思政引领天文导航课程教学改革

马辛 　付丽莎　宁晓琳 　房建成

［摘 要］天文导航是一门具有国防特色的仪器科学与技术学科专业课。文章从牵住思政“牛鼻子”出发，针对天文导航课程的思政元素剖析与提炼、课程思政与课程专业知识有效融合两个问题，借“双一流”学科建设的东风，以专业课程教学改革为抓手，设计了科学真理的无限追求、文化自信与家国情怀、科学仪器对科学的推动作用、学科发展历程、优秀人物故事五个特色课程思政教学环节，将思政教育与专业理论有机结合，并从大纲调整、教材建设、教学模式、社会实践、团队建设、评价考核等方面提出改革方案和实施路径，为贯彻落实思政教育与专业课程的有效融合提供北航思路，为培养可堪大用、能担大任的新时代青年贡献北航力量。

［关键词］课程思政；天文导航；教学改革；人才培养

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）17-0104-04

当今世界正经历百年未有之大变局。站在“两个一百年”奋斗目标历史转折点，面对国内国外“两个大局”，立足中华民族伟大复兴千秋伟业，北京航空航天大学（以下简称北航或我校）天文导航课题组充分响应祖国号召，牢记立德树人根本任务，深入思考和理解“培养什么人，怎样培养人，为谁培养人”这一教育根本问题，着眼于自身实际，对所教授的天文导航专业课程进行教学改革。

天文导航课程是仪器科学与技术、导航制导与控制等专业的专业选修课。天文导航技术起源于航海、发展于航空、辉煌于航天。在当前课程思政全程育人、全方位育人背景下，天文导航课程课思政教学改革主要面临以下两方面问题：一方面，如何剖析与提炼天文导航课程的思政元素；另一方面，如何将课程思政有机融入课程专业知识的讲授与学习中，以在学生心中厚植爱国情怀，传承“两弹一星”精神、载人航天精神、探月精神等系列航天精神、树立“空天报国”的北航精神与“爱国创新奉献”的陀螺精神，培养学生早日成长为担当民族复兴大任的时代新人，最终为国家培养更多航空航天领域德才兼备的高层次人才，“为党育英才、为国铸重器”。

一、抓住“牛鼻子”，思政引领专业核心课程改革

作为国防院校工学专业课程，天文导航课程不仅承担着教授导航领域基础知识与前沿技术的任务，而且承担着帮助学生树立正确的世界观、人生观、价值观的责任。天文导航技术是以已知准确空间位置的自然天体为基准，通过天体测量仪器被动探测天体位置，经解算确定测量点所在载体的导航信息。天文导航因其具有自主、误差不随时间积累、精度较高的特点，成为舰船航海、远程战略导弹、深空探测、人造地球卫星的一种重要导航手段，而这也是美、俄等军事强国致力发展天文导航技术的重要原因。随着我国航天和国防技术的发展，尤其是载人航天、月球探测和深空探测等重大专项的实施，航天部门迫切需要掌握航天器自主天文和组合导航技术的专业人才。

天文导航是一门专业性很强且具有多学科交叉融合特点的前沿技术。天文导航课程要求学生了解天文导航的基本概念，掌握天文导航的基本原理和基本方法，能够利用天体观测完成位置解算。在课程的教学过程中，通过各个教学环节培养学生建立导航的基本概念，掌握基本的导航坐标系和时间系统，了解导航天文学的基础知识，学会利用太阳和其他天体观测计算载体位置。

近年来，我国航天和国防事业飞速发展，“嫦娥”揽月、“北斗”组网、“天问”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰，一系列航天科技成果令世人瞩目。然而我国航天和国防水平与世界顶尖水平仍有一定差距，当前正处于“船到中流，人到半山”的关键时期，随着一系列载人航天、月球探测和深空探测等重大专项的实施，航天和国防部门迫切需要掌握自主天文和組合导航技术的高层次人才。作为天文导航课程教师，我们深刻意识到把爱国情、强国志、报国行融入专业课程教学的重要意义。为此，要抓住思政教育这个“牛鼻子”，切实做好课程改革，培养学生求真唯实、钻研到底、敢为天下先的科学探索精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当，着力培养出“德才兼备，以德为先”、有志气、有骨气、有底气的时代新人。

