一、课程教学目标
课程目标1：掌握卫星导航定位的专业知识，能将其用于复杂工程问题中区域测图、空间位置定位、形变与灾害监测等。（支撑毕业要求1.3）
课程目标2：掌握GNSS测量的基本原理、GNSS的功能特点、GNSS接收机的分类、测地型接收机的精度，能够根据不同的工程特点进行GNSS测量设计与实施,针对复杂测绘工程问题能提出合理的研究方法和技术路线，并论证其可行性。（支撑毕业要求4.1）
课程目标3：能够根据测地型接收机的精度及工程要求的精度，正确选用GNSS接收机。利用数学、误差理论等知识进行GNSS观测数据的处理。（支撑毕业要求5.1）
二、思政育人目标
大学阶段的教育目标是促进人在德智体美劳等方面更高质量的全面发展。德是做人的根本，课程思政应将德育置于课程目标之首。因此，本课程在课程思政方面倡导并践行社会主义核心价值观和爱国主义精神，以期不断提高学生思想道德素养，提高学生服务国家、服务人民的社会责任感。同时，本课程注重鼓励学生在GNSS测量专业知识学习之余，养成勤锻炼、有情趣、爱劳动的生活取向，注重因地制宜，发挥高校自身的学科研究优势、社会网络资源、校史育人功能，最大限度创设条件，激活学生的创造活力，将学生培养成品德高尚、专业过硬、体魄强健、审美高雅、热爱劳动的新时代好青年。
三、课程思政典型教学案例设计
案例一：
GPS的发展及美国的GPS政策以及中国为什么必须建立自己的北斗卫星导航系统？
1 问题引入
1993年震惊中外的“银河号事件”：中国一艘大型货轮在行驶过程中，被人为关闭GPS卫星定位信号，致使货轮在公海抛锚长达33天。
2 教学内容
1）1964年1月美国子午卫星系统正式成立并投入使用，子午卫星只有6颗卫星，不能实时定位和连续实时三维导航（1—2天观测）精度为米级。轨道低，难以精确定轨，频率低，难以补偿电离层的效应的影响。
2）为了突破子午卫星导航系统的局限性，实现全天候、全球性和高精度的实时导航与定位，美国国防部于1973年12月批准海陆空三军联合研制一种新的军用卫星导航系统GPS。该系统历经20余年,投资200亿美元,从根本上解决了人类在地球及其周围空间的导航及定位问题。
3 育人目标
1）美国花费这么多人力物力和财力发展成功GPS，是否向全世界无偿提供服务呢，肯定不，美国实施了SA和AS政策，人为降低GPS定位精度，使得别国，尤其是北约以外的国家不能单点定位，也就不能用于精密导航和军事上，1993年震惊中外的“银河号事件”：中国一艘大型货轮在行驶过程中，被人为关闭GPS卫星定位信号，致使货轮在公海抛锚长达33天。该事件让国人意识到，“弱国无外交”，作为一个主权国家，应独立自主发展自己的卫星导航定位系统!
