思政引領天文導航課程教學改革

馬辛 　付麗莎　寧曉琳 　房建成

［摘 要］天文導航是一門具有國防特色的儀器科學與技術學科專業(yè)課。文章從牽住思政“牛鼻子”出發(fā)，針對天文導航課程的思政元素剖析與提煉、課程思政與課程專業(yè)知識有效融合兩個問題，借“雙一流”學科建設的東風，以專業(yè)課程教學改革為抓手，設計了科學真理的無限追求、文化自信與家國情懷、科學儀器對科學的推動作用、學科發(fā)展歷程、優(yōu)秀人物故事五個特色課程思政教學環(huán)節(jié)，將思政教育與專業(yè)理論有機結合，并從大綱調整、教材建設、教學模式、社會實踐、團隊建設、評價考核等方面提出改革方案和實施路徑，為貫徹落實思政教育與專業(yè)課程的有效融合提供北航思路，為培養(yǎng)可堪大用、能擔大任的新時代青年貢獻北航力量。

［關鍵詞］課程思政；天文導航；教學改革；人才培養(yǎng)

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）17-0104-04

當今世界正經歷百年未有之大變局。站在“兩個一百年”奮斗目標歷史轉折點，面對國內國外“兩個大局”，立足中華民族偉大復興千秋偉業(yè)，北京航空航天大學（以下簡稱北航或我校）天文導航課題組充分響應祖國號召，牢記立德樹人根本任務，深入思考和理解“培養(yǎng)什么人，怎樣培養(yǎng)人，為誰培養(yǎng)人”這一教育根本問題，著眼于自身實際，對所教授的天文導航專業(yè)課程進行教學改革。

天文導航課程是儀器科學與技術、導航制導與控制等專業(yè)的專業(yè)選修課。天文導航技術起源于航海、發(fā)展于航空、輝煌于航天。在當前課程思政全程育人、全方位育人背景下，天文導航課程課思政教學改革主要面臨以下兩方面問題：一方面，如何剖析與提煉天文導航課程的思政元素；另一方面，如何將課程思政有機融入課程專業(yè)知識的講授與學習中，以在學生心中厚植愛國情懷，傳承“兩彈一星”精神、載人航天精神、探月精神等系列航天精神、樹立“空天報國”的北航精神與“愛國創(chuàng)新奉獻”的陀螺精神，培養(yǎng)學生早日成長為擔當民族復興大任的時代新人，最終為國家培養(yǎng)更多航空航天領域德才兼?zhèn)涞母邔哟稳瞬牛盀辄h育英才、為國鑄重器”。

一、抓住“牛鼻子”，思政引領專業(yè)核心課程改革

作為國防院校工學專業(yè)課程，天文導航課程不僅承擔著教授導航領域基礎知識與前沿技術的任務，而且承擔著幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀的責任。天文導航技術是以已知準確空間位置的自然天體為基準，通過天體測量儀器被動探測天體位置，經解算確定測量點所在載體的導航信息。天文導航因其具有自主、誤差不隨時間積累、精度較高的特點，成為艦船航海、遠程戰(zhàn)略導彈、深空探測、人造地球衛(wèi)星的一種重要導航手段，而這也是美、俄等軍事強國致力發(fā)展天文導航技術的重要原因。隨著我國航天和國防技術的發(fā)展，尤其是載人航天、月球探測和深空探測等重大專項的實施，航天部門迫切需要掌握航天器自主天文和組合導航技術的專業(yè)人才。

天文導航是一門專業(yè)性很強且具有多學科交叉融合特點的前沿技術。天文導航課程要求學生了解天文導航的基本概念，掌握天文導航的基本原理和基本方法，能夠利用天體觀測完成位置解算。在課程的教學過程中，通過各個教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生建立導航的基本概念，掌握基本的導航坐標系和時間系統(tǒng)，了解導航天文學的基礎知識，學會利用太陽和其他天體觀測計算載體位置。

