OBE理念下的GNSS原理及其應用課程思政教學研究

王果　張仙平　張盼盼　彭雪生　劉小強

［摘 要］課程思政是全面提升人才培養質量、落實立德樹人根本任務的重要途徑。文章在分析GNSS原理及其應用課程思政教學現狀的基礎上，探討基于OBE理念的課程思政教學模式及課程思政教學設計方法，通過課前預習、課中實施和課后拓展環節，利用多元化教學方法進行課程思政教育，引導學生在專業課程學習的同時潛移默化 地樹立社會主義核心價值觀，實現專業知識學習和思想政治教育同頻共振。

［關鍵詞］OBE理念；課程思政；教學模式；思政元素

［中圖分類號］ G641 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）20-0094-04

近年來，隨著黨和國家對思政教育的高度重視，課程思政已成為全面育人的核心和關鍵[1]。GNSS（Global Navigation Satellite System）是全球導航衛星系統或全球衛星導航系統的簡稱，以我國的北斗衛星導航系統BDS、美國的GPS、歐盟的Galileo和俄羅斯的GLONASS等四大系統為代表。GNSS原理及其應用課程是《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》中規定的測繪類專業的專業核心課程。相關專業學者對該課程的課程思政進行了研究[2-4]，但從總體上看，課程思政建設效果還不理想，專業課教師對課程思政的理解還不夠深入，對課程思政教學模式和融入方式的研究仍處于探索階段。本文在分析本課程開展課程思政的優勢和思政教學中存在的問題的基礎上，研究并提出本課程基于OBE理念的思政教學模式。

一、本課程開展課程思政的優勢

（一）大國重器優勢——北斗衛星導航系統

2020年7月31日，習近平總書記宣布北斗三號全球衛星導航系統（BDS）正式開通運行。北斗衛星導航系統是我國立足國情、自主創新建設的全球衛星導航系統，具有核心技術自主研發、系統服務優質多樣、系統組成創新引領等特點，是體現我國綜合實力的國家重要時空基礎設施和重器，可實現全球、全天候、高精度的導航、定位和授時，助力人類命運共同體構建，服務全球，造福人類。北斗衛星導航系統還具有以下特點：（1）空間段采用三種軌道組合，具有較強的抗遮擋能力。（2）采用多頻點信號組合，服務精度高。（3）創新性地融合導航、通信功能，擁有全球短報文通信、區域短報文通信、星基增強、國際搜救、精密單點定位、地基增強等六大獨具特色的服務。

對浩瀚宇宙的探索，是中華民族數千年來不斷追求的夢想。從夜觀“北斗”到建設與使用北斗衛星導航系統，從仰望星空到時空經緯，我國的北斗衛星導航系統作為大國重器，將在書寫人類時空文明、中華民族偉大復興、構建人類命運共同體等方面作出更大貢獻。北斗衛星導航系統的建設，實踐了從區域快速服務到逐步擴展為全球服務的具有中國特色的衛星導航發展路徑，彰顯了中國特色社會主義制度集中力量辦大事的優越性，形成了“自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神[5]。測繪人是北斗衛星導航系統的重要建設者和使用者，北斗衛星導航系統建設和使用過程中蘊含多種類型的思政元素，為本課程開展課程思政提供了很好的條件。

（二）大國重器產業化及大國應用優勢

在大國重器產業化應用方面，北斗衛星導航系統應用產業化發展已被納入我國“十四五”規劃。北斗衛星導航系統不斷融入和賦能各行各業，已逐漸走進千家萬戶的日常生活，帶來了顯著的經濟和社會效益。以2021年為例，我國的衛星導航與位置服務產業以年均復合增長率約20%的速度不斷增長，總體產值已達到約4700億元[6]。我國已形成模塊、芯片、板卡、天線等完整型譜，導航定位算法、軟件等已經完全實現自主掌控。國產導航定位芯片的出貨量已達到億級規模，國外相同類型的導航定位芯片均支持北斗衛星導航系統，北斗衛星導航系統逐步在全球范圍內形成良性發展態勢。

