[出处] 教育教学论坛_2022年第28期

王鼎杰，张洪波，吴 杰

（国防科技大学 空天科学学院，湖南 长沙 410073）

引言

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出：“要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。”如何打破长期以来思想政治教育与专业教育相隔绝的“孤岛效应”，将立德树人贯彻高校课堂教学全过程、全方位、全员之中，推动思政课程与课程思政协同前行，构筑育人大格局，是新时代我国高校工作的重要任务之一。高等教育发展水平代表着一个国家的教育发达程度、科技创新实力和科学文化水平，是实现我国创新型国家战略的重要支撑。建设创新型国家的关键因素在于塑造一大批具有创新能力的人才，尤其是具有科研创新潜力的本科生。相应地，本科生专业课程教学应强调对学生创新和实践能力的培育，即培养学生发现问题、独立获取知识、运用所学知识解决问题的科研能力。因此，在传授基础理论、专业知识和技术体系的基础上，本科生专业课程教学如何有效地将主动探索创新能力培育与课程思政、价值引领有机联系，是当前高等院校专业教育教学所面临的重大挑战。

一、课程教学存在的问题

“飞行器导航原理”课程针对航天器、航空器、导弹和运载火箭等飞行器应用场景，主要讲授导航基础理论和专业知识，向学生传授科学研究方式和方法，培养和塑造学生科研创新能力和精神。然而，当前课程教学在学生研究和创新能力的培育、价值引领等方面难以达到预期目标，课程教学过程存在以下问题。

1.教学内容偏重专业基础知识，思政元素较为匮乏，而仅有的思政元素与专业知识的结合较为机械、生硬，存在“为思政而思政”的情况。

2.教学方法单一，依然以教师课堂“灌输式”讲解专业和思想政治理论知识为主，缺乏对学生主动实践意识和创新思维的培养，无法有效激励学生运用所学知识解决实际问题，以及运用马克思主义思想武器认识世界。

3.教学条件有限，现有的飞行器导航试验系统无法满足学生理论学习和创新创造的实践需求，且课程思政不能忽视实践教育环节的重要意义。

4.教学评价和考核方式不合理，考试或报告并非评估学生思想政治教育受益与否的最佳方式，也无法考核学生应用能力和创新能力。

这些问题主要由两方面原因造成：一是教师在教学过程中仍以基本理论讲解为主，缺乏对学生实践动手和创新思维的培养，甚至个别教师授课内容仅局限于课本已有基本理论，不涉及最新研究成果和技术。长此以往，学生虽然掌握了大量理论知识，但是并不知道如何学以致用，缺乏对导航技术最新进展的了解。二是本科生课程思政教学体系建设中教师思想政治教育能力与课程要求之间的显著差距。专业课程价值观引领的实现，需要教师具备知识、技能、师风师德等多层面的素质和能力，需要教师讲好专业问题的来龙去脉、技术的需求牵引、知识背后的底层逻辑、专业内容与传统文化或哲学思辨的内在联系、专业相关时事热点问题辩证全面的认识分析等一系列真正能够影响学生认知和实践的复杂问题。

二、思政元素与专业知识点有机结合的教学设计

在“飞行器导航原理”课程设计上，要保证基础性、理论性和应用性的结合，同时考虑技术发展的可能性和前沿性，从而及时更新和调整教学内容，充分发挥课程教学在学生知识技能培养中的核心作用。在教学实践内容设计上，要及时吸收最新科研动态和科研项目成果，开展开放性实验课题和翻转课堂专题汇报讲座，鼓励学生积极主动参与。对专业课程核心教学内容进行取舍，有机融入课程思政元素，有针对性地进行教学设计，形成思想政治教育内容与专业知识点有机结合的教学资源库。在实施思政元素与专业知识点有机结合的教学设计过程中，需要注意以下关键点。

（一）以极大提高学生科学素养为原则

本课程的主要内容是飞行器的导航原理，核心关键词是导航。导航技术，顾名思义即获取时空信息的技术。本课程侧重于讲解物理概念、公式推导思路及公式后面隐藏的物理意义，将时空相关概念上升到哲学高度，引发学生深入思考，例如，不是测量而是定义真空中的光速、最高精度时钟计量宇宙年龄误差不到1秒。精确的时空测量是现代科学技术的基础，通过导航知识群的讲授和串联进一步提高学生科学素养，将相信科学、尊重科学、热爱科学的意识镌刻在学生的灵魂深处。

