航空航天的認識精選(九篇)

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第1篇：航空航天的認識范文

關鍵詞：航空航天業；技術溢出；因子分析

一、研究背景

技術溢出（Technology Spillover）是指先進技術擁有者在從事生產、貿易或其他經濟行為時，有意識或無意識地輸出技術而引起的技術水平的提高[1]。航空航天業的技術溢出則指航空航天業的先進技術通過一定渠道自愿或非自愿地傳播到其他工業領域，進而帶動這些工業領域技術水平的整體提升。航空航天業是我國戰略性高技術產業，屬于技術密集型行業，技術裝備多、投資費用大，是國家經濟實力與科技水平的綜合體現。自20世紀50年代以來，我國航空航天業經歷了從無到有、從小到大的發展歷程，逐步建立起平臺化、系統化、專業化的研發與應用體系。它技術內涵高、產業鏈長、輻射面寬、連帶效應強，對眾多高技術產業以及傳統產業的發展起到了舉足輕重的拉動作用。研究表明，內涵科技因素越高的行業部門對其他部門的貢獻效應越大[2]。航空航天技術是高科技領域的前沿，航空航天業必然對其他部門具有較大的貢獻效應，其技術溢出也應該是顯著的，本文正是基于這一前提條件進行的研究。因此，探究影響航空航天工業技術溢出的顯著性因素，充分利用其技術溢出作用，對于加快我國科技進步與經濟發展有著重要的戰略意義。然而，目前對此問題的研究并不深入，多數學者從理論層面分析技術溢出的問題，也有學者較為系統地對技術溢出是否存在、影響技術溢出的因素以及技術溢出的機理進行了實證分析，但這些研究都局限于外商直接投資（FDI）這一領域，沒有從行業層面上分析該行業部門對其他行業部門的技術溢出，并且沒有在理論上形成統一的認識。本文利用我國航空航天業的數據，采用因子分析的方法，提取影響技術溢出的關鍵因素，進而對促進我國航空航天業技術溢出及產業自身發展提供理論支持與政策建議。

影響技術溢出的因素有很多，根據現有文獻的研究將其大致歸納為：（1）人力資本因素。Keller（1996）研究發現人力資本積累的差距導致技術吸收效果與經濟增長率的不同[3]；Borensztein等（1998）認為人力資本存量是影響技術溢出效應的關鍵因素[4]；王成岐，張建華，安輝（2002）得出人力資本存量與技術溢出效應不相關的結論，但他們認為人力資本投入以及人才素質是技術溢出的影響因素[5]。（2）技術差距因素。Findlay（1978）和Wang and Blomstorm（1992）的研究表明技術差距越大示范模仿空間越大，吸收技術溢出的潛力也就越大[6]；Kokko（1994）的研究發現低技術水平嚴重阻礙技術溢出效應的產生[7]；Perez（1997）從吸收能力角度考慮，認為過高的技術差距會影響示范模仿機制發揮其應有作用。（3）經濟開放程度。Blomstorm and Sjoholm（1999）、認為經濟開放度高的企業由于競爭壓力大而進行更多的研發投入以提高自身吸收能力[8]；Kokko（1994）發現經濟開放程度與技術溢出效應之間的關系是不確定的[7]；包群，許和連，賴明勇（2003）用出口依存度等來衡量經濟的開放程度，發現我國經濟開放程度的提高、基礎設施的建立與完善等都是促進技術溢出的有利因素[9]。（4）研發投入因素。Kathuria（2000）指出技術溢出效應并非自動產生，技術吸收方要想從中獲利，須對學習活動進行投資；田慧芳（2004）的研究則表明工業部門研發投入水平與技術溢出效應呈負相關關系。此外，市場結構、工資水平、產業關聯、基礎設施、經濟政策等都作為影響因素引入了技術溢出的相關研究中，本文在前人研究的基礎之上對此進行探討。

二、指標構建與分析方法

目前，對技術溢出進行實證研究時，學者們通常首先選擇一個影響因素，然后確定與該影響因素內容相關的指標體系，最后采用一定的計量方法（如多元回歸、分組回歸等）來分析這些指標。本文在分析技術溢出時，也采用了這種研究思路：選取航空航天業為研究對象，根據技術差距等影響因素建立與之相關的量化指標體系，采用因子分析的方法對這些指標與技術溢出之間的關系進行研究，并用線性回歸的方法對提取出的公因子進行顯著性檢驗。

（一）技術溢出指標體系

航空航天業是一個以現代科學為基礎的高新技術產業，包括機、光、電、液綜合能力的精密機械加工工業，是我國國民經濟和國防建設的重要組成部分[10]。其研發成本高、風險大、周期長，具有科技含量高、連帶效應強的產業特點，能夠帶動諸多產業的發展。理論上講，研究技術溢出影響因素需要建立一套完整的指標體系，但為了避免信息重疊，本文根據國內外現有文獻的研究成果并綜合考慮我國航空航天業技術溢出的實際情況，選取如下表所示指標體系：

（二）分析方法和數據來源

因子分析是一種研究從變量群中找出共性因子的統計技術，它通過分析眾多變量之間的依賴關系，探尋觀測樣本的內部基本結構，提取并描述隱藏在一組顯性變量中無法直接測量的隱性變量，很好地發揮了降維和簡化數據的作用。因子分析中的共性因子是不可直接被觀測卻又客觀存在的重要影響因素，每一個變量都可以表示為共性因子的線性函數與特殊因子之和，即，式中為的共性因子，為的特殊因子。若滿足以下條件：（1）；（2），即共性因子和特殊因子不相關；（3）各共性因子不相關且方差為1；（4）各特殊因子不相關且方差不要求相等。那么，每個變量可由個共性因子和自身對應的特殊因子線性表出，因子分析的數學模型可表示為：

本文采用因子分析和線性回歸相結合的方法，研究我國航空航天業技術溢出問題。用于分析的數據主要來源于《中國高技術產業統計年鑒》（1999~ 2009）中航空航天業相關數據，以及《中國統計年鑒》（1999~2009）中工業企業相關數據，統計口徑為我國國有及規模以上非國有工業企業。

三、技術溢出實證研究

（一）因子分析

從《中國高技術產業統計年鑒》（1999~2009）與《中國統計年鑒》（1999~2009）整理出構建量化指標體系所需數據，并按定義計算出各指標對應值，如下表所示：

利用SPSS17.0軟件做出相關系數矩陣，通過指標之間的相關系數初步判斷各指標相關性較高。從已建立的量化指標體系中提取公共因子，找出影響我國航空航天業技術溢出的主要因素。因子矩陣和旋轉因子矩陣如表3、表4所示：

由表3、表4可知，旋轉后公共因子F1、F2的方差貢獻率分別為4.803和2.795，累積方差貢獻率為84.424%，進一步判斷公共因子F1、F2能夠代表本文所設計的衡量我國航空航天業技術溢出的量化指標體系。由表4還可知公共因子F1在X1、X2、X3、X4、X5的載荷值均大于0.7，能夠反映我國航空航天業科技活動經費投入能力、研發經費投入能力、新產品研發經費投入能力、科技活動人員投入能力以及科學家與工程師投入能力，因此可將F1視為影響航空航天業技術溢出的因素之一――技術投入能力；公共因子F2在X6、X7、X8、X9的載荷值均大于0.65，能夠反映我國航空航天業的新產品銷售收入、新產品出口能力、新產品勞動生產率以及新產品產值比重，因此可將F2視為影響航空航天業技術溢出的因素之二――技術產出能力。

（二）線性回歸

本文根據該檢驗模型，以公共因子F1、F2的因子得分作為自變量，以其他工業企業的全員勞動生產率LP作為因變量（具體數據見表5），構建如下回歸模型：

（1）

其中LP即除航空航天業之外的其他工業企業的全員勞動生產率，是全國國有及規模以上非國有工業企業增加值與我國航空航天企業增加值的差值同全國國有及規模以上非國有工業企業全部從業人員年平均人數與我國航空航天企業從業人員年均人數差值之比。其計算公式為：

全員勞動生產率=工業增加值/全部從業人員平均人數（2）

通過回歸得到人均產出變量與公因子變量之間的關系方程為：

（3）

t值:(6.240)(2.886) ( 3.320)

P值: 0.001 0.028 0.016

R2=0.749AdjR2=0.666F=8.967

由模型估計到的參數可知，我國航空航天業的技術投入能力以及技術產出能力與其他工業企業的全員勞動生產率均存在著顯著的正相關關系，技術投入能力的因子得分每提高1%，其他工業企業的全員勞動生產率將上升17.541%，技術產出能力的因子得分每提高1%，其他工業企業的全員勞動生產率將上升15.9%。

四、結果分析與政策建議

航空航天業是我國國民經濟的先導產業，在人才、資金、技術等方面都有著相當大的優勢，產業結構具有一定的特殊性，技術溢出也不同于其他產業。因此，本文在參照前人研究成果與研究方法的基礎上，構建了一個衡量技術溢出的量化指標體系，采用因子分析的方法從中提取出最為顯著和最具代表性的兩個因素，即航空航天業的技術投入能力及技術產出能力。科學分析這些影響因素，有效利用技術溢出效應，有利于提升傳統產業的自主創新能力、推動國家整體技術進步。對此，提出如下建議：

（1）加大航空航天業技術投入力度，保障科技研發能力的領先。2007年頒布的《深化國防科技工業投資體制改革的若干意見》等政策，明確指出國防科技工業投資體制的改革思路。2009年提出的《關于加快國家高技術產業基地發展的指導意見》等政策，也明確提出鼓勵高新技術產業的發展思路。因此，同時作為我國國防科技工業和高新技術產業的航空航天業，應構建以政府投資為主、社會投資為輔的多元投資渠道，注重人力資本存量的積累和人力資源結構的優化，切實加大航空航天業的技術投入力度以保證其領先的科技研發能力。

