兵器科学与技术专业介绍
(一)学科概况
兵器是以非核常规手段杀伤敌方有生力量、破坏敌方作战设施、保护我方人员及设施的器械,是进行常规战争、反恐、应对突发事件、保卫国家安全的重要物质基础。兵器科学与技术是以兵器工程技术为研究对象,研究内容涉及武器系统及军事技术器材的科学原理、技术手段、系统分析、工程设计、技术运用、工程保障及效能评估等,是一门综合性的工程技术学科。兵器科学与技术的研究内涵是指各兵器的科学机理、构造原理、战术技术性能以及在兵器方案选择、论证、工程研制、试验、生产、使用、储存、维修过程需要的理论和技术,包括新概念、新原理新技术、新材料、新型元器件和新装置等。随着新军事变革的深化,现代兵器科学与技术已经成为多个学科、多种工程技术的交叉、融合的综合性学科。
兵器科学与技术有着悠久的发展历史,人类早在石器时代就已学会制造石刀、石斧和弓随着冶金技术的发明,人类进入了铜、铁兵器时代。在公元808年以前,中国已发明黑火药,到10世纪初应用于军事,兵器技术进入了利用化学能源的时代。火药作为发射和爆炸能源,13世纪传入阿拉伯国家和欧洲,开启了热兵器时代,对人类文明、社会进步及军事技术发展都产生了革命性的影响。19世纪枪、炮身管由滑膛改进为线膛,现代火炸药取代黑火药使枪、炮的射程和射击精度、弹药对目标的毁伤威力都大幅度地提高。19世纪末,对从兵器发射到侵彻目标全过程的力学规律和伴随物理化学现象进行了全面的研究,建立了系统的弹道理论和枪炮设计理论方法。同时,水雷、深水炸弹、采用自主推进技术以及定深和定向控制技术的鱼雷被用于舰艇的水下作战。20世纪以来,特别是两次世界大战中,兵器学科获得迅猛的发展,1916年坦克的发明和用于战争,显著地增强了地面作战的攻防能力。到20世纪30年代末,一些主要军事国家实现了以坦克为基础的机械化和自动化,坦克及各种装甲战车已成为现代及未来地面战争中最主要的和不可替代的攻防一体化机动作战平台。在两次世界大战期间,随着作战飞机的出现,防空兵器随之发展起来。航母、潜艇和航空兵的大量使用,使海上封锁与反封锁斗争日趋尖锐,进一步促进了声自导鱼雷、水雷、深弹等水中兵器以及军用水下航行器的发展。随着光电侦察和制导武器异军突起,烟火技术及装备也取得长足发展,在现代化战争中发挥着不可替代的作用。世界主要国家陆续建立并形成了国家规模的兵器科学与技术研究体系,使本学科的学科体系得到进一步丰富和完善。由于武器装备是实现国家意志的重要物质手段,现代科学技术的最新成就以更快的速度和更大的规模优先用于武器装备的研制。受军事需求的牵引和现代科学技术进步的推动,本学科的内涵不断丰富和更新,目前已成为与机械、力学、能源、动力、材料、电子、化学、光电、信息、控制等学科交叉融合性较强的学科。
本学科主要研究方向有武器系统设计、发射理论与技术、信息感知与控制技术、毁伤理论与弹药工程、特种能源理论与技术、武器系统运用与保障工程。
目前,兵器科学与技术正向机动性、远程化、精确化、信息化、智能化、网络化、高效毁伤等方向发展。远距离攻击能力是有效打击敌人和保存自己的重要手段。远程精确能力使武器装备具有更强的战场感知能力、快速反应能力和高效毁伤能力,使武器装备的综合作战效率成倍增长。武器平台的信息化和网络化、信息战装备及技术、先进信息系统对夺取信息优势、发挥武器体系的整体作战效能、克敌制胜至关重要。未来战场向太空和深海领域扩展,面临极高温差、超高压、稀薄气体、微重力、微尺度等极端恶劣环境与条件,对现有武器系统提出了更高的要求和挑战。微小型武器、深水武器和空天武器等是未来武器的发展趋势。为适应现代兵器的发展趋势,兵器科学与技术学科的研究内涵将不断拓宽,推动我国武器研究领域进入国际发展前沿,促进我国兵器科学与技术学科的长远、持续和跨越式发展。