二、用准“药方子”，剖析凝练专业领域思政元素

天文导航作为极具国防特色的一门专业选修课，具有非常明确的红色思政元素，为实现课程思政教育的良好教学效果，教师深入挖掘本课程所蕴含的课程思政教育元素。本课题组在教学过程中对以下五个思政元素进行了挖掘及应用。

（一）科学真理的无限追求

在天文导航课程第六章“轨道动力学”部分，以探究天体和航天器运动规律为主线，带领学生从天文学发现的视角探索天体的运行规律。天体运行规律是人类最早认识天体和探索宇宙的核心研究内容。中世纪，为了防止教会的迫害，哥白尼日心说的观点只在小范围内传播，直至哥白尼临死前，以日心说为核心观点的《天体运行论》才正式出版。作为哥白尼坚定的追随者，布鲁诺更进一步指出，地球虽然不是宇宙的中心而只是一个普通的行星，但是太阳也不是宇宙的中心，而只是一颗普通的恒星，这些理论使布鲁诺被教会烧死在火刑柱上。布鲁诺不畏火刑，坚持真理，为科学的发展做出了贡献。1601年，天文学家第谷去世前，无私地把一生积累的全部天文观测资料传给了他的青年助手、德国天文学家开普勒，开普勒利用第谷留下来的全部资料以及自己观测的实际天象，用数学的方法开始研究天体运动的规律，确定天体运行的轨道。第谷的观测和研究持续了21年，开普勒的接力观测研究也长达20年，最终开普勒发现了行星运动的三大规律。可见，科学研究是一件艰苦卓绝的事情，需要无私奉献、坚韧不拔的精神，更需要一代人接一代人的不懈努力。通过天文学历史中天体运行规律不断清晰的过程，可让学生树立正确的宇宙观，学习并继承科学家认识宇宙过程中所产生的科学精神和科学思想，让学生体会到科学规律是一代又一代科学家通过不断质疑、探索、求证而获得的，激发学生参与科学探索的创新精神。

（二）文化自信与家国情怀

在课程教学过程中，重点讲述中国在天文学和天文导航科学史上的贡献。通过学习中国古代天文导航发展史，了解从西汉《淮南子·齐俗训》“夫乘舟而惑者，不知东西，见斗、极则寤矣”到明朝郑和七下西洋使用牵星图的导航精度达到2.5°等知识，学生能深刻认识中国古代天文导航技术的辉煌成就，传承民族精神，弘扬民族气节。此外，通过学习天文导航技术在我国远程战略导弹、深空探测、地球卫星、载人航天等重大工程中的应用，激发学生对天文导航课程的学习兴趣，树立远大的理想抱负，以爱国热情点燃科研和事业激情，传承航天人的传统航天精神、“两弹一星”精神、载人航天精神、北斗精神、探月精神等，为党、为国家培养航天和国防急需的具有家国情怀的红色工程师。要在强调知识性的同时，注重价值性引导；在充分满足学生对知识的渴求的同时，加强价值观教育。

（三）科学仪器对科学的推动作用

紧密结合仪器科学与技术一级学科的特点，让学生在天文导航课程中深入了解科学仪器对天文学发现的重要作用。1609年底，天文学家伽利略发明了望远镜，观察到月球的高低不平、发现了木星的4颗卫星，开辟了天文学研究的新篇章。由此可以让学生从实际的天文学例子中了解科学仪器在科学研究和发现中起到的至关重要的作用，让学生深入了解人类在认识宇宙过程中所产生的科学思想与科学方法。同时结合前沿技术和生活实际，简要论述当代各种仪器对工业发展和人类生活的推动作用，保证所教授内容的科学性、丰富性，要确保不同类型的学生都爱听爱学、听懂听会。