第2篇：航空航天的認識范文

關鍵詞：“工程材料學”；航空航天專業；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）04-0124-03

“工程材料學”是航空主機類專業（包括飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等專業）的學科基礎課程。該課程雖然僅有48學時，但承擔著為未來的航空工程師構建材料知識體系的重任，對學生今后的發展起著重要作用。本文結合近年的工作實踐，對該課程在教學要求、教學內容和教學方法等方面的改革進行研討。

一、高度重視航空和材料領域發展對“工程材料學”課程教學的影響

材料學既是基礎科學，也是應用科學。材料科學與技術的發展，解決了很多工程領域的關鍵問題，有力地推進了相關科學和技術的進步，使得材料科學成為最活躍的科學領域，材料產業也成為國民經濟發展的重要支柱產業。“工程材料學”以物理學、化學等理論為知識基礎，系統介紹材料科學的基礎理論和實驗技能，著重培養學生把這些知識應用于解決工程實際中提出的對材料結構、性能等方面問題的能力。作為一門重要的學科基礎課程，“工程材料學”具有較長的開設歷史，在人才培養中發揮了重要的作用。航空航天領域的發展對工程技術人員的能力素質提出了更高的要求，特別是“卓越工程師”教育培養計劃的實施，對工程類課程建設的需求更加迫切，有必要以新的形勢為背景反思該課程的教學改革。航空以眾多學科知識、先進研究成果為基礎，已發展成為一個由多個分系統組成的大系統，需要工程技術人員采用系統工程的方法進行綜合設計。現代航空技術一百多年的發展，使得人們可以在更大的范圍內探索天空，也使得飛行器的工作條件更加惡劣，工作環境更加嚴苛。現代飛行器不僅要具有速度快、航程大、載重多等特點，還要滿足節能低碳等要求。材料科學技術的發展，為解決航空航天領域的諸多難題提供了可能，“一代材料，一代飛機”已成為飛行器發展公認的規律。這對航空航天工程技術人員的材料知識提出了更高的要求。在飛行器及其主要部件的設計、制造和維護工作中，要全面認識材料的性質和特點，才能挖掘材料的潛能，充分利用材料的特性，滿足工作需要。面對航空航天迅猛的發展形勢，僅了解和掌握已有材料的知識是不夠的。具有創新素質的工程技術人員，要了解材料科學與工程的發展方向和趨勢，分析材料領域的發展對航空航天領域的影響，同時要認真研究具體工作對新材料、新工藝的要求，明確材料發展的需求。在新型飛行器的研發過程中，要綜合考慮用戶對飛行器總體性能的多種要求，對各項技術參數進行統一的優化。在落實對飛行器性能的要求時可以發現，很多要求是相互矛盾的，比如飛機的航程和機動性就存在著較大的矛盾。為了獲得較好的綜合性能，需要對飛機進行一體化設計，要及時掌握各種設計方案對飛機主要材料和工藝的要求，對飛機整體結構進行綜合優化。在此過程中，各部門工程師都需要和材料系統密切配合，才能實現信息和資源共享，降低全系統的風險，提高系統的可靠性和綜合性能。材料科學技術的迅速發展也對課程教學提出了新的要求。材料科學與技術是研究材料成分、結構、加工工藝與其性能和應用的學科。在現代科學技術中，材料科學是發展最快速的學科之一，在金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強化、材料加工工程等主要方向上的發展日新月異，促使“工程材料學”課程內容的不斷充實。

“工程材料學”課程要系統講授材料科學與技術的基礎理論和實驗技能，使得學生掌握工程材料的合成、制備、結構、性能、應用等方面的知識。早期的航空工程結構以自然材料為主，如在美國萊特兄弟制造出第一架飛機上，木材占47%，普通鋼占35%，布占18%。隨后，以德國科學家發明具有時效強化功能的硬鋁為代表，很多優質金屬材料被開發出來，使得大量采用金屬材料制造飛機結構成為可能，也使得研究者們投入了更多的精力于金屬材料的探索。相應地，這一時期“工程材料學”課程內容也以金屬材料為主。上世紀70年代以后，復合材料開始在航空領域應用。復合材料具有較高比強度和比剛度的優點使得工程技術人員對其抱有很大的希望。航空工程師首先采用復合材料制造艙門、整流罩、安定面等次承力結構，而現在復合材料已廣泛應用于機翼、機身等部位，向主承力結構過渡。復合材料因其良好的制造性能被大量應用在復雜曲面構件上。復合材料構件共固化、整體成型工藝能夠成型大型整體部件，減少零件、緊固件和模具的數量，降低成本，減少裝配，減輕重量。復合材料的用量已成為先進飛行器的重要標志。相應地，復合材料必然要在“工程材料學”課程中占重要地位。鈦合金的開發和應用使得飛行器具有更好的耐熱能力，提高了發動機、蒙皮等結構的性能，有效解決了防熱問題。“工程材料學”課程的教學內容應該及時反映材料科學在提高飛行器性能方面的新應用與新進展。與此同時，其他相關學科也取得了長足的發展，使得主機專業教學內容大幅度增加，“工程材料學”課程的教學內容和學時之間的矛盾愈加突出。

二、認真分析專業教學對“工程材料學”課程的不同要求

“工程材料學”課程是一門重要的學科基礎課，是基礎課與專業課間的橋梁和紐帶，在航空航天主機類專業培養學生實踐動手和創新創造能力，提高學生綜合素質等方面具有重要作用。在多年的教學實踐中，該課程對主機類各專業采用同一標準教學。雖然主機類各專業人才培養有其共性要求，但隨著航空航天事業的發展，專業分工越來越細，差異化特征也越來越明顯，因此“工程材料學”課程應該充分考慮不同專業的具體需求，結合各專業的課程體系安排教學。飛行器設計與工程、飛行器動力工程、飛行器制造工程和機械工程等主機類專業根據航空領域中的分工培養學生，畢業學生的工作要求有所不同，對知識結構的要求也不一樣。就材料方面知識而言，不同專業學生也會有所區別，應按照專業特點縱向劃分對“工程材料學”課程的要求。不同專業主要服務對象的材料特點是確定課程要求的主要依據。

飛行器設計與工程專業要全面統籌飛行器產品及各部件的設計和制造，主要從事飛行器總體設計、結構設計、飛機外形設計、飛機性能計算與分析、結構受力與分析、飛機故障診斷及維修等工作，要求了解材料科學與工程的發展對現代飛行器設計技術的影響，因此要較全面地掌握主要航空材料的性能、制造等方面的知識，了解輕質高強材料的發展動態和發展趨勢。飛行器動力工程專業要求學生學習飛行器動力裝置或飛行器動力裝置控制系統等方面的知識，主要培養能從事飛行器動力裝置及其他熱動力機械的設計、研究、生產、實驗、運行維護和技術管理等方面工作的高級工程技術人才。飛行器動力的重要部件對抗氧化性能和抗熱腐蝕性能要求較高，要求材料和結構具有在高溫下長期工作的組織結構穩定性。因此，材料在高溫下的行為、性能和分析、選擇方法應該是該專業“工程材料學”課程的重點。飛行器制造工程和機械工程等專業要針對現代飛行器工作條件嚴酷、構造復雜的特點，采用先進制造技術，實現設計要求，并為飛行器維護提供便利。該專業要求學生理解飛行器各部件的選材要求，掌握材料的制造工藝。飛行器零部件形狀復雜，所用材料品種繁多，加工方法多樣，工藝要求精細。很多新材料首先在航空航天領域得到應用，其制造技術具有新穎性的特征，設計、材料與制造工藝互相融合、相互促進的特點非常明顯，這就要求學生在“工程材料學”課程中把材料基礎打好，適應工藝和材料不斷發展的要求。雖然各專業對“工程材料學”課程的要求有所不同，但課程基礎一致。

該課程名稱為“工程材料學”，即明確其重點在于將材料科學與技術的成果運用于航空航天工程，把材料基本知識轉化為生產力。“工程材料學”是相關專業材料學科的基本課程，學生要通過該課程了解金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料等微觀和宏觀基礎知識，學習材料研究、分析的基本方法，掌握材料結構與性能等基礎理論，研究主要材料的制備、加工成型等技術，為更好地學習專業課程創造條件，為將來從事技術開發、工藝和設備設計等打下基礎。由此可見，在明確了各專業對該課程的個性化要求的基礎上，更要明確共性要求。“工程材料學”課程要培養學生材料方面的科學概念，提升材料方面的科學素質，扎實的材料科學與技術知識基礎是學生學習專業課程、提高綜合素質、培養創新能力的必備條件，是進一步發展的基礎。因此，“工程材料學”課程采用“公共知識+方向知識”的模式比較合適，即把教學內容劃分為每個專業均要求了解的材料領域知識和根據各個專業特色需要重點介紹的知識兩部分，既滿足了寬口徑、厚基礎的教學需要，又注重了后續專業課程學習和能力培養的要求，促進了基礎理論和專業應用的融合滲透，較好地滿足了材料、設計、制造、維護一體化發展的需要，增強了跨學科、跨專業認識問題、思考問題和研討問題的能力。

三、多管齊下建設豐富的教學環境

作為一門學科基礎課程，“工程材料學”課程要根據學校人才培養創新目標和相關專業的人才培養標準、方案，結合卓越工程師教育培養的要求，注重與專業課程體系的融合，注重與工程實踐教育的結合，注重對學生創新意識、創業能力及綜合運用知識能力的培養。在充分調研與分析專業人才培養對課程教學要求的基礎上，要對課程的教學大綱和內容進行修訂，與相關教學環節有效整合，拓展教學活動的空間，營造良好的學習環境和氛圍，加強與后續課程及實踐活動的聯系，解決學科基礎課的教學與專業人才培養需求的脫節或不銜接等問題。