近年來，我國航天和國防事業(yè)飛速發(fā)展，“嫦娥”攬月、“北斗”組網、“天問”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰，一系列航天科技成果令世人矚目。然而我國航天和國防水平與世界頂尖水平仍有一定差距，當前正處于“船到中流，人到半山”的關鍵時期，隨著一系列載人航天、月球探測和深空探測等重大專項的實施，航天和國防部門迫切需要掌握自主天文和組合導航技術的高層次人才。作為天文導航課程教師，我們深刻意識到把愛國情、強國志、報國行融入專業(yè)課程教學的重要意義。為此，要抓住思政教育這個“牛鼻子”，切實做好課程改革，培養(yǎng)學生求真唯實、鉆研到底、敢為天下先的科學探索精神，激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當，著力培養(yǎng)出“德才兼?zhèn)?，以德為先”、有志氣、有骨氣、有底氣的時代新人。

二、用準“藥方子”，剖析凝練專業(yè)領域思政元素

天文導航作為極具國防特色的一門專業(yè)選修課，具有非常明確的紅色思政元素，為實現(xiàn)課程思政教育的良好教學效果，教師深入挖掘本課程所蘊含的課程思政教育元素。本課題組在教學過程中對以下五個思政元素進行了挖掘及應用。

（一）科學真理的無限追求

在天文導航課程第六章“軌道動力學”部分，以探究天體和航天器運動規(guī)律為主線，帶領學生從天文學發(fā)現(xiàn)的視角探索天體的運行規(guī)律。天體運行規(guī)律是人類最早認識天體和探索宇宙的核心研究內容。中世紀，為了防止教會的迫害，哥白尼日心說的觀點只在小范圍內傳播，直至哥白尼臨死前，以日心說為核心觀點的《天體運行論》才正式出版。作為哥白尼堅定的追隨者，布魯諾更進一步指出，地球雖然不是宇宙的中心而只是一個普通的行星，但是太陽也不是宇宙的中心，而只是一顆普通的恒星，這些理論使布魯諾被教會燒死在火刑柱上。布魯諾不畏火刑，堅持真理，為科學的發(fā)展做出了貢獻。1601年，天文學家第谷去世前，無私地把一生積累的全部天文觀測資料傳給了他的青年助手、德國天文學家開普勒，開普勒利用第谷留下來的全部資料以及自己觀測的實際天象，用數學的方法開始研究天體運動的規(guī)律，確定天體運行的軌道。第谷的觀測和研究持續(xù)了21年，開普勒的接力觀測研究也長達20年，最終開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的三大規(guī)律?？梢姡茖W研究是一件艱苦卓絕的事情，需要無私奉獻、堅韌不拔的精神，更需要一代人接一代人的不懈努力。通過天文學歷史中天體運行規(guī)律不斷清晰的過程，可讓學生樹立正確的宇宙觀，學習并繼承科學家認識宇宙過程中所產生的科學精神和科學思想，讓學生體會到科學規(guī)律是一代又一代科學家通過不斷質疑、探索、求證而獲得的，激發(fā)學生參與科學探索的創(chuàng)新精神。

（二）文化自信與家國情懷

在課程教學過程中，重點講述中國在天文學和天文導航科學史上的貢獻。通過學習中國古代天文導航發(fā)展史，了解從西漢《淮南子·齊俗訓》“夫乘舟而惑者，不知東西，見斗、極則寤矣”到明朝鄭和七下西洋使用牽星圖的導航精度達到2.5°等知識，學生能深刻認識中國古代天文導航技術的輝煌成就，傳承民族精神，弘揚民族氣節(jié)。此外，通過學習天文導航技術在我國遠程戰(zhàn)略導彈、深空探測、地球衛(wèi)星、載人航天等重大工程中的應用，激發(fā)學生對天文導航課程的學習興趣，樹立遠大的理想抱負，以愛國熱情點燃科研和事業(yè)激情，傳承航天人的傳統(tǒng)航天精神、“兩彈一星”精神、載人航天精神、北斗精神、探月精神等，為黨、為國家培養(yǎng)航天和國防急需的具有家國情懷的紅色工程師。要在強調知識性的同時，注重價值性引導；在充分滿足學生對知識的渴求的同時，加強價值觀教育。

（三）科學儀器對科學的推動作用

緊密結合儀器科學與技術一級學科的特點，讓學生在天文導航課程中深入了解科學儀器對天文學發(fā)現(xiàn)的重要作用。1609年底，天文學家伽利略發(fā)明了望遠鏡，觀察到月球的高低不平、發(fā)現(xiàn)了木星的4顆衛(wèi)星，開辟了天文學研究的新篇章。由此可以讓學生從實際的天文學例子中了解科學儀器在科學研究和發(fā)現(xiàn)中起到的至關重要的作用，讓學生深入了解人類在認識宇宙過程中所產生的科學思想與科學方法。同時結合前沿技術和生活實際，簡要論述當代各種儀器對工業(yè)發(fā)展和人類生活的推動作用，保證所教授內容的科學性、豐富性，要確保不同類型的學生都愛聽愛學、聽懂聽會。

