课程思政案例的体系设计与实施

——以“精确制导系统原理”课程为例

       蒋彦雯，范红旗，何 峻 

国防科技大学  电子科学学院，湖南 长沙 410073

[摘 要]如何在工科专业课程教学中实现“润物细无声”的思政教育，是现有教师亟需解决的难题。文章以“精确制导系统原理”课程为例，深入挖掘课程内容中的思政元素，以精确制导系统概述、精确制导系统数学初步、现代导引律设计三个章节中的思政案例设计为例，详细梳理该课程思政建设的体系设计架构，从课堂和课后两个环节分别阐述具体实施方案及要点，进一步的实践表明思政教学效果理想，达到了提升学生综合素质和培养学生家国情怀的思政目的。

[关键词]课程思政，案例设计，精确制导

[作者简介]蒋彦雯（1991—），女，湖南衡阳人，博士，国防科技大学电子科学学院讲师（通讯作者），研究方向为雷达目标探测与精确制导技术；范红旗（1978-），男，陕西合阳人，博士，国防科技大学电子科学学院研究员，研究方向为雷达目标检测识别与信息融合；何峻（1979-），男，河北乐亭人，博士，国防科技大学电子科学学院副教授，研究方向为精确制导技术与评估。

[基金项目]2019-2021年国家自然科学基金青年项目“基于轨道角动量的旋转多普勒探测”（61801486）；

[中图分类号]G641    [文献标识码]A   [文章编号]   

一、引言

在2020年6月1日教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》中，明确指出“深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神，贯彻落实中共中央办公厅、国务院办公厅《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》，把思想政治教育贯穿人才培养体系，全面推进高校课程思政建设，发挥好每门课程的育人作用，提高高校人才培养质量。”^[1]

课程思政建设就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观，把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念。在工科的专业课程中，教师的日常教学方式和学生的惯性思维方式都极大地增加了课程思政的难度，如何找准工科专业课程中的思政教育切入点，将工科专业知识与思政元素进行有机融合，在有限的课程教学时间内达到“润物细无声”的思想政治教育目的，这是现有多数工科专业课程授课教师需要深入思考的难题^[2]-[4]。

“精确制导系统原理”课程作为一门信息与通信工程专业研究生的学科专业选修课，因其技术性强、军事应用背景鲜明等特点，广受学生的喜爱。笔者以典型思政案例为例，详细梳理了该课程中思政建设的体系设计架构及具体实施方案，为工科专业课程的思政教学提供经验借鉴和有益参考。

二、课程思政案例的体系设计

2017年7月19日，习近平主席为学校授军旗致训词时指出：“国防科技大学是高素质新型军事人才培养和国防科技自主创新高地。要紧跟世界军事科技发展潮流，适应打赢信息化局部战争要求，抓好通用专业人才和联合作战保障人才培养，加强核心关键技术攻关，努力建设世界一流高等教育院校”。精确制导技术是现代信息化战争的共性核心技术，在武器装备中有着广泛应用，精确制导技术相关人才的培养对贯彻落实习主席训词有着重要意义^[5]-[8]。

“精确制导系统原理”是我院为信息与通信工程专业研究生开设的一门学科专业课程，主要面向信息与通信工程专业自动目标识别研究方向，同时也适用于本学科导航定位、电子信息获取与对抗方向以及电子科学与技术、导航制导与控制学科相关方向的研究生。该课程从数学模型出发系统讲授现代精确制导系统的基础概念、技术原理、系统设计与评估方法，为该方向研究生在精确制导自动目标识别与先进导引头设计等领域开展跨学科研究提供系统的专门知识与工具。课程学生受众面广，军事特色鲜明，授课过程中可巧妙的从家国情怀、民族自信、探索求真等方面将思政教育和专业教育融合起来。

根据课程重要知识点的分布，表1中列出了本课程在实际教学中系统积累的课程思政素材，下面就以课程前三章精确制导系统概述、精确制导系统数学初步、现代导引律设计中的典型案例设计为例，详细介绍“精确制导系统原理”课程思政的案例设计思路。

表 1 精确制导系统原理课程思政体系设计方案

1. 精确制导系统概述中的思政案例设计

精确制导系统概述是本课程的第一次课，首先是要为大家讲解什么是精确制导系统。在课程导入部分，首先例举一些与精确制导系统密切相关的名词，如图 1所示，导弹、导引头、鱼雷这类名词在新闻报道等节目或网页上出现的频率比较高，而导引律、最优导引、平行法等涉及精确制导相关理论技术的名词则在生活中相对接触的较少，通过这些大家可能熟悉的名词来引发学生的共鸣与思考，并激发学生进一步深入学习的兴趣。紧接着，将国庆70周年阅兵中展示的部分导弹方阵采用多媒体教学方式给学生在课堂上播放，包括著名的东风、红旗、鹰击、长剑等系列导弹，覆盖弹道导弹、巡航导弹、地空导弹等多种类型，以丰富的课堂教学内容增强学生对本门课程的学习热情。