在大國應用方面，GNSS已經在測繪及相關工程建設領域得到廣泛應用，比如雷神山、火神山醫院建設，珠峰高程測量等，其相關工程應用中蘊含的工匠精神等典型案例成為本課程融入思政育人元素的有效載體。除了工程領域，GNSS還在其他應用行業領域全面覆蓋，應用深度不斷拓展。以北斗衛星導航系統為例，截至2022年6月，北斗終端在營運車輛的應用超過800萬臺，而在農林牧漁行業及公安系統的應用則分別達到130余萬臺和180余萬臺[6]，已經在城市管理、氣象監測、應急減災、通信授時領域加速規模化產業應用。同時，GNSS已進入智能手機、可穿戴設備等大眾應用作業，衛星導航定位服務日均使用量突破千億次。這些衛星定位在日常生活中的頻繁應用，幾乎與每個人的日常生活息息相關，這就為本課程將其融入課程思政教育提供了堅實的基礎。

（三）課程實踐育人優勢

GNSS原理及其應用是一門實踐性較強的課程，在課程實踐環節，學生需要針對具體工程問題進行大量的溝通、協作才能圓滿完成實習任務。例如，在靜態控制測量實習中，需要參與實踐的學生通過選點、埋設標志、同步觀測、數據處理等環節的協作才能完成整個靜態控制測量實踐工作。提交合格的控制測量成果，在各環節需要大量的交流溝通、團結協作和針對具體問題的具體分析。再例如，外業觀測過程能夠進一步鍛煉學生的動手能力以及吃苦耐勞、甘于奉獻的精神，為實踐教學融入課程思政元素提供了有效的手段。

二、本課程思政教學存在的問題

（一）部分授課教師對課程思政的理解和重視不夠

近年來，雖然課程思政教育在高等教育中的重要作用得到不斷重視，但是部分授課教師仍存在對課程思政的重視不夠，缺乏將思政元素與專業內容進行有機結合的能力，難以完成高校立德樹人的根本任務。

（二）部分授課教師對課程思政元素的挖掘與講授不足

部分教師在課程的授課過程中，仍然存在對課程思政元素挖掘與講授不足的現象。一方面，受到教師自身教學觀念的影響，課程思政教育存在“兩張皮”現象；另一方面，授課教師將大部分時間用于教學理論、實踐及科研方面，缺少相關思想政治方面的學習和積累。除此之外，我國的北斗衛星導航系統仍在不斷發展之中，將最新的北斗系統和北斗事例融入課程思政教學需要教師與時俱進。

（三）授課教師往往缺少將思政元素融入專業課的方法和經驗

課程思政是近幾年才提出的一種新的教學理念，教師往往缺少將思政元素融入專業課的方法和經驗，他們將更多的時間花費在課程知識講授和實踐操作能力提升上，缺少提升思政育人能力的培訓、實踐和鍛煉，難以使GNSS原理專業知識與思政元素有效統一和深度融合，存在思政元素與授課內容表面化、“兩張皮”和生硬融入等問題，導致學生難以接受和認可這種教學模式，從而影響課程思政的效果。

三、OBE理念下的課程思政設計

（一）OBE理念

OBE（Outcome-Based Education）這一基于學習產出的教育模式注重學生的學習產出，重視學生的學習結果，要求教師對學生要達到的目標和能力有清楚的把握，選擇有效的教學方式保證預期目標得以達成。

OBE理念強調學生的產出結果和主觀能動性，鼓勵學生主動參與學習，達成學習效果。基于OBE理念進行課程的思政教學設計，能夠使思政教育效果和專業教育效果同步達成，實現專業素養提升和價值引領同頻共振。它與傳統教育模式相比具有以下優勢：（1）能夠加強學生思政教育，有利于實現知識教育和品德教育同步達成，引導學生樹立正確的價值觀，積極弘揚社會主義核心價值觀，培養學生客觀看待問題的思維。（2）以產出為導向，有利于提升學生在學習過程中的課堂參與感、主體地位和主動性，促進學生自主學習習慣的養成。（3）促進學生創新能力的培養，學生在主動參與學習的過程中會不斷進行從學到思的轉變，有利于學生加深對知識和思政元素的理解，增強學生創新的意識和能力。

（二）案例章節

1.案例章節及主題

本次設定課程內容中的第1章第2節《衛星定位系統的組成》為案例章節。本單元為課程的入門篇，起著培養學生課程自信、職業自信的重要作用。通過本節的教學，讓學生了解衛星定位技術的發展、掌握衛星定位系統的組成；及時介紹北斗衛星導航系統的最新進展，增強學生的民族自豪感；讓學生了解GPS方案的特點和優勢；講述中、美、俄、歐的空中較量，讓學生了解北斗衛星導航系統的發展過程和“新北斗”精神，體會中國特色社會主義制度集中力量辦大事的優越性。