(二)学科内涵
1.研究对象
兵器是以非核常规手段杀伤敌有生力量、破坏敌作战设施、保护我方人员及设施的器械,是进行常规战争、反恐、应对突发事件,保卫国家安全的重要物质基础。兵器科学与技术是以兵器装备及其工程应用技术为研究对象,研究内容涉及武器系统及军事技术器材的科学原理、技术手段、系统分析、工程设计、技术运用、工程保障及效能评估等,是一门综合性的工程技术学科,具有独特的科学内涵。经过长时期的发展,逐步形成了一个相对完整的学科知识体系,它运用先进的理论体系与设计思想,采用现代工程方法和技术途径以使兵器装备满足战争需要和战场要求。
2.理论体系
兵器科学与技术的研究内涵是指各类兵器的机理、构造原理、战术技术性能以及在兵器方案选择、论证、工程研制、试验、生产、使用、储存、维修过程需要的理论和技术,包括新概念、新原理、新技术、新材料、新型元器件和新装置等。兵器科学与技术不但直接支持了国防现代化建设事业,而且也推动了其他领域的发展。作为一门综合交叉型学科,兵器科学与技术学科的理论体系尚处于不断发展完善的过程之中。总体来说,兵器科学与技术学科的理论体系包括兵器自然科学、兵器技术科学、兵器工程科学等领域。兵器科学与技术学科的主要理论包括:武器系统设计理论、兵器发射与飞行理论、信息感知与对抗理论、高效毁伤理论、特种能源设计理论、维修理论、武器系统运用与保障理论等。
3.知识基础
作为一门交叉型学科,兵器科学与技术学科在发展过程中不断地形成和完善支撑学科体系的知识基础。随着兵器科学与技术的发展,逐步形成两大知识基础,即系统地揭示兵器基本原理及对目标作用原理的兵器科学,以及兵器系统设计、试验、生产、使用、储存、维修等的兵器工程学。兵器科学与技术总论是兵器科学与技术学科必备的入门知识,武器系统总体技术、系统工程学、武器系统理论与设计、兵器发射技术、兵器探测和控制技术、弹道学原理、流体动力学、发射动力学、爆炸物理学、爆炸及其作用、目标易损性、灵巧智能弹药原理、高效毁伤理论、特种能源理论、化学反应动力学、含能化合物化学、核生化防护理论、武器系统运用与保障学等是兵器科学与技术学科的专业基础。兵器科学与技术的学科方向在知识体系的构建上根据各自的内涵有所侧重。
除本学科的知识发展之外,相关学科的理论和技术的发展也使得兵器科学与技术学科的知识基础不断拓展和深化。主要包括:自然科学基础知识(数学、力学、化学、物理学等)和工程与技术科学基础知识(机械工程、材料科学与技术、化学工程与技术、控制科学与工程、计算机科学与技术、信息与通信工程等)。
4.研究方法
在兵器科学与技术学科发展过程中,学科的研究方法得到了不断发展和完善,主要包括:
(1)系统工程研究方法:兵器系统通常由运载、发射、动力、制导、火控防护、毁伤等分系统组成,涉及相关学科多,技术范围广,无法采用单一要素、单一过程的研究方法进行分析,必须建立系统工程研究方法。应用系统工程研究方法进行作战需求分析、系统效能分析、效能-费用分析、系统仿真、系统评估等。
(2)先进设计方法:主要包括系统设计、优化设计、模块化设计、计算机辅助设计等。
(3)虽然本学科不同的研究方向具有一些独特的研究方法,但理论分析、试验和仿真技术相结合的研究方法是通用的,三者相辅相成。理论研究主要是依据理论分析设计目标模型,再通过逻辑推理或实验验证相关的科学结论。试验研究主要通过获得相关数据并借助数学与统计方法进行数据分析,由此提出或验证科学结论。仿真技术主要是通过建立数学模型,并在模型上进行仿真实验以实现武器系统设计分析、性能评估和作战训练等目标。
(三)学科范围
根据国防现代化建设的需要以及兵器科学与技术的发展现状和趋势,兵器科学与技术学科主要学科方向有的二级学科包括:武器系统理论与总体技术、发射理论与技术、智能探测与制导控制技术、毁伤技术与弹药工程、特种能源工程、武器系统运用与保障工程。
