高校測量學課程思政教學的探索與實踐

姚朝龍　周艷華　章家恩　張瑞

[摘 要]為了充分發揮高校理工科課程的育人作用，文章結合測量學課程的內容與特點，從學科發展歷史、典型人物、典型工程與日常應用實例、專業知識點四個方面深度挖掘專業知識體系的思政元素，并給出八個課程思政案例，定位思政元素在理論教學單元的融入點及融入途徑，使專業教育與思政教育有機結合，達到知識傳授與價值引領的雙重作用。

[關鍵詞]理工科課程;測量學;課程思政

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2022）05-0042-03

培養中國特色社會主義事業合格建設者和可靠接班人是新時代高等教育的責任和使命。社會價值多元化發展使單純依賴思想政治理論課實現價值引領的局限性日益凸顯。2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上提出“使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應”[1]，自此全面推動了全國課程思政建設和相關的教學實踐探索工作。

高校理工科課程思政建設是構建“大思政”格局，實現全員、全程、全方位育人的戰略目標的重要途徑。課程思政是一項系統工程，需要結合不同學科的特點，立足學科的特色優勢、學術內涵和傳承脈絡等開展課程思政探索與實踐。測量學作為一門技術基礎課，在我國許多高校的非測繪類工程專業中均有開設，基于不同背景的教學改革研究成果較多[2-4]，但尚缺少課程思政方面的深入研究。本文圍繞“知識傳授與價值引領相結合”的課程目標，對測量學課程的思政元素融入課堂教學的途徑進行深度挖掘和探索研究，將專業學習與價值引領相結合，培養學生的愛國情懷、“三農”情懷、創新思維和敬業精神等。

一、課程思政的基本要求與做法

習近平總書記強調，要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程[1]。課程思政教學就是要挖掘課程中與社會主義核心價值觀、理想信念、家國情懷、創新思維、敬業精神等相關的思想政治教育元素，并將其有機融入專業課程教學的全過程，包括教學目標制訂、教學內容設計、教學方法使用、教學評價考核、課堂教學及實踐教學過程實施等方面，實現專業知識傳授和價值引領雙重目標的統一。圍繞立德樹人的根本任務，深入推進課程思政建設，成為新時代高校全面開展“三全育人”工作、培養擔當民族復興大任時代新人的重要舉措。

針對理工科專業課程思政，教育部于2020年5月28日印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》指出，要深度挖掘提煉專業知識體系中所蘊含的思想價值和精神內涵，培養學生探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的責任感與使命感和精益求精的大國工匠精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當[5]。

二、測量學課程特點及課程思政教育的基本思路

測量學是從人類生產實踐中發展起來的一門歷史悠久的學科，同時涉及現代高精尖測量技術，在我國經濟建設、國防建設和科學研究中發揮了重要作用，其中蘊含了豐富的思政元素。該課程是許多工科專業本科生的一門重要公共基礎課。以華南農業大學為例，其測量學課程面向測繪工程、地理信息科學、土木工程、城鄉規劃、風景園林、土地資源管理、林學等十多個專業的大一、大二學生開設，每年授課學生人數近千人。在大學初期開展測量學課程思政教育能更好地發揮專業課程的育人作用。

華南農業大學是廣東省唯一入選教育部第二批“三全育人”綜合改革試點的高校，為實施專業課課程思政教學改革研究與實踐提供了有力條件。項目組根據測量學課程的內容和特點，進行課程思政探索和實踐。其基本思路為：首先，從我國測量學科的艱難發展歷程、不同研究方向的典型人物、典型工程與日常應用實例以及具體專業知識點中挖掘愛國主義、艱苦奮斗、創新精神等思政元素。然后，從思想政治教育的角度細化具有思政教育點的教學單元，形成具有思政教學深度的課程教學設計，從而將思政元素有機融入課堂教學中。