“工程材料學”在第四學期開設，是一門承前啟后的課程。在前期開設的課程中，“大學物理”和“航空航天概論”是兩門直接相關的課程。“大學物理”提供了學習“工程材料學”的科學基礎，認真分析“大學物理”知識點在“工程材料學”中的應用，有助于學生更好地理解相關概念。“航空航天概論”以航空航天領域的發展為主線，介紹飛行器的組成及工作原理。如果在“工程材料學”課程講授之初讓學生重新回到機庫，從材料發展的角度再次審視航空航天的進步，結合材料學的概念研究飛行器的組成及工作原理，會使得學生對該課程有比較全面的認識。在相關專業的后續課程中，有好多課程與“工程材料學”密切相關，如“飛行器總體設計”、“發動機原理”、“先進制造技術”等，如果在“工程材料學”中對有關知識點作簡單介紹，可以使學生更好地綜合分析相關概念，加深理解。在主機類專業培養方案中，“工程訓練”是集中式的工程能力培養環節，其教學內容與“工程材料學”密切相關。“工程訓練”教學內容以機械制造工藝和方法為主，包括熱處理、鑄造、鍛造、焊接、車削加工、銑削加工、刨削加工、磨削加工、鉗工、數控加工、特種加工、塑性成型等，每一種制造工藝和方法都與工程材料密切相關。在以前的教學工作中，材料是加工對象，對材料的性能等的介紹很簡單，學生的認識較淺。如果在“工程訓練”教學過程中，針對不同的加工工藝和方法對材料作較深入的介紹，從應用的角度分析不同材料加工工藝和方法的適應性，可以促進學生把材料理論知識的學習和工程實際聯系起來。通過讓學生分析研究實際材料在加工過程中的表現來認識材料的性能，通過感性認識來體會材料變化的規律，把深奧的材料科學理論知識和生動形象的加工過程結合起來。這樣不僅強化了工程訓練效果，還能讓學生把材料的知識學活，留下更深刻的影響，更好地發揮學生的潛力。

航空航天主機類專業的課程設計是重要的綜合學習環節。課程設計任務一般是完成一項涉及本專業一門或多門主要課程內容的綜合性、應用性的設計工作，通過一系列設計圖紙、技術方案等文件體現工作成果。很多主機類專業的課程設計涉及材料的選用、處理等方面的問題。按照教學計劃，“工程材料學”先行開設。因此，在相關課程設計中，有目的地提出材料問題，引導學生在更廣的范圍里選材，在更加深入的層面上分析材料性能，可以更好地調動學生自主探究材料科學的積極性，幫助學生把材料知識轉化為初步的工作能力，克服課程知識的碎片化傾向。

四、結語

航空航天是現代科學技術的集大成者，該領域發展很大程度上取決于材料科學技術的進步。材料學是航空航天工程技術人員知識結構的重要組成部分。“工程材料學”要按照現代大工程觀的要求組織教學，才能實現教學目標，提高培養質量。航空航天領域和材料科學技術發展，極大地豐富了“工程材料學”的教學內容。要根據學科領域的發展需要選擇教學內容，按照理論實踐結合、突出工程應用的要求構建知識體系。在教學工作中，應根據不同專業的培養要求，深入研究材料學的基本要求和各專業的發展方向，形成“公共知識+方向知識”的“工程材料學”課程結構，提高教學效率。統籌考慮專業教學與其他課程的聯系，以及課程設計、工程訓練、畢業設計等教學環節，以“工程材料學”課程為中心，注重課程的縱向推進和知識的橫向聯系，不斷加深對材料學的理解和掌握，培養多角度研究分析、跨專業交流合作、多學科解決問題的能力。

參考文獻：

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[2]周風云.工程材料及應用[M].武漢：華中科技大學出版社，2002.

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[4]閆康平.工程材料[M].化學工業出版社，2008.

[5]于永泗，齊民.機械工程材料[M].大連理工大學出版社，2010.

Discussion on Reform of "Engineering Materials" Course Teaching for Aeronautic Majors

WANG Tao，ZHOU Ke-yin

（College of Material Science and Technology，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing，Jiangsu 210016，China）

第3篇：航空航天的認識范文

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很好地定義問題，有助于找到突破性的解決方案。在開發新產品，或在企業運營流程、業務開展的過程中，大多數企業都不能很準確地界定問題。然而，到了要試圖解決問題時，仍然不明確要解決什么問題，就無法認識到要著手開展的工作的重要性。如果無法嚴謹、準確地定義要解決的問題，企業將錯過機會，浪費資源，或者最終的努力無法與戰略目標保持一致。多少次某個項目做到一半，你才頓悟原本應該采取另一種做法。多少次某個創新工程似乎要取得突破，你才發現其實是不可能實現的。企業必須更好地提高自己找出問題的能力，這樣才能解決真正應該解決的問題。

以下故事涉及三個不同的企業，它們處于不同的領域，但它們的相同之處是都曾經面臨正確定義問題的困擾。從案例中可以看出，正確定義問題最終可以幫助企業吸引合適的創新者，為企業帶來突破性的解決方案。

亞北極石油問題

1989年，埃克森發生瓦爾迪茲石油泄漏事件（Exxon Valdez Oil Spill）。二十多年后，在亞北極的石油清理隊仍面臨石油泄漏清理難題，因為石油在低溫下粘性很大，很難將它用泵機回收到駁船上再帶到岸上的收集站。

如何定義問題：在尋求解決方案的過程中，溢油回收研究所（Oil Spil Recovery Institute）將這個問題定義為“材料粘度”，而不是“石油清理”，并且在報告中使用了一些非石油行業術語。而這份報告的目的在于吸引各個行業的人士提出建議。

突破：最終一位水泥行業的化學家解決了這個問題并獲得了2萬美元。這位化學家采用了一種商用建筑設備的改良方案，利用這種設備能夠振動凝結的石油，從而讓石油保持流體狀，最終解決了石油清理問題。

ALS治療問題

在20世紀后期，研究人員試圖開發一種藥物，用以治療萎縮性脊髓側索硬化癥（ALS，或稱盧伽雷氏病），但是沒有取得多大的進展—一個主要障礙是研究人員無法準確、迅速地檢測和追蹤病情的發展情況。因為研究人員無法準確地知道病人的這種病發展到哪種程度，因此，研究人員增加了臨床實驗患者案例，推遲了研究時間表。而這種做法除了增加成本之外，無法在治療上取得成果。

如何定義問題：非營利性組織Prize4Life提出了解決方案。Prize4Life不是將問題定義為尋找ALS治療方案，而是定義為讓ALS研究更有效，希望利用一種生物標志物，讓ALS檢測和追蹤更迅速、更準確。

突破：2011年，一位來自波斯頓貝斯以色列醫院（Beth Israel Hospital）的研究人員解決了這個問題并獲得了100萬美元的獎金。這位研究人員提出了一種無創傷、無痛楚、低成本的解決方案，依靠測量電流通過肌肉的變化情況監測ALS，并評估這種疾病的變化情況。這種方法降低了治療ALS的研究成本，因為它可以及時提供準確的數據，讓研究人員能夠在較短的時間內取得成果。

太陽耀斑問題

2009年，美國航空航天局公告，要尋求一種更好的方法預測太陽耀斑爆發，以保護在宇宙空間的宇航員和衛星，以及保護地球上的電網。而美國航空航天局在過去的30年里采用預測模型，只能提前4小時預測太陽耀斑輻射是否到達地球，而且預測準確率不超過50%。

如何定義問題：面對潛在的問題解決專家，美國航空航天局沒有讓他們找到一個更好的方法以預測太陽耀斑爆發；相反，美國航空航天局將這個問題視為一個數據問題，他們找到那些有分析背景的研究專家，允許他們使用美國航空航天局龐大的太空天氣數據庫，最終開發出一種預測模型。美國航空航天局認為，這種數據驅動的解決方案不僅能讓各個行業的人士加入解決問題的行列，同時也能讓自己利用已經歸檔的數據，對新預測模型的精確性進行測試，并反饋信息。

第4篇：航空航天的認識范文

基于問題的學習是一種以學生為中心的主動型教學模式和課程體系設置方法，其最初是由加拿大的麥克馬斯特大學（McMasterUniversity）醫學院于20世紀60年代在醫學課程教改中逐步形成并提煉出來的。在PBL中，教師根據課程要求和學生的知識基礎預先定義一個不完整的或劣構的問題，然后讓學生進行研究，理論聯系實際，運用已掌握的知識和技能提出解決問題的可行方案，讓學生親身參與問題求解的每一個步驟和知識構建的過程，從而將其先前獲得的知識和經驗很好地整合起來，使已有知識結構得到完善的同時達到對新知識的理解與掌。

1.目標和基于問題的學習法的特點。

基于問題的學習方法的主要目標不僅僅是讓學生獲得知識，并且要運用知識。PBL重視模型和問題的解決。它試圖模擬現實生活中的工程研究和開發過程。Barrows這樣描述PBL的主要特點：（1）學習是以學生為中心的，即學生選擇怎樣去學習和他們想要學習的內容。（2）學習在小團體中展開并且提倡協作學習。（3）老師是促進者、引導者或教練。（4）問題形成組織重點并刺激學習。（5）問題是拓展真正的問題解決能力的工具。（6）新的信息是通過自學獲得的。

