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航空航天工程专业介绍

一、专业定位

航空航天工程专业是进行飞行器总体设计、分析、控制和建造等方面工作的总体类专业,涉及数学、物理、计算机、材料学等多个学科领域。中山大学航空航天工程专业主要面向世界航空航天领域的学术前沿、我国航空航天装备与技术发展的重大战略需求,以高超声速飞行器、载人航天与探月工程、高分辨率对地观测系统、空间飞行器在轨服务与维护等国家重大专项为牵引,重点建设飞行器设计、航空宇航推进理论与工程、智能空天探测与控制等3个专业方向。

二、培养目标

本专业坚持社会主义办学方向,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教育方针,全面落实立德树人根本任务,深入推动“五个融合”,努力培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,造就服务国家“航空航天强国战略”,突出“重基础、宽口径、强应用”的特点,培养系统掌握航空航天工程领域相关理论与实践专业知识,具备解决相关复杂工程问题的能力,具有良好的个人素质与综合能力的空天科技创新领军人才。

三、培养规格

(1)学制:四年;按要求完成学业者授予工学学士学位。

(2)学分:179学分。具体各类课程学分要求如下表所示。

课程类型

学分要求

所占比例

课程属性

公共基础课

公共必修课

37

25.2%

公必

通识教育课

8

公选

专业基础课

大类基础课

43.5

39.3%

专必

专业基础课

27

专必

专业核心课

26.5

14.8%

专必

专业提升课

专业实践课

19

20.7%

专必

专业选修课

18

专选

总学分(实践教学学分)

179(47.5)

 

(3)培养要求

空天科技创新领军人才应具备坚定的政治立场、扎实的数理基础、系统的专业知识、优秀的实践能力、突出的创新能力、良好的协作能力。具体要求为:

在政治思想方面:具有热爱祖国、拥护中国共产党领导、为祖国现代化建设服务、为人民服务的精神;具有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感;具有热爱航天事业、艰苦奋斗、热爱劳动、遵纪守法的品质;具有良好的思想品德、社会公德和学习作风。

在知识能力方面:掌握扎实的数学、物理、电子、力学等基础学科知识;系统掌握航空航天飞行器的总体、结构、气动、推进、控制等核心专业知识;具备开展创新性航空航天飞行器系统设计的基本能力、将创新思想转变为工程实现的实践能力、组织团队协同完成任务的良好协作能力。

在身体素质方面:具有一定的体育和军事基本知识,掌握科学锻炼身体的基本技能,养成良好的体育锻炼和卫生习惯,达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准,具有健全的心理和健康的体魄。

四、课程体系

(1)课程体系总体框架

专业课程体系按照公共基础课、专业基础课、专业核心课、专业提升课四大类进行建设,其中公共基础课设置45个学分,包括公共必修课37学分,通识教育课不少于8学分(包含2个学分“艺术与审美”课程);专业基础课包括大类基础课43.5学分、专业基础课27学分;大类基础课程注重数学、物理、化学、力学、程序、电子、人工智能等学科基础课程,专业基础课则强调加强气动、控制、机械设计、航空航天工程总体的基础。专业核心课包括总体、结构、气动、控制、推进等方面的课程26.5学分;专业提升课程包括专业实践课程19学分和专业选修课程18学分。

(2)航空航天工程专业的主要课程设置见下表

课程类别

序号

课程编码

课程名称/英文名称

总学分

总学时

学时分配

周学时

理论学时

实践(含实验)

专业基础课

 

AA219

材料力学Material Mechanics

3

64

46

18

4

 

AA250

机械设计基础The Basis of Mechanical Design

2.5

54

36

18

3

 

AA251

复变函数Complex Functions

2

36

36

0

2

 

AA257

数值计算方法Method of Numerical Computation

2

46

28

18

2

 

AA259

工程热力学Engineering Thermodynamics

2

36

36

0

2

 

AA2971

大学物理(工)下General Physics

3

54

54

0

3

 

AA2973

大学物理实验(工)General Physics Experiments

1.5

54

0

54

3

 

AA268

结构力学Structural Mechanics

2

36

36

0

2

 

AA270

航空航天工程导论Introduction to Aeronautical and Astronautical Engineering

2

36

36

0

2

 

AA276

自动控制原理Principle of Automatic Control

3

64

46

18

4

 

AA2904

空气动力学Aerodynamics

3.5

72

54

18

4

 

AA393

传热学Heat Transfer

2.5

54

36

18

3

 

AA392

航天电子设计基础Fundamentals of Aerospace Electronic Design

2.5

54

36

18

3

 

AA181

工程制图与CAD(一)Engineering Drawing and CAD(I)

3

72

36

36

4

 

CHM149

大学化学(三)College Chemistry(3)

