝影，還將進(jìn)行莫爾斯電碼、簡(jiǎn)易的話音和數(shù)據(jù)通信等試驗(yàn)。希望一號(hào)衛(wèi)星開(kāi)展的應(yīng)用體驗(yàn)活動(dòng)有看五色土七十二變，拼出你心中神奇的宇宙和辨認(rèn)希望號(hào)眼中的太空世界，開(kāi)展太空攝影拼圖等活動(dòng)，建立青少年業(yè)余無(wú)線電通信活動(dòng)基地，“兩岸四地”共“希望”活動(dòng)和希望一號(hào)衛(wèi)星業(yè)余無(wú)線電通信競(jìng)賽活動(dòng)。其中以2010年5月31日上午10：15-10：30在中國(guó)科技館新館二樓東側(cè)進(jìn)行的中央領(lǐng)導(dǎo)與首都少年兒童參加希望一號(hào)衛(wèi)星體驗(yàn)活動(dòng)為例，更是運(yùn)用了系統(tǒng)工程理念。

2 運(yùn)用系統(tǒng)工程理論設(shè)計(jì)“開(kāi)啟天宮的夢(mèng)想”——“天宮杯”全國(guó)青少年載人航天科普系列活動(dòng)

“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器是中國(guó)首個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，于2011年發(fā)射，在發(fā)射之后的2年中，“天宮一號(hào)”相繼與隨后發(fā)射的神舟8、9、10號(hào)飛船分別實(shí)現(xiàn)對(duì)接，使我國(guó)突破和掌握交會(huì)對(duì)接技術(shù)，從而開(kāi)展有關(guān)空間實(shí)驗(yàn)研究。

為深入做好載人航天科普工作，充分發(fā)揮載人航天工程科普平臺(tái)的作用，激發(fā)廣大青少年對(duì)航天科技的興趣，培養(yǎng)青少年創(chuàng)新和實(shí)踐能力，中國(guó)人民解放軍總裝備部、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、中國(guó)航天科技集團(tuán)將共同組織開(kāi)展“開(kāi)啟天宮的夢(mèng)想”——“天宮杯”全國(guó)青少年載人航天科普系列活動(dòng)。在“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器的設(shè)計(jì)、裝配、試驗(yàn)、發(fā)射、運(yùn)行的各個(gè)階段舉辦一系列航天科普活動(dòng)，組織發(fā)動(dòng)全國(guó)各地青少年學(xué)生參加，宣傳普及航天知識(shí)，培養(yǎng)青少年學(xué)習(xí)航天知識(shí)的積極性，推動(dòng)青少年航天科普事業(yè)更快發(fā)展。

在全國(guó)的中、小學(xué)生中征集“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器搭載青少年科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)方案。最終，“搭載瀕臨滅絕植物種子的探究”、“油水相容太空實(shí)驗(yàn)”、“不同語(yǔ)言同一種聲音，不同的民族同樣的根”、“三原色粉混合試驗(yàn)”和“研究重力和氣壓對(duì)金屬熱脹冷縮影響”5個(gè)方案（排列不分先后），從來(lái)自全國(guó)100多所中小學(xué)校的共計(jì)2956個(gè)方案中脫穎而出，獲得“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器的搭載方案獎(jiǎng)。

同時(shí)開(kāi)展的活動(dòng)還有全國(guó)青少年載人航天科技知識(shí)競(jìng)賽、“院士、專(zhuān)家航天科普校園行”和青少年航天科技體驗(yàn)營(yíng)等一系列活動(dòng)。天宮一號(hào)系列活動(dòng)在社會(huì)上引起了強(qiáng)烈的反響，尤其是在喜愛(ài)航天科技的青少年中掀起了一場(chǎng)學(xué)習(xí)航天精神、鉆研航天科技的熱潮。

3 運(yùn)用系統(tǒng)工程理論設(shè)計(jì)“夢(mèng)想航天，情系中華——航天科技夏令營(yíng)”