三、測量學課程思政元素的挖掘與融入

（一）學科發展歷史的思政元素挖掘與融入

測量學的發展可追溯到《史記》中記載大禹治水時“左準繩，右規矩”的描述，以及戰國時期用于定向的“司南”、西漢時期的《駐軍圖》等，到中華人民共和國成立后測量坐標系的建立、測繪儀器國產化，再到今天舉世矚目的北斗衛星導航系統、國際空間站、月球探測、火星探測等。

案例1. 在中華人民共和國成立之初，為了迅速開展我國的測繪事業，當時建立的1954年北京坐標系是蘇聯 1942 年普爾科沃坐標系延伸至我國的一個坐標系。該坐標系為我國各項工程建設提供了坐標基準，但在實際使用過程中存在精度偏低、橢球定位定向偏差較大等問題。我國隨著航空、航天、航海及國防建設需求的不斷提升，迫切需要建立全球性的地心坐標系，由此建立了2000國家大地坐標系[6]。

案例2. 1975年，我國在開展珠穆朗瑪峰（以下簡稱“珠峰”）高程測量時使用的儀器主要依賴外國進口。由于國外儀器操作較難，不易改裝，有時候必須脫掉手套進行操作，在珠峰極端惡劣的低溫條件下，一些重力測量隊員的手被凍傷。隨著國產儀器的不斷發展，在2020年5月27日的珠峰高程測量所使用的測繪儀器中，國產測繪儀器核心技術占90%左右。

思政元素的挖掘與融入：在第一章講授測繪學發展史時，教師可以通過參觀儀器陳列室、圖片展示、觀看影像視頻等形式，結合《中國制造2025》對案例進行分析。通過介紹我國早期測量的艱難發展歷程及其在經濟、國防、科研等方面取得的卓越成就和貢獻，增強學生對國家的道路自信、理論自信、制度自信、文化自信和愛國情懷，引導學生堅持獨立自主的發展信念，激發學生對測繪事業的熱愛。

（二）典型人物的思政元素挖掘與融入

我國測量學科的發展離不開一代代測量人的辛勤付出，在這一過程中涌現出許多杰出的代表人物。如被譽為“大地之星”的寧津生院士一生致力于地球重力場理論和方法的研究;“高鐵二等座院士”劉先林教授畢生致力于測繪儀器國產化，曾兩次獲得國家科技進步一等獎;被稱為我國“極地測繪之父”的鄂棟臣教授11次挑戰南北極，為我國極地科考工作奉獻一生;“最美奮斗者” 國家測繪局第一大地測量隊（以下簡稱“國測一大隊”）隊員兩下南極、六測珠峰，數十次深入無人區、戈壁荒原和沙漠腹地。

案例3. 地球重力場理論與相關數據是衛星發射的保障和支撐，1970年我國第一顆人造地球衛星發射成功，寧津生院士正是從這一年開始從事地球重力場研究。他為我國似大地水準面、地球重力場模型、國家天文重力水準網等的建立做出了突出貢獻。1997年，寧津生院士聯合測繪學科的多位院士，開設了被譽為“最奢侈基礎課”的測繪學概論，數十年如一日地堅持為學生講課，為我國測繪科教事業的發展殫精竭慮、鞠躬盡瘁。

案例4. 曾被國務院授予“功勛卓著、無私奉獻的英雄測繪大隊”稱號的國測一大隊，自成立60多年來，徒步行程超過6000萬千米，相當于繞地球1500多圈。先后有46名隊員因公殉職，以熱血和生命凝鑄了“熱愛祖國、忠誠事業、艱苦奮斗、無私奉獻”的“國測一大隊精神”。2015年7月，習近平總書記給國測一大隊6位老隊員、老黨員回信，充分肯定了他們愛國報國、勇攀高峰的感人事跡和崇高精神，對全國測繪工作者和廣大共產黨員提出了殷切希望[7]。

