航空科普双语实验平台开发

本文受上海工程技术大学2025 年大创项目资助，项目编号：

1 引言

1.1 课题的提出与背景

当前，航空领域对双语人才的需求越来越高，随着全球化进程加快，航空从业者不仅需要具备专业的航空知识，还需要熟练掌握第二语言的能力，尤其是英语。许多国家和地区的教育系统已经在高校引入了航空科普和相关英语课程。然而，针对青少年阶段、尤其是中小学生的航空双语教育稍显滞后，相关研究和实验项目较少，资源有限。

通过本项目启迪学生的“航空梦”，为中国航天积蓄后备人才。同时，建设“交通强国”是以习近平同志为核心的党中央立足国情、着眼全局、面向未来作出的重大战略决策。航空业作为我国交通发展的支柱产业之一，在一定程度上代表着我国的科技力量和经济实力。航空科普活动有助于我国航空业发展中先进性、科技性要素的不断提升，从而增强我国航空业的国际竞争力。

.2 课题研究对象及研究方法

本项目以7——12 岁的小学生为受众群体，尤其是其所在地不及江浙沪等地区发达的县级市。

文献研究：通过查阅相关文献，分析当前航空科普教育的发展趋势和存在的问题。

双语教学法：结合英语和中文两种语言进行实验讲解，提升学生的语言能力及专业知识

平台建设与测试：搭建线上学习平台，开发互动式小程序，提供实验视频、双语课件等资源，进行系统的测试和优化。

教学设计与案例分析法：采用分层教学设计法，按年龄分段开发教学内容。当前已有航空教学案例（如“C919模拟实验”“纸飞机实验”等），使用适合青少年认知特点的内容，优化实验流程和语言表达方式。

2 搭建平台前的准备

2.1 以双语形式科普相关航空内容（1） 中国人的飞天梦：从“氢气球”到“冯如一号

项目组以1833 年华蘅芳放飞氢气球的故事为起点，为学生描绘一位中国科学家站在时代前沿、勇敢追梦的形象。通过图文结合与动画演示，让孩子们理解“氢气球”上升的原理及背后的化学反应，感受早期中国人在飞行领域的探索精神。接着，我们介绍“冯如一号”的诞生— —1909 年，冯如在美国研制出中国第一架能够自主飞行的飞机，被誉为“中国航空之父”。通过模拟冯如试飞的场景，再现中国人首次“飞向蓝天”的重要时刻。

教学亮点：

对应英语关键词：hydrogen balloon， lift， first Chinese aircraft互动提问：“你觉得氢气为什么能让气球升空？”“从中国人在航空方面的探索经历里，你能学到什么？”（2） 飞行的幻想与科学：从伊卡洛斯到莱特兄弟

这一部分将西方关于飞行的早期幻想与后来的科学实践相结合，引导学生理解“幻想”如何走向“现实”。项目机组首先讲述古希腊神话中“伊卡洛斯”用蜡和羽毛制作翅膀飞向天空的故事，并通过双语PPT 和简易绘本让学生记住故事情节及关键词，如“sun”（太阳），“wax”（蜡），“wings”（翅膀）。随后转入文艺复兴时期达·芬奇的飞行器设计图，引出“科技理想萌芽”这一概念。最后，聚焦莱特兄弟 1903 年实现人类首次动力飞行的历史时刻，并通过视频还原试飞场景，讲解他们如何使用螺旋桨与引擎改变飞行历史。

教学亮点：

英语词汇：myth， invention， wingspan， propeller动提问：“如果你是莱特兄弟，有哪些失败你愿意重新经历？

（3） 现代天空的对决：波音 vs 空客

这部分内容聚焦现代航空工业的“竞赛”，让学生了解当代最重要的两家飞机制造巨头——美国的波音公司（Boeing）和欧洲的空中客车公司（Airbus）。

课程以“你坐过什么型号的飞机？”互动开始，通过实际航班案例引导学生了解B737 与A320 的区别。结合图片、3D 飞机结构图和动画视频，讲解两家公司在设计理念、乘坐体验、科技创新等方面的竞争关系。同时，鼓励学生对比C919 国产大飞机，认识到中国航空工业的崛起，引发“谁将成为未来的航空王者？”的讨论。

英语关键词：cockpit， fuselage， winglets， innovation， gl科普连接：中国C919 的市场对比，引发民族自豪感

小结：飞行不止是一项技术，更是一种梦想。从古人仰望天空到现代人穿越云层，我们希望孩子们用中英双语讲述他们心中的飞天故事，将来也能成为天空的主人。

2.2 制作航空双语实验

本项目旨在通过多样化的动手实验活动，结合中英文双语讲解，引导学生深入理解现代民用航空技术与基础空气动力学原理，激发其对航空科技的兴趣与探索欲。实验内容共分为五个模块，涵盖大型客机C919 的科普介绍与模型拼装、经典纸飞机折纸实验、环翼飞机实验、纸蜻蜓飞行实验以及简易滑翔机制作等内容。

1. C919 大型客机科普与模型实验

本模块以我国自主研发的C919 大型客机为核心内容，介绍其从立项到首飞的研发历程，重点讲述中国民航在实现国产化大飞机过程中所付出的巨大努力与技术积累，体现其在国家航空工业体系中的战略意义。通过图文与视频资料，帮助学生了解C919 的基本构型、气动布局与性能参数，例如其采用的大展弦比超临界机翼、先进复合材料以及鸭式布局等设计特点。