2.PBL工程教育案例———麻省理工學院航空航天工程系。

幾年前，在麻省理工學院的航空航天系成立了一個由教師和科研人員組成的新戰略計劃小組，專門負責課程改革。為了強調教育以學生為中心，討論小組花費了一定的時間和精力通過對項目和學習成果進行驗收，設計了新的教學方法，建造與之配套的實驗室。盡管基于問題的學習是關鍵，但它不是課程組織的原則。新的航空航天工程課程以現實生活中產品完整的生命周期工程為背景，即構思、設計、實施和執行（CDIO），結合設計建造經驗，貫穿于整個項目中。接下來就是從簡單的項目到高度復雜的系統設計建立過程，以及從中取得的經驗教訓。第一年，在《航空航天設計導論》課上，學生們設計、構思并且試飛的由無線電控制浮空飛行器（LTA）。第二年，在《聯立工程學》課上，學生們設計、搭建并且試飛了無線電控制的電推力飛行器。在一些比較深入的課程例如《空氣動力學》課上，從工廠或者政府以往項目中提出航空工業中很常見一個實際的問題，像是以洛克希德•馬丁戰術飛機系統為模板提供項目設計方案。高級課程完全利用基于問題的學習方法，如：《實驗項目實驗室空間系統工程》、《CDIO高等課程》。在這些PBL體驗中，學生發現自己感興趣的問題，通過做實驗找到解決方法，并用多學科方法設計出復雜系統。麻省理工學院航空航天系“復雜系統學習實驗室”的主任提出了一個對于基于問題的學習方法的分類框架。它將問題分為四個等級，給出了解決基礎科學及先進工程課題的系統方法。一級：問題集。問題集是指在大多數工程課程中發現的傳統問題。它們往往具有一定的結構與較成熟的解決方案（至少問題的設計者知道）。所有學生解決同樣的問題，有時獨自解決，有時以小組形式解決。問題需要在相對較短的時間內解決。二級：小型實驗。小型實驗是指在結構化問題下的實驗課。例如測量或觀察某種工程現象或數據。這些問題在一或兩個學期內解決，可以“重復地進行”，也就是說，每個學生團隊解決與其他團隊同樣的問題。在麻省理工學院有許多例子，如《聯立工程學》課上的桁架實驗室，《空氣動力學》課上對在風洞中的流速計的校準，《航空航天設計導論》課上對空氣動力減速器的各種測試。三級：大型實驗。比起前幾個階段，這個階段的問題需要更長的時間去解決，可能會耗費幾周或整個學期。到了這個階段問題明顯復雜了很多，需要更多的規劃和教員支持。在麻省理工學院有許多如是例子：《實驗項目實驗室》課上的風洞試驗、飛行器模型項目，《空氣動力學》課上的機械項目，《航空航天教育導論》課上的輕于空氣的飛艇，《聯立工程學》課上的電動飛行器設計等。四級：頂級CDIO實驗。這個階段在系統中整合了核心工程的頂級實驗。麻省理工學院的航空航天工程項目用構思-設計-實施-操作（CDIO）的方法來設法更接近于實際工程。在頂級實驗中，工程的四個階段都將涉及。頂級實驗室的項目均為研究的重點，需要更多的資金，工程的復雜度和依賴經驗的程度也很高。例如麻省理工學院的自主衛星光學陣列項目和磁控編隊飛行器。四級的項目需要學生、老師和研究員花費三個學期去完成。可以看出三級和四級問題的解決過程是由學生主導的、不受約束的、復雜的、多方面的且具有很高的主動性過程，符合之前所說的PBL標準。然而一級和二級中的項目體驗過程更結構化，在這個過程中學生體驗到關于問題構想的有用指導，使用工具進行研究發現。基于問題的學習方法和設計-制造經驗貫穿了整個麻省理工學院航空航天工程系的本科生階段。使用四個等級的框架來層次化PBL體驗過程確保了從高度結構化問題到無約束和復雜問題情況的合理推廣。

3.基于問題的學習方法的評估。

基于問題的學習方法的評估是多模式和長期性的。這些方法包括實驗室期刊、技術簡報、設計審查、技術報告、團隊協作評估、設計作品、互評和自評。教師的角色主要是顧問和指導員，以及在學習過程中為學生提供大量反饋信息。在《航空航天設計導論》課上，學生們設計、制造并試飛由無線電控制的浮空飛行器，設計審查作品和最后的評估工作都是由飛行器競賽的方式進行。在《綜合工程》課的飛行器設計項目中，二年級學生分析在問題集中與氣動性能、穩定性和推進裝置有關的問題，并動手組裝和試飛無線電控制的電推力飛行器。與第一年的課程相似，評估手段包括問題集、設計審查以及最后的一場比賽。除了評估認知能力的培養效果，情感變化也要被評估。評估學生們在問題處理過程中的信心、參與到解決具有挑戰性問題中的意愿和控制問題解決進展的感覺也很重要。這些情感變化可以通過觀察、訪談、作品、期刊和其他形式的自評進行評估。

二、小衛星平臺與基于PBL的航天工程教育創新結合途徑

在全球化大背景下，除去意識形態的差別，世界人才的標準正趨于統一。根據著名的CDIO（Con-ceive-Design-Implement-Operate，即：構想-設計-實現-運作）工程教育模型，工程教育包括以下幾大培養目標：掌握深厚的基礎知識和應用技術；善于構思、設計、實現和運作新產品或系統的能力；承擔和實施復雜系統工程的能力；適應現代團隊協作開發模式及其開發環境。這些目標是直接參照工業界的需求而制定的，它實際上定義了現代工程技術人員的素質構成。

1.小衛星作為航天工程教育的意義。

小衛星為空間發展提供了的一條新途徑，這是與以往基于傳統空間開發模式的“政府導向的大型項目”完全不同的。此外，NASA已經開展了很多項目為大學提供發射機會，讓他們逐漸學會如何開發、運營衛星。超小型衛星計劃是其中一個著名的案例，選定十所大學并給予他們項目資金，最終的成品將搭載航天飛機發射上天。憑借多年的項目經驗，一些大學已經能夠制造衛星，甚至出售衛星給其他大學或國家。小衛星為大型衛星上已經實現的一些任務提供了一條新的實現途徑。一定數目的小衛星協作是一個非常重要的概念，通常被稱為“星座”或“編隊飛行”。這種多衛星體系的優點是容錯量大、重構能力強、系統的可擴展性好。

2.基于小衛星平臺的航天工程教育項目。

小衛星的操作訓練為大學生的太空教育提供了一個特別的機會，讓他們能夠體驗從任務創建、衛星設計、制造、測試、發射、運行，直到結果的分析的整個太空項目周期。同時他們還能從這些項目中學到項目管理和團隊協作等重要技能。小衛星項目不僅對教育有益，而且有望成為太空技術發展與商業運營中的一名新成員。

（1）日本衛星設計大賽。

上世紀90年代初期，日本的大學小衛星研究項目遠遠落后于美國和歐洲各國。然而，在意識到了小衛星在教育和技術發展上的重要性后，日本國內開始大力推動高校小衛星設計-制造計劃。第一個里程碑是“衛星設計大賽”。1992年三個學術社團共同成立了大賽組委會，他們分別是JSME、JSASS與IEICE。經過一年時間的準備，于1993年舉辦了第一屆比賽。這項比賽的目的是為更多的大學生提供參與太空項目的機會，同時鼓勵一流大學開始進行實體衛星的制造項目。評審項目分成兩大類，創意類評審該項目的創意與想法，設計類評審衛星設計的可實現性。提交的項目首先會進行初步的評審，合格的項目才能入圍最終的決賽。屆時，將進行衛星模型的展示和評審。優秀的作品將獲得“設計獎”、“創意獎”以及三大學術社團頒發的獎項。大賽每年都會收到20到30個創意獨特的項目。

（2）大學空間系統研討會（USSS）以及CanSat項目。

USSS始于1998年，每年11月由JUSTSAP小衛星工作組在夏威夷舉辦。研討會的形式十分獨特，出席會議的日本和美國的大學首先提出自己衛星項目的構想，以及各大學自身的科研實力，然后將具有相同興趣、能力或科研實力的大學進行組隊。各組展開討論，在一天半的研討會后，各組需要向其他組展示他們的項目設計書。這些項目要在USSS結束后的一年內實施，他們的成果將在下一年的USSS上展示。其中最成功的項目就是CanSa（t罐裝衛星）項目了。CanSat項目是1998年由特維格教授提出的。在最初的計劃中，每所大學都要制造一個350mL飲料罐大小的微型衛星，衛星將被發射到軌道上，在下一年的USSS上進行控制操作。

（3）立方體衛星。

立方體衛星項目由特維格教授在1999年的USSS大會上提出。立方體衛星為重1kg，長寬高均為10cm的微型衛星。每所大學制作的立方體衛星都被放在一個名為“P-POD”的盒形載體內，它由俄羅斯的“第聶伯”火箭裝載發射升空。為了減少立方體衛星和P-POD之間的機械和電氣接口，P-POD釋放機制設置得非常簡單：當P-POD的門打開，里面的立方體衛星就被P-POD末端的彈簧彈出。東京大學和東京工業大學已經開始了立方體衛星項目，并大致完成了設計和EM級別的模型制造。這些大學的學生已經在立方體衛星項目中獲得了微型衛星開發的基本專業知識。但他們現在需要面臨新的挑戰：如何使用現成的廉價的部件設計可靠的空間系統，如何進行空間環境試驗（如真空熱或輻射試驗）并獲得試驗結果，以及如何處理更大的風險，更多的人力資源、時間和成本。目前計劃于2002年底發射第一個立方體衛星。