（四）結合學科發(fā)展歷程和導航歷史，介紹世界導航史的中國貢獻

結合北航儀器科學與技術學科的發(fā)展史，講述我國慣性器件的發(fā)展史。北航儀器科學與技術學科的發(fā)展史就是一部我國慣性器件的發(fā)展史。1952年建校伊始，北航即在國內創(chuàng)立第一個航空陀螺慣導專業(yè)，之后相繼獲評我國首批博士點、首批國家重點學科等，獲批慣性技術唯一國家級重點實驗室，2017年在“雙一流”學科評估中被評為“A+”。慣性技術是北航儀器科學與技術學科的根本，承載著北航“永恒的陀螺精神”，是踐行課程思政建設的一面旗幟，在空白中開創(chuàng)、在困難中堅守、在機遇中突破，三代北航人踐行了“永恒的陀螺精神”。教學團隊在天文導航方向經過近二十年的科研歷程，通過天文導航科研發(fā)展中的小故事活躍課堂氣氛，傳遞愛國情懷，培養(yǎng)求真求實的科學精神。讓學生充分體會抓住機遇、不畏艱難、勤于思索、堅持不懈等精神對科研工作的重要意義，并引導學生“明大德、知大勢、立大志、干大事”，樹立“空天報國”的北航精神、“愛國創(chuàng)新奉獻”的陀螺精神。

（五）優(yōu)秀人物故事

要讓學生從心底接受專業(yè)課程的思政元素，感受航天精神的魅力與情懷，必須注重啟發(fā)式教育，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、思考問題，這就需要教師會講故事、講好故事。要想在專業(yè)課程中融入思政元素，充分挖掘專業(yè)課程中的思政教育資源，就要充分發(fā)掘航天技術領域及儀器學科內優(yōu)秀人物案例，不僅教師要講，還要組織學生講；既要有驚濤拍岸的聲勢，又要有潤物無聲的效果。作為軍工國防院校，我校在航空航天和導航制導控制領域人才輩出，既有國家干部、科研工作者，又有大學教授和企業(yè)精英。講好優(yōu)秀校友的成功成才、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)經歷，為學生樹立一個個鮮活的人生榜樣，讓學生感受奮斗的力量，學習優(yōu)秀校友的高尚品德和精神氣質。

三、拓寬新路子，使專業(yè)教育與思政教育深度融合

專業(yè)課程思政教育是在教好專業(yè)知識的前提下進行科學思維的培養(yǎng)，因此，教師教給學生的不應只是簡單的思政元素或抽象的概念，而應是觀察世界的中國立場、中國觀點和中國方法。高質量的課程思政教育要善于抓住重點、盯住痛點、講出亮點，創(chuàng)新教學方式方法，給學生留下深刻的學習體驗。

（一）大綱修訂

開設天文學基礎通識課，以天文導航為課程核心，以航天器天文導航原理及方法、卡爾曼濾波與組合導航課程為延伸。結合人類認識宇宙的過程設置多個章節(jié)，學習人類如何認識宇宙、利用宇宙，感悟其中問題的提出、分析、解決方法與科學精神。后續(xù)輻射慣性導航、衛(wèi)星導航等課程，打通導航技術系列課程思政內容，形成導航系列課程思政資源庫。

（二）教材建設

教材是專業(yè)教學內容和課程思政的重要載體。天文導航課題組以教材建設為抓手，修訂2006年出版的《天文導航原理及應用》教材，將天文學家探索宇宙的科學精神和方法、中國天文學歷史、行業(yè)專家服務祖國和獻身航天事業(yè)的優(yōu)秀事跡融入教材內容，強化教材的意識形態(tài)和價值觀取向，打造具有課程思政特色的精品教材。