2）经过北斗几代人 努力，终于于2020年7月，北斗卫星导航定位系统完成全球组网，即可向全球提供定位与导航服务。通过学习可以激发学生的专业自信心和民族自豪感。
案例二：
北斗系统的发展历程与社会主义制度的优越性
1 问题引入
早在20世纪90年代后期，欧盟就着手制定伽利略卫星导航系统计划，计划到2008年建成由27颗工作星+3颗备份星组成的全球卫星导航定位系统。
“北斗”卫星导航定位系统是中国自主建设、独立运行，并与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航定位系统。截至到2020年，已全面建成“北斗”卫星导航全球系统，形成全球覆盖能力。
那他们的建设结果如何呢？
2 教学内容
1）BD-1的建立
1994年,中国启动北斗卫星导航试验系统建设，2000年相继发射2颗北斗导航试验卫星,称为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家，2003年发射第3颗北斗导航试验卫星,进一步增强了北斗卫星导航系统的性能，称为BD–1。
2）BD–2区域卫星导航系统
2012年10月25日23时33分，中国第16颗北斗导航卫星在长征三号丙火箭的托举下呼啸升空。这颗地球静止轨道卫星将与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行，形成区域服务能力。自2004年建设北斗区域卫星导航系统的工程正式立项开始，到2012年10月，区域卫星导航系统组网发射任务全部圆满完成。称为BD–2区域卫星导航系统。
3）北斗卫星导航系统的建立
2020年7月，北斗卫星导航定位系统完成全球组网，由5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道卫星（27颗中园地球轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星组成。目前，北斗系统运行平稳，经全球范围测试评估，北斗系统服务性能为：全球范围定位精度优于10米，测速精度优于0.2米/秒，授时精度优于20纳秒，服务可用性优于99%，亚太地区性能更优。
4）欧盟的伽利略卫星导航系统的建立
早在20世纪90年代后期，欧盟就着手制定伽利略卫星导航系统计划，计划到2008年建成由27颗工作星+3颗备份星组成的全球卫星导航定位系统。2002年，伽利略计划被欧盟正式批准为战略科研项目。但是随后由于技术、资金等多方面问题，导致该项目进展缓慢， “伽利略”卫星导航系统原计划到2020年左右建成，比最初预期的推迟近10年，但是到目前为止，伽利略系统仍在建设阶段。
3 育人目标
欧盟的伽利略系统比中国开展的早，但没有中国先建成。北斗三号全球卫星导航系统的建成开通，充分体现了我国社会主义制度集中力量办大事的政治优势，对提升我国综合国力，对推动疫情防控常态化条件下我国经济发展和民生改善，对推动当前国际经济形势下我国对外开放，对进一步增强民族自信心、努力实现“两个一百年”奋斗目标，具有十分重要的意义。
案例三：
北斗在军事中的应用及中国在世界中的地位
1 问题引入
最近几年中兴、华为等我国高科技公司接连遭遇来自大洋彼岸的技术封锁，并因此导致生存发展危机。事实不止一次地告诉我们，一个国家如果无法拥有技术主权就不可能真正的当家作主，也不可能赢得未来。
没有谁可以随随便便成功，作为后起的发展中国家在面对固有技术霸权封锁时必然要有一段艰苦的奋斗岁月，事实上早在中兴、华为遭遇封锁前数十年我们就已经在为拥有技术主权而未雨绸缪。北斗就是未雨绸缪的代表。
2 教学内容
1）公元2020年6月23日上午9时43分北斗三号第30颗组网卫星由长征三号乙型运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，随后成功进入预定轨道。6月30日卫星成功定点于东经110.5度赤道上空，并顺利实现有效载荷开机，遥测数据表明各有效载荷工作正常，地面接收信号正常。该颗收官组网卫星经过调试后于7月底前后正式具备开通服务条件，此次发射标志着自1994年启动至今历时二十六年建设的北斗卫星导航系统正式完成全球组网任务。
