2024-07-29 08:49 来源：东高地青少年科技馆

【微纳卫星项目】“多维发力 多元互促”

——记挑战课程课题组中小学生学员暑期系列特训活动

七月盛夏，暑热渐郁，却丝毫不减卫星研制课题组学员们蓬勃向上的学习热情。为使研制科普卫星的理论体系得以不断夯实和凝练，同时聚焦微纳卫星全过程工程学习发展方向，打造“多维发力，多元互促”的学段贯通探究学习新矩阵。课题组开展为期四次的系列综合运用课，进一步培养学生工程学习能力的实践课。系列课程以讲解、观察、探究活动为主线，创设以学生为中心的学习环境，让中小学生在与下一阶段相关知识内容的学习过程中不断地进行自主探索研究，构建认知结构，提高解决问题能力，增强课题组中小学生对所学知识应用于实际工程的认识和理解。

四位北京邮电大学教师各自负责的一次培训，旨在通过不同的角度和侧重点，让学生们全面了解微纳卫星研制技术及其在现代通讯中的应用领域研究。课程内容精心设计，分为基础知识讲解、实际操作演示和学生动手实践三个部分。在其中一次培训中，北京邮电大学的博士生也参与到了教学团队中。辜寂博士以自己在微纳卫星研究领域的学习和实践经验，为中小学生带来了一场生动的讲座。他不仅分享了微纳卫星技术的前沿进展，还介绍了自己曾参与的研究项目，极大地激发了学生们对科技研究的兴趣。在实践制作环节，学生们有机会动手组装卫星模型，并在教授的指导下，学习电子组件焊接技巧及简单编程知识。这一过程不仅增强了学生们的实践操作能力，也让他们感受到了团队合作的重要性。

张阳安，北京邮电大学电子工程学院教授。承担多项国家级科研项目，主要涉及：嵌入式软硬件开发、通信系统仿真、光电传感系统等领域。

刘建培，北京邮电大学计算机学院教授。参与开发2009年“希望一号”卫星操作系统和星地之间的通信协议。

辜寂，北京邮电大学信息与通信工程学院在读博士研究生。主要研究方向为无线通信物理层技术，同时也是业余无线电爱好者，在软件定义无线电（SDR）、微波和射频硬件领域具有一定经验。

尹良，信息与通信工程学院教授。已在国际期刊和会议上发表论文30余篇，授权国家发明专利5项。主持或参与国家自然科学基金、国家科技重大专项、国家863、工信部、研究所及企业合作项目20余项。

7月18日，张阳安老师带领中小学生走进奇妙的电子电路世界，知道电子电路的概念、特点及分类。张阳安老师展示元器件的刨面图，让大家更直观更清晰的了解电子元器件的内部结构，以便更好的了解电子元器件的功能特点。并向学生们展示卫星上的部分电路，有助于学生明白各组设计的电路功能。最后，大家自己连接电路，组装一颗利用太阳能板发电，可以转动的小卫星。

7月20日，刘建培老师介绍了计算机硬件系统及各部分的功能，计算机软件开发的流程，重点讲解了星载软件的实时操作系统功能和现在所面临的问题。刘教授指出，由于太空环境的极端复杂性和高要求，星载软件不仅需要具备高度的可靠性和稳定性，还需要能够在极端条件下快速响应并处理各类任务。他详细分析了当前星载软件实时操作系统所面临的问题，如资源受限、任务调度复杂、通信延迟等，并分享了国内外在该领域的研究进展和解决方案。最后，学生们使用基于STM32的调频收音机收听广播，熟悉编译程序。

7月22日，由博士生辜寂主讲，小学生杭明睿作为助教为中小学生讲解GNU Radio的使用方法。辜寂老师详细讲解离散时间信号，和中小学生探讨了采样率对信号处理的影响，并讲解过采样和欠采样的概念。此外，还介绍了滤波器的使用，通过让学生自己动手使用数字滤波器滤除噪声，让学生们认识滤波器，熟悉软件使用。最后与硬件交互，真实输入输出信号，通过搭建调频收音机巩固新知。

7月24日，尹良老师带领中小学生了解频谱仪、信号源、矢量网络分析仪、示波器等仪器仪表的操作使用。中小学生对这些没有接触过的仪器仪表十分感兴趣，在尹良老师专业、有趣的讲解中，学生们掌握了这些仪器仪表的使用方法，后续也能更好的和大学生一起使用仪器仪表对各组设计的有效载荷进行功能测试。

这次暑期特训系列活动不仅让中小学生们对微纳卫星研制有了深入的了解，也为他们打开了一扇通往科学世界的大门。通过这样的实践活动，学生们的科学素养得到了提高，他们对科技创新的热情也被进一步点燃。多维发力夯实理论基础，推动小学初中高中学段课题组学员在微纳卫星课程中后期阶段形成互嵌式发展，最终促进大-中-小贯通培养体系全面整合、深度交融。