思政元素的挖掘與融入：在講授水準測量的大地水準面、珠峰高程測量等相關內容時，通過點評測繪熱點人物和話題等形式對案例進行分析，以及對學界專家和典型人物事跡的介紹，培養學生在學術研究中吃苦耐勞、樂于奉獻的職業精神，提升學生的社會責任感，引導學生樹立遠大理想和為此執著奮斗的精神，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

（三）典型工程和日常應用實例的思政元素挖掘與融入

隨著科學技術的快速發展，測量學在我國一些超級工程、突發事件應急和日常生活中發揮著不可或缺的作用。例如，被譽為“21世紀第八大奇跡”的港珠澳大橋、已在“一帶一路”沿線國家使用的北斗衛星導航系統、首次實現月球背面軟著陸的嫦娥四號，還有中國天眼FAST等工程建設的安裝定位，以及抗擊新冠肺炎疫情中武漢火神山、雷神山醫院建設等應急測繪都凝聚了測繪工作者的智慧和心血。

案例5. 港珠澳大橋作為目前世界上最長的跨海大橋，其于2017年貫通建成的大橋沉管隧道（長6.7km）也是世界上最長的已貫通沉管隧道。為了滿足海上長距離沉管隧道高精度貫通的要求，島隧工程項目部提出橫向貫通限差要控制在70mm以內的嚴格要求，其精度遠高于現行規范的規定，貫通測量面臨無先例可循、無經驗與規范可借鑒的困難局面。作為島隧工程測量技術顧問的武漢大學測繪學院黃聲享教授及其團隊經過研究，提出了一種新型的隧道內控網形——雙線形聯合鎖網，最終實現了沉管隧道的高精度順利貫通[8]。

案例6. 我國的北斗衛星導航定位系統從2000年的2顆衛星到2012 年12月利用14顆衛星完成了北斗區域系統建設，實現了對亞太地區的連續覆蓋;再到2020年發射的第55顆衛星，標志著系統部署全部完成。經過幾十年的奮斗，我國建成了具有位置報告、短電文通信等顯著特色的北斗試驗系統，成為世界上第3個擁有自主衛星導航系統的國家[9]。目前，北斗衛星導航定位系統已在各個領域廣泛應用。例如，通過采用北斗衛星定位技術和融合定位算法，華南農業大學的羅錫文院士團隊的“無人農場”項目能保證拖拉機定位精度誤差小于2cm，助力智慧農業新模式的發展，使得我國在高端農業技術領域擁有自己的話語權。在抗擊新冠肺炎疫情中，基于北斗導航定位系統的高精度定位設備火速馳援，確保了武漢火神山、雷神山醫院施工工地的大部分放樣測量一次完成，為醫院的建設爭取了寶貴時間。

思政元素的挖掘與融入：在講授控制測量、3S技術等相關內容時，通過圖片展示、視頻觀看、文獻閱讀、分組討論等形式對案例進行分析，培養學生探索未知、勇攀科學高峰的創新精神和精益求精的工匠精神，倡導“逢山開路、遇水架橋”的奮斗精神以及勇創世界一流的民族志氣。利用對武漢火神山、雷神山醫院建設的案例分析讓學生感同身受，將個人發展與國家命運緊密相連。