2）军事应用显然是国防安全里最重要的应用场景。每每提起导航系统的军事应用人们都会想到它在导弹武器高精度打击作战中的应用，比如最具代表性的战斧式巡航导弹。战斧式巡航导弹总共经历了四代产品发展，第一二代战斧导弹并没有GPS定位组件，打击目标精度最高只有10米，在第三代战斧导弹植入GPS定位组件后可以在导弹飞行中段修正轨迹，结合数字影像区域比对与惯性导航系统打击精度进一步提高至1至3米，基本实现了指哪打哪，甚至可以实施锁定楼层高度的点穴式打击。但GPS毕竟不是中国拥有的，倘若真正需要时美国关闭GPS系统的信号，那我们的巡航导弹怎么办呢？
3）北斗导航卫星轨道采用混合轨道，任何时间、任何地点都可以保证有更多的可见卫星，而且还有更长的可跟踪时间，所以，导航定位就可以得到更高的精度；“北斗”卫星导航定位系统的军事功能与GPS类似，如：运动目标的定位导航；为缩短反应时间的武器载具发射位置的快速定位；人员搜救、水上排雷的定位需求等。
这项功能用在军事上，意味着可主动进行各级部队的定位，也就是说我国各级部队一旦配备“北斗”卫星导航定位系统，除了可供自身定位导航外，高层指挥部也可随时通过“北斗”系统掌握部队位置，并传递相关命令，对任务的执行有相当大的助益。换言之，我国可利用“北斗”卫星导航定位系统执行部队指挥与管制及战场管理。
3 育人目标
北斗系统的成功服役，对于整个世界来说都是超大喜讯。在过去的几十年中，美国垄断了全球大多数国家和地区的定位系统，这就意味着这些国家使用制导武器的主动权，都握在美国手里，可以说是受制于人。而如今有了北斗的出现，显然给了第三国家更多的选择空间，即使是美国也不敢再继续肆意妄为地用导航技术来威胁其他国家。
通过学习使学生理解只有国家强盛才能不受欺负，才能在世界有一席之地。
案例四：
北斗在测绘中的应用
1 问题引入
2020年7月31日，习主席宣布北斗卫星导航系统完成全球组网，正式提供全球服务，而北斗相关的研究和应用也在如火如荼地开展。作为测绘专业的学生应该了解北斗的新技术在测绘领域的应用,研究自己的技术，拓展北斗的应用，增加爱国热情。
2 教学内容
1）我国的北斗导航系统与GPS之间存在着很大的差异性，在具体的使用过程中，我们要重新规定北斗导航系统应用于地理信息测绘过程中的定义和使用范围，确保地理信息测绘服务能够按照北斗导航系统的特性来进行实施。对于之前使用GPS所获得的数据，我们要在数据转换与处理方面进行深入的研究，把数据转化成为与北斗导航系统相适应的数据体系。最后我们要构建一个完善的CORS系统，为在国际上推广我国的北斗导航系统提供便利，确保北斗导航系统能够在世界范围内得到广泛应用。
2）在对北斗导航系统采集到的数据进行加工处理时，我们要根据北斗导航系统的测绘规范构建一个全新的测绘标准体系，深入分析获得的数据精度与数据质量，考虑不同等级的测量方法可能会对数据精度产生的影响，研究在不同差分方式下技术要求的具体指标，对应急测绘和数据的科学性进行深入的分析，然后构建出一个在不同自然环境下的数据要求，最后形成一个高效、科学、合理的地理信息测绘模式。
3）我国的北斗导航系统具有双向通信的服务功能，在进行定位服务时，要对北斗卫星导航系统的数据精度与时效性进行规定，根据特殊用户的特殊需求，还要构建一个包括数据精度、授时精度、运动态势、运动速度和运动趋势等方面的内容，根据不同用户的不同需求，还要构建一个完整的定位规范，对数据的精度、授时时效性等内容进行规定。
4）在进行测绘成果管理的过程中，北斗导航系统能够通过项目的管理，规范工作人员的行为，通过对测绘成果的管理，能够保证测绘成果的安全性与可靠性，通过对测绘成果的归档管理，能够保证测绘内容的完整性，通过对测绘成果的认证管理，能够保证整个测绘过程的质量与效率。
3 育人目标
北斗系统能够帮助我国地理测绘部门完成地理测绘方式的变革，推动我国基础性地理信息资源的开发与利用，为我国地理测绘成果的增值与转化提供了很大的可能性，拓宽了我国地理测绘领域的广度与深度，也为我国北斗卫星导航系统的技术升级奠定了坚实的基础。