（二）弘扬马克思辩证唯物主义

马克思辩证唯物主义是科学的世界观和方法论，也是人类认识世界和改造世界的有力工具，充分体现在人类实践活动的方方面面。弘扬马克思辩证唯物主义，就是教会学生正确地认识技术现状、主动地解决问题、创造性地改造世界。针对本课程，可以在讲解多种知识点的过程中体现其中的马克思辩证唯物主义光辉。具体而言，在讲解时间系统时，强调世界是物质的，没有物质的周期性运动，就不能定义和测量时间。

（三）将爱国主义融入课堂，激发学生主动打破“卡脖子”技术的勇气和意识

在鼓励学生学习国外先进科学技术的同时，介绍我国的先进科学技术。例如，在讲解北斗导航卫星系统时，介绍北斗的中国特色，即有利于指挥调度的短报文通信、有利于精度和完好性增强的三种并存轨道、有利于局域地面站测定卫星轨道，从而提高系统精度和可靠性的星间链路，以此激发学生献身国防、攻坚克难、勇攀科技高峰的斗志和勇气。

（四）将学以致用、实践创新贯穿教学各环节

本课程内容设计强调为产业发展提供技术支撑，提高现有设备或系统性能。为此，必须将学以致用、实践创新贯穿教学各环节。这就需要创造条件让学员开展动手实践，从而解决实际问题。针对本课程的特殊性，可以尝试建立北斗/惯性组合智能车辆导航、星光/惯性组合高轨卫星导航、X射线脉冲星深空探测器导航和着陆着舰北斗精密相对定位等案例库。针对每个案例，建立实物或半实物仿真系统，充分设计学生参与开发、动手操作的环节，让学生获得用所学知识解决实际问题的成就感。

三、“理论、仿真和实验”多形式案例联合驱动的教学方式

为了更好地贯彻思政元素与专业知识点有机结合的教学内容设计，要打造一种以理论、仿真、半实物仿真和实验紧密联系，教学和考评相结合为特点的案例联合驱动教学方式。本课程通过建立北斗/惯性组合智能车辆导航、星光/惯性组合高轨卫星导航、X射线脉冲星深空探测器导航和飞机全自动着陆北斗精密相对定位等经典案例资源，借助案例库开展基于实际导航问题的理论建模、仿真分析和实验验证等多种形式的联合教学，以充分激发学生解决国计民生中的迫切性问题、关键性难题的决心和使命感。本课程开展“理论、仿真和实验”多形式案例联合驱动教学的核心要素，即建立健全以下几类案例资源库。

（一）北斗/惯性组合智能车辆导航

采用北斗/惯性组合导航技术能够以低成本实现高性能车辆导航，保证车辆在复杂或陌生的城市环境下完成既定工作任务。将车载北斗/惯性组合导航系统及算法的设计工作引入实践教学环节，让学生参与系统开发和动手操作全过程，帮助学生深入理解相应导航原理，锻炼学生学以致用的工程能力。

（二）星光/惯性组合高轨卫星导航

高轨卫星长时间轨道运行要求导航具有高精度和高可靠性，为此，采用星光/惯性复合制导技术，从而显著降低对地面测控网的依赖，缓解地面监测站的工作负担，提高卫星自主运行能力。将星光/惯性复合制导仿真系统引入实践教学环节，通过仿真模拟实际系统运行设置，帮助学生直观理解高轨飞行器导航的需求和原理。

（三）X射线脉冲星深空探测器导航

以深空探测器为代表的科学探索飞行器严重依赖地面测控系统提供的导航服务，导致飞行器执行任务期间的导航性能存在不确定性。采用X射线脉冲星导航技术能够克服此类困难，将全数字仿真系统和半实物仿真系统引入实践教学，验证并展示脉冲星导航完整流程，帮助学生深入理解脉冲星导航原理和深空探测应用前景。

（四）飞机全自动着陆北斗精密相对定位

为满足飞行器全自动着陆需求，必须采用厘米级精度的北斗载波相位差分精密相对定位技术。为此，建立北斗精密相对定位实验系统，开展精密相对定位实验，设计学生参与开发、动手操作的环节，加深学生对所学内容的理解。基于建立的案例资源库，教师能够自由裁剪实际问题的规模和难度，设计由简单到复杂、由抽象到实际、由课堂到企业不同类型实践问题，更好地帮助学生理解问题、建立自信，进而引导学生主动积极地学以致用。同时，必须注意到，开展“理论、仿真和实验”多形式案例联合驱动教学方式可以使学生评价机制多元融合，灵活的考评机制可以促进学生的自主性学习、过程性学习和实践性学习。

结语

针对“飞行器导航原理”课程教学中学生创新能力培育和价值引领等方面问题，提出采用案例驱动的实践教学方法进行改进。在教学设计上，强调课程思政元素有机融入专业课程核心教学内容，从而形成思想政治教育内容与专业知识点相结合的教学资源库。