3

54

54

0

3

 

ISE125

程序设计Programming Language

2

36

36

0

2

 

ISE127

程序设计实验Programming Language Experiments

1

36

0

36

2

 

ISE129

人工智能导论Introduction to Artificial Intelligence

2

36

36

0

2

 

MA189

高等数学一(I)Advanced Mathematics-1(I)

5

90

90

0

5

 

AA182

理论力学Theoretical Mechanics

3

54

54

0

3

 

CHM151

大学化学实验(三)College Chemical Experiments(3)

1

36

0

36

2

 

ECE118

电工电子技术基础Fundamental of Electrical & Electronic Technology

3

54

54

0

3

 

ECE120

电工电子技术实验Laboratory of Electrical & Electronic Technology

1

36

0

36

2

 

MA184

概率统计(理工类)Probability and Statistics

3

54

54

0

3

 

MA190

高等数学一(II)Advanced Mathematics-1(II)

5

90

90

0

5

 

PHY145

大学物理(工)College Physics (Engineering)

4

72

72

0

4

 

MA179

线性代数Linear Algebra

3

54

54

0

4

专业核心课

 

AA2902

航天器轨道动力学Orbital Dynamics of Spacecraft

3

54

54

0

3

 

AA294

导弹飞行力学Missile Flight Dynamics

2.5

46

46

0

2

 

AA354

航天器姿态动力学与控制Attitude Dynamics and Control of Spacecraft

3

64

46

18

3

 

AA3903

飞行器结构动力学Structural Dynamics of Space Vehicles

2.5

46

46

0

3

 

AA394

飞行器导航制导与控制Navigation guidance and control of aircraft

3

64

46

18

4

 

AA399

火箭推进原理Principles of Rocket Propulsion

3

64

46

18

4

 

AA396

飞行器气动设计Aircraft Aerodynamic Design

3

64

46

18

4

 

AA398

导弹与运载火箭总体设计Conceptual Design of Missile and Launch Vehicles

2.5

54

36

18

4

 

AA453

航天器总体设计Conceptual Design of Spacecraft 

3

54

54

0

3

 

AA459

航天器总体设计课程设计Conceptual Design of Spacecraft  Course Design

1

36

0

36

3

专业提升课

 

AA267

认识实习Cognitive Practice

2

2

0

2

36

 

AA296

科研创新训练Research and Innovation Training

1

36

0

36

2

 

AA365

金工实习Metalworking Practice

2

2

0

2

36

 

AA367

科研创新训练Research and Innovation Training

1

36

0

36

2

 

AA368

科研创新训练Research and Innovation Training

1

36

0

36

2

 

AA487

生产实习Production Practice

4

144

0

4

36

 

AA452

毕业论文/设计Thesis/ Graduation Project

8

196

0

14

14

专业选修课

 

AA281

天文学基础Fundamental Astronomy

2

36

36

0

2

 

AA282

软件工程Software Engineering

2

36

36

0

2

 

AA260

空间科学基础Basic Space Science

2

36

36

0

2

 

AA279

数字图像处理Digital Image Processing

2

36

36

0

2

 

AA280

科学计算与Matlab语言Scientific Computing with Matlab

2

54

18

36

4

 

AA298

数学物理方程Mathematical physical equation

2

36

36

0

2

 

AA377

飞行器试验统计学Flight Test Statistics

2

36

36

0

2

 

AA389

航天测控系统Space Telemetry and Tracking Systems

2

36

36

0

2

 

AA3901

实验空气动力学Experimental Aerodynamics

3

72

36

36

2

 

AA3911

有限元方法Finite Element Method

3

72

36

36

4

 

AA3913

计算空气动力学Computational aerodynamics

2

46

28

18

2

 

AA3915

飞行器图像感知技术Image Perception Technology of Aircrafts

2

54

18

36

3

 

AA358

飞行器任务规划Mission Planning of Aircrafts

2

36

36

0

2

 

AA360

空间机器人技术Space Robotics Technology

2

36

36

0

2

 

AA362

航空发动机原理Aviation Engine Principle

2

36

36

0

2

 

AA366

飞行器控制系统设计与仿真Design and Simulation of Aircraft Control System

3

64

46

18

4

 

AA378

燃烧理论基础Fundamentals of Combustion Theory

2

36

36

0

2

 

AA384

空间推进技术Space Propulsion Technology

2

36

36

0

2

 

AA386

飞行器振动试验与分析Vibration Testing and Analysis

2

54

18

36

3

 

AA388

飞行器结构设计Aerospace Structures Design

2

36

36

0

2

 

AA390

遥感大数据智能计算Intelligent computation for remote sensing big data

2

36

36

0

2

 