以2014年“夢(mèng)想航天，情系中華——航天科技夏令營(yíng)”活動(dòng)為例，該活動(dòng)于7月20-26日在北京舉辦，來(lái)自港澳臺(tái)地區(qū)以及新加坡、馬來(lái)西亞的200位華裔師生參加了航天科技夏令營(yíng)活動(dòng)。夏令營(yíng)營(yíng)員來(lái)自70所學(xué)校（香港23所、澳門(mén)6所、臺(tái)灣17所、新加坡21所、馬來(lái)西亞3所），是參加學(xué)校最多的一屆。由于經(jīng)費(fèi)原因，采取增加參加學(xué)校、減少學(xué)校營(yíng)員名額的做法，擴(kuò)大夏令營(yíng)的影響。學(xué)生營(yíng)員經(jīng)過(guò)考試和面試以及競(jìng)爭(zhēng)得到參加資格，因此每位學(xué)生營(yíng)員都是非常優(yōu)秀的，而且他們也非常珍惜這個(gè)機(jī)會(huì)。夏令營(yíng)活動(dòng)突出航天特色，宣傳中國(guó)航天成就，普及航天知識(shí)，內(nèi)容豐富多彩，讓青少年親身感受和體驗(yàn)航天科技的魅力，使青少年對(duì)中國(guó)航天科技及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r有了較深入的了解，增進(jìn)了華裔青少年之間的友誼，弘揚(yáng)了中華民族精神。

3.1 人民大會(huì)堂見(jiàn)面活動(dòng)

為提高夏令營(yíng)活動(dòng)的作用和影響力，本屆夏令營(yíng)于7月23日下午在人民大會(huì)堂舉行了領(lǐng)導(dǎo)和營(yíng)員見(jiàn)面會(huì)。中國(guó)科協(xié)、國(guó)務(wù)院臺(tái)辦交流局、國(guó)務(wù)院港澳辦交流司教科文處、中國(guó)航天科技集團(tuán)公司、何鴻燊航天科技人才培訓(xùn)基金會(huì)等有關(guān)機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)專(zhuān)程來(lái)到人民大會(huì)堂，與夏令營(yíng)教師代表和工作人員座談，聽(tīng)取夏令營(yíng)工作匯報(bào)。座談會(huì)后，領(lǐng)導(dǎo)們接見(jiàn)了夏令營(yíng)全體營(yíng)員并合影。

座談會(huì)上大家表示，青少年親身體驗(yàn)航天科技，不僅有助于普及航天科技知識(shí)，激發(fā)青少年對(duì)探索科學(xué)技術(shù)的熱情，增強(qiáng)未來(lái)從事科技工作的興趣，而且能激發(fā)青少年的民族自豪感。青少年正值豆蔻年華，代表科技發(fā)展的希望，代表中華民族振興的希望，希望青少年為中華民族的振興做出各自的貢獻(xiàn)。

3.2 科技參觀活動(dòng)

5d的營(yíng)期活動(dòng)，安排營(yíng)員參觀了中華航天博物館、中國(guó)空間技術(shù)研究院會(huì)展中心、中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心、中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所。師生們親眼目睹了中國(guó)航天取得的輝煌成就，了解了中國(guó)航天事業(yè)50多年來(lái)的發(fā)展歷程，以及中國(guó)航天科技和平利用空間，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活中所發(fā)揮的重要作用。師生們表示，能夠親眼看見(jiàn)火箭、衛(wèi)星、飛船實(shí)體和模型，非常振奮，中華民族能夠站在世界航天科技的前端，非常自豪。

3.3 科普知識(shí)學(xué)習(xí)

夏令營(yíng)安排了田如森研究員《航天夢(mèng)，強(qiáng)國(guó)夢(mèng)——開(kāi)發(fā)太空，造福人類(lèi)》的科普?qǐng)?bào)告，營(yíng)員們認(rèn)真聽(tīng)講，踴躍回答專(zhuān)家的問(wèn)題，并在報(bào)告后提出問(wèn)題。

夏令營(yíng)前期，每位營(yíng)員都收到有關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)題。期間，以各地區(qū)為單位組成參賽隊(duì)，進(jìn)行了一場(chǎng)航天知識(shí)競(jìng)賽。雖然各參賽隊(duì)的3名學(xué)生來(lái)自不同學(xué)校，但他們配合默契;每答對(duì)一道題目，全場(chǎng)報(bào)以熱烈的掌聲。經(jīng)過(guò)激烈角逐，馬來(lái)西亞隊(duì)獲得一等獎(jiǎng)，香港隊(duì)獲得二等獎(jiǎng)，臺(tái)灣隊(duì)獲得三等獎(jiǎng)，澳門(mén)隊(duì)和新加坡隊(duì)獲得優(yōu)秀獎(jiǎng)。每名隊(duì)員獲得了火箭模型和證書(shū)獎(jiǎng)勵(lì)。