（4）歐洲大學生月球軌道航天器。

歐洲大學生月球軌道航天器ESMO是歐空局教育衛星計劃的第四項任務，它是基于“歐洲大學生太空探索與技術倡議”計劃中的“SSETI-Express”衛星。ESMO項目是為了吸引和培養下一代的月球與其他行星的工程師和科學家。航天器有效載荷包括：船載液壓雙組元推進系統，用船從地球同步軌道通過“日地系統中的拉格朗日點L1”轉移到繞月運行軌道的過程，歷時3個月；表面光學成像的窄角相機和一個用于測繪全球引力場的子衛星，將在歷時超過6個月的時間里執行測量任務；可供選擇的載荷還包括一個生物實驗和一個微波輻射計。ESMO項目是未來歐洲的科學和勘探計劃的一個強大的動手教育和公共宣傳工具。它是一個面向大學生的項目，訓練和培養了下一代的月球任務的工程師和科學家。

三、建立基于PBL的航天工程教育實驗平臺和培養范式

我國在“十二五”規劃中提出了“創新驅動，實施科教興國戰略和人才強國戰略”，要“圍繞提高科技創新能力、建設創新型國家，以高層次創新型科技人才為重點，造就一批世界水平的科學家、科技領軍人才、工程師和高水平創新團隊。實施PBL教學是一項系統工程，由于受國情、傳統教育教學模式和人才培養機制的約束，在中國工科大學中實施PBL教學存在問題案例少、實施成本高、評價方式單一和師生角色僵化等問題，因此，需要根據我國工程教育的現狀和國情對PBL教學進行本地化處理，不能生搬硬套，具體來講有以下幾個方面需要注意。

1.樹立以學生為中心的教學理念。

樹立以學生為中心的教學理念是實施PBL教學的前提條件，PBL強調以學生為中心，作為PBL教學的實施者，教師必須要深刻認識到這一點。

2.根據具體航天任務設計問題。

豐富的問題案例是PBL教學成功的關鍵。每門專業課的設置都是基于學生已具備一定的先修課程基礎為前提，但個體的差異不容忽視，教師或教師團隊在進行某課程PBL問題設計的時候要充分了解學生的知識基礎，結合具體的實施條件進行問題案例的設計。為了保持熱情，學生們可以一種競賽的形式開始項目，學生們互相分享自己的認識，用自己的雙手選擇出最吸引人并且最有意義的項目。

3.提高衛星實驗平臺的開放性與多樣性。

除了教育實踐空間項目對航空航天教育帶來的價值之外，學生建造空間項目長期承諾創新型大學的任務是可直接有利于空間行業本身。目前，各大學中設立的大學或研究生開放實驗室及其配套的開放創新基金都是一些很好的嘗試，取得了很好的效果，但其范圍需要擴大，讓大學生能夠進入一些比較前沿的和良好國際合作背景的研究型實驗室，使其很早就能受到良好的學術熏陶，以促進其產生向更高層次發展的內部動機和欲望。

4.加強學習能力的培養。

發展學生的學習能力，使其成為高效、獨立的終生學習者是PBL的重要目標之一。通過參加PBL學習，讓學生明白學習不完全是個人的事情，在PBL小組中每個學生都擔當一定的角色，并承擔相應的責任，在小組討論中無私貢獻自己的學習成果，并吸取其他成員的學習成果，達到共同進步。

5.建立合理多樣化的評估體系。

在實施PBL的過程中，可以采用學生自我評價、同學互評及教師評價相結合的辦法，注重學生的過程表現，而不是結果。創新人才的多樣性和創新思維的多樣性決定了我們不能用一刀切的方法來評價學生，而是要采取靈活多樣的評估體系，建立激發創新的長效機制。除了評估認知能力的發展和成就，情感變化也要被評估。評估學生們在問題處理過程中的信心、參與到解決具有挑戰性問題中的意愿和控制問題解決進展的感覺也很重要。

四、結論

第5篇：航空航天的認識范文

在航空航天等復雜設計仿真領域，流體動力學發揮著不可替代的作用。2011年，越來越多的IT企業認識到了這一技術的重要性和市場需求，紛紛推出CFD模塊或引入CFD功能。無論市場被打開了多少，不能否認的是，在這一技術領域最有發言權的莫過于Ansys公司，本刊記者專訪了ANSYS總部航空航天行業的總監Robert Harwood，世界湍流大師FlorianMenter，聽他們解密“湍流之道”。

“精”者為王

作為湍流模型的創建者，世界湍流大師Florian Menter對于CFD技術有著相當深刻的認識，他認為，CFD技術已經達到了比較高的成熟度，各企業在基本的湍流模型方面旗鼓相當，關鍵在于處理多物理場，層流與湍流轉換等精細問題的能力，Ansys的產品都能夠滿足這種情況下的仿真。

Florian Menter告訴記者，CFD技術首先要研究靜止與非靜止、出現擾動的情況，應該具備一系列湍流模型在不同層次的方法，另～方面，CFD技術一直對計算能力有較高的要求，如建立模型，以模擬更復雜的層流和湍流等情況，因此高性能計算異常重要。為此，Robert Harwood表示，技術與速度要達到平衡，計算性能不僅涉及到硬件，還需要研究出軟件的算法。將軟硬件有效結合在一起，并進行其性能擴展。Ansys在高性能計算方面的發展――GPU技術，就能夠拓展高性能計算的性能，并將是未來發展的重要方面。

另外，在實際應用中，客戶看中的是如何有效使用這些計算能力，并行計算是未來發展的一個趨勢。Ansys擁有高性能計算團隊，“在CFD技術方面這個團隊有10人，保證更加有效地利用計算，目前的中央處理數量為1000GPU，未來可能達到1萬或10萬。如何把湍流模型和高性能計算這兩方面融合在一起將是未來的重要挑戰。”RobertHarwood表示。

“質”者取勝

“在CFD技術領域，要發展出基本的代碼很簡單，但是在應用當中要達到一定的精準度，就需要質量的保證。”FlorianMenter說。

CFD技術需要很多測試文檔和工具來保證其精準度，Ansys的相關工具和文檔超過100個，且涵蓋簡單的氣體流動到比較復雜的全飛機仿真。“要建立測試模型的集合，集中了多年的努力，需要調動很多內部和外部的資源來進行生成測試文件，即使在Ansys內部管理層也要被告知這種資源很重要，必須有這種測試模型的集合。”RobertHarwood這樣說。

“融”者治本

第6篇：航空航天的認識范文

關鍵詞：數字化虛擬技術；校園導視系統；環境設計

1 數字化虛擬技術的發展現狀

國內在20世紀80年代末開始進行此項目的研究，但現在還處于一個初級階段。這項技術在我國雖起步較晚，但現在已受到國家相關部門和科學家們的高度重視，并結合我國的國情，制定出了一系列有關本項目的研究計劃與目標。例如九五規劃、國家自然科學基金委、歸家高技術研究發展計劃等都把VR列入研究項目。同時國內一些重點院校，也正在積極地投入到這一項目領域的研究工作當中。

2 數字化虛擬技術在校園導視系統設計應用的目的與意義

傳統的校園展示多以二維以及影像視頻為主，而隨著時代的發展，數字化技術越來越被大家所認同，它能夠將二維以及三維圖像集于一身，更加直觀、清晰地為用戶提供所需信息，相較于二維平面，數字化虛擬技術更具有科學先進性。

為能夠充分展示出校園文化風采，提高學校知名度，數字化虛擬技術的應用能夠很好的滿足這一需求，同時也更為直觀地展示出校園文化。基于數字化虛擬技術的虛擬校園漫游，結合虛擬現實技術、圖形圖像技術、計算機網絡技術、計算機多媒體技術等領域的高新技術等，對校園的三維景觀、建筑、地形和環境進行虛擬化和數字化，建立一個虛擬校園漫游系統，該系統能夠全方位地展示校園的各種環境，具有較強的交互性，用戶在虛擬校園中漫游會有身臨其境的感覺，也能夠對虛擬校園中的實體進行全方位的觀察、操作和訪問，并能進入部分建筑物內部進行體驗。

本系統能夠為學校樹立一個直觀且全方位的校園形象，也對我校知名度的提升以及校園管理朝著現代化與技術性的方向發展與推進。數字化虛擬技術為校園的規劃以及建設、觀光指導、校園內外宣傳能夠提供一個系統化、智能化的平臺，也為用戶們提供了極大的便利。本項目希望在立足于數字虛擬化技術的應用基礎上，能夠形成一套對南航校園導視系統的實踐與應用。

3 數字化虛擬技術在南京航空航天大學校園導視系統設計中的應用

3.1 南京航空航天大學校園導視系統的數字化設計概念

導視系統設計是傳統建筑設計與視覺傳達的中間學科。在現代城市生活中，鑒于當今對導視系統空間的認識，我們大致可以分為兩種不同的類型――開放型和封閉型。不同的空間形式對于導視的要求都具有各自科學和人性化的導航設計。導視系統所針對的對象可以簡單地分為組織化和非組織化兩類，組織化的導視系統只希望被組織內部的人懂，而非組織化的導視系統針對的是大眾，一般我們常見的導視一般都屬于非組織化的。

該項目立足于數字化虛擬技術，強調虛擬模型仿真性、動態性、交互性，以多點切入的動畫特效技術改變傳統作品展示形式，試圖分享一套無圖紙化校園環境改造方案，通過多元化表現手段陳述校園特色、人文歷史的同時，引導科學與藝術的人文關懷，通過校園環境設計在深度及廣度上的剖析，同時運用三維打印技術生成微觀模型并深化方案，營造跨學科探索設計表現的新型模式。

