李柳元， 曹晉濱

(北京航空航天大學(xué) 空間與環(huán)境學(xué)院，北京 102206)

一、研究背景和意義

為貫徹落實習(xí)近平關(guān)于教育的重要論述和全國教育大會精神，中國近幾年相繼出臺了一系列關(guān)于教育改革的措施和建設(shè)意見，包括《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)實施辦法(暫行)》[1]《關(guān)于實施一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬計劃”的通知》[2]《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》[3]等。這些教育改革的政策文件指明了建設(shè)有中國特色的世界高等教育強國的具體任務(wù)、目標(biāo)和方針。

從《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)實施辦法(暫行)》到《關(guān)于實施一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬計劃”的通知》,再到《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》，本質(zhì)上就是一個從宏觀規(guī)劃到具體實施的任務(wù)分解過程。教育部、財政部及國家發(fā)展和改革委員會聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于高等學(xué)校加快“雙一流”建設(shè)的指導(dǎo)意見》[4]指出，要把一流本科教育建設(shè)作為“雙一流”建設(shè)的基礎(chǔ)任務(wù)。

縱觀新一輪的教育改革文件精神，可以發(fā)現(xiàn)，建設(shè)世界一流課程是建設(shè)一流專業(yè)、一流學(xué)科和一流大學(xué)的基石。圖1顯示了新時代可持續(xù)性發(fā)展的高等教育循環(huán)關(guān)系：只有建設(shè)好一流的課程才能建設(shè)成一流的專業(yè)、一流的學(xué)科和一流的大學(xué)，同時造就出一流的人才?？梢?，課程是人才培養(yǎng)的核心要素[3]。

圖1 可持續(xù)性發(fā)展的高等教育循環(huán)關(guān)系

反之，一流人才的成長有利于建設(shè)一流的教師隊伍，從而保障一流課程、一流專業(yè)、一流學(xué)科和一流大學(xué)的建設(shè)，實現(xiàn)教和學(xué)的可持續(xù)性發(fā)展，最終建成一個良性循環(huán)的教育生態(tài)系統(tǒng)。

此外，建設(shè)世界一流本科課程也有助于實現(xiàn)中國“十四五”規(guī)劃中建成文化強國和教育強國的遠(yuǎn)景目標(biāo)[5]。2021年是“十四五”規(guī)劃實施的開局之年。在新時代新要求下，如何建設(shè)好世界一流本科課程成為中國高校討論的熱點話題。其中，如何實現(xiàn)理工科“課程思政”①就是業(yè)界討論的一個焦點[6-7]。然而，不同專業(yè)課程中的思政教育元素并不完全相同。目前，隱藏在航天類專業(yè)課程的思政教育元素尚未被很好地挖掘出來。除了“課程思政”之外，如何提高課程高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度(即“兩性一度”)也是建設(shè)一流本科課程的基本任務(wù)[3]?！皟尚砸欢取币呀?jīng)成為打造中國“金課”的三項重要指標(biāo)[8]。下文擬以《空間數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)》一流本科生課程的教學(xué)改革和建設(shè)實踐為例，主要研究新時代一流航天類專業(yè)課程的思政教育元素的挖掘方法和“兩性一度”的課程質(zhì)量提升辦法。

二、航天類課程思政教育辦法

2019年10月，教育部印發(fā)《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》[3]的指導(dǎo)思想為：“落實立德樹人根本任務(wù)，深入挖掘各類課程和教學(xué)方式中蘊含的思想政治教育元素，建設(shè)適應(yīng)新時代要求的一流本科課程?！边@些指導(dǎo)性綱要為實現(xiàn)“課程思政”指明了路線和方針。下文主要探討航天類專業(yè)課程隱含的思政教育元素的挖掘方法和教學(xué)實踐經(jīng)驗。

