介绍了美国航空航天局 （ NASA ） 工程培训的课程体系及最新课程。解读了 NASA 下设的 “计划 ／

 

介绍了美国航空航天局 （ NASA ） 工程培训的课程体系及最新课程解读了 NASA 下设的 “计划 ／ 项目及工程领导力学院 （ APPEL ）” 开设的六大培训板块， 以及在各板块投放的主要课程， 并对质量与可靠。

性紧密相关的课程进行了分析点评 APPEL 骨干课程聚焦 NASA 系统工程管理、 风险管理、 安全性与任务保证、 经验教训系统等领域， 其课程体系聚焦 NASA 任务需求和问题， 紧盯技术发展研发培训产品， 对我国开展。

质量与可靠性培训工作有重要启示和借鉴意义本文原载于《质量与可靠性》2021年第2期作者：李梦白引言NASA 高度重视工程培训工作， 将其视为全方位提升 NASA 员工技术和管理技能的重要手段为此， 在总工程师办公室下设了一个负责工程培训的专 责 部 门——计 划／项 目 及 工 程 领 导 力 学 院（Academy of Program ／Project & Engineering Leadership， 简称 APPEL）。

本文首先介绍了 APPEL 的使命与任务， 以及为完成其使命与任务， 在产品与服务设计、 主要业务线、 服务对象、 培训风格和模式、 标准制定等方面的主要思路其次简要介绍了 APPEL 六大板块的课程体系。

由于篇幅限制，本文重点围绕国内质量与可靠性培训需求， 对涉及质量与可靠性技术的核心骨干课程和特色课程予以示例介绍， 对APPEL 知识服务系统的资源和运作模式进行了简述最后， 结合对 NASA 工程培训体系中涉及质量与可靠性培训课程的调研和总结， 分析了对改进和提升我国航天工程质量与可靠性培训工作的借鉴意义。

01APPEL 的使命与任务APPEL 是一个研究型的组织， 定位于为 NASA从业人员提供高质量的培和相关服务APPEL培训服务的对象群体是 NASA 的所有从业者， 从刚入职的新员工， 到各级项目工程师或管理人员， 并为不同群体提供侧重点不同的培训课程。

其培训产品和服务涵盖面很广， 从风险管理、 人力资本最大化使用、 成本控制、 项目进度维护、 高效能团队开发， 一直到为服务于任务成功目标而衍生出来的各方面的培训需求APPEL 通过学习策略、 方法、模型和工具的应用， 来保证个人和团队在项目管理和工程方面的能力提升， 从而满足 NASA 各项使命和任务对于其项目团队的要求。

为方便不同的用户准确识别自己的培训需求， APPEL 还提供了一个NASA 项目经理和系统工程师能力模型 APPEL 设置了 4 个可点链的信息板块， 即：课程、 知识共享、 绩效提升、 研究成果及先进理念。

借助这些板块， 来实现 NASA 在系统工程的每一个层次上， 对工程师、 项目团队及 NASA 项目和计划的支持APPEL 将其服务建立在研究和绩效衡量的基础上， 并不断改进， 以确保其业务活动与NASA 和美国航天工业的最新发展步调相契合。

经验数据表明， NASA 员工 80%的个人学习是结合实践在工作中完成的鉴此， APPEL 开辟了多元化学习模式， 使得全方位多途径获享知识成为可能同时， APPEL 还基于最优工程实例和前沿技术为工程和项目管理培训及发展制订了相关的标准。

APPEL 课程体系更新很快， 因此可以通过研究 APPEL 了解到 NASA 最成熟、 最实用的工程技术方法02APPEL 课程体系构成APPEL 知识服务系统目前包括六大板块的培训课程：NASA 团队建设与领导， 任务成败的经验教训， NASA 基本知识库， 系统工程和工程设计，满足个性化需求的自主在线培训和计划／项目管理。

2.１ NASA 团队建设与领导该板块培训课程的目的是提高团队领导力和工作效率， 以便更好地完成关键任务NASA 高度重视团队建设， 认为工程团队建设是航天项目成功的关键这一点已在阿波罗计划等著名航天项目上有所验证， 事实上对团队建设的重视已经成为 NASA成功文化的一部分。