2.案例教學目標

知識目標：（1）了解系統的基本概念。（2）理解全球衛星導航系統的基本概念和組成。（3）掌握全球衛星導航系統各組成部分之間的系統工作原理。

能力目標：通過全球衛星導航系統的組成、各組成部分協同工作原理的講授，讓學生理解整體和局部的關系，培養學生的系統思維和理性思維，強化學生的大局意識、合作意識。

素養目標：（1）通過對北斗衛星導航系統發展歷程和北斗產業發展支持政策的解讀，激發學生的民族自豪感，引導其樹立遠大的理想。（2）通過對衛星定位系統的學習，強化學生的行業自信和專業自信。

3.學情分析

（1）態度基礎：通過課前預習學生已了解到，本課程是與現代測繪手段聯系較密切的課程，相關知識在測繪及生活諸多領域都有應用，學生有相關學習需要和學習期待。（2）認知基礎：課程開設于第五學期，學生前面已經學過數字地形測量學、大地測量學基礎等課程，掌握了測繪基礎知識，對衛星定位有基本的認知。（3）經驗基礎：經過課前測試，學生更關注GNSS本身，對四大定位系統及我國的北斗衛星導航系統等基本知識有較好的掌握，但普遍缺乏對系統組成及各系統協同工作原理的深層理解。（4）能力基礎：通過課前對常規測定點位知識的測試發現，大部分學生能基本完成對測定點位方法的描述，具備初步的定位思維，但也有少部分學生專業基礎偏弱，其學習有一定的難度，需要個性化的幫助。（5）思維特點：本專業學生思維活躍、反應迅速，但不敢挑戰課本和權威，遇到問題往往淺嘗輒止、缺乏深度思考，需要通過引導學生開展線上討論、發課堂彈幕、撰寫小論文等方式加以改進。（6）專業性格：不少學生性格靦腆，不喜歡表達，這雖然容易使課堂保持安靜，但是也容易影響研討互動的效果，需要通過組織發課堂彈幕、開展小組活動加以改善。（7）學習習慣：經過近幾年的線上教學推廣，學生已經逐漸適應了線上學習，但其自主學習習慣尚未養成，仍需要長期激勵和有效監督。（8）教材解讀：教材本單元主要介紹衛星定位系統組成，包括各部分組成及協同工作原理等內容，但缺少系統工程、空間星座設計依據以及前沿知識。因此，需要增加國家發展改革委關于推動“十四五”北斗產業發展等的政策解讀以及對系統工程、衛星設計依據等知識的講解。

（三）教學方法

1.設置明確的、逐層進階的分層教學目標

通過微課視頻、教材和拓展閱讀，讓學生了解衛星導航系統組成，理解各組成部分的工作原理，達成“記憶”“理解”等基本目標；通過教師引導、學生討論，完成北斗衛星導航系統設計、Galileo衛星導航系統故障等高階問題的分析，提升學生的問題分析能力和知識綜合應用能力，達成“分析”“應用”等高階目標；通過資料查閱、政策解讀等分組任務，提升學生的設計分析能力、溝通表達能力和綜合素質，達成“評價”“創造”等拓展目標。

2.充分利用信息化手段，開展線上線下混合式教學

利用部署在超星學習通平臺的微課視頻、課前討論、調研提綱、拓展閱讀等線上教學資源，可為不同基礎的學生提供個性化教學服務。

課前，學生通過線上平臺完成知識點的學習和課前測，教師通過線上平臺掌握學生理解誤區和思想現狀，以便課上精準施教。課中，學生帶著問題進課堂，教師從案例導入，剖析重點難點，通過師生研討探索、小組合作展示，實現“線上學習硬知識，線下培養軟實力，思政水平和能力同步提升”。課后，學生通過資料查找和線上討論，對思維整理和思政內容進行進一步思考，把所學知識應用起來，將專業知識和專業素養內化于心。

3.設置個性化自我參照標準和達成性評價指標體系

考慮學生個體差異，充分利用信息化手段，通過超星學習通平臺和長江雨課堂，設置多維度達成性評價指標體系，讓學生實時進行自我評價、自我比較，激發更大的內驅力。該指標體系能讓教師實時觀察到學習效果，了解學生的思想和對相關問題的看法，及時對教學進行改進。

