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尺方实验桌,演绎宇宙风云——中科院空间中心为国科大研究生专门开设航天器空间环境效应实验
发布日期:2018-01-16 09:57:29

         2017-2018学年秋季学期,我研究室为所承担的国科大天文与空间学院“航天器空间环境效应”课程专门开设了实验课。我研究室利用怀柔科学城的地利,发挥科技人才、设备及经验优势,专门研发教学实验平台,精心设计实验大纲,指导实施多组研究生实验,丰富了同学们对空间科学知识的理解,进一步激起了同学们探索宇宙的求知欲。

空间科学与技术的知识相对抽象晦涩,相关教学通常以“纸上谈兵”为主,学生较难获得直观体验。空间中心充分发挥科研及科技设施的优势,针对严重危害航天器安全可靠的单粒子效应,专门研发了“脉冲激光模拟单粒子效应教学实验平台”,在尺方实验桌上利用脉冲激光束模拟实现高能宇宙线诱发的卫星用器件电路多类型单粒子效应。该教学实验平台具有多方面特点,操作安全便捷,便于研究生动手实验;具有多工位,实验效率高,性价比高;实验操作开放灵活,便于探究单粒子效应的过程及细节。空间中心科研及教师团队,还精心设计了实验大纲,包括基础的单粒子轰击集成电路PN结形成的瞬态电荷收集、生动的瞬态电流脉冲及对后续电路影响、恶劣的单粒子锁定及其防护等,既关注基础知识点,更预留了大量供同学们自我发挥的细节。空间中心发挥毗邻国科大的地理优势,在怀柔科学城园区精心组织实施了实验课,利用教学实验平台的4个工位,配备了4位老师指导四组研究生同时进行了实验。实验中,同学们既团结协作共同商议处理重大及突发问题,也发挥各自能动性积极进行操作测试,场面热火朝天。实验结束时,很多同学表示意犹未尽!实验结束后,同学们更是发挥各自的聪明才智,分析和撰写了个性十足的实验报告。

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单粒子效应实验大纲介绍及实验场景

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典型单粒子效应实验结果

“航天器空间环境效应”课程实验课取得了优异效果。同学们表示:“实验课让课堂上似懂非懂的知识有了更加直观和深刻的理解”,“由于科学方向不同,试验上手的机会很少,实验课到空间中心能够亲自动手,非常幸运,对单粒子效应有了更加清晰的认识,同时还锻炼了自己与合作队员之间的团队协作能力”,“通过实验课学到了很多,不但有理论知识上的巩固与掌握,还有对未来科研生活的态度转变,由严肃到有趣!”

利用我院研究所的科研人才、设备与经验优势,针对国科大研究生教育专门研发教学实验设施和开设实验课,是科教融合的重要体现,该模式可进一步深化和推广,为国科大培养理论与实践相结合的高水平人才做出贡献。