案例五：
北斗在其他国民经济建设中的应用
1 问题引入
2020年7月31日，习主席宣布北斗卫星导航系统完成全球组网，正式提供全球服务，北斗在国民经济建设中发挥着越来越重要的作用。
2 教学内容
1）为了克服金融过程中的“微小时滞”，保障经济运行安全，必须依托独立自主的技术，建立全国性金融证券实时授时网络。随着北斗系统的建设运行，北斗高精度授时系统及时填补了这一空白，对推进我国金融行业健康发展发挥出重大作用。
2）北斗系统具有双向授时功能，可以很好满足电力系统对时间同步的严格要求，并提供了丰富的接口。北斗可以对覆盖范围内同一变电站的所有设备进行授时，实现时间同步。此外，北斗的双向通信功能，能够远程将变电站内时钟运行状态数据报送到监控中心的管理系统，实现对各变电站的时钟状态管理。
3）精准农业是我国农业未来发展的重要方向。精准农业可以根据土壤的不同性状，调节作物的种类和数量，同时在确定农作物生产目标后，调整和调动土壤生产力，实现以最少的投入达到更多的收益，并实现改善环境的目标。在这个过程中，北斗系统助推高效利用各类农业资源，取得经济效益和环境改善，为发展精准农业提供了有力技术支撑。
4）北斗系统正式运行后，我国研究人员开发出基于北斗/GIS（地理信息系统）的林业监测记录系统，利用北斗定位和通信功能，可以更加高效地开展林业生产监测活动。
5）除此之外，北斗系统应用还扩展到森林、湿地、草原、荒漠化与沙化土地等自然资源的调查与巡护工作，以及生物多样性保护、自然保护地管理维护等工作中。林业部门利用卫星影像对林业资源进行精准调查和智能化管理，极大提高了监测效率和林区定位精度，减少了传统林业管理所需的大量人力资源。
3 育人目标
北斗既与我们的日常生活相关，更与国家的战略息息相关。在工农业生产、林业、渔业、电力、金融、城市建设等方面发挥着战略性支撑作用，在国防现代化建设方面更是具有不可替代的重要作用。
四、课程思政实施成效及学生反馈
学校及同行对于本课程的前期思政建设工作给予了高度评价，认为本课程的思政建设能够将GNSS专业知识与学生的学习热情以及民族精神、爱国主义精神等核心价值观紧密结合起来，有效提高了本课程的教学效率，有助于实现本课程的教学目标；本课程思政的建设能够极大激发学生学习的主观能动性，从“要我学”变成“我要学”，不仅对于本课程的学习建立了良性循环，对于学生今后的就业及进一步发展也奠定了良好的基础，能够起到令人满意的教学效果。
学生对于本课程的思政建设也给予了高度评价，学生认为授课老师能够巧妙地利用教学案例与教学环节在无形中自然而然地对他们进行思政教育，并且课程思政效果更多体现在对学生价值观的塑造上。例如，2018011班的学生如是评价：“张老师在讲解美国GPS政策的时候讲述了美国对其他国家在GPS上的技术封锁，为了克服美国GPS政策的影响，摆脱对他们的依赖，各国采取多种措施，付出无数心血，老师的讲述深深的激励了我们，好似一种使命感的传授。大学生所处的年龄，正是心智走向成熟的关键时期。高等教育的使命是培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，张老师在塑造我们知识的同时，也塑造了我们的价值观，赋予我们正确的解决问题方法，把正能量带给我们。张老师在灌输专业知识培养专业人才的同时更是在培养担当民族复兴大任的时代新人。让我们在打好基础的同时，形成与专业相关联的正确价值观，在走向社会各行各业后能够真正推动社会的发展”。
课程思政不是简单的“课程”加“思政”，不是在专业课程中剥出几节课时讲授思政内容，课程与思政应该是有机融合、相互促进、协调发展。本课程专业知识本身具有明显的价值倾向、家国情怀，因此学习过本课程的学生具有强烈的民族精神和爱国主义精神，以及为祖国的繁荣昌盛和文明富强做出贡献的远大志向。本课程在授课过程中注重国情教育和主流价值熏陶，在扎实的文献研究和社会调查基础上，把家国情怀自然渗入课程方方面面，实现润物无声的育人效果。
