0 引言

随着信息科学技术与空间科学技术的发展，卫星导航系统已成为国家战略性基础设施和威慑力量，是体现大国地位和综合国力的重要标志，卫星导航技术已成为信息化战争中各种精确打击手段的基础[1，2]。“卫星导航原理及应用”是我校导航工程专业学历教育的核心课程，该课程是导航工程专业学员学习卫星导航知识与其他导航学科相关知识的基础。鉴于该课程讲授的全球卫星导航系统具有极强的军事意义、民用价值和科普性，该课程还被列为大学选修课程和现职干部轮训课程。

小林：你虽然犯错，但是能够意识到错误，并且想要补救，这是很值得表扬的，也很勇敢，但我希望你能更勇敢一点，跟父母坦白这一切，这才是最好的补救。

随着全球卫星导航特别是我国北斗卫星导航的快速发展，卫星导航人才培养已成急需[3]。我们深感有必要对“卫星导航原理及应用”课程从教学内容、教材建设、教学环节、教学方法、考核方式等多方面进行教学改革，以使授课内容密切跟踪卫星导航系统的最新发展，使学员掌握当今卫星导航领域最前沿的发展状况，使得他们高瞻远瞩，增强学习的紧迫感与动力，为学员迅速成长为海军转型发展建设所需要的高素质新型军事人才、为打赢未来信息化条件下的高科技战争夯实基础。

从近代中国印刷业的发祥地，到建国初期援建内地印刷业的主力省份，现如今数一数二的综合性印刷大省，有着深厚底蕴的上海印刷，不论过去还是现在，一直扮演着中国印刷业排头兵的角色。那么未来，站在制高点上的上海印刷又该如何打造属于自己的特色名片？李新立给出了自己的思考。

1 课程教改后的内容和特点

教改后的本课程内容主要包括：卫星导航系统发展的过程和基本概念；卫星导航系统坐标系统和时间系统；卫星轨道理论；卫星导航系统组成和卫星信号结构；卫星导航定位原理；卫星导航定位中的主要误差源以及消除削弱各种误差影响的方法和措施；卫星导航增强系统；北斗卫星导航系统的建设和发展现状；卫星导航系统的应用与展望。

针对当前我国北斗卫星导航系统快速发展，国内教材缺乏对北斗详细介绍的问题，我们在广泛收集资料和部队调研的基础上，立足当前北斗系统的建设与发展现状，2016年在测绘出版社出版了《卫星导航系统概论(第二版)》里，就此作了弥补。还逐步推出了《地理坐标系计算机代数精密分析理论》、《航海水文气象》等系列化相关教材或专著，构筑了以卫星导航为基本支撑点的教材体系。

2 课程教学改革的措施与方法

近年来，课程组针对卫星导航技术的快速发展，结合本课程的内容和特点，主要从以下几个方面进行了一些教学改革探索和实践。

同时，积极支持青年教员参与国家自然科学基金、国家专项和总装预研等高水平项目研究，参与高质量教材和专著的编写工作，不断提高其科研能力和教学水平；发挥青年教员在外语、计算机、网络方面的优势和特长，鼓励他们开发高质量的多媒体课件，提高教学效果。

2.1 科学安排教学内容

课题组成员在完成教学和科研任务的同时，定期进行教学专题交流和总结，查找教学中存在的问题与不足之处。在教学手段上，充分利用多媒体把适合于动态演示的内容直观形象地显示出来，提高了教学效果；利用军网资源，建设了“卫星导航原理及应用网络课程”，为在校学员和全军相关专业的学员以及基层单位的科研人员提供了便利的学习平台。在课堂教学中，采用“启发式、研讨式”等灵活教学方式，强调以问题为纲启发学员主动思维和创造性思维。在课程考核上，采取平时与期末考试相结合的方式，同时将平时学员在网络平台互动学习中的网络提问情况也纳入平时成绩考核，并以提问的质量和数量为评定标准。

针对计算机辅助教学的发展，课程组在教学中引入了卫星导航仿真软件STK[6]和计算机代数系统Mathematica[6-8]，利用STK制作了许多形象生动的场景，把适合于动态演示的内容，如卫星星座运行、星下点轨迹等直观地展示出来(如图1所示)为学员理解和掌握卫星运行特征、卫星轨道参数等概念提供了非常有效的手段；对课程中遇到的复杂理论分析问题如卫星椭圆运动级数展开式，利用Mathematica进行编程推导(如图2所示)，使学员从以往枯燥繁琐的人工数学分析中解脱出来，激发了他们学习的热情与动力。

