付國燕

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的《GPS基本原理》課程改革探究

付國燕

文章分析了《GPS基本原理》教學(xué)存在的問題，以及由教材建設(shè)、教師隊伍建設(shè)、教學(xué)模式優(yōu)化等三個方面提出了基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的《GPS基本原理》課程改革對策，旨在培養(yǎng)應(yīng)用型的GPS專業(yè)優(yōu)秀人才。

在我國的三大信息產(chǎn)業(yè)中，衛(wèi)星導(dǎo)航是其中之一，并且當今國內(nèi)在積極地發(fā)展自主性的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，這進一步增加了對衛(wèi)星導(dǎo)航專業(yè)人才的需求。高校需要結(jié)合課程的特色與社會的需要，有目的性地優(yōu)化教學(xué)知識，不但重視講解衛(wèi)星導(dǎo)航知識，而且重視講解基于GPS的衛(wèi)星導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)知識，即重視培養(yǎng)應(yīng)用型的人才，從而跟當今不斷發(fā)展的衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)相符合。

《GPS基本原理》教學(xué)存在的問題

教材知識的單一性。關(guān)于GPS的教材，在早期絕大多數(shù)是對國外信息資料與教材的翻譯，由于測繪專業(yè)較早設(shè)置了GPS課程，因此測繪專業(yè)的教師編寫了大部分的教材內(nèi)容。這樣一來，盡管給國內(nèi)的GPS技術(shù)人才的培養(yǎng)和測繪專業(yè)做出了貢獻，可是面臨教材比較單一的不足。

缺少教師力量。基于不斷進步的GPS測量定位技術(shù)影響下，該技術(shù)應(yīng)用行業(yè)持續(xù)延伸，在測繪專業(yè)中具備充實的GPS測繪應(yīng)用方面的教師力量。然而，GPS不是一個學(xué)科，而是一種技術(shù)。為此，當前國內(nèi)缺少GPS技術(shù)的專門高校。教師中很少有研究GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)的人才，當前深入研究GPS技術(shù)的高校是國防科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等，這個導(dǎo)致國內(nèi)嚴重缺少切實進行GPS技術(shù)教學(xué)的教師。（孫蘭萍,李聲鋒,馬龍,張斌. 基于應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才教育培養(yǎng)的課程考核與學(xué)業(yè)評價方式改革探究[J]. 廣東化工,2017,(08):253-254+260.）

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的《GPS基本原理》課程改革對策

注重建設(shè)教材。當前應(yīng)用的主導(dǎo)GPS教材是測繪應(yīng)用型與概論型。一般的GPS基本原理教材有助于講解GPS常識、拓展學(xué)生的知識面、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，其跟學(xué)生的選修課相適應(yīng)。測繪專業(yè)的教師編寫的GPS測量理論跟測繪專業(yè)的學(xué)生相適應(yīng)，然而也面臨一味注重測繪應(yīng)用，不重視GPS定位技術(shù)的不足之處，沒有對GPS技術(shù)的原理進行深入地分析，未曾體現(xiàn)出固有技術(shù)的發(fā)展程度與一些重要的核心技術(shù)。針對專門進行GPS接收機研發(fā)與專業(yè)系統(tǒng)研發(fā)的學(xué)生來講，并不是非常適用。為此，能夠結(jié)合GPS專業(yè)的需要與特點，安排教師編制一致性的富有特色的教材。模塊化、分層次地編寫GPS原理、GPS應(yīng)用、GPS技術(shù)等內(nèi)容，讓教師自主地選用需要講解的知識。結(jié)合該課程的特色，有效地統(tǒng)一通俗易懂與理論難度，不但重視前沿發(fā)展，而且關(guān)注應(yīng)用實踐。（李林楗. 淺析GPS測繪技術(shù)[J]. 黑龍江科技信息,2016,(04):4.）

對于導(dǎo)航方面的專門人才，需要設(shè)置接收機基帶信號處理的核心技術(shù)與GPS信號體制，像是針對偽隨機碼擴頻信號進行跟蹤、捕捉、解碼，且增加仿真實驗過程。值得欣慰的是，基于不斷發(fā)展的GPS技術(shù)，我國編寫的教材《GPS原理與仿真》跟導(dǎo)航專業(yè)的學(xué)生更加適宜。

