《复杂航天器控制系统设计》课程前身是开设于2007年的《航天器姿态动力学与控制》，一直作为航空航天专业的核心课程每年面向以宇航学院为主体的研究生授课。后结合本校本硕博贯通培养及学科专业培养方案修订需求，从2019年起更名为专业核心课《复杂航天器控制系统设计》，目前由宇航学院张景瑞、胡权、蔡晗三位老师共同讲授，拟申请国家级精品课程。
本门课程面向航空航天工程方向一年级研究生开设，每学期修读人数100人左右。本课程目的是通过对航天器轨道和姿态控制系统设计理论和方法的学习，培养学生掌握相关理论基础，进而运用所学知识解决航天器动力学及其控制系统的分析与设计等实际问题的能力。学生通过课程学习不仅能够掌握基本航天理论，还可以获得解决航天实际问题的基本能力。
1.课程优势及竞争力
（1）教学条件完备
（a）拥有完善的教材体系
教学团队根据本专业指导性文件精心编制教学大纲，结合重点内容参考相关教材、同时还根据行业发展动态及国内外相关研究成果，精心编制课程讲义并不断补充完善。团队获得了2021年北京理工大学“校级规划教材”项目的支持，目前正在按计划开展研究生教材《航天器姿态轨道动力学与控制》的撰写工作，并预计在2023年出版。团队成员已经出版的《空间碎片研究导论》（获评“十三五”国家重点出版物出版规划项目）等学术专著，也可以作为本课程的参考辅助教材，从而能使教材体系进一步完善。
（b）拥有联系实际的教学基地
团队在教学中非常重视对学生进行理论联系实际的培养，由于授课对象主体是航空航天专业的研究生，为促进学生将专业基础知识与工程实践相结合，对学生们开放本团队的科研实验室开展实地参观学习活动，开辟教学基地。在教学中充分利用已有的“空间技术与社会发展北京市国际科技合作基地”以及“飞行器动力学与控制教育部重点实验室”两大省部级科研平台条件和相关仪器设备，结合科研项目主题来设计实践型问题，供学生们讨论交流与验证，还鼓励学生们在实验室结合教学内容动手设计和研制相关航天器控制执行机构等器件、并验证运行性能，从而将抽象的理论与具象的实物联系起来，提升学生的实践能力。
（c）线上教学经验丰富
在2020年至2021年疫情期间，本课程团队开展了线上教学的研究与实践，基于学校自有的乐学平台和延河课堂，围绕教学大纲对网络教学模式进行不断探索，及时丰富和拓展课程的知识结构，通过视频演示等生动的方式讲解知识点，配合及时的在线答疑和课程反馈，取得了很好的授课效果，并积累了丰富的网课开设经验。线上教学便于同学们利用碎片时间在课堂之外进行学习，可以极大地延拓授课的时间与空间，充实与丰富授课内容。另一方面，从线上教学反馈出的问题来看，后续还可以继续改善网络教学环境，充分发挥现代技术手段在教学中的作用。
（2）思教融合的教学模式
在课程教学中，授课教师注重社会主义核心价值观与教学大纲中的重要内容相结合，将课程教学和思政教育紧密联系起来。在课程伊始，教师会以我国的航天发展历程为主题，向学生重点介绍近年来我国、特别是我校，在航天领域取得的国际前列的重大进展，例如我校研制的北理工一号立方星首次在轨验证了增阻离轨技术手段等。在课程讲授过程中，会贯通介绍国家对航天技术发展的规划和相关政策，让学生们体会党的领导成为我国在载人航天、深空探测等方向取得重大成果的坚强后盾之力量所在。通过讲解载人航天精神等内容，使学生们理解信仰是激发创造力的源头、理解正确的价值观为科技进步带来的力量。总之，通过将课程主旨与思政教育结合的方式，可以激发学生的爱国主义情怀，鼓励学生夯实基础、深耕科研，日后为我国航天事业发展贡献出毕生力量。