1.武器系统理论与总体技术,是瞄准体系作战对抗、融合运用系统科学、控制论、信息论及多学科知识,研究满足体系对抗作战需求的枪、炮、火箭、水中兵器、电磁武器、仿生武器等武器系统设计理论、方法和实现途径等问题的综合性军事工程技术学科。涉及武器系统体系对抗研究、武器系统概念研究、需求分析、方案论证、系统分析、子系统设计与优化、总体设计与综合技术集成、武器安全及生化核效应防护、武器系统效能及评估、试验鉴定、火力规划等科学技术内容,是兵器科学与技术中综合性学科。
2.发射理论与技术,其主要研究枪、炮、火箭、水中兵器、电磁武器、仿生武器等抛射武器的发射原理、飞行规律、环境效应理论与技术学科。涉及抛射体发射、气动力、飞行控制、发射环境效应、发射控制与检测、发射系统工程等研究领域,关系到系统总体设计优化及新发射原理武器研制等,对武器系统研制开发与作战效能提高具有先导和推动作用。
3.智能探测与制导控制技术,是运用信息科学、控制论和系统科学的理论和方法,研究枪、炮、火箭、水中兵器、智能武器、电磁武器、仿生武器等武器系统引信以及制导系统对各种物理信息的感知、融合、决策和综合运用学科。涉及以人工智能为基础的兵器与弹药系统综合信息感知和控制、执行及快速评估修正、末段引信探测与信息交联、弹药中末段导航与控制、弹药组网与协同攻击等科学技术内容,对武器系统的精度与作战效能的提高具有重要作用。
4.毁伤技术与弹药工程,是研究毁伤能量释放方式和控制,实现对目标结构破坏和目标功能丧失或且降低,以及研究各类常规弹药系统组成、作用原理、弹药系统设计的一门基础型和应用基础型学科。涉及目标易损性、目标毁伤机理、毁伤效应及评估、新型毁伤理论与技术、灵巧智能毁伤、弹箭远程控制技术、弹药系统设计等科学技术内容。武器系统的威力最终体现在对目标的毁伤能力和毁伤效果上,加强毁伤技术与弹药工程研究,实现对战场上各种类目标的精确打击和高效毁伤。
5.特种能源工程,是一门以化学化工为基础,交叉物理学、材料学、力学、机械、电学、光学等学科,研究火药、炸药、烟火剂等含能材料及其含能器件的能量构建、能量释放与控制、能量和物质效应,以及含能材料及其器件设计、制造、分析、测试和工程应用的学科,解决含能材料设计、能量控制、烟火效应、绿色和安全制造、测试和试验等科学和技术问题,应用于国防、民用和社会安全的建设和发展。
6.武器系统运用与保障工程,是研究武器系统运行中综合运用、状态检测、故障诊断、维护修理、器材储供等工程技术,及武器装备全寿命过程中使用方案、保障策略、保障要素、保障系统、保障效能等优化技术的综合性应用技术学科。涉及武器系统保障特性设计、保障系统优化、装备使用与维修保障、器材与弹药储供保障等科学技术内容,为武器系统最终有效运用,发挥最大效能提供保障。
(四)培养目标
为适应国防现代化建设需要,需培养德、智、体全面发展的高素质创新型人才。本学科通常按学科方向培养研究生。本着有利于学科建设和促进科学技术发展,有利于学科交叉拓宽口径培养研究生的精神,在条件成熟的院校可按一级学科招收和培养研究生。
1.硕士学位
具有宽广的基础理论和深入的专门知识,具备学术研究的基本能力和独立从事兵器科学研究工作的能力。具体包括:
(1)对于兵器知识有系统掌握和透彻理解,能创造性从事兵器科学研究工作;
(2)对于本专业、本领域的研究及其成果,有全面和深入掌握;
(3)了解不同研究方法的特点及方法论基础,并能够合理运用;
(4)思维严谨,逻辑严密,具有发现问题、提出问题和解决问题的基本能力。
2.博士学位