AA3904

飞行器组合导航技术Integrated navigation technology for aircraft

2

36

36

0

2

 

AA3908

机器智能Machine Intelligence

2

54

18

36

3

 

AA461

航天器系统仿真Spacecraft System Simulation

2

36

36

0

2

 

AA465

分布式航天器系统技术Distributed Spacecraft System Technology

2

36

36

0

2

 

AA471

火箭发动机设计Design of Rocket Engine

2

36

36

0

2

 

AA477

航天系统工程Aerospace System Engineering

2

36

36

0

2

 

AA479

航天动力学中的数学问题Mathematics in Spacecraft Dynamics

2

36

36

0

2

 

AA483

高超声速推进Hypersonic Airbreathing Propulsion

2

36

36

0

2

 

AA491

高超声速空气动力学基础Fundamentals of Hypersonic aerodynamics

2

36

36

0

2

 

AA-5103

现代控制理论基础Fundamentals of Modern Control Theory

3

54

54

0

2

 

AA-5106

航天任务分析与设计Space Mission Analysis and Design

3

54

54

0

3

 

AA-5110

高等结构动力学Advanced Dynamics of Structures

3

54

54

0

3

 

AA-5120

高等轨道动力学Advanced orbital dynamics

3

54

54

0

3

 

 

(3)实践课程设置如下表所示。

序号

课程编码

实践教学课程名称

课程类别

课程

类型

其中实践教学环节学分

其中实践教学环节学时

1

PE101

体育

公必

其他集中性实践

1

36

2

PUB121

军事课

公必

理论+实践

2

2周

3

PUB178

劳动教育

公必

理论+实践

1

32

4

PUB199

国家安全教育

公必

理论+实践

0.5

18

5

PE102

体育

公必

其他集中性实践

1

36

6

PE201

体育

公必

其他集中性实践

0.5

18

7

MAR205

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

公必

理论+实践

2

2周

8

PE202

体育

公必

其他集中性实践

0.5

18

9

PE302

体育

公必

其他集中性实践

0.5

18

10

PE401

体育

公必

其他集中性实践

0.5

18

11

AA219

材料力学

专必

理论+实验

0.5

18

12

AA250

机械设计基础

专必

理论+实验

0.5

18

13

AA257

数值计算方法

专必

理论+实验

0.5

18

14

AA2973

大学物理实验(工)

专必

实验

1.5

54

15

AA276

自动控制原理

专必

理论+实验

0.5

18

16

AA2904

空气动力学

专必

理论+实验

0.5

18

17

AA393

传热学

专必

理论+实验

0.5

18

18

AA392

航天电子设计基础

专必

理论+实验

0.5

18

19

AA181

工程制图与CAD(一)

专必

理论+实验

1

36

20

ISE127

程序设计实验

专必

实验

1

36

21

CHM151

大学化学实验(三)

专必

实验

1

36

22

ECE120

电工电子技术实验

专必

实验

1

36

23

AA267

认识实习

专必

集中性实践(含见习、实习)

2

2周

24

AA296

科研创新训练

专必

实验

1

36

25

AA365

金工实习

专必

集中性实践(含见习、实习)

2

2周

26

AA367

科研创新训练

专必

实验

1

36

27

AA368

科研创新训练

专必

实验

1

36

28

AA487

生产实习

专必

集中性实践(含见习、实习)

4

4周

29

AA452

毕业论文/设计

专必

毕业论文毕业设计

8

14周

30

AA354

航天器姿态动力学与控制

专必

理论+实验

0.5

18

31

AA394

飞行器导航制导与控制

专必

理论+实验

0.5

18

32

AA399

火箭推进原理

专必

理论+实验

0.5

18

33

AA396

飞行器气动设计

专必

理论+实验

0.5

18

34

AA398

导弹与运载火箭总体设计

专必

理论+实验

0.5

18

35

AA459

航天器总体设计课程设计

专必

其他集中性实践

1

36

36

AA280

科学计算与Matlab语言

专选

理论+实验

1

36

37

AA3901

实验空气动力学

专选

理论+实验

1

36

38

AA3911

有限元方法

专选

理论+实验

1

36

39

AA3913

计算空气动力学

专选

理论+实验

0.5

18

40

AA3915

飞行器图像感知技术

专选

理论+实验

1

36

41

AA366

飞行器控制系统设计与仿真

专选

理论+实验

0.5

18

42

AA386

飞行器振动试验与分析

专选

理论+实验

1

36

43

AA3908

机器智能

专选

理论+实验

1

36

 

五、师资队伍

截止2021年11月30日,本专业共有专任教师52人,其中教授19人,副教授21人,助理教授12人。这些教师大多来自国内航空航天领域一流高校和专业院所的高水平教师队伍,包括军委科技委某专项首席专家1人、原载人航天工程副总师1人、重大人才计划青年项目入选者2人、教育部新世纪优秀人才3人、教指委委员2人、全国优秀博士论文和学会优秀博士论文获得者5人。