(一) 課程目標(biāo)思政

1. 方法

課程目標(biāo)指明了課程教學(xué)的培養(yǎng)任務(wù)和目的，是課程的“靈魂”所在，它直接指引著學(xué)生的學(xué)習(xí)方向和興趣。一流的課程目標(biāo)要體現(xiàn)對學(xué)生專業(yè)知識、能力和素養(yǎng)的綜合要求，而且要緊緊圍繞新時代國家和社會發(fā)展的戰(zhàn)略需求，結(jié)合學(xué)科專業(yè)定位和特色。因此，課程教學(xué)在融入思政教育元素之前，首先要結(jié)合學(xué)科專業(yè)特征和發(fā)展方向適當(dāng)?shù)卣{(diào)整課程教學(xué)目標(biāo)，并在課程教學(xué)目標(biāo)中自然地融入愛國主義、愛崗敬業(yè)等思想品德培養(yǎng)要求，借以達(dá)成一流本科課程立德樹人的根本任務(wù)。

2. 案例

表1給出了《空間數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)》課程目標(biāo)思政的改革方案。在改革前，該課程教學(xué)目標(biāo)主要強調(diào)學(xué)習(xí)和掌握專業(yè)知識的要求。改革后，其教學(xué)目標(biāo)不僅保留了掌握核心專業(yè)知識學(xué)習(xí)的要求，還要求學(xué)生明確學(xué)習(xí)課程的使命和責(zé)任擔(dān)當(dāng)，要有“空天報國”情懷以及實現(xiàn)“中國夢”和“航天夢”的偉大理想。新教學(xué)目標(biāo)不僅告訴學(xué)生要學(xué)什么，還告訴他們學(xué)了用來為祖國貢獻(xiàn)什么，從而實現(xiàn)課程目標(biāo)的思政教育效果。

表1 課程目標(biāo)思政改革案例

(二) 課程內(nèi)容思政

1. 方法

按照一流本科課程思政要求，課程內(nèi)容也需要進(jìn)行思政教育改革。對于理工科專業(yè)課程來說，最好的愛國主義教育和立志教育素材就是對課程學(xué)科發(fā)展做出杰出貢獻(xiàn)的老一輩科學(xué)家的愛國奉獻(xiàn)精神。在講解課程專業(yè)知識以前，先講解課程學(xué)科的發(fā)展歷程、發(fā)展現(xiàn)狀和未來，賦予課程與時俱進(jìn)的生命力。同時，也介紹那些推動課程專業(yè)或?qū)W科發(fā)展的歷史人物故事，從而增加課程的趣味性。采用以故事導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)方式，可以加深學(xué)生對課程來龍去脈的宏觀認(rèn)識，增強課程的生動感和現(xiàn)實感，從而大大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和愛國奉獻(xiàn)的精神，使學(xué)生明大德、立大志和做大事。

2. 案例

在課程改革前，《空間數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)》課程主要介紹如何處理和分析航天器在軌測量的空間探測數(shù)據(jù)。該課程具有鮮明的航天特色。課程改革后，在介紹“空間探測數(shù)據(jù)簡介”章節(jié)中增加了以下課程思政內(nèi)容：

(1)中國航天發(fā)展歷程和“兩彈一星”精神

在講授空間探測對象、探測數(shù)據(jù)類別、數(shù)據(jù)分級處理流程和數(shù)據(jù)文件格式之前，先回顧了中國航天科技的發(fā)展歷程。如圖2所示，中國航天科技和空間科學(xué)事業(yè)的發(fā)展得益于黨中央和國務(wù)院的偉大決策、也得益于像錢學(xué)森一樣的23位“兩彈一星”②功勛科學(xué)家的不懈努力和奮斗。

