王 璐，尹 萍，孫淑光

(中國民航大學電子信息工程學院，天津 300300)

0 引言

衛(wèi)星導航技術目前在全球發(fā)展迅猛，應用十分普及。除了最早建成且最為成熟的美國GPS系統(tǒng)，俄羅斯的GLONASS、歐洲的Galileo和我國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)也正在迅速的發(fā)展?？梢哉f衛(wèi)星導航技術具有全球性和前沿性。衛(wèi)星導航技術的不斷更新，尤其是美國GPS系統(tǒng)的迅速升級，必對“衛(wèi)星導航技術”課程授課模式的改革產(chǎn)生促進作用［1］。

全英文教學是指從教材、授課、討論到作業(yè)和考試均采用英語開展的模式，該模式是我國高等教育與國際接軌，迎接新時代挑戰(zhàn)和教育改革的必然趨勢，也是當前教學改革的重點和熱點。教育國際化，尤其是高等教育國際化已成為世界范圍內眾多高校的共識，歐洲、俄羅斯、日本和韓國的名校都在努力開展全英文教學［2］。

在我?！靶l(wèi)星導航技術”課程的教學改革中，筆者所在的課程組積極探索全英文教學模式，包括:認真篩選英文教材，以求最具系統(tǒng)性和科學性;借鑒國外優(yōu)秀課程及我校民航特色，重新整合教學內容［3］，增加國際民航組織(ICAO)導航性能規(guī)范及衛(wèi)星導航增強系統(tǒng)部分的內容;綜合運用多種教學方法，保證全英文授課的教學質量;進行網(wǎng)絡課程資源建設與共享，方便學生的課后學習;合理安排作業(yè)及考試，對全英文授課效果進行評估。這些探索均有助于“衛(wèi)星導航技術”課程全英文教學的開展。

1 教材選取與教學內容整合

1.1 教材選取

教材是教學順利進行的前提，對于全英文授課而言，選擇適合于本科生學習的教材尤為重要。經(jīng)仔細比較和謹慎考慮，本課程選用美國原版教材文獻［4］。選其作為教材的原因主要有以下幾方面:

(1)這本教材的難度適中。對于本科生初次學習來說，教材深入淺出的講解方式和順暢的結構很容易使學生入門;同時，當學生具有一定的基礎后，該教材又提供了很大的空間讓其進行精讀和更深入的研究。據(jù)筆者所知，國外許多高校的衛(wèi)星導航課程也推薦這本教材作為主要參考書。

(2)這本教材涵蓋的內容全面、豐富，易于教師在安排教學內容時分層次進行取舍。這本教材不僅講解了GPS的基本理論，包括:信號和電文結構、捕獲跟蹤定位信號處理過程、衛(wèi)星導航定位原理等內容;還分析了單一GPS系統(tǒng)性能及差分GPS方法;除此之外，全球各大導航系統(tǒng)進展也在該教材中給出了詳細介紹;甚至作為衛(wèi)星導航系統(tǒng)可能面臨的干擾問題，該教材也用專門章節(jié)加以討論。

(3)除內容安排上的優(yōu)勢，這本教材的中文譯本已出版，即文獻［5］。參照中文譯本進行學習將更好地解決學生沒有閱讀英文原版教材經(jīng)驗、英語較差的學生難以對專業(yè)術語建立概念等問題。

1.2 教學內容整合

“衛(wèi)星導航技術”作為我院大四年級學生的專業(yè)課，考慮到大部分學生即將畢業(yè)并走向與民航相關的工作崗位，而衛(wèi)星導航作為民航諸多導航方式之一，近年來越來越受到國際民航組織(ICAO)的重視，隨著中國民航基于性能的導航PBN(Performance Based Navigation)實施路線的制定和逐步推進，衛(wèi)星導航技術必將在我國的民航飛機上使用。因此，課程組對該課的教學內容進行了整合，以求既做到基本概念、理論和方法交待清楚，又能同時體現(xiàn)衛(wèi)星導航領域最新的發(fā)展動態(tài);既交待衛(wèi)星導航在測繪、導航和授時等方面的常規(guī)應用，又突出民航應用特色;既涵蓋國際各衛(wèi)星導航系統(tǒng)的進程，又突出中國北斗一代和二代系統(tǒng)的特點。本著上述原則，課程組對教學內容的整合主要從以下兩個方面入手:

