导语：深耕测绘教育，激发创新潜能！中国测绘学会教育工作委员会精心策划推出“测绘教育教学”专题栏目，为您带来了一系列关于测绘教育教学的深度论文。这些论文不仅汇集了最新的教学研究成果，还分享了众多实战中的宝贵经验和启示，为测绘教育工作者提供了切实可行的指导与参考。现在，就让我们一同深入研读，共同探索测绘教育的魅力与未来。

摘要：本文以武汉大学导航工程专业核心课程卫星导航原理为例，从教学目标和学情分析出发，阐述了课程建设的总体思路，重点围绕课程思政教学设计和教学方法进行探索；深度挖掘老一辈科学家为国奉献的家国情怀、几代北斗人攻坚克难与追求卓越的科学精神，以及对中国特色社会主义道路自信的政治认同感等思政元素；通过精心设疑、循循善诱等方式启迪学生思维，将专业教育与思政教育有机结合，融价值塑造、知识传授与能力培养为一体，课程思政效果显著，支撑了导航工程国家一流本科专业点的建设。

关键词：北斗卫星导航系统；新工科；导航工程专业；课程思政；卫星导航原理

在当代中国，培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是教育的根本问题。“立德树人、德育为先”是我国高等教育一贯遵循的基本原则［1-3］。本科阶段是学生世界观、人生观、价值观形成的关键阶段［4］，《高等学校课程思政建设指导纲要》明确提出：“落实立德树人根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂”［5-6］。传统的专业课教学往往侧重知识传授和能力培养，忽视了价值观的正确引导［7］。为深入贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和全国教育大会精神，教育部出台了一系列关于加快建设高水平本科教育、全面提高人才培养能力的指导意见和实施方案，并明确指出：“在构建三全育人大格局过程中，要着力推动高校全面加强课程思政建设，做好整体设计，在每一门课程中有机融入思想政治教育元素，形成专业课教学与思想政治理论课教学紧密结合、同向同行的育人格局”［8-10］。

导航工程专业是与北斗国家重大战略紧密结合的新工科专业，卫星导航原理作为专业核心课程与品牌特色课程，在导航拔尖创新人才培养环节具有举足轻重的地位［11-12］。如何深度挖掘课程中蕴含的思政元素，并在有限的课时内将专业教育与思政教育有机结合，将知识传授、能力培养和价值塑造融为一体，是课程建设面临的现实问题［13］。自主学习能力已成为21世纪人类生存的基本能力，更是创新人才必备的基本功。然而，专业课教学普遍存在内容较枯燥、概念较抽象、理论与实际联系不够紧密等共性问题。卫星导航原理课程也不例外，传统的单向式灌输教学法已不能引起学生的学习兴趣，激发学生的情感共鸣，影响了教学效果与质量［14］。因此，如何改革教育教学方法，在教与学的环节真正做到以学生为中心，激发学生学习兴趣和潜能也是专业课程建设面临的现实问题。

卫星导航原理是面向武汉大学导航工程专业开设的一门核心专业必修课程。开课学期为二年级下学期，课程学分为3；课程学时为52，其中理论课程学时为40，实践课程学时为12。课程的主要内容包括卫星导航系统的组成、卫星导航系统的工作原理、卫星导航定位的数据处理方法及卫星导航的应用等。在学习该课程前，学生已具备导航学、大地测量学等基础知识。

课程教学目标如图1所示，包括知识获得、能力培养和价值观塑造3个方面。通过这门课的学习，学生应了解卫星导航系统的发展、导航信号的结构、数据标准与协议，掌握卫星导航系统的组成及工作原理、导航定位数学模型和数据处理方法等知识，提升自主学习和解决复杂导航工程问题的能力，培养严谨务实的工作态度、追求卓越的科学精神，增强民族自豪感和家国情怀。

图1 课程教学目标

近年来，武汉大学导航工程专业备受学生青睐，学生规模持续扩大，目前已发展到90人。学生规模的扩大导致学生的素质和能力参差不齐，对教学适应性提出了挑战。一方面，学生在前3学期修完大类平台课后，首次接触专业核心课程，对专业知识的渴求度较高。但课堂上“低头族”“沉默族”现象普遍，学生活跃度较低。另一方面，在自媒体时代，学生的信息接触面广，且对国际政治、经济形势和社会问题关注度高。但是，处于成长阶段的大学生普遍缺乏思维的批判性，理想信念不够坚定，价值观易受冲击。

基于上述课程目标和学情分析，制定卫星导航原理课程的建设思路，如图2所示。课程组秉承以学生为中心的教学理念，在知识体系构建、课程思政、教学方法改革、实践教学等方面积极探索，为培养掌握卫星导航前沿技术、具备良好的人文素养和科学精神的导航拔尖创新人才奠定基础。

课程组主动对接北斗国家重大战略需求，积极走访调研用人单位需求，以专家论证等方式制定了课程教学大纲，并及时更新卫星导航前沿技术，构建了以北斗高精度导航定位为特色的课程知识体系；深度挖掘卫星导航原理课程教学内容中蕴涵的思政元素，提炼课程思政系列教学案例，将思政教育有机融入专业课程，打造沉浸式思政课堂。在教学方法改革方面，通过创设互动式教学环境、灵活运用信息化技术手段、建立多元化的考评体系，重塑教学形态，实现由以“教”为中心向以“学”为中心的转变。在实践教学过程中，不断拓展实践教学内容和平台，融合产教研优势资源，让学生在本科阶段提前体验科研、参与科研，并为其量身制定实践计划。

