卫星导航原理及应用课程思政教学探索

孙源

摘  要 围绕国家课程思政的建设目标，深入挖掘卫星导航原理及应用课程教学中的思政元素，分析价值塑造、能力培养和知识传授等方面的融合点，在传授专业知识的同时，培养学生的科技强国意识、大国工匠精神以及实践创新内驱力。

关键词 卫星导航原理及应用;课程思政;立德树人;信息化教学平台

中图分类号：G641    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）20-0090-03

Exploration of Ideological and Political Education in Course of Principles and Applications of Satellite Navigation//SUN Yuan

Abstract With the goals of national construction of ideological and political education in curriculum， this paper deeply excavates the ideological and political elements in the course of Principles and Applications of Satellite Navigation， analyzes the integration points of value shaping， ability training and knowledge transfer， and culti-vates students’ awareness of being a powerful country in science and technology， spirit of a great country craftsman， and internal drive for practical innovation while imparting professional knowledge.

Key words principles and applications of satellite navigation; ideo-logical and political education in curriculum; morality education; in-formation teaching platform

0  前言

2020年6月，教育部印發《高等学校课程思政建设指导纲要》，强调要把思想政治教育工作贯穿人才培养的全过程，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，提高高校人才培养质量，开创我国高等教育事业发展新局面[1]。高校课程思政建设对专业课程的改革和教学提出新的要求，因此，在专业课程教学过程中融入思政教育内容，将价值塑造、能力培养和知识传授有机结合，是落实国家高等教育立德树人根本任务的关键环节。

“卫星导航原理及应用”是电子信息类专业的核心课程之一，课程内容与我国“北斗”卫星导航系统工业化和产业化的发展密切相关。近年来，随着卫星技术和空间科学技术的快速发展与应用普及，卫星导航已经在电力、测绘、城市管理、物联网、自动驾驶、信息化战争等民用和军用领域扮演日益重要的角色。作为国家的战略性空间基础设施，卫星导航系统的建设对展现国家综合实力、保障国防安全意义重大[2]。随着全球卫星导航系统特别是我国自主建设的“北斗”卫星导航系统的快速发展，行业对卫星导航人才的需求也愈发迫切。作为一门专业核心课程，“卫星导航原理及应用”可以让学生掌握最新的行业发展动态、学习卫星导航知识以及其他导航学科相关知识的基础，为我国卫星导航产业的发展培养人才。

然而，由于“卫星导航原理及应用”课程教学中普遍存在重专业性和技术性能力培养的问题，专业知识与思政教育内容往往结合度不高，容易忽略专业课程中思政教育的重要作用。考虑到“卫星导航原理及应用”课程具有极强的民用价值和军事意义，因此，深入挖掘“卫星导航原理及应用”课程教学中的思政元素，将思政教育融入和贯穿到专业课程的讲授中极为必要。

本文结合“卫星导航原理及应用”课程内容，开展课程思政的教学探索，详细设计课程思政育人目标，深入挖掘课程内容中的思政元素，研究课程思政教学实施方法，探索立德树人和课程思政在该课程教学中的科学途径和有效方式。

1  课程思政育人目标

课程思政育人目标是课程思政教学的重要依据。结合“卫星导航原理及应用”课程内容和教学方式中蕴含的思政元素，引导学生树立正确的理想信念和社会价值取向，具体包括：通过了解卫星导航的发展历史、现状和未来发展趋势，激发学生的学习兴趣，树立“四个自信”，增强学生的科技强国意识;将课程专业概念和思政元素结合，加深学生对专业概念的理解，培养学生严谨的大国工匠精神;将基础理论和实物实验教学相结合，通过解决实际的工程问题，提高学生的实践创新内驱力。

1.1  提高学生科技强国意识

结合卫星导航技术领域现实性强的特点，在课程教学中着重凸显卫星导航在未来民用领域产业化和未来军用领域信息化战争中的重要作用，对卫星导航的发展历史、现状和未来发展趋势进行深入阐述。通过回顾我国如何在国外长期严密技术封锁的情况下克服重重困难，自主完成“北斗”卫星导航系统战略空间基础设施建设的伟大历程，激发学生的家国情怀，树立“四个自信”。与此同时，在近期全球经济形势低迷、贸易战阴霾笼罩的背景下，让学生认识到我国“北斗”卫星导航技术与国外先进水平在通信、芯片、精密原子钟等核心科技领域还存在差距，提高学生科技强国的政治意识和使命感，引导学生立志努力成为担当民族复兴大任的时代新人。

1.2  培养学生大国工匠精神

大国工匠精神的基本内涵既包括敬业、精益、专注、创新等方面的内容，也包括以人为本的科技观[3]。“卫星导航原理及应用”为培养学生大国工匠精神提供了丰富的思政素材。一方面，卫星导航系统建设本身就是展现大国综合实力的重要基础设施，目前运行的主要卫星导航系统为美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的“伽利略”系统以及中国的“北斗”系统，唯有不断加强自主研发能力和技术创新，才不会被“卡脖子”，才有可能占据未来信息化战争的制高点。另一方面，随着卫星导航应用的不断深入，对卫星导航系统的精度、完好性、连续性、可用性等性能指标提出更高的要求，尤其是在民航、自动驾驶等生命安全领域。课程教学在弘扬工匠精神的同时，也需要培养学生树立科学技术为民所享、为民所有、为民所治的“以人为本”的科技观。