(1)基本理論與最新發(fā)展相結合

文獻［4］這本教材雖然是由衛(wèi)星導航領域權威專家著述，且涵蓋的內容豐富全面，但出版時間較早，第二版出版時間為2006年，中文譯書出版時間為2007年。因此，課程組通過討論確定將GPS現(xiàn)代化方案、GLONASS和Galileo系統(tǒng)建設新進展、以及我國北斗一代和二代系統(tǒng)原理和建設進程這些內容加入到課程中。除此之外，結合課程組教師承擔的科研項目，緊密圍繞國際上衛(wèi)星導航領域最新的發(fā)展動態(tài)和最關注的問題組織教學內容，如衛(wèi)星導航與慣性導航的組合導航系統(tǒng)、電離層監(jiān)測、衛(wèi)星導航抗干擾處理等，讓學生們在掌握基礎知識的基礎上，能拓寬視野，豐富知識，了解最新發(fā)展。

(2)注重民航應用的特殊性

ICAO提出的基于性能的導航概念正按計劃有序的在全世界范圍內推進，中國也制定了《中國民航PBN實施路線圖》以確保在2016年之前以全球一致和協(xié)調的方式過渡到PBN運行。這就要求衛(wèi)星導航技術在民航中的應用除了常規(guī)應用中常常關注的精度和實時性外，還必須讓學生深刻理解連續(xù)性、完好性和可用性的概念。筆者所在的課題組通過參加我校與法國國立民航大學合作項目ATSEP(Air Traffic Safety Electronic Personnel)，與該大學相關課程的負責人詳細交流了“衛(wèi)星導航技術”課程在法國國立民航大學的授課情況以及衛(wèi)星導航技術在法國民航領域的應用情況，獲得了許多寶貴資料。在此基礎上增加的教學內容包括:PBN概念及RNAV/RNP導航規(guī)范;衛(wèi)星導航增強系統(tǒng)ABAS、GBAS和SBAS的基本原理和各國增強系統(tǒng)的建設情況。這些內容將更好地幫助學生將所學知識應用到將來的工作當中。圖1給出了經(jīng)過重新整合的教學內容分配比例。

圖1 重新整合的教學內容分配比例

該課程的總學時數(shù)為46課時，其中，衛(wèi)星導航基本理論用28課時講授，使學生能夠深入理解衛(wèi)星導航的基本原理，打好基礎;利用8學時為學生介紹星基導航系統(tǒng)在民航中使用的原理和各國應用情況;最后6課時為學生介紹衛(wèi)星導航領域的最新進展，并鼓勵學生互相交流學習心得和感受。

2 教學手段的保障

2.1 全英文教學的師資準備

全英文教學要求課堂上全用英語授課，這要求授課教師有很好的英語駕馱能力，尤其是口語表達能力。只有同時具有良好的英語水平和相當?shù)男l(wèi)星導航課程教學經(jīng)驗的教師，才能勝任。本課程負責人早在1995年就參加了GPS在中國民航的應用研究，開始從事衛(wèi)星導航的教學工作，并前往英國接受博士教育和博士后工作，不僅具有豐富的專業(yè)知識，還具備英語授課的能力。主要參與教師也都具有國外學習的經(jīng)歷，能熟練使用英語，同時所學專業(yè)也是衛(wèi)星導航相關領域，滿足了全英文教學的基本要求。其次，課題組主要成員承擔了多年“衛(wèi)星導航技術”的教學任務，具有相當豐富的教學經(jīng)驗，并主持參與了多項衛(wèi)星導航方面的科研課題，了解該領域的前沿技術，熟知國內和國際發(fā)展動向。