具有本学科坚实而宽广的理论基础和系统深入的专门知识,能深入了解和熟悉本学科的现状和发展方向,在某一方向上能够把握学术前沿并有深入的研究,具有严谨求实的科学态度和作风,具备独立从事学术研究和学的能力。具体包括:
(1)在已有的兵器科学与技术学科知识基础上,对于与自己研究相关的重要理论、核心概念及其历史脉络,有透彻了解和把握;
(2)有敏锐的思辨和分析能力,能够判断问题的价值,跟踪学术前沿,进行理论和知识创新;
(3)对某一领域或方向,有深入研究和独特理解,并做出自己的创新性贡献;
(4)忠诚学术,淡薄名利,认真治学,努力进取,回报社会。
(五)相关学科
力学,化学,物理学,机械工程,动力工程及工程热物理,化学工程与技术,光学工程.材料科学与工程,信息与通信工程,航空宇航科学与技术,系统科学,船舶与海洋工程,电子科学与技术,控制科学与工程,军事学中的战略学、战役学、战术学、军队指挥学和军事装备学等学科。
硕士学位基本要求
(一)获本一级学科硕士学位应掌握的基本知识
本学科硕士生应至少掌握兵器科学与技术学科某一研究方向上坚实的基础理论和系统的专业知识,掌握本研究方向的基本概念和基本原理。受到独立进行科研及专门技术工作的训练,能熟练地使用计算机及有关实验测试仪器,并能独立进行科研工作,具有承担有关专业的科研、教学、技术和业务管理工作的能力。
在专业知识方面,本学科硕士生应在兵器科学与技术学科某一研究方向上进行系统的课程学习并开展研究工作,系统掌握该学科方向的基础理论知识和实践技能,能够熟练运用该学科方向的基本研究方法,熟悉本学科方向上的基本实验原理、具备相关的实验知识、掌握基本实验技能,了解兵器科学与技术学科具体某个方向的历史发展过程,熟悉本学科某一研究方向的学科前沿发展趋势。除了掌握本门学科坚实的基础理论和系统的专门知识外,硕士生应学习有关人文社科知识和实用工具性知识,人文社科知识主要为自然辩证法、科学社会主义理论等,实用工具性知识包括外语、计算机、文献检索等。本学科硕士生应能较熟练地阅读外文文献,具有一定的翻译写作能力和基本的听说交际能力,能利用计算机对所研究的问题进行建模和计算,能熟练使用检索工具查阅相关文献资料。
(二)获本一级学科硕士学位应具备的基本素质
1.学术素养
本学科硕士生应具有崇尚科学的进取精神和奉献精神,具有历史使命感和社会责任感,具有从事本学科工作的才智、涵养,敢于学术创新,对兵器科学与技术学科研究方向的研究工作具有一定的兴趣,甘于为我国国防现代化建设服务,对兵器知识具有较强的兴趣、具有较好的学术悟性和语言表达能力,并具备一定的学习和实践能力。
2.学术道德
本学科硕士生必须恪守学术道德规范,在学术研究和学术活动中,必须以追求真理、探索科学规律为己任,以严格的自律精神为准则,高度珍惜并自觉维护科学的尊严。必须尊重他人劳动和权益,保护知识产权,保守国家秘密,弘扬团结协作和集体主义精神,互相尊重、联合攻关,积极营造团结创新、合作民主的良好学术环境,应对他人的成果能够进行正确辨识,并在自己的研究论文或报告中加以明确和规范的标示。
(三)获本一级学科硕士学位应具备的基本学术能力
1.获取知识的能力
本学科硕士生具有通过系统的课程学习有效获取兵器科学与技术学科某一研究方向专门知识和方法的能力,具备获取文献、对文献进行总结的能力,进而从中提取出有研究价值的信息。熟悉兵器科学与技术学科中某一研究方向的科研文献,熟悉本学科学术研究前沿动态及其主要进展.并对其进行综合分析。具有有效获取专业知识和熟练应用专业知识的能力,并具有熟练应用已有的研究方法的能力。
本学科硕士生应具有熟练掌握用因特网获取文献的能力和阅读外文文献的能力,学会利用一切可获得的信息资源不断提高自己的知识水平和工作能力。
2.科学研究能力