圖2 中國航天發(fā)展歷程

“兩彈一星”功勛科學(xué)家的艱苦奮斗不僅為中國國防和航天科技事業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)，也為后人留下了寶貴的“兩彈一星”精神財富。圖3總結(jié)了“熱愛祖國、無私奉獻(xiàn)、自立更生、艱苦奮斗、大力協(xié)同和勇于攀登”的“兩彈一星”精神。老一輩科學(xué)家不畏艱難困苦的拼搏精神永遠(yuǎn)值得年輕人學(xué)習(xí)。

圖3 “兩彈一星”精神

通過回顧歷史，讓學(xué)生了解中國的航天水平、學(xué)習(xí)繼承老一輩航天人的奮斗精神。不忘初心，借以引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價值觀和個人奮斗目標(biāo)，增強學(xué)生的愛國情懷和空天報國的責(zé)任感。中國航天科技從無到有、從落后到現(xiàn)在與世界航天大國齊頭并進(jìn)，這些歷史都很好地告訴年輕一代，中國的科技發(fā)展只能靠中國人自己，而且有能力有信心突破任何技術(shù)瓶頸、解決“卡脖子”的科技發(fā)展難題。

(2)采用中國衛(wèi)星數(shù)據(jù)作為處理和分析實驗對象

為了增強學(xué)生的民族自豪感和自信心，筆者盡力挖掘中國衛(wèi)星的探測數(shù)據(jù)作為課程的數(shù)據(jù)處理和分析實驗資料。在課程講義或課后作業(yè)的配套實驗數(shù)據(jù)庫中，主要采用了中國“雙星探測計劃”的“探測一號”衛(wèi)星數(shù)據(jù)、“張衡一號”衛(wèi)星數(shù)據(jù)、風(fēng)云系列衛(wèi)星的探測數(shù)據(jù)等。

例如，《空間數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)》課程的第六次課后作業(yè)題：將中國“探測一號”衛(wèi)星測量的磁場數(shù)從地心太陽黃道坐標(biāo)系(GSE)中 (BX_gse、BY_gse和BZ_gse)轉(zhuǎn)化至地心太陽磁層坐標(biāo)系(GSM)中，分別求出GSM坐標(biāo)系中磁場三分量在6點～7點半時間段的平滑值和兩種方法所得到的頻率高于2 mHz的高頻波和頻率在2～22 mHz的帶通濾波結(jié)果。要求給出數(shù)據(jù)處理程序，并且將所有數(shù)據(jù)畫在同一張圖上，比較兩種濾波結(jié)果的異同和優(yōu)缺點。

(三)教學(xué)過程思政

要真正實現(xiàn)“課程思政”，僅僅靠修改教學(xué)目標(biāo)和增加課程內(nèi)容還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。思政教育是貫穿在整個課程教學(xué)過程中的一項艱巨的任務(wù)。必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體[9]。塑造學(xué)生優(yōu)良的思想品德和傳授專業(yè)的知識技能是教師教書育人的本職工作。要成功地塑造學(xué)生優(yōu)良的思想品德，首先要求教師具有合格的政治素養(yǎng)和優(yōu)良的思想品德。

教師在教學(xué)過程中要以身作則地推行社會主義核心價值觀。所有課程設(shè)計和教學(xué)方法要以人為本，以學(xué)生發(fā)展為中心，能深入地了解新時代學(xué)生的行為方式和學(xué)習(xí)秉性。教師要致力于開啟學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)潛力和動力，注重學(xué)生德、智、體、美、勞全面發(fā)展。在平時上課過程中要密切關(guān)注每一位學(xué)生的思想動態(tài)。對于行為不端的學(xué)生要及時給予批評指正，對于團結(jié)友愛的學(xué)生要給予及時表揚，利用榜樣的力量來塑造學(xué)生的思想品德，從而做到傳道和授業(yè)兩不誤，踐行立德樹人的教學(xué)理念。