（四）结合学科发展历程和导航历史，介绍世界导航史的中国贡献

结合北航仪器科学与技术学科的发展史，讲述我国惯性器件的发展史。北航仪器科学与技术学科的发展史就是一部我国惯性器件的发展史。1952年建校伊始，北航即在国内创立第一个航空陀螺惯导专业，之后相继获评我国首批博士点、首批国家重点学科等，获批惯性技术唯一国家级重点实验室，2017年在“双一流”学科评估中被评为“A+”。惯性技术是北航仪器科学与技术学科的根本，承载着北航“永恒的陀螺精神”，是践行课程思政建设的一面旗帜，在空白中开创、在困难中坚守、在机遇中突破，三代北航人践行了“永恒的陀螺精神”。教学团队在天文导航方向经过近二十年的科研历程，通过天文导航科研发展中的小故事活跃课堂气氛，传递爱国情怀，培养求真求实的科学精神。让学生充分体会抓住机遇、不畏艰难、勤于思索、坚持不懈等精神对科研工作的重要意义，并引导学生“明大德、知大势、立大志、干大事”，树立“空天报国”的北航精神、“爱国创新奉献”的陀螺精神。

（五）优秀人物故事

要让学生从心底接受专业课程的思政元素，感受航天精神的魅力与情怀，必须注重启发式教育，引导学生发现问题、分析问题、思考问题，这就需要教师会讲故事、讲好故事。要想在专业课程中融入思政元素，充分挖掘专业课程中的思政教育资源，就要充分发掘航天技术领域及仪器学科内优秀人物案例，不仅教师要讲，还要组织学生讲；既要有惊涛拍岸的声势，又要有润物无声的效果。作为军工国防院校，我校在航空航天和导航制导控制领域人才辈出，既有国家干部、科研工作者，又有大学教授和企业精英。讲好优秀校友的成功成才、创新创业经历，为学生树立一个个鲜活的人生榜样，让学生感受奋斗的力量，学习优秀校友的高尚品德和精神气质。

三、拓宽新路子，使专业教育与思政教育深度融合

专业课程思政教育是在教好专业知识的前提下进行科学思维的培养，因此，教师教给学生的不应只是简单的思政元素或抽象的概念，而应是观察世界的中国立场、中国观点和中国方法。高质量的课程思政教育要善于抓住重点、盯住痛点、讲出亮点，创新教学方式方法，给学生留下深刻的学习体验。

（一）大纲修订

开设天文学基础通识课，以天文导航为课程核心，以航天器天文导航原理及方法、卡尔曼滤波与组合导航课程为延伸。结合人类认识宇宙的过程设置多个章节，学习人类如何认识宇宙、利用宇宙，感悟其中问题的提出、分析、解决方法与科学精神。后续辐射惯性导航、卫星导航等课程，打通导航技术系列课程思政内容，形成导航系列课程思政资源库。

（二）教材建设

教材是专业教学内容和课程思政的重要载体。天文导航课题组以教材建设为抓手，修订2006年出版的《天文导航原理及应用》教材，将天文学家探索宇宙的科学精神和方法、中国天文学历史、行业专家服务祖国和献身航天事业的优秀事迹融入教材内容，强化教材的意识形态和价值观取向，打造具有课程思政特色的精品教材。

（三）主题讨论

为全方位体现课程思政理念。制作了丰富的多媒体教学辅助材料，例如《宇宙和天体》《天体视运动》《天文导航的历史与发展》《深空探测与天文导航》等，通过微博、微信、短视频平台等进行宣传和科普。用新颖的教学模式激发学生的学习兴趣，在帮助学生理解学习内容的同时通过介绍我国重大航天工程，提升学生的民族自信心和自豪感。在主题讨论中，结合国际形势，围绕社会科技热点问题开展讨论，指导学生搜集国内外相关文献，将国内外技术发展状态进行综合对比，在教师指导和问题启发下，实现理念认同和价值观趋同，初步实现课程思政育人效果。主题讨论环节不仅要注重一般性的品德要求，更要强调理想信念；不僅要注重个性化的表达，更要强调党的教育主张；不仅要同国际接轨，更要强调中国特色。