三維建模技術是當前計算機模擬方面的前沿技術，它能夠將二維的圖像拓展成為三維立體的空間模型，數字實體三維實景展示作為一種視覺新技術，能夠幫助我們輕松的將現實中的場景制作用于網絡、媒體及多種載體中進行展示與使用，其突出的特點是能夠用數字化掌握校園地域結構在時間和空間的變化過程。虛擬建模結合全局光照技術，能夠給作品帶來現實中無法實現的效果。

作為校園景觀的一個重要的發展標志，數字化導向系統的設計功能在不斷豐富與發展中，這種形式能夠充分呼應高校文脈的歷史傳承，同時也希望在運用這項技術的同時加強現實與歷史的關聯性。

3.2 南京航空航天大學校園導視系統的數字化三維場景設計

前期分析所要收集校園地理、地貌的平面圖、校園建筑物的各立面照片、實物貼圖的資料，根據校園數字化虛擬技術系統的需求，對其系統的結構與功能進行數據分析，采集相關的數據和資料，并使用PS軟件進行圖像后期處理。

在三維場景建模的過程中，首先對校園內某一建筑進行分析，由于地形、道路、花草樹木、建筑以及其它的輔助設計建模方法，結合系統需要進行場景還原建模，力求創建出所占內存最小最優的模型。

根據測量出的實物尺寸的資料，在3DMAX中進行等比三維建模，然后將制作好的模型進行材質的處理貼圖。之后根據虛擬校園漫游系統中建筑及環境場景的要求將不同分辨率的圖像進行采集收集，將所收集到的圖像進行大小、雜志、亮度、對比度等效果處理，再利用軟件進行材質貼圖，在建好的場景中添加燈光、天光等光照系統。最后進行調試渲染，使整個場景能夠還原出現實世界的真實感和立體感。

數字化虛擬校園系統是應用三維可視化技術和虛擬現實等技術，以直觀地三維模型代替傳統的二維圖形，使校園地理空間信息在電腦中立體化顯示。

傳統的校園信息展示都是建立在二維平面圖像或視頻影像的基礎上，這種表達方式性能單一、交互性差；而我們所構建的三維數字校園是利用虛擬現實技術將真實的校園場景通過數字化模型再現到計算機中，用戶對所構建的三維虛擬場景可以進行自由漫游，交互性強。因此數字化虛擬技術校園不僅能給廣大用戶占下廚一個更加真實和立體的校園環境，同時也能夠為我校師生以及相關工作人員提供可視化瀏覽校園資源的途徑，同時能夠提供用戶一個隨時隨地漫游校園的機會，是一個非常便利的對外宣傳窗口。

3.3 南京航空航天大學校園導視系統數值化交互漫游界面設計

實時漫游作為每個虛擬現實系統的最終體驗形式，可將虛擬現實漫游方式分為三種：一是自動式漫游體系。整體來講是按照既定的路徑。這就好像我們事先給定一系列的路徑坐標點，然后用戶依次路徑這些給定的點的位置來體驗我們的虛擬校園系統。二是查詢式漫游體系。通過選擇要到達的目的地，從而生成多條不同的路徑供人們選擇。三是交互式漫游體系。通過鼠標與鍵盤的操作，利用它們來選擇行進方向。它可以生成一個不存在的視點，并能夠在瀏覽器中查詢到現實中每個虛擬的視角及位置。

4 結束語

本項目緊跟時代步伐，從藝術與科學的交叉點出發，主張利用科技改變設計的表現形式，利用科技促進設計的思維模式，利用科技驗證設計成果。同時能夠具有較強的應用價值，倡導環境設計成果展示向真實化、動態化、互動化的方向發展，通過數字虛擬技術中的三維面片建模技術、曲面布線技術、仿真渲染與交互技術系統性的構建出一整套屬于南京航空航天大學的導視系統設計，并且能夠結合案例及時總結相應的設計方法論與建立理論框架。

如果該成果理論框架得以實現，可以對環境設計、建筑設計、工業設計及部分工科專業在無紙化設計、非開模制作領域實現理論與技術共享。最終希望能夠形成一套適應時展的寬口徑、多視角下的環境設計思維模式。

第7篇：航空航天的認識范文

劇中的馬丁叔叔長得和人類一樣，并且說英文。但他頭后有可以伸縮的天線，能把自己隱身，能看透別人的心思，能遙指移物。不僅頭長天線，能鉆墻能打洞，而且還熱衷于為地球人做紅娘。很多人在看了這部劇后，覺得似乎有這樣一個太空鄰居似乎也是件不錯的事情，因此盼望著有朝一日能去火星探親訪友。

不過很長時間以來，天文學家們一直告訴人們，在距離我們最近的那顆橘紅色星球上多半沒有什么火星叔叔，那里甚至缺乏最基本的適合生命存在的條件。

好在人類的空間認識也在不斷推進。隨著近年來科學家們發射了多個繞軌探測器和火星車，人們逐漸發現火星并不是一個“干燥、貧瘠”的星球。此前科學家在火星極地找到了冰，以及火星幾十億年前也曾擁有海洋、湖泊乃至雪山的證據。現在人們終于發現在火星赤道附近，時不時有著液態水流動――美國國家航空航天局2015年9月底宣布，在火星表面發現了有液態水活動的“強有力”證據。

而這，再次激發了人們的太空熱。

登陸火星：給電影造勢？

目前，美國、俄羅斯、歐盟和中國的太空機構都擁有送人上火星的長遠計劃。

在諸多計劃中，英國倫敦帝國學院的科學家設計的讓航天員登陸火星的概念使命較有代表性。該計劃打算讓3名航天員乘坐一個小型的兩階宇宙飛船前往火星。這艘飛船將旋轉生成人造重力，并利用一個擋熱板保護自己不受太陽耀斑干擾。宇航員在登陸使命完成后將搭載一艘事先送到火星表面的飛行器重返火星軌道。該飛行器將利用火星表面下的冰作燃料。

美國人證明了火星上有液態水的存在，為登陸火星降低了技術難度。不過從整體上看，完成這套龐大的系統工程仍需時日。

因此，有科學家在社交媒體上留言說，美國航空航天局放出火星有水的“噱頭”，只是為了引起人們對火星的極大關注。這可以說是美國航天局精挑細選的時間點，因為該機構全力支持的大片《火星救援》即將上映。美國航天局親自為“火星熱”造勢，不但會成為電影的票房保證，也會讓火星的橘色傳奇繼續下去。

靠3D打印機移民太空

很多人認為發現液態水存在的證據，讓人類火星移民的可能性大增，雖然美國宇航局局長格倫斯菲爾德對此無法給出具體時間，只是說還要“很多很多年”，但這并沒有削弱人們進入太空的興趣。

2015年8月剛剛就任歐洲航天局局長的德國人約翰-迪特里希.沃爾納就有一個既雄心勃勃，又富于冒險精神的計劃：在月球背面建設一個月球村。

沃爾納表示：“月球村不只是意味著建幾座房屋、一座教堂和一個辦公樓，它還需要來自世界各地合作伙伴的貢獻，其中包括機器人和宇航員的太空任務，還有提供支持的通信衛星”。他表示，返回月球進行科學研究以及利用月球這個落腳點進一步探索太陽系，是因為這樣做有諸多好處：“月球背面之所以很吸引人，是因為在那里，我們能用望遠鏡觀測到很遠的宇宙，在月球上我們能夠開展月球科學研究，而為此開展國際合作將有特殊的意義。”

當然，比起歐洲的“月球村”來，美國的火星基地計劃看上去規模更宏大。美國航空航天局正在研究使用一個巨大的 3D 打印機制造火星基地。而這個基地一旦落成，可以容納較多人進入，從而構建小型社會群落。比起目前空間站逼仄的環境下寥寥幾個宇航員，這才是人類太空移民的真正開端。

尋找外星人：一個壞主意？

火星是太陽系中各方面“條件”最接近地球的一個行星，無論從星球形態、自轉時間、公轉速度、地軸角度等方面，都與地球接近。因此，長期以來，人類對“火星生命”一直存有想象。

由于火星上的液態水里含有鹽分，就目前看來，即使火星上存在生命也可能只是小小的微生物。美國航空航天局官員格倫斯菲爾德坦言：“如果我是火星上的微生物，我可能不會生活在（這些水流）附近，我可能會生活在更南或更北一點，生活在火星地表之下深處，那些地方有更多的淡水冰川。我們猜測有這樣的地方存在，我們確實也有一些證據。”

一些小小的微生物還難以滿足太空迷們尋找地外生物的胃口，因為在不少人看來，只有找到和人類相似的文明，才能證明我們在宇宙中并不孤獨。因此，過去很長一段時間里，人類一直試圖與外星生命取得聯系，并將載有人類圖像和地球星際位置圖的探測船發射到太空中。人類也向太空發射無線電波，希望電波能被外星文明接收，進而和人類取得聯系。

但是物理學泰斗、劍橋大學教授史蒂芬?霍金教授認為，與積極嘗試接觸外星生命正好相反，人類應該做的反而是盡其一切所能避免與外星生命接觸。因為外星生命不一定是對人類友善的，很可能外星生命與人類接觸的唯一目的是掠奪地球資源。

第8篇：航空航天的認識范文

一、航空工業產業發展戰略的探討

冷戰結束后，世界各國都對其軍事戰略作出了調整，軍工企業進入了規模空前的調整改革時期，航空工業首當其沖地受到較大沖擊。但是王睿等人③通過對美國和歐洲大型航空企業的年度報告進行研究發現，這些企業在全球經濟步履維艱的時候依然運作良好。究其原因，是因為它們采用了適宜的產業發展戰略，包括通過并購重組提升企業實力、強調核心業務的發展、使用高新技術、加強軍民兩用技術的開發、重視企業文化的培養、拓展國際市場，等等。就美國民機產業的發展戰略而言，黃強等人④認為美國民用航空產業成功發展的經驗包括5個方面:民機與軍機共同發展戰略、市場經濟條件下政府引導的產業整合戰略、戰略性貿易戰略、技術領先戰略和國際合作戰略。而歐洲民機產業由最初的無足輕重發展到今天可以與美國民機產業相抗衡的格局，除了與歐洲各國政府的大力扶持、戰略貿易政策和技術領先戰略密不可分之外，另一個最重要的原因就是歐洲各國的協作式發展⑤。通過各個國家的優勢互補，實現發展民機產業所需資源的有效配置，使得歐洲的民機產業取得了巨大的成功。