虽然团队建设不直接与项目成功或可靠性安全性挂钩， 但它却是项目管理的基础目前， 团队建设与领导板块主干课程包括：专业技术人员自信力训练， 技术问题沟通能力提升，责任意识和责任心， 团队沟通， 高效率沟通技巧，互联网协同团队管理， 谈判艺术， 专业技术人员演讲力训练， 创建优质团队的实战技能， 如何做合格的团队领导， 怎样成为合格团队成员， 融合内向型、 外向型、 中间型员工的最佳团队打造， 专业技术人员必备写作技能等。

2.２ 任务成败的经验教训该板块目前开设了以下课程：工程决策中的认知偏差， 项目管理过程中的复杂决策， 批判性思维和问题解决能力， NASA 工程经验的获取、 分享和学习， 问题项目的恢复， 贯穿 NASA 项目全生命周期的系统思维等。

该板块所列核心课程， 涉及中外航天界目前共同关注的问题：一是项目正确决策和项目管理在组织管理层面需要倡导系统思维理念；二是避免复杂决策出现偏差， 项目紧急纠偏和事后补救需要用到的系统思维方法这些课程之所以重要， 是因为它们是带着解决工程问题的使命应运而生的。

该板块培训课程的目的， 是推行 NASA 项目生命周期的系统思维及项目管理方法， 以确保工程决策的正确性和全面性， 避免认知偏差和决策失误，让参训者学会获取、 学习和分享工程实践中的经验教训， 掌握评估方法和挽救困境中的项目。

这些课程均和质量与可靠性紧密相关异曲同工之处是国内此前也开设了系统思维课程 ， 但其他内容国内并没有相应的培训产品被系统开发出来并付诸实施， 值得我们反思与学习篇幅所限， 选择该板块2 门特色课程作为示例， 简述如下。

1） NASA 经验教训系统的学习和应用NASA 经验教训系统是由 NASA 总工程师办公室统筹策划， NASA 各中心潜心研究几十年历史案例， 从中提取出来的最佳实践案例集该课程的设计目的， 是教会大家如何利用 NASA 经验教训系统， 以获得知识层面的借鉴， 在实际工作中避免重复问题发生。

另外， 课程设计还提供了互动体验界面， 让学员了解、 熟悉并掌握那些适用而且成熟的NASA 工具、 模板、 技术、 流程和最佳实践课程特色在于除了讲授， 更注重现场互动交流， 包括大量的分组练习， 并辅以纸质材料和在线资源来支持团队研讨。

课程结束， 学员将具备掌握定位、 记录、 分析、 存储和检索 NASA 经验教训系统的实践能力2） 贯穿 NASA 项目生命周期的系统思维该课程使用案例教学， 帮助学员理解和运用有效的思维模型来分析和应对项目生命周期中出现的挑战性问题。

课程设置了系统总体设计、 技术基线管理、 项目管理／安全和任务保证等不同场景， 使学员置身其中完成包括系统工程、 项目管理、 安全和任务保证等主题作业通过有指导的练习和讨论， 学员将被布置完成更富有挑战性的任务， 例如批判性地评估 NASA、 美国国防部和工业项目团队所面临的问题和解决方案。

核心聚焦在对问题背景的评价和制定行动方针及执行结果的评价上通过该课程的学习， 学员将获得以下知识和技能：学会应用 NASA 和其他组织的经验教训资源，为具有挑战性的系统工程和项目管理任务制定决策框架， 并提出问题解决方案；批判性地评估来自各类计划和项目的经验教训， 并描述如何结合各自岗位职责进行应用、 制定计划， 运用系统思维的理念和方法， 解决 NASA 项目中遇到的典型问题。

2.３ NASA 基本知识库NASA 基本知识库板块的设计定位是提供NASA 认为的各类人员从业必备的工程基本知识目前设置课程包括：NASA 航空航天基础， 系统工程基础， 国际项目管理， NASA 项目管理导论， 项目规划分析与控制， 需求开发和管理等。

由该板块的内容设计， 可清晰地看到 NASA对于系统工程和项目管理的重视NASA 员工无论从事科学、 工程还是管理， 系统工程和项目管理都是必修课， 也是保证项目安全性和任务成功的基础  这与国内研究质量与可靠性必先研究航天系统工程和项目管理也是一致的。