2.2 多種教學方法的綜合運用

由于課堂教學需要采用全英文，要求教師和學生用英文交流和思維。針對學生英文水平參差不齊的狀況，多種教學方法的綜合運用才能更好地保證教學質量。首先，在課堂教學中采用“板書+電子教案”的方式，采取啟發(fā)式和討論式的授課模式，激發(fā)學生的興趣，提高學生的參與感。其次，根據(jù)不同層次的教學內容，以文本、圖片、動畫和視頻等不同的方式呈現(xiàn)給學生，使學生便于理解、印象深刻。比如，關于衛(wèi)星星座、衛(wèi)星在軌運動及衛(wèi)星軌道位置計算方面的內容，因需要很強的空間想象能力，學生反映比較難學懂，我們利用STK(Satellite Tool Kit)向學生演示衛(wèi)星的運動及軌道參數(shù)對衛(wèi)星覆蓋的影響，學生通過STK給出的場景對衛(wèi)星的在軌運動有了更直觀的印象。最后，注重課堂教授與課外閱讀的結合，引導學生通過有針對性地閱讀英文材料提高英文水平，并跟蹤國內外衛(wèi)星導航領域的最新進展。這一點又需要與下面介紹的“網(wǎng)絡課程資源建設與共享”緊密結合。

2.3 網(wǎng)絡課程資源建設與共享

廣泛閱讀是提高英語能力的有效途徑之一，為了推動學生課余閱讀的實施，課程組構建了網(wǎng)絡課程資源平臺，為學生提供優(yōu)秀閱讀材料分享以及問題討論的空間。在已建成的校園網(wǎng)本科教學資源平臺“衛(wèi)星導航技術”課程(中文)的基礎上，為學生提供全英文資料，包括:教師上課視頻及其它相關視頻、教師電子教案、GPS等導航系統(tǒng)官方網(wǎng)站、官方文件(如ICD)、衛(wèi)星導航領域新近學術論文和出版物、著名大學衛(wèi)星導航實驗室及著名衛(wèi)星導航國際會議介紹等。學生可以利用課余時間訪問該平臺，下載閱讀和交流討論，給學生以更多的自由度進行學習。

3 作業(yè)安排及考核方式改進

由于全部使用英語進行考核，所以對考核方式應加以改變，增加文獻閱讀、翻譯、平時作業(yè)及討論成績評價。借鑒國外的先進考核模式，通過在學期中布置project，以分組完成的形式考察學生小組和成員個體的表現(xiàn);學期末布置report和presentation，要求學生獨立完成以考察學生的獨立思考問題的英文思維、以及書面和口頭的英文表達能力。通過考核方式的改進，可以更全面地考察學生的綜合能力，且減小期末考試的壓力，避免“一卷定終身”的弊端，使學生更注重和享受學習的過程，而不僅僅關注于卷面考試中的發(fā)揮。

4 結語

本文介紹了我?！靶l(wèi)星導航技術”課程全英文教學模式，該模式在教材選擇、教學方法和考核方式方面進行了改進，為“衛(wèi)星導航技術”課程的全英語教學奠定了基礎并取得了一定成果。

［1］ 張爽，朱志良，于瑞云.軟件工程課程全英文教學模式研究［J］.北京:計算機教育，2013(22):55-57.

［2］ 宋培晶，陳紅，胡泊.非英語國家高校開設全英文授課碩士生培養(yǎng)項目現(xiàn)狀比較分析［J］.北京:學位與研究生教育，2008(9):73-77

［3］ 孫淑光.面向行業(yè)需求實現(xiàn)區(qū)別化教學--衛(wèi)星導航技術課程教學內容與方法探索研究［J］.武漢:武漢大學學報(理學版)，2012(58):101-103

［4］ Kaplan E.D.，Understanding GPS:Principles and Applications，second edition，2006.

［5］ 寇艷紅.GPS原理與應用(第二版)［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2007.