我國大型客機制造業在經歷了一系列的挫折與失敗之后，2002年，在國務院有關部委的大力支持下，代表我國民用航空工業新起點的ARJ21新型渦扇支線飛機項目正式立項。同年11月6日，在第三屆珠海國際航展的新聞會上，國防科工委了《中國民用飛機的發展》的報告，提出中國將按照國際適航標準，研制具有自主知識產權的新型渦扇支線客機。2006年2月，國務院《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》，確定研制大型飛機是中國未來15年內重點實施的16個重大專項之一。2008年5月，具體承擔研發和制造大型飛機這一重要使命的中國商用飛機有限責任公司在上海掛牌成立。在此背景下，眾多學者也開始對這一課題進行了研究。徐康寧⑥認為，我國民用大飛機市場是一種買方約束條件很強的市場，大飛機項目成功的關鍵在于產業化，重組現有的航空運輸市場和航空企業，是大飛機產業化成功的必備的市場條件，發展大飛機的同時，也要發揮比較優勢，加快支線飛機生產，以分散風險;錢思佳⑦利用波特的產業競爭力分析框架，在理論總結和實證研究的基礎上，構建我國大飛機產業發展機理模型，分析研究了影響產業發展的四大關鍵因素，即政府職能、產業組織、企業行為和自主創新;張輝⑧根據戰略管理邏輯，運用SWOT分析方法分析了民機產業發展面臨的機遇與威脅，優勢與劣勢，并據此確定了民機產業發展應采用的戰略，即集聚目標、自主創新、整合聯盟、成本領先，從而獲得競爭上的優勢;丁倩倩⑨從集群創新的角度來研究我國大飛機的發展，提出了加強制度建設、完善基礎設施建設、注重開發人力資源、加大政府扶持等政策建議。另外，隨著航空制造業生產全球化和分工專業化的趨勢愈加明顯，我國在努力實現大型客機自主研制的同時，也應借鑒國際經驗，注重加強國際合作。這一方面的研究文獻有:KeithHay-ward⑩以制造空中客車系列客機為例，分析了制造客機的各成員國對空中客車公司的資金支持及其經驗教訓，并認為空中客車公司的發展過程是一個各成員國合作的過程，同時也是一個與各個供應商進行密切合作的過程，因此空客公司更應該擴大與供應商的合作范圍;ThomasRoehl、JFrederickTruitt瑏瑡認為航空制造業是具有極強規模性的產業，發展航空制造業僅依靠國內市場是不夠的，要注重國際市場，尋求與國外的客機制造商合作;JorgeNiose、MajlindaZhegu瑏瑢在對蒙特利爾、西雅圖、圖盧茲、多倫多地區航空產業群分析的基礎上，得出航空產業不僅是地方性的產業，更是全球性的產業，因此客機制造商更需要在全球范圍尋找供應商的結論;EmilioEsposito瑏瑣認為航空工業公司不僅需要應對高技術壁壘，還要應對日益增加的金融和市場壁壘，相應地進行航空工業的合作與產業整合顯得尤為重要，同時他還認為將航空制造合作范圍由地區升級到全球，走一條向戰略聯盟和國際化的道路勢在必行。

二、航空工業產業布局的分析

產業布局又稱產業分布、產業配置，是指一個國家或地區產業各部門、各環節在地域上的動態組合分布，是國民經濟各部門發展運動規律的具體表現。合理的產業布局，有助于促進區域分工，發揮地區資源的比較優勢和絕對優勢，提高資源的綜合利用效率。產業布局應遵循全局和局部、集中和分散相結合等原則瑏瑤。合理有效的產業布局對于航空產業的持續健康發展具有舉足輕重的作用。以美國西雅圖航空城為例，該城市以飛機裝配基地為龍頭，構建了完整的航空制造產業鏈。西雅圖長期以來以一種產業———航空產業而聞名，2005年，僅航空業就業人數就占了西雅圖主要都市區制造業就業人數的40．6%。李艷華、陳萍瑏瑥通過對西雅圖航空產業發展的考察，發現其7個業務部門中有5個都位于西雅圖地區，包括波音商用飛機部，提供售后服務和安全、訓練服務的波音公共服務集團，為空中旅行者、航空公司、飛機操作人員開發高速、寬頻數據通信技術的波音聯通公司，開發安全的、全球通用的空中交通管制系統的波音空中交通管制部，為客戶提供全面的融資支持的波音資產公司。這樣，西雅圖以飛機裝配基地為龍頭，構筑了完整的航空制造產業鏈。長久以來，我國航空工業一直存在著布局分散的特點。企業數量多，規模偏小，分布在全國各地，尚未形成集群力量。目前我國從事飛機整機研制生產的單位有20個，其中中航一集團有11個，分布在西安、上海、沈陽、成都、貴州安順等地，其中從事民用飛機設計的有第一飛機設計研究院，從事民用飛機生產的有西安飛機工業公司、上海飛機制造廠;中航二集團有9個單位，分布在哈爾濱、南昌、漢中、景德鎮、常州、石家莊、荊門等地，其中，從事民機設計、生產的有哈爾濱飛機工業集團、洪都航空工業集團、陜西飛機工業集團、石家莊飛機工業公司。我國從事發動機整機研制生產的單位有12個，其中中航一集團有8個單位，分布在沈陽、成都、西安、上海、四川江油、貴州安順等地;中航二集團有4個單位，分布在哈爾濱、湖南株州、江蘇常州等地。這種布局存在結構性矛盾，在很大程度上制約了航空產業的快速發展，影響了航空產業競爭力的形成，這也是中國民機產業發展的體制性問題所在。目前學者們對客機產業布局研究得不多，已有研究成果也主要是一些描述性分析。例如，嚴海寧、謝奉軍瑏瑦通過對我國航空工業企業和航空工業園區域布局現狀的分析，認為造成我國航空工業區域過于零散的原因主要包括歷史因素、企業因素、地方因素和外資因素四點。李金輝瑏瑧根據國內各省市航空產業規劃方案及發展現狀對中國航空產業發展背后的四大利益主體，即地方政府、中央政府、國內外航空工業巨頭、國內外航空運輸企業進行了博弈分析。張捷、張卓瑏瑨從航空制造業的產業發展特點出發，基于供應鏈協同理論，提出了新時期適合江蘇省航空制造業的空間優化方案及產業配套創新模式。

三、航空工業產業競爭力的比較

產業競爭力，亦稱產業國際競爭力，指某國或某一地區的某個特定產業相對于他國或地區同一產業在生產效率、滿足市場需求、持續獲利等方面所體現的競爭能力。盡管國內外針對產業競爭力方面的研究文獻較多，然而由于客機制造業是國家的戰略產業，對于客機制造商的產業競爭力的部分研究成果沒有公開，可收集到的相關研究文獻很少，能夠檢索到的文獻主要包括以下兩個方面的研究。

1．從定性角度進行研究穆榮平瑏瑩從競爭實力、競爭潛力、競爭環境三個方面系統分析了中國航空航天器制造業的國際競爭力，認為盡管我國已初步形成了航空航天工業體系，但其總體競爭實力不強，當前急需制定國家航空航天總體發展戰略和相應的產業技術政策，以提高航空工業的國際競爭力。隨后，一些學者在此基礎上對我國航空工業的國際競爭力進行了深入研究。例如，秦臻、倪艷瑐瑠使用顯示性比較優勢指數、市場占有率指數、進出口價格比、勞動生產率、利潤指標等分析了中國航空航天器制造業的國際競爭力。皮成功、江可申瑐瑡采用國際市場占有率、貿易競爭力指數、顯示性比較優勢指數以及航空工業企業營業收入與利潤等指標分析了中國航空工業的國際競爭力，并同國外同類產品進行橫向比較。據此指出我國航空工業的國際競爭力現狀及與國外發達國家存在的差距，并提出增強我國航空工業國際競爭力的對策。曹鑫瑐瑢利用顯示性比較優勢指數、勞動生產率和主要航空企業財務指標，通過與世界主要航空大國的比較分析來研究中國航空工業的國際競爭力，明確其在國際航空市場中的市場地位，并指出提升中國航空工業國際競爭力的相關路徑。

