【编者按】：为落实立德树人根本任务，深入贯彻学校第十六次党代会精神，营造“以教为先”的浓厚氛围，践行“学生-教师-AI-文化-环境”五元育人新模式，展现教师课堂教学风采，教务部特策划推出《金课领航》专栏。本专栏聚焦学校各类优秀课程建设实践，讲述人工智能时代课堂创新改革故事，沉淀教学实践经验，发挥优秀课程示范辐射作用，供广大教师交流借鉴。 

从嫦娥揽月到天问探火，

从北斗指路到天宫翱翔，

一次次惊艳世人的航天任务背后，

轨道设计是不可或缺的核心技术，

其理论根基即是航天器轨道动力学。

很多同学初次接触轨道动力学，

常常被繁复的公式、反直觉的空间运动规律困扰：

看不见、摸不着的太空轨道，究竟该如何理解、如何设计？

 

    由空天科学与技术学院祁瑞副教授主持建设的航天专业核心基础课《航天器轨道动力学》，获评第六届全国高校教师教学创新大赛一等奖、国家级一流本科线上课程、首届航空航天类课程思政示范课等荣誉。课程团队坚持思政铸魂、数智赋能和科教融汇，把浩瀚星辰搬进课堂，让抽象的轨道理论变得可感可知，为我国深空探测、在轨服务等重大工程任务培育航天创新人才。

  

1. 思政引领，让航天精神“声”入人心

 

 “我们希望打破纸上推演的局限，既要教会学生轨道理论，更要读懂航天事业背后的家国担当。” 课程负责人祁瑞谈到课程改革的初心。

 课程团队深度挖掘我国重大航天工程的育人元素，将天链卫星技术跨越、嫦娥四号月背着陆、嫦娥五号月球轨道样品交接等鲜活案例融入知识点讲解，构建从航天精神传承到报国使命担当的价值递进逻辑，把红色基因润物无声融入专业课教学。

 

 团队还创新探索思政音乐化浸润，师生共创课程主题曲《星辰大海・轨迹》，以旋律共情实现价值引领，让思政教育从 “被动听” 转向 “主动唱”。课程相关教学案例入选新华网课程思政示范案例，线上累计学习超一万人次；课程团队斩获全国高校教师教学创新大赛课程思政赛道一等奖，实现专业知识与价值塑造同向同行。 

2. 数智赋能，打造看得见的太空课堂

课程团队将生成式 AI、虚拟仿真技术与课堂教学深度融合，打造 AI 慕课与同名数字教材，开发《中国空间站交会对接》《大气摄动轨道衰减》《三体问题周期轨道》等轻量化虚拟仿真实验。原本抽象晦涩的轨道机动、空间交会过程得以直观可视化，帮助学生真切感受大国重器背后的力学逻辑。

 

这套数字化教学资源实现广泛应用：课程已在北京航空航天大学、西北工业大学、南京航空航天大学、中国科学院大学等高校的轨道动力学专业课程中和北京控制工程研究所、钱学森空间技术实验室的工程师培训中取得应用，已辐射影响到约50所高校和10余家航天研究院所和商业企业的学习者。课程先后入选教育部 “拓金计划” 示范课、北京高校优质本科课件，入选“在线开放课程/MOOC教学”和“数智技术赋能课程建设”优秀案例。数字教材入选 “人工智能 +” 新工科系列数字教材，多项教学案例在全国范围内推广示范。

  

3. 科教融汇，把前沿科研转化为育人沃土

课程团队坚持科研反哺教学，将巨型星座仿真、星群智能博弈、空间碎片离轨清除等课题组前沿科研成果转化为课堂教学内容，引导学生跳出课本习题，直面航天领域真实科研热点，锻炼科研思辨能力。

 

 课堂的启发延伸到课外科创实践。受课上 “空间碎片绳系拖曳离轨清除” 内容启发，学生团队设计 “太空螃蟹” 立方星方案，面向中国空间站开展碎片抓捕、离轨清除在轨服务。该作品斩获世界大学生立方星挑战赛中国区总决赛创意设计一等奖，相关动画被央视新闻频道采用，学生的创新故事被中国教育报报道，真正实现课堂所学落地科创实践。

 

4. 慕课出海，向世界讲述中国航天故事

 立足学校国际化人才培养需求，课程面向来华留学生开设线下全英文课堂，同步建成《Spacecraft Orbital Dynamics》全英文 AI 慕课。依托 AI 学伴、数字人技术开展多语种航天思政教育，在全球视野下讲好中国航天故事，传播中国航天精神。

 课程入选中国—印尼全球融合式课堂，教学资源被英国斯旺西大学用于《Satellite Systems》课程教学，也被帝国理工学院学生用于科普视频创作，收获海外师生、前美国宇航局工程师的积极评价，让北理工的航天教学资源走向世界舞台。 

一门一流课程的建设，离不开整个教学团队的协同深耕。课程团队全部具备航天型号科研与一线教学双重经历，在空天科学与技术学院平台支持下，持续推进教学资源迭代、虚拟仿真实验开发、国际化课程建设和数智赋能探索，形成教研互促的良性循环。

谈及课程未来，祁瑞表示，团队将持续打磨数字化教学资源，深化科教融汇与国际课程建设，立足国家航天重大需求，持续为航天领域输送胸怀家国、本领过硬的创新人才。

 

素材来源：教师本人

供稿/编辑：王朝阳、陈婷婷

审核：王美玲、赵鲁涛、滕宏辉