对于具体从事系统工程和项目管理的人员， 则有专门的第 4 板块（系统工程） 和第 6 板块 （项目管理） 的详细培训课程设置系统工程课程作为各类人员必备的基本知识，着眼于对人、 过程和产品之间的接口设计， 重点介绍结构化系统的开发过程、 方法和技术， 研制阶段的需求论证、 方案设计、 研制和运维全寿命周期等内容， 特别强调了对 NASA 程序要求 （NPR）7123.1 和 7120.5 的支持。

项目管理课程对 NASA 项目管理生命周期的实践和过程进行了全面概述， 主要依据是 NPR 7120.5 《NASA 太空飞行计划和项目管理要求》 和NPR  7120.8 《研究和技术计划和项目管理要求》。

为满足 NASA 国际合作项目的需求， 特设专题讲授项目规划与控制、 需求开发与管理， 主要从技术背景和文化差异两方面， 介绍国际合作项目团队有效协同的必备知识2.４ 系统工程和工程设计系统工程和工程设计是目前课程体系中分量最大的板块， 不仅开设课程多， 且引入不同的授课团队， 体现出该类课程的重要性、 多样性和更新的频度。

2.4.1系统工程系统工程方面， 目前共开设 15 门骨干课程，包括：高级项目管理和高级系统工程， 基于模型的系统工程 （MBSE） 基础， 设计分析与应用， 决策分析， 开发和实施系统工程管理计划， 系统工程基础， 载人航天、 系统与任务设计及试验， 过程和系统工程， 项目管理和系统工程流程， 科学任务与系

统设计与运维， 航天发射与运输系统， 空间任务运行和维护， 空间系统验证与确认等该板块课程的设计， 全面反映了 NASA 当前航天系统工程实践的主要内容， 其有 2 个重要特点：一是覆盖 NASA 主要系统工程任务类型 （载人航天、 空间探测、 空间科学和空间运输） 和全寿命周期 （研发、 试验、 发射入轨与在轨运维）；二是在基本系统工程方法和流程介绍外， 反映了最新的系统工程实践成果， 如 MBSE。

以当下热点 MBSE 为例， 该课程用 3 门课的分量， 全面介绍了 MBSE 基础、 设计分析与工程应用其中， MBSE 基础作为导入型课程， 简要介绍MBSE 兴起的过程、 实践、 工具和技术MBSE 设计分析课程， 首先介绍 MBSE 结合实践背景的系统工程框架和协议， 讲授MBSE 从纸上到软件的演变、 建模语言 （UML、 SYSML、 LML 等） 和工具的概念和用法， 介绍了MBSE 的重要性。

主张“获取、 连接、 控制、 沟通、 协作和循环”， 并以NASA 商业项目的经验教训为基础开展案例教学MBSE 工程应用课程则对构成 NASA 系统工程“引擎” 的 17 个过程的具体应用做了详细介绍， 课程包括一系列实践练习， 把 MBSE 工具置于实际项目中应用。

以上 3 门课程可以作为独立课程， 也可以整合成 1 个课程， 为期分别为 1 天、 2 天和 3 天，供学员选择2.4.2 工程设计工程设计方面， 目前开设以下课程：创意与创新， 绿色工程概论， 地球、 月球和火星地质学概论， NASA 工程师天文学概论， NASA 工程任务的人文学溯源， 软件工程简介， 软件工程管理。

该课程板块的设计， 一是体现了 NASA 对工程设计新理念的不懈追求， 举例而言， 创意与创新课程旨在解决“过度关注分析、 目标和数字计算， 而缺乏内省和想象导致的管理危机”， 鼓励更具创造性和创新型的航天技术和管理， 绿色工程则强调如何减轻产品、 过程和系统对环境的不利影响， 事实上 NASA 对项目成功的判定准则已明确包括对环境风险的控制；二是 NASA 对设计工程师在地质学、天文学、 人文科学方面的基本素养和基础知识的重视；三是关注航天软件规模和复杂性增长带来的技术和管理风险， 特别设置了不同深度的 2 门软件工程课程。