2．從定量角度進行研究崔世娟瑐瑣針對中國航空制造業6個典型整機生產企業，即西飛、哈飛、成飛、沈飛、洪都、貴航，運用企業競爭力評價指標和DEA分析方法對其競爭力進行比較分析，研究表明:西飛在這6家企業中相對競爭力最強，成飛第二，而沈飛最弱;6家企業在資源利用和規模效益方面沒有得到更好的回報，中國飛機制造業應改進管理機制，提高企業內部資源的利用效率。丁勇、劉婷婷瑐瑤以我國21個省(市)的航空制造業為決策單元，選取R＆D經費投入、R＆D人員投入作為投入指標，以新產品收入作為產出指標，應用數據包絡分析(DEA)方法研究了天津航空制造業的創新效率。結果表明，天津航空制造業處于規模遞增階段，存在規模效率過低、產出虧空和R＆D人員投入冗余等問題。秦臻、秦永和瑐瑥利用協整檢驗和因果檢驗對中國航空航天器制造業國際競爭力進行了分析并指出我國航空業國際競爭力的特點及存在的問題。汪本強、江可申瑐瑦選取1999～2003年中國航空工業產業經營業績指標，通過測算其集中度，并對其產業規模、經營業績進行回歸與相關分析，發現:中國航空工業產業集中度與其經濟績效并無顯著的相關關系，而產業規模是影響產業績效的重要因素。隨后他們又利用產業集中度H指數和CR4指標對中國航空工業上市公司2001～2005年的產業集中水平進行了測度，然后通過因子分析并結合考慮時間因素的方法，動態評價了上市公司績效狀況，在此基礎上回歸分析了產業集中度與公司績效的相關關系。研究結果表明，在研究時限內，航空工業上市公司產業集中度呈現低水平穩定態勢，并且產業集中度與公司績效之間存在顯著負相關關系，這為我們進一步做好上市公司改制重組，提高公司經營績效，走規模化發展道路提供了決策參考瑐瑧。劉敏瑐瑨借鑒國內外的競爭力評價指標體系，從資源轉化能力的角度評價了我國航空航天器制造業的投入產出效益，并根據有效結構假說進一步分析了影響我國航空航天器制造業績效的深層次原因，研究結果表明，與發達國家相比，我國航空工業的小規模、低行業集中度嚴重限制了該產業和相關產業的發展。

四、其他相關研究

關于航空工業產業發展的研究，學者們也進行了大量的探討，研究成果主要有以下幾方面。

1．從集群角度對航空產業的發展進行研究趙海山瑐瑩從航空產業與集群的內在創新特征出發，探討了航空產業與集群式發展模式相耦合的內在屬性及其治理邏輯，進而對航空產業集群的治理主體、邊界、結構、機制和模式等問題進行了系統剖析。郭瑩瑑瑠從網絡的角度對陜西航空產業集群的發展過程及其現狀進行了積極的探索，運用社會網絡分析方法進行了一系列網絡特征的定量分析，并從創新的角度構建集群指標體系，對陜西航空產業集群發展的影響因素及影響程度大小進行描述性統計分析和主成分分析，得出定量衡量集群發展水平的得分等式，進而在此基礎上提出了一系列相應的發展策略。王兆凱瑑瑡借鑒生態系統的概念，構建了航天產業生態系統。他在此基礎上借鑒生態位理論，定義了航天產業生態位，認為航天產業生態位是指航天產業所占據的自然資源和社會資源及其在社會經濟發展中所占據的地位和所發揮的功能的總和。并將航天產業集群生態位與物種生態位進行了對比，認為航天產業集群生態位主體能動性強，不僅可以通過遺傳獲得，更可以通過自身的學習、競爭等手段改變;生態位不穩定，處于不斷的變化之中。李艷華、劉杰瑑瑢基于產業互動和根植性角度，提出了培育和發展天津航空產業集群的思路。李微微、曹允春瑑瑣則從嵌入性和根植性角度，以構建天津航空城為題，分析論證了濱海新區航空產業集群發展思路和各階段重點發展的領域。

2．從航空租賃產業的角度來研究航空產業的發展模式安寧娟等人瑑瑤首先結合設備管理理論與現階段設備租賃管理的現狀，定義了針對大型企業的4種租賃模式:融資租賃、經營租賃、內部租賃以及轉包生產，并且提出對這四種租賃模式進行選擇的兩個規則以及規則的適用情況。最后以某航空制造企業為背景，開發了基于Web的設備資源信息系統，同時利用數據庫對4種模式的選擇進行了應用。谷煥民、韓立巖瑑瑥認為航空租賃業的發展可以促進經濟增長和金融發展，滿足民航運輸業跨越式發展的融資要求，并且有利于改善民用航空制造業的市場環境。孫蔚等人瑑瑦認為航空租賃公司是我國航空制造業飛機購銷環節中的重要一環，需以市場化運作的方式，形成“飛機制造公司航空租賃公司航空公司”的系統化流程，從而促進整個中國航空業的健康、全面發展。

第9篇：航空航天的認識范文

對于有些人來說，由一臺“沒有靈魂的機器”來完成手術，是一件十分可怕的事情。目前，在外科領域，很多醫院選用機器人作為輔助醫療設備的形式參與手術，而對整臺手術的掌控則完全由醫生負責。

手術過程中，機器人一方面可以減輕醫生的負擔，另一方面可以更好地完成手術。比如，機器人可以借助三維成像技術，使用一條小型機械臂，即可精準而且完全無抖動地用一枚探針，在一個可能只有幾毫米大小的腦瘤上完成取樣。機器人所能達到的精度，已經超過最好的外科醫生。醫生需要做的，只是設定機器人的工作流程，并且在整個手術過程中，醫生可以隨時叫停。

經過一段時間的使用后，機器人系統贏得了越來越多的認可。特別是在心臟外科手術中，機器人可以發揮出更大的潛能，因為借助圖像處理技術，手術器械和內窺鏡可以在心臟跳動的情況下，全自動地探入追蹤，查看內部情況。借助于這套輔助設備，醫生就可以像對著一顆沒有跳動的心臟一樣進行手術了。在跳動著的心臟上直接進行手術，在各大醫院里將會越來越常見。

腦外科和骨科專家們都堅信，在未來幾年時間里，他們已經不再需要親自用電鉆和鋸子來處理骨骼，特別是顱骨了。他們可以借助一種單臂機械手，用激光進行十分精準的超薄切割。由于傷口往往只有不到1毫米寬，手術之后的組織恢復會變得更加容易。

大顯身手的“達芬奇”

現在，微創手術已經非常成熟，這也逐漸成為外科機器人需要從事的主要項目之一。不久以前，外科醫生一直還在使用兩根細長的器械，一邊看著屏幕上的實時影像，一邊將這兩根器械通過一個細小的刺入口（套管針）引入病人體內。在這個過程中，醫生要讓器械的一端朝著他所期望的方向緩慢探入。由于器械和套管針產生的摩擦力，外加過長的操縱手柄，醫生很難真實感受到來自內部組織的機械阻力。

在這個問題上，美國航空航天局的科學家開發了名為“達芬奇”的機器人系統。該機器人系統在2000年獲得美國食品及藥品管理局的許可，如今全球已有2 000多臺投入到臨床應用中。使用“達芬奇”機器人系統時，外科醫生會看到一幅經過放大的高分辨率立體圖，實時顯示病人身體內部的情況，他的雙手則控制著兩根可以彎曲的器械，這兩根器械分別連接著獨立的機械臂。外科醫生雙手的抖動會被過濾掉，雙手的動作會轉化為機械臂的動作，由此可以大大提高手術的精度。還有第三條機械臂專門用來控制拍攝立體圖像的內窺鏡，自動實現圖像跟蹤。

泌尿科和婦科醫生都發現，“達芬奇”做手術精度很高，可以大大降低在小骨盆區域做手術的并發癥幾率，因為小骨盆區域不僅空間狹小，還有尿道和大量敏感的神經束通過。目前，在美國急性前列腺手術中，大約85%是用該機器人系統完成的。而在全球范圍內，“達芬奇”機器人系統每周完成約1萬例手術。

誰來超越“達芬奇”？

有了這樣一個成功的開始，人們就會有更多的想象：機器人系統是否可以承擔更重要的醫療任務，如組織縫合，以及在髖關節手術中，為病人銑出球型的凹洞，可以用來裝下人工股骨。不過在幾年前，德國醫生使用“達芬奇”系統進行的一次手術，曾引發很多爭議。由于系統的體積過于龐大，相較于傳統的手術方法而言，這個機器人會使手術區域周圍的肌肉組織也受到一定的損害。此外，系統只配備了很少的傳感器及導航裝置，所以它在銑髖臼時，有時會將側面的骨壁也銑穿。有報道稱，比起傳統的手術方式，機器人做手術引發并發癥的幾率降低了近一半，但在遭到大量的公眾批評和質疑后，很多醫院最終選擇放棄使用這種機器人。

盡管有各種各樣的抨擊，但作為手術助手的機器人依然得到越來越廣泛的使用。德國航空航天中心開發的系統被認為是唯一能替代“達芬奇”的機器人系統。相對后者而言，航空航天中心開發的系統更小，不僅可以固定在天花板上，還可以固定在手術臺上。該機械手臂具有相對較輕的結構，自身重量為14千克，可以在100瓦電力的驅動下運動。不僅可以防止自有的幾條機械臂之間發生碰撞，也可以防止機械臂和醫務人員發生碰撞。系統還在可以雙向彎曲的器械上整合了力量感應器，可以把感應到的阻力，通過手柄上的力反饋設備傳遞給外科醫生。

德國航空航天中心開發的機械手擁有4個手指，已經可以做出種類繁多的姿勢了。在傳統的機械手模塊里，一般會有超過13個驅動器，這使得整個機械手顯得相對龐大和笨重。相比而言，細長的雙手做起來更加容易。因為人的雙手就是一個活生生的例子，人是通過肌腱來驅動肌肉，從而使手開始運動。與之對應，我們可以將驅動裝置安裝在機械手的前臂里，通過鋼絲滑輪，把來自驅動器的驅動力傳遞給機械手指。基于這個理念，科學家開發了一種調節柔韌度的機械手臂復合系統，它在大小、動力學特征、抓握力方面，與人手達到了前所未有的相似度。它完全模仿人手，在每一個關節上都安裝了兩部可以互相作用的驅動器。通過整合其中的彈簧組件，這個機械臂還可以存儲一定的能量，例如它可以用看上去十分自然的方式拋出一個球。另外，該系統不但可以將醫生示范的動作復制下來，還可以把這些復制下來的動作嵌入其他手術流程中。

未來還需不斷進步