2.2 改进和完善教材体系

课程组2005年在电子工业出版社公开出版了《卫星导航系统概论》，该教材被评为高等学校电子信息类教材，得到了同行专家及相关领域读者的认可与好评，其中解放军信息工程大学地理空间信息学院、汕头大学已将该书作为其导航工程专业的教材，并取得了良好的教学效果。

教改后的本课程具有以下特点：内容的现实性和理论性强、公式推导多、空间星座结构和概念抽象、实践动手能力要求较高。本课程旨在通过富有启发性的讲解，结合基础理论教学和实践教学，使学员了解卫星导航特别是我国北斗卫星导航的最新动态，具备坚实的理论基础和较宽广的相关知识，掌握北斗、GPS接收机的操作和实用，提高学员实际动手能力和分析解决实际问题的能力[4，5]。

2.3 加强实践教学

为加强学员对课堂理论教学内容的理解和掌握，增设了装备操作的实践性教学环节，开设了卫星导航装备的操作使用、北斗定位综合设计等实验，使学员熟练掌握北斗、GPS接收机等装备的功能特点，同时进行实验数据的处理，培养学员分析和解决问题的能力。

2.4 探索先进的教学手段和方法

由于保密等原因，课程开设以来一直缺乏我国北斗卫星导航的相关资料，使得教员在教学过程中只能以美国的GPS为主，对北斗只能作宏观上简单地介绍，不能让学员建立对其的全面认识。基于上述背景，课程组先后到武汉大学、解放军卫星定位总站、海军参谋部航海保证局、导航部队等单位调研，收集了北斗卫星导航的最新进展资料及在海军航海导航中应用的成功范例，将其及时补充到授课内容中，从而增强了教学的现实性。

金安区位于东亚季风区，隶属于安徽省六安市，为六安市市辖区。南接大别山区，中部地区地形起伏缓和，北部地势平坦。境内建有淠史杭水利枢纽，拥有四条大型灌溉网络。全境高速公路与铁路交错纵横，路网密布。近年来金安区经济发展快捷，人口增长与城镇扩张迅速，土地需求急切，耕地资源减少，人地矛盾突出。为了合理利用与管理耕地资源，实现耕地资源可持续利用，开展了金安区耕地定级工作。

课程组成员长期从事卫星、无线电导航技术研究，承担的科研课题中与卫星导航密切相关的有1项国家973计划课题(“运动平台自主定位定姿”)、2项国家自然科学基金课题(“基于北斗卫星导航系统的Zigbee无线网络位置服务研究”和“地图投影计算机代数数学分析研究”)、1项总装“十二五”预研基金(“卫星导航精密定位定姿技术研究”)，课程组及时将科研成果引入教学内容中，增强了教学的现实性，保证了教学活力，使学员受益颇深。

图1 STK软件用于卫星轨道模拟仿真

图2 Mathematica用于卫星椭圆运动级数展开式的推导

5.分类施策落实改革任务。针对改革中的重点和难点问题，10月中旬召开了省长专题会议进行专题研究，确定完成时限，实行“台账式”“清单式”管理，并建立周报告、旬碰头会商制度。从10月15日起，山西省推进农垦改革发展领导小组办公室坚持实行每周一报告制度，省推进农垦改革发展领导小组办公室主任召集相关单位进行旬碰头，会商中坚持问题导向，分类施策，逐项研究，逐项解决，逐项落实。

2.5 提升青年教员的教学科研水平

青年教员是学校的希望和未来，青年教员的培养一直是课题组进行课程改革体系建设的重要环节之一。教学组充分发挥老教员的传帮带作用，组织青年教员上岗之前进行多次试讲，老教员现场指导，提出许多有益的意见和建议，使青年教员较快地获得本课程的教学经验，有效地提高了教学组的教学水平。教学组在长期的教学中一直加强对年轻教员备课工作的检查力度，重点落在教学大纲是否完备、教案内容是否成熟、课件是否新颖、习题是否具有针对性、试验内容是否紧密结合部队新装备等几个方面。