学生将在指导下完成 C919 拼装模型的动手实验，在组装过程中逐步认识机翼、发动机、垂直尾翼、襟副翼等关键部件的结构与功能，并对比分析C919 与波音737、空客A320 等国际主流干线客机在飞行性能（如航程、载客量、燃油效率等）上的异同，培养其对现代民航飞机系统性理解的能力。

2. 苏珊纸飞机实验与升力探究

本模块以“苏珊纸飞机”为范例，引导学生在课堂中实际折叠纸飞机，并进行多次试飞测试。实验过程中，学生可通过调整尾翼角度、改变重心位置等方式，观察纸飞机在飞行稳定性与滑翔距离上的变化，进一步分析影响飞行状态的关键因素。在这个实验中，学生将初步理解纸飞机能够飞行的物理原理，引入伯努利定理与升力概念，通过生动实例解释“翼型产生压强差形成升力”的基本过程，为后续空气动力学知识的学习打下基础。3. 环翼纸飞机制作实验

该实验通过制作一种特殊结构的纸飞机——环翼纸飞机，帮助学生理解非传统翼型的飞行特性。环翼结构因其封闭回路的特性，可在一定条件下提高机体的稳定性与升力表现。通过动手制作与试飞，学生能够直观观察这种特殊设计对飞行轨迹与时间的影响，进一步理解机翼结构对飞行性能的重要作用。

4. 纸蜻蜓飞行实验与动力探究

纸蜻蜓（又称螺旋飞行器）是一种能通过旋转产生升力的简易飞行装置。本实验旨在引导学生观察纸蜻蜓在空中旋转下落的过程，通过实验探究翼形设计与旋转速度之间的关系，从而理解升力与重力、阻力之间的相互作用。同时，实验中引导学生思考实际直升机旋翼结构的工作原理，启发其对旋翼飞行器的初步认知。

5. 简易滑翔机制作与飞行原理探索

本模块引导学生利用泡沫板、木棒、塑料片等材料，自主设计并制作一架简易滑翔机。在试飞过程中，学生需不断调整重心、翼面角度与尾翼平衡，探索影响飞行距离与稳定性的各类因素。通过数据记录与比较分析，帮助学生建立对升力、重力、推力与阻力相互作用的直观理解，全面掌握滑翔飞行的基本原理。

2.3 研学+授课，深入开展科普活动

通过生动的双语课堂授课，讲解航空的基本原理，如空气动力学、飞机构造、发动机工作原理等，帮助学生建立基础认知。分享航空发展的里程碑，从莱特兄弟的首次飞行到现代喷气式飞机和无人机技术。结合实际案例，展示航空科技的发展轨迹及未来趋势，比如C919 的实际运营数据。通过民航大事记深入探讨航空安全的重要性，分享航空技术如何保证飞行安全。引导学生动手制作飞机模型，例如纸飞机、滑翔机，甚至无人机，让他们在实践中理解飞行原理。模拟飞行器操作。通过模拟飞行器或虚拟现实（VR）技术，让学生亲身体验驾驶飞机，了解航空器的基本操控和仪表板操作。组织学生实地参观航空博物馆、机场塔台或航空培训基地，直观了解飞机的结构、地勤保障、空中交通管理等真实场景。邀请飞行员或航空专家举行讲座，分享他们的职业生涯、成长经历及对未来航空发展的看法。这不仅可以激发学生的职业兴趣，还可以帮助他们了解相关职业的要求。提供关于如何进入航空领域的建议，如航空工程、飞行员培训等职业路径，并讲解相关的学历、技能和体能要求。设置航空知识问答、航空模型设计竞赛等活动，提升学生的参与感和成就感。

3 平台的实现

3.1 前端开发

前端是平台用户交互的主要入口，负责展示双语航空科普课程、实验视频以及其他互动内容。

WordPress：选择WordPress，借助Elementor（页面构建器）插件轻松设计和管理网站，同时创（使用插件如 WPML 进行语言切换），快速构建内容丰富、支持双语的科普平台。

数据库：项目中采用了 MySQL 作为数据库管理系统，用于存储用户信息、实验内容、视频资源等。我们设计了数据库表结构来支持用户注册、课程管理、视频播放历史等功能。

3.2 视频托管与播放

第三方视频托管：为了降低开发成本并确保视频播放的稳定性，我们将视频内容托管在 YouTube 和抖音平台，并通过嵌入式播放器将视频嵌入到网站中。这种方式能够保证视频播放的流畅性，并且能够支持不同设备的观看需求。

3.3 小程序开发

为了提供更加便捷的访问途径，我们开发了一个配套的微信小程序。

小程序的开发使用了微信小程序的开发框架，具体步骤如下：页面结构设计：使用 WXML 和 WXSS 构建页面结构和样式，确保界面简洁、易操作，并且适应不同手机屏幕的尺寸。

数据交互：小程序通过 API 请求与后端进行数据交互，用户可以通过小程序查看实验内容、观看视频、参与互动等。

用户管理：通过小程序的用户认证机制，我们实现了用户注册、登录、个人信息管理等功能，确保用户数据的安全性。

3.4 测试与优化

通过单元测试、集成测试等方式，确保每个模块的功能正常运行。

3.5 用户反馈与迭代

项目组通过集成 Google Analytics 这类数据分析工具，收集用户行为数据，以便后续优化平台功能和用户体验。同时，定期问卷收集用户反馈，了解他们的需求和问题，进行针对性改进。

通过上述技术实现，本平台能够为用户提供一个高效、互动、双语的航空科普学习环境。

4 总结参考文献

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