基于OBE理念的衛星導航定位教學探究與實踐

摘 要：該文結合作者近年來進行的測繪工程專業衛星導航定位課程授課實踐以及參與測繪工程專業工程教育專業認證的各項工作，基于OBE理念，從面向產出導向的課程教學大綱修訂與完善、以學生為中心的線上線下相結合的課程教學模式改革、多元化課程考核評價體系的完善以及專業課程體系下課程思政等方面進行一些初步的探究與實踐，以促進課程教學目標的達成，加強學生的能力培養，促進課程教學質量的提高和專業辦學質量的持續改進。

關鍵詞：OBE;產出導向;衛星導航定位;課程教學;課程思政

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2024）27-0007-05

Abstract： The authors of this paper combine teaching practice of Satellite Navigation and Positioning course in recent years with participating in the work of engineering education professional certification of Surveying and Mapping engineering specialty. Based on the OBE concept， some preliminary exploration and the practice wereperformed in the aspects of the revision of output-oriented curriculum syllabus， the mode of student-centered online-to-offline curriculum teaching， the diversified assessment and evaluation system of the curriculum， and the curriculum-based ideological and political education under professional course system. The purposes of these reforms and practices are to promote the achievement of the course objectives， strengthen the cultivation of the students' ability， promote the continuous improvement of the teaching quality of courses and the quality of professional education.

Keywords： OBE; output orientation; Satellite Navigation and Positioning; course teaching; curriculum-based ideology and politics

在當今信息化、智能化的測繪時代下，要培養適應社會發展需要的創新應用型測繪專業人才，必須緊跟社會和時代發展的要求。2006年，教育部開始實施工程教育認證工作以來，堅持推進“以學生為中心、以產出為導向（Outcome based education，簡稱OBE）、持續改進”的教學模式[1-6]，以保障和提高人才培養質量，這為現階段測繪工程專業人才培養改革提供了良好的契機。

衛星導航定位是測繪工程專業的核心課程之一，是實現測繪工程專業人才培養目標的關鍵[7-10]。本文結合專業認證以及衛星導航定位技術的應用和發展趨勢，對衛星導航定位課程的教學大綱修訂、線上線下教學手段的結合、課程考核成績多元綜合性評價方法以及專業課程體系下課程思政等方面進行了初步探討與實踐（如圖1所示），以期促進專業課程教學質量的提高和專業人才培養質量的持續改進。

一 面向OBE理念的課程教學大綱修訂與完善

課程教學大綱是執行教學計劃、實現培養目標的教學指導性文件，是選用教材、組織教學、進行教學質量評價及教學管理的重要依據[11-15]。基于OBE理念和專業認證標準，將山東建筑大學（以下簡稱“我校”）測繪工程專業2018版培養方案的12項畢業要求分解為36個內涵評價觀測點，每個觀測點都有相應的課程支撐。衛星導航定位課程負責人及主講教師經過深入學習和分析測繪工程專業的畢業要求，制定了面向產出導向的4個課程教學目標，該課程的教學目標及其對畢業要求的支撐關系見表1。

我校衛星導航定位課程設為專業基礎必修課，在第5學期開設，教學時數為40學時，其中理論教學28學時，實驗教學12學時，主要講授GNSS定位原理及應用領域。與該課程配套的還有相應的專業必修課GNSS測量與數據處理，在第6學期開設，教學時數為32學時，其中理論教學24學時，實驗教學8學時。根據表1中的衛星導航定位課程教學目標，并結合當前GNSS技術應用及發展趨勢，確定了本課程的理論教學內容、基本要求、學時分配及支撐課程目標情況（見表2）。

除了上述理論教學內容之外，本課程設置了包括GNSS絕對定位、GNSS相對定位、GNSS測量的實施和GNSS RTK定位在內的4個實驗項目，每個實驗項目3個學時。實驗教學內容、基本要求、學時分配及支撐課程目標具體情況見表3。

二 以學生為中心的線上線下相結合的課程教學模式改革

近年來，隨著智能手機等電子產品的迅速發展和普及，學生主動投入到專業課程學習的時間越來越少[16-19]。即使教師滿堂課認真地通過板書或PPT教學方式向學生講授大量的專業知識，但是學生參與程度不夠、主動學習并認真思考的不是很多，學生對教師所教的知識吸收率較低，因此，筆者在衛星導航定位課程教學中采用了以線下教學為主、以線上教學為輔的線上線下相結合的教學模式探索與實踐，積極調動學生的思維，將教學過程從“以教師為中心”向“以學生為中心”“以產出為導向”轉變。

