《航天器轨道动力学》是北京理工大学宇航学院本科生课程，课程内容覆盖了轨道动力学的基本理论，包括二体问题、轨道机动、相对运动、轨道摄动、深空轨道和三体问题，也涉及了轨道动力学在实际航天任务中的应用，并融入了世界航天特别是中国航天的历史成就和最新进展。线下课程还加入了基于数值计算和仿真分析软件的编程实践，并采用翻转课堂等新型教学模式开展了教学探索。
本课程面向航天专业大三年级本科生和来华留学生开设，也可供数学、力学、天文学等专业感兴趣的学生学习，还可供低年级研究生、航天院所工程师、商业航天创业者和普通大众等群体参考。
(1). 课程特色
价值塑造：思政创新，与音为伴
课程团队设计融入了20余个与教学内容紧密相关的思政元素，此外还创新提出课程思政的音乐形式，制作课程主题曲《星辰大海·轨迹》，在网易云音乐发布。歌曲优美动听、激昂励志，将“设计航天器轨迹，在任务约束下沿最优轨迹飞向行星目标”引申为“设计人生轨迹，克服挫折、迎难而上，实现人生目标”，潜移默化地影响学生价值观和人生观。
知识传授：数字赋能，虚实结合
课程团队重新梳理知识体系、有序组织教学内容、创新开展教学设计，将深奥理论浅显化、抽象知识直观化。例如，团队借助数字化技术构建课程知识图谱，以“知识地图”形式直观呈现出轨道动力学知识全貌和内在联系；团队开发了配套虚拟仿真实验，通过三维仿真可视化和交互技术，帮助学生对抽象理论建立空间印象和直观理解。
能力培养：以研哺教，以赛促学
课程团队基于长期从事航天动力学与控制前沿研究的科研经历，在教学内容中融入了如何开展科研的经验方法；基于长期从事人才培养工作的教育经历，指导学生参加国内和国际轨道设计竞赛等相关科创赛事，运用所学知识解决实际问题。通过以研哺教、以赛促学，帮助学生将理论知识内化为能力素质。
(2). 科研基础
课程团队在航天动力学与控制研究领域深耕多年，承担了多项国家级研究课题和航天研究院所的委托课题，在智能星群在轨博弈、空间碎片主动清除、巨型星座设计优化和混合推进轨道优化等前沿课题上取得了创新成果。例如，课程负责人近年来在上海航天控制技术研究所（803所）的系列科研课题支持下，在以绳网捕获和绳系拖曳方式清理失效航天器的研究中，完成了绳系组合体在太空中的轨道和姿态运动建模、耦合非线性动力学分析与多目标控制方法设计，研究成果为我国某型号在轨技术验证项目提供了应用支持。
(3). 教学基础
课程团队在北京理工大学开设的航天器轨道动力学相关课程已面向国内本科生、研究生和来华留学生讲授多年，受到学生广泛欢迎，评教分数长期稳定在95分左右。对于国内学生，本课程为他们夯实专业理论基础、提升实践创新能力提供了一个好的平台；对于来华留学生，本课程为他们深度了解中国和中国航天历史成就建立了一个新的视角。国内学生在课程团队老师的指导下在国内和国际空间轨道设计竞赛中也取得了非常优异的成绩。近年来，课程团队在学科交叉和国际化创新人才培养、课程思政示范课程建设等教育教学课题上开展了持续研究，主持了北京市高等教育学会和北京理工大学教研项目，参与了教育部新工科研究与实践项目，荣获北京市和校级高等教育教学成果奖。《航天器轨道动力学》入选教育部在线教育研究中心2023“拓金计划”示范课，课群入选北京理工大学2023聚能课程建设项目。