（四）具體知識點的思政元素挖掘與融入

從基本的測量原理出發，通過對測量知識點的延伸解讀，可以挖掘出許多的思政元素。

案例7. 電磁波測距是距離測量的一種常規方法，目前電子全站儀測量數千米距離的誤差在mm量級，相對誤差約為10-6。當測距精度顯著提高時，便可以用來探測引力波。早在1962年，科學家就提出利用激光干涉方法探測引力波，如果一個物體受到引力波的影響，那么它將在一個方向上被壓縮，而在另一垂直的方向上被拉伸。位于美國的地面激光干涉引力波天文臺（LIGO）能分辨出一根長4 km的臂變化10-18 m，相對誤差為10-21，這一極其微小的長度變化比電子還要小近千倍。2016年2月，LIGO科學合作組宣布探測到來自 GW150914 的引力波信號。這是人類首次直接觀測到引力波，在全世界造成了極大轟動，為利用引力波探測宇宙開啟了新時代。為了搶占引力波探測的國際科技制高點，實現引領世界空間引力波探測的壯舉，2014年，我國提出了自己的空間引力波探測方案——“天琴計劃”，預計在2035年前后，在約10萬千米高的地球軌道上部署3顆全同衛星，構成邊長約為17萬千米的等邊三角形編隊，建成空間引力波探測天文臺，開展空間基礎科學前沿研究[10]。

案例8. 數字地形圖測繪與應用是測量學課程的重要內容。隨著無人駕駛技術的興起，其對數字地圖提出了更高的要求。與傳統電子地圖相比，無人駕駛使用的電子地圖要求具備提供全路況地圖的能力，具有精確的位置信息和豐富的道路元素數據信息，厘米級的定位精度，日、小時甚至分鐘級別的更新頻率以及實時交通信息、天氣情況等。此外，還要與無線傳感器、3S技術、5G通信技術等高科技結合，才能真正實現無人駕駛[11]。目前，華為、百度、騰訊等公司已獲批導航電子地圖制作甲級測繪資質。

思政元素的挖掘與融入：在講授光電測距、地形圖測繪與應用等相關內容時，將具體知識點進行延伸解讀。通過分析相關的新聞報道、最新研究成果等形式指出相關知識點在科學前沿研究與應用方面的作用，了解當前測量技術與需求的差距，激發學生探索未知、投身科技創新的興趣和積極性。

四、結語

開展高校理工科課程思政探索與實踐是實現立德樹人的根本任務的重要途徑。測量學作為許多高校測繪類專業都開設的一門公共基礎課程，將在育人方面發揮重要作用。本文針對課程的內容和特點，從學科發展、典型人物、典型工程和日常應用實例、具體知識點四個方面，提煉課程知識體系中蘊含的愛國情懷、創新精神、奉獻精神等思政元素，并通過八個案例介紹了思政元素在課程教學單元的融入點及融入方式，將專業教育與思政教育有機結合，實現知識傳授與價值引領的雙重目標。相關做法可為其他相關課程的思政教學提供參考。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 習近平在全國高校思想政治工作會議上強調：把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面[N].人民日報，2016-12-09（1）.

[2] 周呂，盧獻健.面向新工科建設的測量學課程群教學改革研究[J].教育現代化，2019（A0）：71-72.

[3] 付宗堂.地質類院校非測量專業《測量學》課程教學改革探討[J].地礦測繪，2001（2）：48-32.

[4] 劉任莉，鄧念武，張曉春，等.基于專業認證標準的測量學課程教學研究[J].教育教學論壇， 2019（42）：167-168.

[5] 中華人民共和國中央人民政府.教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[EB/OL].（2020-05-28）[2020-09-10].http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku

/2020-06/06/content_5517606.htm.

[6] 楊元喜.2000中國大地坐標系[J].科學通報，2009（16）：2271-2276.

[7] 習近平給國測一大隊老隊員老黨員回信勉勵廣大共產黨員 在黨愛黨 在黨為黨 忠誠一輩子 奉獻一輩子[J].黨建，2015（7）：12-13.

[8] 黃聲享，李冠青，張文，等.港珠澳大橋沉管隧道施工控制網布設研究[J].武漢大學學報（信息科學版），2019（5）：640-647.

[9] 譚述森.北斗系統創新發展與前景預測[J].測繪學報，2017（10）：1284-1289.

[10] 胡一鳴，梅健偉，羅俊.天琴計劃與國際合作[J].科學通報，2019（24）：2475-2483.

[11] 唐潔，劉少山.面向無人駕駛的邊緣高精地圖服務[J].中興通訊技術，2019（3）：58-67，81.

[責任編輯：李香蓮]