（3）教学方法先进，手段丰富
在授课方式上，注重通过多媒体影音展示，航天器控制力矩陀螺教学实物展示等多元化授课方式，以丰富教学内容、加深学生对所授知识的理解。同时，在课堂上经常穿插师生互动、课堂分组讨论等形式，帮助学生积极思考、主动参与。此外，引导学生在课下主动拓展与课程相关的基础知识，并通过分组形式共同完成航天器轨道、姿态动力学建模，控制系统设计、典型航天任务轨道设计等综合性课程题目，使用Matlab等仿真软件完成相关工作，鼓励学生结合实验室平台开展原理系统的设计、研制和验证，并撰写研究报告、进行课堂汇报答辩，提高学生使用所学知识解决实际问题的能力与积极性。
在教学内容上，课程紧密结合科研任务，形成“科研反哺教学”的模式与特点。本团队教师的研究方向聚焦于航天器轨道控制、姿态动力学与控制，与“学术学位研究生核心课程指南”相关内容高度一致。团队结合承担国家杰出青年科学基金等重大科研项目的优势，长期坚持 “联系实际、科研反哺”的教学思想，将科研工作融入课堂教学与创新指导。同时，课程的设计紧跟航天行业发展的国际前沿，教师团队能够充分把握领域内最新的科研方向，并将其中的精华内容进行提炼总结，融入到授课内容中，使学生能够掌握最新的航天器系统设计方法。
通过新颖的教学方式和不断创新的教学内容，帮助学生们拓宽了知识面，提升了理论结合实际的能力，教学效果明显，多年来课堂教学学生对老师的评教均为优秀。
2.课程主讲团队教学成果
本课程讲授团队的教师，来自北京理工大学分布式航天器系统技术研究所。项目负责人常年从事课程教学改革和课程建设方面的研究，注重对研究生阶段学生的创新能力培养，积极探索有效的拔尖创新人才培养模式，并取得一定的教育教学成果：主持了2项中国学位与研究生教育学会国家级教改项目，以及4项北京理工大学校级教改项目，参与了“构建北京理工大学研究生培养质量监控体系的研究”等2项校级教改项目，发表了“国防特色科技创新人才培养的实践与探索”等4篇教学改革研究论文，获得“国防特色科技创新人才“五位一体”培养体系的探索与实践”等教学成果奖4项，项目负责人凭借教学工作的成果也在2019年获得北京理工大学“师德标兵”荣誉称号，团队教师2017年入选工信部研究型教学创新团队。
同时，结合多年的教学实践，本团队自2016年以来，先后出版了《航空航天出版工程-动力学与控制》（“十二五”国家重点出版物出版规划项目）、《空间碎片研究导论》（“十三五”国家重点出版物出版规划项目）等学术专著，已经作为本课程的参考辅助教材。目前团队正按计划开展研究生教材《航天器姿态轨道动力学与控制》的撰写工作，其中部分章节内容来源于团队在2019年获得的军队科技进步二等奖相关成果，教材预计在2023年出版。
此外，课题组深入挖掘核心课程在科研工作和学生培养当中的应用。项目负责人于2021年获批的北京理工大学实验室研究项目“控制力矩陀螺群设备研制”的支持，即希望充分发挥学生的创新潜力，研制更多有助于教学和实验的设备，进一步解决“书本知识与实物的距离问题”，培养有深厚理论功底的拔尖创新人才。团队通过将教学与科研相结合，使得学生在课本学习结合实践能力和综合素质方面得到显著提升，课题负责人所指导的研究生刘菲在硕士毕业后获得全国工程专业学位研究生教育指导委员会第四届“工程硕士实习实践优秀成果获得者”荣誉称号。课题组所培养的研究生有很多人从事航天器动力学与控制方面工作、并且成长为年轻骨干人员，这些从侧面也验证了团队教学育人理念在实际中对人才培养质量的作用。