注重建設(shè)教師隊伍。應(yīng)當在學(xué)科建設(shè)中首先注重教師隊伍建設(shè)，注重教學(xué)溝通，特別是培養(yǎng)青年教師，實現(xiàn)教師隊伍科研水平與教學(xué)能力的提升，以使教師隊伍既育人又教書、教學(xué)能力提升、站在學(xué)科發(fā)展的最前沿。并且，注重培養(yǎng)技術(shù)骨干教師，以使其帶領(lǐng)本校GPS專業(yè)的發(fā)展。當前我國已經(jīng)在中長期的發(fā)展規(guī)劃中納入二代導(dǎo)航，在激勵教師參與分析關(guān)鍵科研前沿項目的基礎(chǔ)上能夠提高高校該專業(yè)學(xué)科的地位。除此之外，需要安排教師參與“新產(chǎn)品新技術(shù)成果展示會”、“專家論壇”、“衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)創(chuàng)新和進步”等，從而明確國內(nèi)導(dǎo)航領(lǐng)域及其技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，實現(xiàn)視野的拓展與教學(xué)高度的提升。

注重優(yōu)化教學(xué)模式。因為GPS技術(shù)牽涉到比較廣的內(nèi)容、技術(shù)理論較深，并且其也在持續(xù)地豐富內(nèi)容，所以高校需要根據(jù)自身的實際現(xiàn)狀與專業(yè)特點組織研究該課程，從而實現(xiàn)教學(xué)水平的持續(xù)提升。在教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)，課程知識需要有效地統(tǒng)一通俗性與前瞻性、應(yīng)用實踐與理論分析，重視教學(xué)過程中設(shè)計的層次，確保教學(xué)知識能夠結(jié)合講解的對象要求加以選用而成為一體化，能夠?qū)崿F(xiàn)各個專業(yè)教學(xué)需要的GPS技術(shù)，有著普遍的適應(yīng)性。

重視“三位一體”的實踐教學(xué)，即統(tǒng)一生產(chǎn)、科研、教育，在建設(shè)課程中重視設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容與科學(xué)組織教學(xué)知識，并且融入有關(guān)的生產(chǎn)成果與科研成果，以使學(xué)生在實踐的過程中靈活地應(yīng)用掌握的內(nèi)容，切實提升學(xué)生分析、發(fā)現(xiàn)、處理問題的技能。（李念良,李望國. 基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的高校課程考核改革探究[J]. 科教導(dǎo)刊(上旬刊),2013,(09):14-15.）

對于培養(yǎng)導(dǎo)航專業(yè)人才來講，一是需要逐步地介紹GPS的基本原理，且囊括GPS的一些核心技術(shù)。三球交會原理是GPS定位的最基本的幾何理論，對GPS接收機衛(wèi)星距離進行測量的基礎(chǔ)上來測量接收機位置。GPS的測量信號是衛(wèi)星發(fā)射的直接序列擴頻通信信號。為此，接收機的核心技術(shù)是接收處理導(dǎo)航信號。針對導(dǎo)航專業(yè)來講，需要主要介紹GPS偽距測量和信號處理等主導(dǎo)知識。二是有效統(tǒng)一實踐和理論。在教學(xué)課堂上介紹GPS基本原理、信號結(jié)構(gòu)、接收機處理等技術(shù)，需要注重學(xué)生的理解與掌握。像是能夠強化GPS信號仿真實驗過程，能夠結(jié)合MATLAB工具進行GPS基帶信號處理與信號仿真等過程的編程實驗，這非常有利于學(xué)生掌握偽碼測距。且向?qū)W生介紹科研成果，實現(xiàn)教學(xué)知識的豐富，對學(xué)生的實訓(xùn)與實驗過程進行有效地指導(dǎo)。三是合理地應(yīng)用多媒體教學(xué)方式。GPS基本原理牽涉到非常多抽象的概念、動態(tài)過程、空間概念等，這有別于涵蓋很多推導(dǎo)公式的課程“信號與系統(tǒng)”。由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以在學(xué)生前清楚地呈現(xiàn)著一系列的過程及其概念，而應(yīng)用多媒體教學(xué)模式能夠使學(xué)生的體會更加直觀化和形象化，從而實現(xiàn)理想的教學(xué)效果。

總而言之，對于當今《GPS基本原理》課程的教學(xué)實際情況，為了跟導(dǎo)航專業(yè)人才培養(yǎng)的要求相符合，需要注重建設(shè)教材、注重建設(shè)教師隊伍、注重優(yōu)化教學(xué)模式等。只有如此，才可以真正地培養(yǎng)大量優(yōu)秀的應(yīng)用型GPS專業(yè)的人才。

（作者單位：河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院）