3.4 航天訓(xùn)練體驗(yàn)

夏令營(yíng)期間安排營(yíng)員們進(jìn)行了航天員部分基本訓(xùn)練項(xiàng)目——多轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)椅、太空行走等身體素質(zhì)訓(xùn)練，親自動(dòng)手制作和發(fā)射了模型火箭，在神舟飛船模擬發(fā)射中執(zhí)行各項(xiàng)任務(wù)等航天體驗(yàn)活動(dòng)，從中讓學(xué)生們學(xué)習(xí)和掌握航天科技知識(shí)。

3.5 了解中國(guó)發(fā)展和歷史文化

夏令營(yíng)期間，安排營(yíng)員參觀了人民大會(huì)堂、國(guó)家博物館、首都博物館、中國(guó)科技館，游覽了天安門(mén)廣場(chǎng)、王府井大街、長(zhǎng)城和奧運(yùn)場(chǎng)館。為讓師生更多地了解中國(guó)，每輛車(chē)上配有導(dǎo)游，利用路上時(shí)間講解北京的地理環(huán)境、人文風(fēng)情和城市風(fēng)貌。

3.6 充分交流，加深友誼

為了使來(lái)自各地的營(yíng)員加深友誼，夏令營(yíng)在閉營(yíng)當(dāng)晚安排了聯(lián)歡晚會(huì)。各地營(yíng)員穿插著表演各自編排的節(jié)目，氣氛十分熱烈，常常響起掌聲和舞臺(tái)上下的合唱聲，可謂高潮迭起。

參加夏令營(yíng)的營(yíng)員來(lái)自5個(gè)地區(qū)的70所學(xué)校，在夏令營(yíng)期間，將營(yíng)員混合分組安排就餐和乘車(chē)，使他們能夠在短暫的幾天中充分交流和溝通。營(yíng)員之間從彼此陌生、相識(shí)、了解到成為好朋友，分別時(shí)依依不舍，合影留念，互留地址。

夏令營(yíng)的航天特色活動(dòng)受到師生的好評(píng)，給他們留下了深刻印象。他們表示，活動(dòng)非常有意義，讓他們大開(kāi)眼界[6-7]。他們表示非常感謝夏令營(yíng)活動(dòng)給師生提供這樣的機(jī)會(huì)，讓師生了解中國(guó)科技的發(fā)展。

中國(guó)航天事業(yè)取得了舉世矚目的成就，極大地激發(fā)了廣大公眾對(duì)航天科技的關(guān)注和興趣，激發(fā)了民族自豪感。“夢(mèng)想航天，情系中華——航天科技夏令營(yíng)”已經(jīng)舉辦了20余年，活動(dòng)內(nèi)容突出航天科技特色，基本滿足青少年對(duì)航天科技的求知欲，這是夏令營(yíng)能夠持續(xù)舉辦的重要因素。

夏令營(yíng)以航天科技為主題，以中華文化為主線，不僅讓師生了解到中國(guó)航天事業(yè)的輝煌成就，近距離地感受航天科技的獨(dú)特魅力，還讓營(yíng)員們強(qiáng)烈地認(rèn)識(shí)到自己是黃皮膚、黑眼珠的炎黃子孫，是有著中國(guó)心的龍的傳人。讓他們感受到中國(guó)航天事業(yè)的每一步跨越都是屬于全球華人的共同榮耀。也是學(xué)會(huì)充分發(fā)揮民間渠道優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)兩岸交流合作，使兩岸青少年和華裔子弟能夠自然、輕松地交流和學(xué)習(xí);努力增進(jìn)臺(tái)灣同胞對(duì)祖國(guó)大陸的了解和認(rèn)同，為國(guó)家需要服務(wù)，為推動(dòng)兩岸關(guān)系和平發(fā)展和促進(jìn)祖國(guó)統(tǒng)一做出貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

如何打破傳統(tǒng)航天科普的局限性，為傳統(tǒng)科普工作帶來(lái)躍升式的發(fā)展空間，就需要按照科學(xué)的系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)，采用系統(tǒng)工程科學(xué)有效的分析方法來(lái)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)、組織、落實(shí)、開(kāi)展航天科普活動(dòng)，提高航天科普的創(chuàng)新能力，保持科普工作生命力。

參考文獻(xiàn)

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