三、航天類課程“兩性一度”提升辦法

除了加強“課程思政”之外，如何提升課程的“兩性一度”也是建設(shè)一流本科課程的重要目標(biāo)。高階性要求“課程內(nèi)容強調(diào)廣度和深度，突破習(xí)慣性認(rèn)知模式，培養(yǎng)學(xué)生深度分析、大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和能力”。創(chuàng)新性要求“教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)前沿性與時代性，及時將學(xué)術(shù)研究、科技發(fā)展前沿成果引入課程；教學(xué)方法體現(xiàn)先進(jìn)性與互動性，大力推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)深度融合，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式與個性化學(xué)習(xí)”。挑戰(zhàn)度要求“課程設(shè)計增加研究性、創(chuàng)新性、綜合性內(nèi)容，加大學(xué)生學(xué)習(xí)投入，科學(xué)‘增負(fù)’，讓學(xué)生體驗‘跳一跳才能夠得著’的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)；嚴(yán)格考核考試評價，增強學(xué)生經(jīng)過刻苦學(xué)習(xí)收獲能力和素質(zhì)提高的成就感”[3，8]。

(一) 增加研究型課程配套實驗

1. 方法

要實現(xiàn)課程內(nèi)容創(chuàng)新性，可以根據(jù)課程相關(guān)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向，及時修改課程教學(xué)大綱和講義內(nèi)容，以便將課程學(xué)科發(fā)展的新技術(shù)、新原理或新的研究成果融入到課程教學(xué)中去。

要增強理工科課程的高階性和挑戰(zhàn)度，最好的辦法就是根據(jù)課程內(nèi)容適當(dāng)增加課程配套實驗或設(shè)置微型研究課題，從而增強課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的實踐性和研究性。課程配套實驗內(nèi)容或微型課題研究任務(wù)需要設(shè)置一些具有創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的工程技術(shù)問題或科學(xué)問題讓學(xué)生來研究解決，借以鍛煉學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力，從而提升課程的高階性和挑戰(zhàn)度。課程配套實驗或微型課題的設(shè)置需要突破習(xí)慣性思維模式，注重培養(yǎng)學(xué)生深度分析、大膽質(zhì)疑和勇于創(chuàng)新的科研精神和能力。

航天類課程作為專業(yè)性極強的理工科課程，涉及的技術(shù)和知識更新得很快。航天項目的實施需要集成不同領(lǐng)域的尖端科學(xué)技術(shù)，而且不同的航天項目有不同的技術(shù)需求和不同的科學(xué)目標(biāo)。因此，只有對航天類課程不斷更新，才能賦予課程與時俱進(jìn)的生命力。

2. 案例

改革前，《空間數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)》課程主要通過教學(xué)案例和課后練習(xí)來訓(xùn)練學(xué)生處理和分析衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的能力。如表2所示，課程改革前主要使用十幾年前發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，如“探測一號”、Cluster、Demeter、GOES、LANL系列衛(wèi)星、OMNI數(shù)據(jù)庫等。由于課時限制，改革前的課程無法涉及到國內(nèi)外最新衛(wèi)星探測項目的數(shù)據(jù)處理和分析方法。

表2 改革前后課程實踐形式的變化

改革后，增加了課程實驗，即《空間探測數(shù)據(jù)處理實驗》課程(1學(xué)分，16學(xué)時)，并采用了最近幾年發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，如中國“張衡一號”衛(wèi)星數(shù)據(jù)(8 T)、歐洲航天局SWARM衛(wèi)星數(shù)據(jù)(2 T)，MMS衛(wèi)星數(shù)據(jù)(100 G)、美國Van Allen Probes衛(wèi)星數(shù)據(jù)(1.39 T)等。