本学科硕士生应该根据某一研究方向的研究现状和发展趋势,在前人研究的基础上,总结和评价已有的研究成果,提出有价值的研究课题。针对具体研究课题,利用已有的研究成果,提出拟解决的关键问题,针对关键问题提出可行的研究思路和技术方案,具有解决实际问题的能力。兵器科学与技术是一门工程应用很强的学科,本学科硕士生可根据具体研究方向,开展相关的工程应用方面的研究工作,在研究工作中,提高自己的理论水平和实验技能。
3.实践能力
对于以工程技术为主要研究对象的硕士生,先进的实验技术是必不可少的。本学科硕士生应熟悉与兵器科学与技术研究课题相关的实验技术。能够设计和完成为解决某一科学或工程问题而进行的实验,并对实验结果进行分析。
本学科硕士生应具有一定的学术研究或技术开发的能力,在导师的指导下,针对某一具体问题开展研究工作,应具有与他人合作的能力和一定的组织协调能力,统筹做好选题、开题研究方案的制订和实施、研究结果的总结和归纳,提炼研究成果等。
本学科硕士生应具有从研究与开发实践中发现问题的能力,综合运用所学知识,在研制与开发过程中对所需解决的问题进行分析,提出解决方案,把获得的理论方法、实验技术、数值模拟技术等研究结果应用到工程实践中,解决本领域工程中的实际问题。
4.学术交流能力
本学科硕士生应具备良好的学术表达和交流能力,善于表达学术思想、阐述研究思路和技术手段、展示自己的学术成果。学术交流是科学研究的重要组成部分,学术交流可为硕士生提供广阔的思维空间,学术交流是硕士生发现问题、学习研究思路、掌握学术前沿动态、获取学术支持的重要途径之一。本学科硕士生应具有良好的学术交流、完整地表达学术思想、展示学术成果的能力;应具有一定的口头表达能力和交流技巧;应参加学术活动并进行学术报告。
5.其他能力
学位授予单位可根据兵器科学与技术具体研究方向的需要,对硕士生的其他能力提出要求。
(四)学位论文基本要求
1.规范性要求
本学科硕士学位论文应在导师指导下,由硕士生独立完成。学位论文需要遵守国家和学位授予单位规定的学位论文的基本格式,同时还必须符合如下要求:
(1)论文书写应使用兵器科学与技术学科的专用术语,除了本一级学科惯用缩略语外,文中缩略语必须在第一次出现时注明全称。
(2)除特殊情况下,论文中应使用国际单位制,所用分析数据必须保留到分析方法或仪器检测限的最小有效位数,分析结果表示为平均值正负标准差。
(3)需要采用例行统计软件进行方差分析或显著性检验,所有结论必须有统计显著性结果支撑,文中的计算式必须用公式编辑器编排,并有顺序号。
(4)学位论文各章应配合有图表若干,并附有中英文图表题。
(5)引文和注释要符合规定的写作要求,引证全面。
本学科硕士学位论文选题应围绕兵器科学与技术本学科方向的科学问题或工程技术问题,论文应对本选题的国内外研究现状和发展趋势进行充分论述,提出所需解决的问题,并对该问题进行严谨的科学研究。硕士学位论文应能表明作者在本门学科上掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识,具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力。硕士学位论文的撰写应结构严谨、层次清晰、内容充实、论述清楚。
2.质量要求
(1)论文选题具有一定的理论意义和实用价值,能较为准确地阐述国内外研究动态与趋势,研究思路清晰,所采用的技术途径合理。
(2)论文应综合应用基础理论、专业知识和技术手段,对科学研究课题和较复杂工程问题进行分析研究,研究方法合理,结果可信。
(3)论文的学术观点明确,论述依据充分,结论可靠,在某些方面有一定的独到见解或创新性。
硕士学位论文应能反映出硕士生所做的研究工作以及所取得的研究成果,研究成果应提交评审专家评审,并得到同行专家的认可。