（三）主題討論

為全方位體現(xiàn)課程思政理念。制作了豐富的多媒體教學輔助材料，例如《宇宙和天體》《天體視運動》《天文導航的歷史與發(fā)展》《深空探測與天文導航》等，通過微博、微信、短視頻平臺等進行宣傳和科普。用新穎的教學模式激發(fā)學生的學習興趣，在幫助學生理解學習內容的同時通過介紹我國重大航天工程，提升學生的民族自信心和自豪感。在主題討論中，結合國際形勢，圍繞社會科技熱點問題開展討論，指導學生搜集國內外相關文獻，將國內外技術發(fā)展狀態(tài)進行綜合對比，在教師指導和問題啟發(fā)下，實現(xiàn)理念認同和價值觀趨同，初步實現(xiàn)課程思政育人效果。主題討論環(huán)節(jié)不僅要注重一般性的品德要求，更要強調理想信念；不僅要注重個性化的表達，更要強調黨的教育主張；不僅要同國際接軌，更要強調中國特色。

（四）社會實踐

在專業(yè)課程中融入思政元素應該是全方位的，要充分整合各類資源，“聚四方之氣，借八方之力”，確保融入式、嵌入式、滲入式教育。為此，可以通過課程實踐積極開展第二課堂，例如參觀北京天文館、中華航天博物館、北航航空航天博物館等科普場館，并聯(lián)合北斗巡星會等北京高校天文社團聯(lián)盟、學生社團等，通過參觀、外出觀星等實踐活動，多角度理解天文學和航天器的基礎知識、培養(yǎng)科學研究的基本思想和精神，弘揚科學文化和民族精神，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞娜瞬拧?/p>

（五）團隊建設

“欲人無疑，必先自信。”信仰和信念必先在教師心中扎根，才能在學生心中開花結果。要想落實好思政課程改革，必須打造一支可信、可敬、可靠、樂為、敢為、有為的強有力的教師隊伍。在團隊建設方面，課題組邀請我國航空航天領域、導航領域的知名專家來校舉辦講座，聘請他們作為課程兼職教學團隊成員，完善學生的知識結構、開闊學生的眼界、幫助學生樹立遠大的人生理想。培養(yǎng)博士后或博士研究生助教，加強教學人才儲備。在建設教學團隊的同時，教師自身素養(yǎng)的提高也是課程思政的重點，教師要善于從政治的高度看問題，自覺用習近平新時代中國特色社會主義思想武裝頭腦，在大是大非面前保持政治清醒。一方面，通過參加全國航空航天類課程思政教學改革論壇等課程思政教學改革研討會和教學培訓，學習其他教學名師課程思政教學改革和課程建設的寶貴經驗，提升教學團隊整體思政教育教學水平；另一方面，注重教師立德樹人、培根鑄魂教育理念的入腦入心和思政教育能力的提升，培育家國情懷，讓教師心中裝著國家和民族，在教學實踐中關注時代、關注社會，有意識、有計劃地積累和儲備科學史和傳統(tǒng)文化知識，并使其與思政課程的顯性教育協(xié)同合作，保障中華文化、北航精神、團隊文化的傳承。

（六）評價模式

改進考核方法，可采用提交我國相關專業(yè)發(fā)展開放性問題大作業(yè)和調研報告的方法，達到教學相長的目的。引入“育德效果”的測試點，通過多元化的考核方式全面考查學生在整個學習活動中表現(xiàn)出來的專業(yè)知識、職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德，彰顯綜合素養(yǎng)課程和專業(yè)課程的育人價值。

四、結束語

教育興則人才興，教育強則國家強。作為基層高校教師，我們應時刻牢記立德樹人根本任務，明確“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這個根本問題，將思政教育貫穿高校教育教學全過程，守好高校意識形態(tài)教育這個重要陣地。課題組以天文導航這門具有科學和國防屬性的課程的教學改革為落腳點，堅持“德才兼?zhèn)?，以德為先”的育人導向，注重培養(yǎng)學生的科學探索精神和科技報國的家國情懷，讓學生心懷“國之大者”，走好“報國之路”；同時，在教育教學中融入科學真理的無限追求、文化自信與家國情懷、科學儀器對科學的推動作用、學科發(fā)展歷程、優(yōu)秀人物故事五個重要的課程思政元素，并從課程大綱的調整、教材建設、教學模式、社會實踐、團隊建設、評價考核等各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)課程思政的有效融合，為提高課程思政教育質量、學生長遠發(fā)展提供新思路，為實現(xiàn)中華民族偉大復興中國夢培養(yǎng)可堪大用、能擔大任的棟梁之材貢獻力量。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責任編輯：劉鳳華］