（四）社会实践

在专业课程中融入思政元素应该是全方位的，要充分整合各类资源，“聚四方之气，借八方之力”，确保融入式、嵌入式、渗入式教育。为此，可以通过课程实践积极开展第二课堂，例如参观北京天文馆、中华航天博物馆、北航航空航天博物馆等科普场馆，并联合北斗巡星会等北京高校天文社团联盟、学生社团等，通过参观、外出观星等实践活动，多角度理解天文学和航天器的基础知识、培养科学研究的基本思想和精神，弘扬科学文化和民族精神，培养德才兼备的人才。

（五）团队建设

“欲人无疑，必先自信。”信仰和信念必先在教师心中扎根，才能在学生心中开花结果。要想落实好思政课程改革，必须打造一支可信、可敬、可靠、乐为、敢为、有为的强有力的教师队伍。在团队建设方面，课题组邀请我国航空航天领域、导航领域的知名专家来校举办讲座，聘请他们作为课程兼职教学团队成员，完善学生的知识结构、开阔学生的眼界、帮助学生树立远大的人生理想。培养博士后或博士研究生助教，加强教学人才储备。在建设教学团队的同时，教师自身素养的提高也是课程思政的重点，教师要善于从政治的高度看问题，自觉用习近平新时代中国特色社会主义思想武装头脑，在大是大非面前保持政治清醒。一方面，通过参加全国航空航天类课程思政教学改革论坛等课程思政教学改革研讨会和教学培训，学习其他教学名师课程思政教学改革和课程建设的宝贵经验，提升教学团队整体思政教育教学水平；另一方面，注重教师立德树人、培根铸魂教育理念的入脑入心和思政教育能力的提升，培育家国情怀，让教师心中装着国家和民族，在教学实践中关注时代、关注社会，有意识、有计划地积累和储备科学史和传统文化知识，并使其与思政课程的显性教育协同合作，保障中华文化、北航精神、团队文化的传承。

（六）评价模式

改进考核方法，可采用提交我国相关专业发展开放性问题大作业和调研报告的方法，达到教学相长的目的。引入“育德效果”的测试点，通过多元化的考核方式全面考查学生在整个学习活动中表现出来的专业知识、职业能力、职业素养和职业道德，彰显综合素养课程和专业课程的育人价值。

四、结束语

教育兴则人才兴，教育强则国家强。作为基层高校教师，我们应时刻牢记立德树人根本任务，明确“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这个根本问题，将思政教育贯穿高校教育教学全过程，守好高校意识形态教育这个重要阵地。课题组以天文导航这门具有科学和国防属性的课程的教学改革为落脚点，坚持“德才兼备，以德为先”的育人导向，注重培养学生的科学探索精神和科技报国的家国情怀，让学生心怀“国之大者”，走好“报国之路”；同时，在教育教学中融入科学真理的无限追求、文化自信与家国情怀、科学仪器对科学的推动作用、学科发展历程、优秀人物故事五个重要的课程思政元素，并从课程大纲的调整、教材建设、教学模式、社会实践、团队建设、评价考核等各个环节实现课程思政的有效融合，为提高课程思政教育质量、学生长远发展提供新思路，为实现中华民族伟大复兴中国梦培养可堪大用、能担大任的栋梁之材贡献力量。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 张烁.把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[2] 王文文.充分发挥大学物理公共课程的育人功能[J].中国高等教育，2019（6）：48-50.

[3] 高宁，张梦.高校“课程思政”建设中的主要矛盾及解决思路[J].北京教育（高教），2020（3）：43-45.

［责任编辑：刘凤华］