我曾以为是父母给予的良好教育或他人的影响引导他有意识地提前规划，结果才发现，只要你愿意，你完全可以像他一样，透过搜索努力地去了解这个职业完整的路径，树立一个可达又远大一点的目标，最好能一站接一站，清晰地连向终点，才能让你在一路奔跑和驰骋中不动摇，少倦怠，更有动力在抵达每一站后继续向前走。这样的一条路，到底是怎样的？不如透过关于吕杨的1个故事和2篇访谈分离出来的小文，一步一步带你看得更清楚！

课程组充分发挥主讲教员的外语特长，采用双语教学手段，在学员领会专业术语的同时给出其英文表达形式，一方面对比学习使学员易于接受和掌握，另一方面又为其将来阅读外文文献奠定基础。在授课方式上，考虑到学员外语水平参差不齐，由浅入深，由易到难，不断加大外语词汇量，注重双语教学效果。

3 课程改革的效果

3.1 推动了课程和学科的建设发展

课程改革紧贴卫星导航特别是我国北斗卫星导航的最新进展，编写了特色教材，更新了教学内容，将科研成果和部队应用案例引入课堂，加强了实践教学，探索了先进的教学手段和方法，提升了青年教员的教学和科研水平，有力推动了本课程和学校导航、制导与控制学科卫星导航方向的全面建设和发展。

3.2 取得了良好的教学效果

改革后的课程注重为学员打牢理论基础，紧密跟踪卫星导航新技术发展的前沿热点问题，将最新的知识和技术成果传授给学员，更符合培养打赢未来高技术战争的合格人才的要求。在课程组全体成员的精心组织与实施下，已在学校导航工程专业学历教育、全校本科选修课、现职干部轮训等多批次、多层次的学员教学中得到应用，教学效果多次受到学校督导组专家和学员的好评，为部队培养了一大批优秀人才。

3.3 获得了多项教学奖励

课程教学改革中先后获得全国教育教学信息化大奖赛精品视频公开课二等奖、湖北省优秀学士学位论文、“北斗杯”全国青少年科技创新大赛二等奖、海军院校教员课堂授课质量二等奖、学校教学名师、学校青年教员教学基本功竞赛十佳奖第1名等20多项教学奖励，得到了上级机关以及同行专家的认可和好评。

最后，农村市场需求较为简单。由于使用方便、上网费率下降等因素，手机上网比例已经远远超过台式机和笔记本电脑，成为农村网民的首选上网设备，农村人口使用他们的手机访问互联网的比例比城市人口还要高，并且在短暂的时间内人数的增长会继续保持。一些智慧教育厂商就是把握住这一特点，推出一些低价的平板电脑，而这针对的正是农村市场的智慧教育应用，其中比较突出的体现就是移动远程教育应用。这样就相当于用一个支点撬动整个农村市场的运作，将成为智慧教育厂商最优质的发展战略。

4 结语

当前卫星导航特别是我国北斗卫星导航发展非常迅猛，新技术、新装备不断出现并得到了广泛应用。这便有力地推动了近几年在“卫星导航原理及应用”课程中的教学改革。(李厚朴等文)

课程组通过对教学内容的更新、教材体系的完善、实践教学的加强、教学方法的改进，着力培养理论基础扎实、实践能力和创新能力强的优秀学员，取得了较好的效果，得出了一些经验以供同行参考，期望进一步促进该课程的教学改革和人才培养。

参考文献：

[1] 寇艳红. GPS原理与应用(第二版)[M]. 北京: 测绘出版社, 2007.

[2] 边少锋, 纪兵, 李厚朴. 卫星导航系统概论(第二版)[M]. 北京: 测绘出版社, 2016.

[3] 杨元喜. 北斗卫星导航系统的进展、贡献与挑战[J]. 北京: 测绘学报, 2010, 39(1): 1-5.

[4] 王璐, 尹萍, 孙淑光. “卫星导航技术”课程全英文教学模式探索[J]. 南京: 电气电子教学学报, 2015, 37(5): 10-12.

[5] 姜毅, 张淑芳, 胡青. 全球卫星导航系统课程实践教学研究[J]. 成都: 实验科学与技术, 2015, 13(2):71-73.

[6] 杨颖, 王琦. STK在计算机仿真中的应用[M]. 北京:国防工业出版社, 2005.

[7] 边少锋, 许江宁. 计算机代数系统与大地测量数学分析[M]. 北京: 国防工业出版社, 2004.

[8] 李厚朴, 边少锋, 钟斌. 地理坐标系计算机代数精密分析理论[M]. 北京: 国防工业出版社, 2015.