（四）課程思政教學實施過程

本案例教學通過挖掘課程內容思政元素，采用多種教學方法相結合的方式，實現知識傳授與價值引領的統一。教學過程主要包括課前預習、課中實施、課后拓展三個環節。在課前預習環節，教師利用超星學習通平臺發布調研提綱、學習要求，學生通過網絡調研了解定位系統發展現狀。在課中實施環節，教師通過列舉Galileo衛星導航系統癱瘓例子來引導學生客觀辯證地看待和分析問題，通過講解GNSS總體設計思路和結構來讓學生認識GNSS系統的本質，以GPS為例進行各部分協同工作原理講授；針對Galileo衛星導航系統癱瘓問題組織開展研討，讓學生認識到各組成部分協同作業才能保證系統正常運行，引導學生理解局部和整體、個人和集體的關系，培養學生的大局意識和合作意識。在課后拓展環節，教師補充國家發展改革委完善北斗產業發展支持政策相關拓展閱讀資料，發起線上討論，鼓勵學生用所學知識理解社會問題，培養政策敏感性，通過思維整理撰寫小論文，完成知識傳授和價值引領的有機結合（見圖1）。

[ 教學方法 ][教學內容 ][思政元素 ][客觀辯證地看待問題和分析問題 ][發布調研提綱，學生

調研GNSS現狀 ][引導式教學 ][行業自信 ][課前預習 ][課后拓展 ][課中實施 ][專業自信 ][課程引入： Galileo

衛星導航系統癱瘓 ][GNSS系統總體結構 ][認識事物的本質 ][各組成部分及協同

工作原理 ][組織開展對國家發展改革委相關熱點政策

閱讀討論并撰寫論文 ][大國自信 ][社會主義制度集中

力量辦大事優勢 ][整體和局部 ][拓展式教學 ][PBL教學 ][研討式教學 ][案例教學 ][啟發式教學 ][案例教學 ][個人和集體 ][大局意識 ][合作意識 ][愛國熱情 ]

圖1 課程思政實施過程設計

（五）案例反思

本次課程思政實施采用線上線下相結合的方式，結合多樣化的教學方法，通過精心的課前、課中、課后內容設計，充分挖掘思政元素，并融入各教學環節，使學生容易接受、學習興趣提高，在不知不覺中提升了專業自信和專業素養，樹立了正確的價值觀，實現了知識傳授和價值引領的統一。學生通過課程教學評價，發表了聽課感受并給出好評，校督導專家也給予了認可。

然而，課程思政實施過程也存在一些問題。例如，大部分學生在小組討論時能根據教師的設計開展討論，但仍有部分學生參與度不夠，在討論和回答問題時出現互相推諉現象。因此，要站在學生的角度來進行課程設計，同時采用多樣化的討論形式，比如借助雨課堂、超星學習通等平臺開展課堂彈幕和現場討論，從而更好地達到知識講授和價值引領的同步統一，提升立德樹人的效果。

四、結語

人才培養是高校的基本職能，不僅要給學生傳授專業知識和專業技能，更重要的是要落實立德樹人的根本任務，引導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。思政教育需要從我國文化中汲取智慧，緊盯全球科技發展動態，引入相關發展前沿案例和時事政策，對學生的知識進行深度和廣度的拓展，不斷挖掘和優化思政元素。同時，需要在先進的教育理念指導下，激活思政元素，實現思政教育和專業知識教育的有機統一和深度融合，讓學生在接受專業知識教育的同時潛移默化地受到思政教育。

本文根據知識、能力、素養目標，探討了基于OBE理念的GNSS原理及其應用課程思政教學設計，旨在傳授學生專業知識能力的同時，引導學生樹立社會主義核心價值觀，實現專業素養和思想水平的同步提升，從而落實立德樹人的根本任務。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 李建華，馬賀，何強，等.理工類課程融入思政元素探索：視角、方法與案例[J].計算機教育，2023（1）：44-47.

[2] 李浩軍，李博峰，楊玲，等.衛星導航定位課程中愛國主義教育內容的融入探討[J].導航定位學報，2020，9（1）：135-138.

[3] 楊玲，李博峰，李浩軍，等. 《衛星導航定位原理與應用》課程中的“四史”教育[J].導航定位學報，2021，9（2）：122-126.

[4] 孫小榮，徐歡，郭冰，等.GNSS原理及其應用課程思政建設初探[J].高教學刊，2021，7（33）：169-172.

[5] 朱偉剛，趙天愷.《GNSS測量原理與應用》課程思政教學實踐[J].長春工程學院學報（社會科學版），2022，23（4）：124-127.

[6] 中華人民共和國國務院新聞辦公室.新時代的中國北斗：2022年11月[EB/OL].（2022-11-04）[2023-04-14].http：//www.scio.gov.cn/gxzt/dtzt/2022/49355/.

［責任編輯：龐丹丹］