航天夢想起航的地方ok）
——人大附中《未來國際空間站設計》精品校本課程

佟松齡/文

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航天夢想起航的地方ok）
——人大附中《未來國際空間站設計》精品校本課程

佟松齡/文

國際空間站設計大賽是一項面向全球高中生的國際比賽，大賽由一些支持航天科技教育的機構和組織發起，包括美國太空總署（NASA）、美國航空航天研究所（AIAA）、波音公司等。參賽團隊的任務是在太空設計一座城市，供一萬至兩萬人居住。其內容包括結構設計、城市規劃、運輸組裝、空間交通、建筑設計、自動化技術、商業開發等，具體涉及到數學、物理、計算機工程、航空航天、建筑、城市規劃、藝術設計等多方面知識。學生需要團隊合作完成論文撰寫、技術問辯、現場展示及答辯等環節，大賽希望通過這種比賽形式，給所有學生提供獲得知識和交流以及展示自己的平臺，激發他們的科技潛能，成就他們的航天夢想。

我們將此科技競賽轉化為學校的校本課程——《未來空間站設計》，通過探索研究未來國際空間站的設計，學生學習空間科學相關知識，激發學生對航空航天的熱愛，培養學生的學科綜合能力和科學創新能力，成就他們的“航天夢”“太空夢”。

本課程為空間科學及太空探索的綜合實踐課，主要內容是對未來大型國際空間站（或稱為太空定居點、太空城市）設計建造進行研究探索。學習內容涵蓋了空間站系統各方面的系統性規劃與設計，具體涉及到數學、物理、計算機工程、航空航天、建筑、城市規劃、藝術設計、金融等多方面知識。本課程涉及的知識有些是學生在其他學科學習過的，正好提供這個平臺讓他們把課本上學到的知識運用起來；有些是學生沒有接觸過的，就要求學生自主探索、交流學習、深入研究，并消化吸收、組織利用；同時很多知識是剛剛發表的論文或公布不久的專利，這要求學生時刻關注科學技術的最新發展。這是本課內容最大的特色。

本門課程使用的教材一方面來自近幾年師生共同搜集整理的十幾萬字的教學材料，在教學過程中我們還將不斷補充改進；另一方面，使用幾十本各類原版書籍、上百篇學術論文作為參考材料供學生學習研究，這部分“教材”原汁原味，且不斷更新，與時俱進。

本課程采用了學術沙龍、專題報告、技術“頭腦風暴”、分組討論等方法進行教學，促進學生在學習過程中綜合發展，提高分析問題、解決問題等綜合實踐能力。學生以團隊為單位，合作完成項目調研、核心設計、論文撰寫、技術問辯、現場展示及答辯等環節，這些都是需要學生全英文完成。學生需要通過研讀大量的書籍材料，學習空間站設計相關知識，進而探索提出未來空間站設計的方案，最后通過理論研究進行相關論證。整個過程既要“腳踏實地”以科學理論為指導，又要“仰望星空”敢于創新，勇于挑戰。

學校聘請了大學和航天科研院所的學者、專家作為校外導師指導學生。學生們還到大學和科研院所實驗室進行參觀學習、做實驗。2013年6月，我校學生參與到我國神舟十號飛船在“天宮一號”進行的太空授課中，學生們在人大附中地面課堂近距離學習太空科學知識，感受太空的奧妙。

在學校的支持下，我們于2013年成立了空間科學實驗室，實驗室除作為上課場所之外，還可承擔興趣小組活動、空間科學研究等任務。至此，我們形成了以實驗室為中心，課程為立足點，學生科學社團活動為載體的三位一體的活動結構，實現全方位、立體化培養學生的學習研究能力。

每學期有40至50名學生選修本課程，并從此愛上了空間科學，使很多同學加入了空間科學俱樂部，利用課余時間繼續深入學習。很多學生參加了國內國際各項空間站設計賽事和空間科學學術大會，學生們展現了良好的綜合素質以及高超的解決復雜問題能力，優異的表現給各國專家評委留下了很深的印象。目前，我校學生已經連續三年獲得國際空間站設計大賽中國區冠軍，兩次晉級全球總決賽賽場，一次斬獲全球總決賽的亞軍。學生們收獲更多的是對宇宙空間探索的熱愛與獻身航天事業的夢想！

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