图2 课程建设总体思路

将每一堂课分为回顾、导入、新授、小结、思考5个环节。其中，导入环节精心设疑，抛出问题；新授环节师生互动，探究问题；小结环节类比联想，解决问题。教学过程穿插提问、板书、动画、视频等环节，通过举例、对比等形式，将专业教育与思政教育紧密结合，将价值塑造、知识传授与能力培养融为一体。

如在讲授“北斗三步走发展战略”这一知识点时，首先抛出系统建设面临的3大困难和挑战：频率资源缺乏、没有自己的原子钟和芯片、境外限制中国布站[1]，如图3所示。如何解决这些“卡脖子”的问题，通过设问，激发学生的学习兴趣和求知欲。引导学生进行探究式学习和讨论，引出我国科学家攻坚克难的创新举措：以陈芳允、孙家栋等为代表的老一辈科学家凭借精湛的技术设计，巧妙地提出了地球同步轨道+地球倾斜同步轨道+中圆地球轨道形成的混合星座，以及星间链路等创新思路（如图4所示），探索出了一条从无到有、从区域到全球的三步走发展战略，实现了北斗三号所有部件和核心器件全部国产化。通过再现真实情景，激发学生情感共鸣。借此，勉励同学们要立志学好本领，面对困难不要退缩，要迎难而上，激发学生自主创新与科技报国的热情。

图3 问题导入

又如在讲授“卫星导航系统组成及其服务性能”这一知识点时，通过对比与举一反三的教学方式，帮助学生理解知识点。相比于欧美国家的卫星导航系统因受政治和经济方面的制约，原定的发射计划屡次受阻，故障频发，而我国北斗卫星导航系统在不到3年的时间内，以零失误率、月均1颗星的速度，创造了世界卫星导航系统组网发射的新纪录，具体相关内容如图5所示。我国北斗卫星导航系统组网工程自启动以来，在全国范围内先后调集了400多家单位、30余万名科技人员参与研制，使全世界领略到了社会主义中国集中力量办大事的硬核实力。北斗的成功是党和国家调动千军万马干出来的，是工程全线几十万人团结一心拼出来的，是广大人民群众坚定支持共同托举起来的［7］。借此，勉励同学们要坚定中国特色社会主义道路自信。

图4 思政教学案例一

图5 思政教学案例二

此外，利用课前或课间休息时间播放主题宣传片《中国的北斗，世界的北斗》，让同学们切身感受到北斗是国家战略，是国之重器，增强学生的民族自豪感。宣传片中北斗以服务全球、造福人类为宗旨，彰显了我国作为世界大国的使命与担当。借此，勉励学生扎根祖国大地，心系民族复兴，培植其家国情怀和使命担当。

遵循启发引导、循序渐进、促进发展的原则，采取小班授课、小组研讨、一对一辅导相结合的教学模式，灵活运用启发式、情景案例、问题研讨式等教学方法，引导学生自我管理、主动学习，激发学生求知欲，提高学习效率。对于一些相对抽象的概念，如周跳、模糊度固定、卫星运动轨迹、载体姿态角等，通过类比法、多媒体图片和动画演示，呈现直观效果，引导学生举一反三、理论联系实际，增强学生对相关知识点的理解和吸收。对一些较为复杂和灵活的问题，如导航定位模型中的参数化、数学相关性、故障诊断与分析等，采用任务驱动和问题研讨教学法，让学生各抒己见，互相启发，激发学生学习的好奇心和求知欲，活跃学生思想和课堂气氛，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。

在与学生互动方面，采用线上和线下相结合的方式，利用“雨课堂”“微信”“QQ群”等互联网新媒体和教学平台，营造自由、开放的学习氛围，调动学生互动的主动性和积极性，帮助授课教师精准、科学、宏观地了解教学全局，提高教学质量。在考评方式上，改变过去单一的期末考试模式，建立“态度+知识+能力+价值观”的学业评价体系，更加灵活、客观地反映学生对课程教学目标的达成情况。学生评教普遍反映授课老师重视互动、课堂氛围轻松有趣、思维清晰、深入浅出。

为顺应我国北斗卫星导航系统、自动驾驶、人工智能等国家重大战略对导航人才迫切需求，武汉大学于2012年在我国普通高校中率先设立导航工程本科专业。导航工程专业是与北斗国家重大战略紧密结合的新工科专业，专业本身蕴含丰富的思政元素，如家国情怀、北斗精神、社会主义制度优势等。但如何准确提炼思政教学案例，并将其有机融入专业课程，对于专业课教师有一定难度。为了解决这一问题，武汉大学成立了课程思政中心，由马克思主义学院的思政课教师为专业课教师提供一对一的指导。此外，刘经南院士等专家亲自辅导。经过不断努力，目前已建成了以卫星导航原理为代表的一批思政效果显著的专业课程，推动形成了专业课教学与思政课教学紧密结合、同向同行的育人格局。相关成果获湖北省教学成果一等奖和卫星导航定位教学成果特等奖各1项，支撑了导航工程国家一流本科专业建设，培养模式与教学方法被武汉理工大学、北京建筑大学、安徽理工大学等高等院校借鉴和采纳，发挥了辐射示范作用。

需要注意的是，导航工程专业的不同专业课存在同质思政教学，因此如何进行顶层设计、将思政元素合理、准确地分解到不同专业课程教学中，并提升思政元素准确性、输送价值观一致性，进而做到专业课育人的环环相扣与润物无声尤为重要。

此外，卫星导航技术的发展日新月异，课程知识体系及其蕴含的思政元素需要不断更新与拓展，应及时将精密单点定位（PPP）、网络RTK、广域实时精密定位等国际前沿科研成果更新到讲义和教材中，保证课堂教学的先进性和新颖性，拓展卫星导航原理课程教学的深度与广度。

参考文献：略