2.５ 满足个性化需求的自主在线培训该课程板块设计为学员可自行选择在任意时间（每周 7 天、 每天 24 小时） 自主开展的网上在线学习， 多数以网上公开信息资源或交互式数据库形态呈现， 也有很多其他板块面授课程的线上视频版本。

2020 年新冠疫情爆发后， 其他板块的很多课程都纷纷开发了线上视频版本， 即使没有线上视频本， 很多也都实现了线上授课随着 2020 年获得大规模在线培训模式的实施经验后， 预计该版块培训资源会更加丰富。

该板块提供的典型按需自主网上培训课程包括：1） APPEL 案例研究：一个可下载的书面案例图书馆， 重点是美国宇航局技术人员总结提炼的经验教训2） APPEL 虚拟项目管理挑战：关于计划／项目管理的热门话题的实时网络直播。

3） NASA 观看、 聆听和学习：APPEL 知识服务的 YouTube 版本4） 戈达德航天中心案例研究图书馆：一个关于 NASA 项目回顾总结、 NASA 工作人员上传书面案例的可下载图书馆5） 面向任务规划者和项目经理的 NASA 频谱管理简介：频谱管理在实现无线通信和遥感方面的重要性。

6） 轨道碎片缓减和再入风险管理：了解碰撞风险， 离轨和再入设计2.６ 计划 ／ 项目管理该板块培训内容非常丰富， 因为对计划和项目管理经理的能力培养是保证 NASA 项目成功目标—— — “更安全、 更快、 更省” 的重要保证， 主要包括采办、 挣值管理 （EVM）、 计划／项目管理实务、 计划／项目管理网络资源多个板块。

本文主要介绍采办和计划／项目管理实务 2 个板块的课程内容2.6.1 采购1） 项目经理的合同管理原则及实务：介绍NASA 项目全寿命周期涉及的所有阶段合同类型和流程2） 《联邦采办条例》 概述：联邦采办条例和NASA 采办增补项介绍。

3） 项目采办工作坊：项目采办实务练习介绍 NASA 收购／采购过程、 最优采购／采购策略、合同策划、 合同管理和项目实施2.6.2 计划/项目管理实务主要设置课程包括：高级项目管理和高级系统工程， 敏捷项目经理， 项目绩效评估， 项目成本估算， 复杂项目领导， 问题项目管理， 基于绩效的工作说明书， 项目管理和系统工程， 项目管理规划，项目策划分析与控制， 风险管理Ⅰ＆Ⅱ， 规划与成本控制， 项目成功的战略思考等。

该板块课程的特点是内容覆盖全面由于航天项目管理对于航天项目的重要性， 该部分的内容已相当成熟， 覆盖项目管理的全寿命阶段和所有主要工作项目鉴于项目管理的多数内容国内读者也已耳熟能详， 本文只简要介绍几个有特色的课程。

“复杂项目领导” 课程重点在于提升学员以下能力：异常变量设别， 复杂性评估和风险分析， 适当的控制和灵活性计划， 战略规划技术， 应对多用户、 多授权、 跨文化合作带来的复杂管理边界等“问题项目管理” 课程：定位由于技术、 计划、成本、 进度等各种原因导致项目延期甚至终止后再度启动的项目的管理。

该类项目管理的难点是没有通用的可遵循的原则， 因此该课程的内容非常特别， 课程的重点是识别、 分析并执行纠正措施内容包括：解读故障的早期预警信号， 评估项目现状和技术状态， 区分可恢复和不可恢复的项目， 制定可执行的恢复计划， 恰当的领导技巧， 设计适当的项目控制机制， 关注多方利益并管理其预期。

“项目成功的战略思考” 课程：定位于使用战略思维作为项目定义和管理的逻辑基础的概念和方法内容包括：解读战略思考要素；系统图方法；分析项目现状， 确定对战略目标的贡献；创建聚焦项目战略思考的愿景陈述；定义与战略目标相关的关键绩效参数；在战略背景下解释组织动态；使用系统思维创建战略决策模型；确定并实施相关的绩效指标；根据战略绩效评估项目结果；当一个项目无法实现其战略目标时， 评估可能的终止。

03APPEL 知识共享服务NASA 的知识共享主要体现在 APPEL 的知识服务网站上APPEL 知识服务网站提供的主要服务资源包括：1） NASA 政策和标准：提供到 NASA 技术标准、 科学和技术信息系统、 NODIS 数据库及技术报告服务器的搜索链接。