六、教学条件

为建设一流的本科教学实验条件,本专业已累计投入经费1.1亿元,建成了涵盖飞行器总体、气动、结构、控制与推进等五大方向的国际一流的本科教学实验室。主要设备列表如下。

序号

实验室名称

设备台套数

仪器设备总值(万元)

主要仪器设备

1

科研创新训练教学实验室

180

565.4337

小卫星综合实践教学平台

无人机综合实践教学平台

小火箭综合实践教学平台

2

导弹与运载火箭总体设计教学实验室

20

655

导弹与运载火箭总体设计与仿真实验系统

导弹与运载火箭模装系统

质量特性测量系统

火箭与导弹模型系统

导弹原型设计系统

弹道设计仿真系统

3

航天器总体设计教学实验室

124

707.4

飞行器数字交互组装系统

飞行器总体系统设计与仿真试验平台

卫星测运控一体化平台

4

航天器姿态动力学与控制教学实验室

71

670.69

气浮台系统

姿态动力学环境模拟系统

姿态敏感器与执行器系统

5

导航制导与控制教学实验室

14

550

导航控制教学实验系统

制导系统教学实验系统

无人机室内定位与控制验证平台

6

自动控制原理教学实验室

12

16.383

自动控制原理实验箱、、反作用飞轮、推力器组、光纤陀螺

7

空气动力学教学实验室

23

989.79

超声速流动机理试验系统;

真空系统;

高速纹影仪;

微型压力测量系统;

NPLS测试系统

8

飞行器气动设计教学实验室

12

1000

低速静音教学风洞;

消声室;

回流式循环教学水槽;

图像采集分析系统

9

工程热力学教学实验室

61

500

气体定压比热测试系统、热力过程模拟系统、传热学实验系统

10

火箭推进原理教学实验室

39

1008

化学火箭推进教学实验系统;

空间推进技术教学实验系统

11

机械设计教学实验室

23

140.06

机械原理与机械设计教学实验演示系统

机械创新设计教学实验演示系统

12

动力学与控制教学实验室

15

399.00

小型振动教学试验系统

红外热成像教学系统

振动实验实验室系统

13

结构设计与监测教学实验室

23

308.80

结构力学性能测试系统

结构模型试验系统

结构模型制作系统

结构安全检测试验系统

14

材料力学教学实验室

33

883.69

材料拉伸、弯曲测试系统

材料力学性能试验系统

材料高低温试验及观测系统

材料高速力学性能试验系统

材料疲劳性能试验系统

材料全场应变观测系统

材料硬度试验系统

材料表面观测系统

非金属材料试样制作系统

15

流体力学教学实验室

175

1536.49

管道流动实验系统

流动演示系统

流体属性测量系统

光测流体力学系统

波浪水槽实验系统

风工程教学系统

16

工程力学实教学实验室

66

683.52

应变计粘贴试验系统

应变电测试验系统

光测力学试验系统

结构静态加载系统

结构动态加载系统

结构无损检测系统

17

力学与虚拟仿真教学实验室

7

383.00

虚拟仿真教学系统

并行程序设计实验系统

力学虚拟现实教学系统

工程数值模拟分析教学系统

18

工程测量与绘图教学实验室

54

535.78

工程绘图测绘教学系统

工程测量教学实训系统

工程测量野外实习实验室

工程测量自动观测系统

工程测量三维扫描系统

 

合计

971

11533

 

 

七、培养成效

航空航天工程专业2017年开始招生,2021年第一届毕业生35人。本专业学生在学期间参加科研项目和学科竞赛成绩突出,发表高水平论文10篇,获TRCC全国机器人创意设计大赛”一等奖、“第十八届全国大学生机器人大赛(南部分区)”单项赛一等奖等。其中,何梓科同学获国家奖学金三次、美国大学生数学建模竞赛一等奖、第四届全国大学生皮划艇锦标赛阳光组男子双人皮艇直道200米第二名、发表高水平论文2篇,2021年5月4日入选《人民日报》100名本专科生国家奖学金获奖学生代表名录。

2021届毕业生深造率(读研和出国)达68.6%,绝大部分选择在本校继续深造,部分优秀学生选择在复旦大学、中国科学院等一流大学和科研院所深造。

学校本科毕业生跟踪评价显示:学生对教学满意度、辅导员满意度、学校满意度均达到100%,学生基本能力、职业素养和核心知识等方面增值明显。毕业生对本专业有较高的满意度和认同感。毕业生在目前各自岗位上,受到雇主的高度好评。

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