1.3  提高学生实践创新内驱力

“卫星导航原理及应用”是一门实践性很强的专业课程，将理论与实践紧密联系，培养学生的实践创新内驱力，是课程培养的关键环节。课程通过团队协作的方式，给学生布置卫星导航仿真实验和实物实验作业对基础理论进行验证和分析，深刻理解课本知识点和实际应用情况下的差异，并唤起学生的好奇心和求知欲。在实践过程中，探讨影响卫星导航性能关键技术突破的难点和实际应用场景的痛点，对比“北斗”卫星导航与GPS在相同实验条件下的性能差异。并通过研讨式课程教学方法，对场景特点进行建模和分析，提高“北斗”卫星导航系统实物实验的定位精度。通过这些课程实践项目的训练，提高学生的动手能力、团队协作能力、分析问题和解决问题的能力以及实践创新内驱力，引导学生做奋斗者与创新者。

2  思政元素的挖掘與融合

挖掘课程内容与思政的融合点，是开展课程思政建设的重要前提。一方面，“卫星导航原理及应用”作为一门系统性学科，课程内容非常丰富，为思政融合点提供了丰富的素材;另一方面，由于该课程具有专业概念多、公式推导复杂、实践动手能力要求高等特点，给思政元素的挖掘与融合带来较大挑战。

结合“卫星导航原理及应用”极强的民用价值和军事意义，本着立德树人的思政教学目标，通过合理的教学设计，深入挖掘课程教学中的思政元素与融合点。通过将课程知识点与思政元素有机融合，加深学生对课程专业知识理解的同时，增强课程思政教学的效果。“卫星导航原理及应用”课程知识点与思政元素融合的部分示例如表1所示。

3  课程思政教学实施探索

为了提高“卫星导航原理及应用”课程思政建设的有效性，以价值塑造、能力培养和知识传授等方面的有机融合为出发点，采用丰富课程教学方法、科学安排教学内容、建设课程思政信息化教学平台等措施，进行课程思政教学实施探索。

3.1  丰富课程教学方法

课程教学方法是决定最终教学效果的关键环节，然而课程思政的引入可能会占用一部分专业教学的课时。为了平衡课程思政和专业教学内容，教师需要积极改进当前以线下和课内教学为主的课程教学模式，通过采用线上与线下、课内与课外相结合的模式，保证课程的教学效果。例如，在线上课程平台上，上传教学课件、PPT、教学视频、仿真环境和作业评价规范等，通过规范线上教学流程，提高学生的学习效率。同时，线上线下相结合也提高了学生的信息化素养。

课外方面，通过运用启发式教学方法，布置课外调研作业，让学生对我国“北斗”和美国GPS的区别进行调研和分析，引导学生从国情和时政的角度出发，思考和讨论差异背后的原因。例如，我国在精密原子钟被国外封锁、地面布站受国土限制的条件下，在GPS系统设计方案的基础上做了哪些改进和创新？我国如何充分利用后发优势，完善星座设计，保证“北斗”导航定位服务性能？等等。

3.2  科学安排教学内容

“卫星导航原理及应用”的课程教学内容既要抓原理教学，也要抓应用实践。结合本课程具有现实性强、理论推导复杂、实践动手能力要求高等特点，教学内容兼顾理论教学和实践教学两部分，培养学生扎实掌握专业基础理论知识和实操能力[4]。通过“科研反哺教学”，让学生了解国际上行业应用和前沿技术发展的最新动态，系统地掌握卫星导航定位的基本原理和概念、卫星导航系统误差分析方法等。在掌握专业理论知识的基础上，利用斯坦福大学开源的卫星导航MATLAB仿真工具，自行设计导航仿真实验。同时，课程通过为学生提供Novtel多星座卫星导航接收机设备等实物实验条件，以3～4人为一小组，开展课外实践教学，保证学生实验的有效进行。在课内就实验中的现象和解决方案进行头脑风暴，并对学生各自的想法进行课外实践，在加深学生对卫星导航原理和应用的理解与认识的同时，提高学生的动手能力以及分析解决实际问题的能力。

3.3  建设课程思政信息化教学平台

“卫星导航原理及应用”蕴含丰富的课程内容和思政资源，但是目前还没有形成体系。通过构建课程思政信息化教学平台，集合众人之力，是“卫星导航原理及应用”课程思政建设的有效途径。通过构建课程思政信息化教学平台，不同高校的教师和学生能够将各自收集的课程思政元素进行整理和上传，包含但不限于人物事迹、时政要领、课程知识和思政的融合点等。并通过设立由教师和专业科研人员组成的评审组委会，从立德树人的角度对相关资源进行审核，最终实现优质课程思政教学资源的信息化资料共享。

同时，将课程思政融入教学评价体系，学生在通过思政平台学习素材的同时，也可对授课教师的教学进行专业维度和思政维度的教学评价，以评促建，在“卫星导航原理及应用”课程教学中形成正反馈，最终实现“知识传授与价值引领相结合”的课程目标。

4  结语

“卫星导航原理及应用”是一门具有极强军民融合背景的系统性课程，蕴含丰富的思政资源。结合该课程的教学内容，设计课程思政育人目标，深入挖掘课程思政元素，探索课程教学方法、教学内容安排、课程思政信息化教学平台建设等教学实施途径，本着立德树人的思政教学目标，在进行专业知识教学的同时，着力培养学生的科技强国意识、大国工匠精神以及实践创新内驱力，为我国卫星导航产业发展以及国防信息化建设输送复合型人才。■

参考文献

[1]孙志伟.理工类专业课程开展课程思政建设的关键问题与解决路径[J].思想政治课研究.2019（1）：93-97.

[2]寇艳红.GPS原理与应用[M].2版.北京：测绘出版社，2007.

[3]花有清，楼蔚松，应一镇，等.课程思政理念下的电工实训教学改革[J].湖北农机化.2018（7）：41-42.

[4]李厚朴，边少锋，纪兵，等.“卫星导航原理及应用”课程改革实践[J].电气电子教学学报.2018，40（2）：22-24，65.