2） 论文和出版物：提供为数巨大的技术论文、技术专访、 技术期刊、 会议录及其他技术出版物的追踪和搜索3） 专家视角：NASA 专家群体分享几十年来NASA 的工程实践， 以及就热门话题的专家经验4） 案例研究：跨越深空、 深海领域工程师的实践案例分享， 通过案例研究提供极具价值的参考。

5） 知识分享工具：网站中提供更高效地收集和分享知识的工具、 资源和信息6） 经验教训系统 （Lessons Learned）：提供到NASA 总工程师办公室负责维护的著名经验教训系统 （LLIS） 的链接。

7） NASA 历史：遵循 NASA 作为一个国家机构尊重和宣传历史的优良传统， 对历史上 NASA 的重大计划、 成就、 信息提供检索和宣传APPEL 知识服务将来自计划／项目和 APPEL的系列课程和职业发展工具与首席知识官 （CKO）的关键知识共享和知识管理能力结合起来， 为NASA 创建一个全面的、 专门的知识资源。

APPEL 的关键目标是更好地满足发展 NASA技术团队的要求， 同时增强管理和共享任务成功所需的不同类型知识的能力秉承提供优秀培训课程和服务体验的传统， APPEL 知识服务为每个 NASA中心提供涵盖广泛学科的课程。

该学院还保持对知识管理的关注， 提供必要的信息和工具， 以促进NASA 机构内关键知识的识别、 获取和访问来自APPEL 和 CKO 的广泛的在线工具和材料， 在统一的 APPEL 知识服务网站上颇具特色， 综合了 2 个原始网站的所有关键方面。

04借鉴和启示NASA 工程培训由 NASA 总工程师办公室统一策划和实施， 其培训课程体系的完整性、 权威性，培训资源的丰富程度， 在线培训产品的开发速度方面在国际上都很超前， 值得我国航天在相关领域对标学习。

应指出， NASA 并无严格字面意义上的“质量与可靠性培训”， 但 APPEL 核心骨干课程却呈现显著的质量与可靠性特色原因也很简单，NASA 的最高工程目标就是“安全和任务成功”和“更安全、 更快、 更省”。

综合分析 APPEL 工程培训课程体系、 骨干课程及特色课程， 可为我国质量与可靠性技术和管理培训的体系策划、 培训产品开发， 在以下方面提供借鉴：1） APPEL 课程体系聚焦航天系统工程和项目管理两大支柱， 设置系统工程管理、 风险管理、 安全性与任务保证、 经验教训系统等核心板块和核心课程， 以“问题导向”、 “任务需求导向” 为抓手，紧盯技术发展， 研发解决工程质量与可靠性实际问题的培训产品， 其经验和导向可为国内质量与可靠性培训策划和特色课程开发提供重要借鉴。

2） NASA 在航天从业者所必备的基本知识和技能、 职业素养教育、 历史成就和经验教训、NASA 特色的安全文化和风险文化方面， 倾注资源开发了大量内容丰富、 理念先进的培训产品与国内仅限于或专注于技术或管理培训相比， NASA 工程培训对科学、 工程、 天文、 地质、 人文等“素质培训” 的重视， 值得我们借鉴。

3） NASA 工程培训系统的研发历史悠久， 在线培训产品丰富多样， 网上自主培训量大质优，2020 年新冠疫情后大量现场授课改为远程线上音视频或线上产品开发， 进一步提升了培训产品的丰富程度和培训实施的便利性。

而我国质量与可靠性培训囿于保密管理等原因严重受限于线下面授， 在新冠疫情常态化管控大背景下， 开发符合保密要求的线上质量与可靠性培训产品势在必行PD05借鉴和启示NASA 为加强面向其全体员工的工程培训， 设计了 APPEL 工程培训课程体系。

其骨干课程中的系统工程管理、 风险管理、 安全性与任务保证、 经验教训系统等， 与国内开展的质量与可靠性培训课程体系高度契合， 体现了质量与可靠性领域的关键技术发展动向和培训产品开发需求， 可为我国航天界开发质量与可靠性培训产品提供重要借鉴。

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