图 1 精确制导系统相关名词

东风系列导弹是高科技锻造的国之重器，东风系列各类射程应用尽有，全球覆盖无死角，街道“订单”可立刻部署、快速投送。外形科幻的DF-17是中近程精确打击的尖兵利器，本次阅兵为DF-17的首次公开亮相，这款新型武器具备全天候、无依托、强突防的特点，是快递范围达1000公里的闪亮新星。DF-41洲际战略弹道导弹，可携带多枚分弹头，最大射程达上万公里，投递范围覆盖全球，是我国战略核力量的中流砥柱。这些不同类型导弹是我国现代化武器系统的重要组成，是经过一代又一代科技人员不懈探索和实践而来的，在授课过程中以故事化、问答式的互动方式强化学生的身份认同，激发学生的民族自豪感，培养学生的爱国情怀，达到“愿意学、要学好”、投入并献身导弹技术研究的效果。

2. 精确制导系统数学初步中的思政案例设计

数学理论是工程技术研究的基础，熟练使用数学工具对工程问题进行建模、求解和分析是工科学生必备的基础技能。本课程在第二章“精确制导系统数学初步”中以由浅入深、由易到难、循序渐进的方式逐步介绍精确制导系统相关技术研究时需要用到的数学理论与工具。

以微分对策理论创立人——伊萨克斯的事迹为例，美国兰德公司的伊萨克斯（Isaacs）团队在20世纪50年代将现代控制理论的概念和原理引入对策/博弈论，并于1965年出版《微分对策》一书，标志微分对策理论的创立。随后，微分对策理论被广泛应用于制导拦截、电子战、火力配置等军事领域和商业竞争、招投标、环境污染与资源开发等经济、社会各领域。在制导拦截过程中，一方面导弹拦截飞机，另一方面飞机也同时在做逃逸机动，这是一个受到双方最优控制的动态过程，为典型的双边最优控制问题。同样的，针对火力配置问题而言，部署过程中需要同时考虑己方火力配置情况和敌方火力配置情况，对于招投标问题而言，己方投标时对方也在考虑以最优方式竞标，这些问题都属于双方对抗博弈的动态问题，适用于微分对策理论求解。通过对上述不同应用举例的深入剖析，引导学生追本溯源，层层分析深入发现问题的本质以及不同问题之间的关联，提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力。

3. 现代导引律设计中的思政案例设计

本章中主要讲授现代导引律设计的发展历程，如图 2所示，从时间横轴和目标相对导弹机动能力纵轴来看，导引律的发展是随着目标机动能力的提升而不断发展的，其中古典导引律主要适用于拦截静止目标和非机动目标，而最优导引律则是对应机动目标而发展起来的，到20世纪90年代海湾战争以后，机动弹头等高速大机动目标成为战场主力，微分对策导引律随之得到了较大发展。总的来说，导引律设计就是要寻找一条最优弹道，使得导弹和目标相遇，设计过程中需要同时考虑导弹自身、作战目标以及传感器数据平台等多方面因素，而在导引律的发展过程中，这些因素的变化就会催生导引律进一步的发展。

图 2 导引律发展历程

在授课讲解时，着重将导引律的设计与作战目标紧密地联系起来，作战目标机动能力的提升，催生出更新型更复杂的导引律，而不同任务导弹面临不同打击目标和不同的应用场景，采用何种导引律是导弹系统设计时需要考虑的关键问题。同时，要利用上一章“精确制导系统数学初步”中所讲授的数学模型与方法，带领学生共同建立不同导引律的求解模型，推导计算导引律设计的最优解，从不同导引律的仿真结果中来对导引律的性能、适用目标和场景进行分析比对，进一步深入理解导引律的异同。导弹和目标之间的关系就是一种典型的矛和盾的关系，一方能力增强，另一方相应寻求更优解决方案。随着课程内容的发展，将教师讲述式逐步转化为启发引导式，在不断深入的互动探讨中，培养学生的自主学习能力、分析归纳能力和创新能力，激发学生不畏艰难、勇于开拓创新的科研素养。