線下教學仍然是以教師教授為主、通過板書及PPT相結合的課堂授課方式講授主要知識點，同時利用一定的時間進行以學生為中心的線上互動與自主學習和測試。線上教學主要從以下4個方面實現：一是選用與課程目標、教學內容基本相符的山東省高等學校優質在線開放課程，并占考核成績5%至10%;二是采用智慧樹平臺進行課堂互動與簽到考勤;三是采用智慧樹平臺進行課堂章節測試;四是利用智慧樹平臺建立課程學習資源庫，學生可以下載查看。在上述過程中，教師通過智慧樹平臺讓學生隨時準備參與課堂互動，通過簽到、課堂答疑、頭腦風暴、課堂測驗等方式進行互動以及檢測學生對所學知識的掌握情況，保證學生上課精力集中度，并根據學生的答題情況進行點評和指導。通過課程教學中的線上互動和測驗等方式，學生學習的參與度大大提高。

三 多元化課程考核評價體系的完善

學生畢業要求的達成需要通過課程目標的達成予以保證，建立完善的課程考核評價體系，有助于更好地落實課程目標達成情況的評價[20-21]。在近幾年的衛星導航定位課程考核評價體系中，平時成績占10%，實驗成績占20%，期末試卷考試（閉卷）成績占總成績的70%，其中期末試卷中記憶性的知識型題量所占比例較多（約占80%），綜合性和能力型的題量所占比例較少。因此，學生為了考試而學習，死記硬背相關知識，導致基于課程考核成績計算出的課程目標達成度雖然滿足要求，但是學生的實際能力沒有得到顯著提升。

為此，筆者在我校測繪工程專業2018級的衛星導航定位課程考核評價體系中從以下三個方面做了改革和實踐：一是加強平時成績考核。平時成績中強調課堂測驗成績、綜合大作業成績，其中，課堂測驗采用智慧樹平臺在限定時間內進行隨堂考，綜合大作業要求學生需要綜合分析所學本課程以及其他課程的知識才能完成該作業。二是加強課間實驗環節考核。在每次實驗課前將實驗要求明確化，例如對于GNSS絕對定位實驗，要求每人至少利用GNSS接收機靜態或動態測量不同環境下5個點的三維坐標并記錄觀測信息，根據考勤、實驗數據、實驗報告內容等按照評價標準打分。三是加強期末試卷能力考核。在期末考試試卷中增加能力型考題，例如“北斗衛星星座與GPS衛星星座異同點及各自的優缺點分析”等試題，通過綜合性和能力型考題，培養學生自主學習和思考能力，提升學生的綜合素質。

四 專業課程體系下的課程思政

我校測繪工程專業自2021年1月以6年有效期有條件通過了工程教育認證，自此，在各個教學環節中全面地執行工程教育認證通用標準，強調科學思維和職業素養的形成。在課程教學過程中，結合具體案例、材料分析，深度挖掘課程思政元素，實施課程思政教育，實現價值塑造、知識傳授和能力培養的有機統一[22-26]。本課程思政元素挖掘及實施途徑見表4。

五 結束語

衛星導航定位是一門理論性和實踐性都很強的測繪工程專業基礎課程，對實現測繪工程專業人才培養目標具有重要的作用。在近幾年參與測繪工程專業工程教育認證各項工作的背景下，對面向產出導向的衛星導航定位的課程教學大綱的修訂、課程教學模式的改革、課程考核評價體系的完善以及課程思政建設等進行了一些初步的探究與實踐，取得了初步的成效。在以后的教學過程中還需要不斷探索新的課程教學模式，進一步落實對學生的形成性評價，建立完善的多元化課程考核評價體系，加強對學生知識和能力的評價，以促進專業辦學質量的持續改進、提高學生的培養質量。

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基金項目：山東省本科教學改革研究項目“面向工程教育認證的測繪工程專業應用型人才培養模式改革與實踐”（M2020204）;山東省研究生教育優質課程建設項目“現代測量數據處理”（SDYKC18080）;山東省本科教學改革研究項目“一流專業與工程認證雙驅動下測繪類創新人才培養模式研究”（Z2022297）

第一作者簡介：郭秋英（1970-），女，漢族，山東濟寧人，博士，教授，教研室主任。研究方向為衛星導航定位、GNSS測量與數據處理、GNSS氣象學等方面的教學與研究。

*通信作者：王志偉（1988-），男，漢族，山東臨沂人，博士，副教授。研究方向為合成孔徑雷達數據處理理論及應用等方面的教學與研究。