三、课程思政的教学实施

在课堂授课中，课程组预先就搜集准备了大量视频、图片等素材，以典型精确制导武器装备、现代战场实例等多元化的案例，激发学生的学习兴趣和爱国情怀，引导学生主动将课堂的理论知识与实际装备运用和战场需求联系起来，真正做到学以致用、用以促学、学用相长的有机统一。同时，精细挑选各种不同类型不同主题的专家讲座，如精确制导武器的智能化、分布式空战发展、精确制导武器面临的威胁、技术发展等等，课程内容紧跟学科发展、专业发展的新热点、新趋势，不仅仅局限于课本、PPT上的课程知识，而是延伸到精确制导系统应用发展的方方面面。通过交流互动，在不断的讨论探讨下，进一步拓宽加深学生对精确制导基本原理和技术应用的理解掌握，帮助学生建立起丰富全面系统性的知识体系，培养学生“不谋全局者，不能谋一域”的大局意识、全局观念。

在课后环节，一方面依托学堂在线、微信等多个交流平台，学生可随时提出问题，教师负责及时解答疑问，将知识的讲解答疑延伸到课后。另一方面，课程组精心筛选精确制导系统相关技术最新发展的学术论文作为课程研讨的内容，督促学生查阅研读文献资料，思考形成自己的想法见解。在2020秋季学期，某学生在查阅资料时，就及时分享了2020年11月26日美国导弹防御局“标准”-3 2A导弹成功拦截洲际弹道导弹的报道，报道中详细介绍了从天基红外系统探测导弹发射到作战任务信息传输，再到“标准”-3 2A导弹的发射、跟踪靶弹并拦截靶弹的整个过程，引发大家对于其中制导原理、探测原理的热烈讨论。这是一个不断学习、创造和成长的过程，能够在专业课程学习中培养学生群体的学术志趣、诚信和伦理规范，从而做好为学和为人的有机统一。

四、结语

前期的教学实践证明，课程思政是一项体系工程，“精确制导系统原理”课程从课程思政的顶层设计出发，合理规划了整个课程中的思政元素，覆盖了多方面多维度的思政教育，达到了较理想的思政教育效果，但仍还有很多提升和改进的空间。后续的思政建设将继续充分利用本课程鲜明的军事特色，全方位的激发学生的爱国情怀和使命担当，引导学生塑造正确的世界观、人生观、价值观，使专业课程与思政课程同向同行，将显性教育和隐性教育相统一，形成协同效应，构建全员全程全方位育人大格局。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部. 教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知(教高〔2020〕3号). 2020年6月.

[2] 程鸿, 黎轩, 许耀华, 等. “数字电路与逻辑设计”课程思政研究初探[J]. 工业和信息化教育. 2021(3): 37-41.

[3] 魏东博, 孙占久, 姚正军, 等. “材料科学基础”课程思政教学改革的实践探索[J]. 教育教学论坛, 2021(13): 59-62.

[4] 刘婧靖, 王晓娟, 肖锡林, 等. 面向新工科人才培养的课程思政的探究和实践——以《无机化学》为例[J]. 高教学刊, 2021(8): 148-151.

[5] 付强, 何峻, 范红旗. 导弹与制导——精确制导常识通关晋级[M]. 长沙: 国防科技大学出版社. 2016年12月.

[6] 葛志磊, 王红梅, 王佩, 等. 导弹导引系统原理[M]. 北京: 国防工业出版社，2016年3月.

[7] 马建军, 李鹏, 耿丽娜. PBL教学法在精确制导技术课程教学中的应用[J]. 教育教学论坛，2019(49): 144-145.

[8] S. N. Balakrishnan, A. Tsourdos and B. A. White. Advances in Missile Guidance, Control and Estimation [M]. Bpca Raton: CRC Press, 2012.

The System Design and Implementation of Ideological and Political Cases: Taking the Course of Principle of Precise Guidance System as an Example

Yanwen Jiang; Hongqi Fan; Jun He

College of Electronic Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha, Hunan 410073, China

Abtract: How to realize the ideological and political education in a way to moisten things silently is an urgent problem for teachers in the teaching of engineering courses. The ideological and political elements are deeply explored in the course of principle of precise guidance system. Taking the case design in the three chapters, i.e., overview of precise guidance system, preliminary mathematics of precise guidance system, and design of modern guidance law, as the examples, the system design framework of the ideological and political construction are detailed combed. Moreover, the specific implementation scheme is described from the two segments as in-class and after class. Further practice validates the good performance of the ideological and political education, which achieves the goal of improving patriotism for students.

Key words: Ideological and political education, case design, precise guidance