除了更新實驗數(shù)據(jù)之外，在介紹如何處理衛(wèi)星探測數(shù)據(jù)之前，首先，介紹了每個衛(wèi)星項目從科學(xué)問題的提出、有效載荷的性能需求和項目的總體設(shè)計思路等，借以培養(yǎng)學(xué)生對空間科學(xué)問題和航天任務(wù)的總體規(guī)劃能力。讓學(xué)生了解空間科學(xué)前沿的國際發(fā)展動態(tài)、增強學(xué)生的國際視野和戰(zhàn)略思維。從而提升課程的高階性。其次，為了培養(yǎng)學(xué)生深度分析、大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和能力，課程配套的所有實驗都采用問題導(dǎo)向和分組實驗等微型研究課題方式進(jìn)行。學(xué)生在實驗前先針對研究問題開展討論、然后設(shè)計數(shù)據(jù)處理方案，最后再分工合作完成整個實驗任務(wù)，并撰寫實驗報告。不同的實驗環(huán)節(jié)可以綜合地訓(xùn)練學(xué)生動手處理和分析衛(wèi)星數(shù)據(jù)的能力，從而達(dá)成知識、能力和素養(yǎng)相結(jié)合的一流人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

為了提高課程配套實驗的技術(shù)水平，課程負(fù)責(zé)人課題組還聘請了該學(xué)科領(lǐng)域具有豐富數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗且研究成果突出的優(yōu)秀科研骨干教師來共同指導(dǎo)學(xué)生實驗，采用不同年齡段的教師組成的團隊的教學(xué)機制有利于實現(xiàn)優(yōu)勢互補和可持續(xù)性發(fā)展的教學(xué)模式。

(二) 教學(xué)手段和教學(xué)方法改進(jìn)措施

1. 教學(xué)手段改革

(1)方法

為實現(xiàn)“教學(xué)方法體現(xiàn)先進(jìn)性與互動性，大力推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)深度融合”，可以根據(jù)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)直播系統(tǒng)或在線教學(xué)軟件來實現(xiàn)課程的直播和錄播。也可以選擇課程中心、網(wǎng)絡(luò)云盤或社交軟件來實現(xiàn)課程資源的在線共享。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的使用有利于突破傳統(tǒng)的面對面的教學(xué)方式，實現(xiàn)不受時間和空間限制的個性化教學(xué)方式，特別有利于實施“翻轉(zhuǎn)課堂”(Flipped Classroom)教學(xué)模式。

(2)案例

在《空間數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)》課程教學(xué)中，主要采用了多種教學(xué)工具來實現(xiàn)學(xué)生離線自主學(xué)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和答疑。如圖4所示，圖中展示了以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的信息技術(shù)的應(yīng)用。一些較大的數(shù)據(jù)處理軟件、衛(wèi)星數(shù)據(jù)和代碼等可以上傳至網(wǎng)盤或云盤讓學(xué)生下載使用；課程有聲講義可以通過課程中心共享；微信群用于課程日常溝通、答疑；課后作業(yè)和參考答案可以通過電子郵件發(fā)送；騰訊會議可以用于課后討論和答疑。

圖4 以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的教學(xué)工具應(yīng)用范例

2. 教學(xué)方法改革

教師要上好一門課程，需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)秉性選擇合適的教學(xué)方法，做到因材施教。隨著時代的發(fā)展，學(xué)生的生活習(xí)性和學(xué)習(xí)方式也在改變?，F(xiàn)代大學(xué)生人人攜帶著手機或電腦，如果按照傳統(tǒng)的教師講學(xué)生聽的教學(xué)方式，當(dāng)教師在講臺上專注講解課程時，部分學(xué)生就會偷偷玩手機，而不認(rèn)真聽講。由于教師要講好課，也得全身心投入講解，所以不可能隨時留心每位學(xué)生的聽課狀態(tài)。因此，傳統(tǒng)教學(xué)方式很難避免部分學(xué)生不認(rèn)真聽課的弊端。

(1) “翻轉(zhuǎn)課堂”

與傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)方式不同，“翻轉(zhuǎn)課堂”是一種基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展起來的學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式[10-11]。學(xué)生需要先通過互聯(lián)網(wǎng)獲取在線學(xué)習(xí)資料，如圖4所示，然后根據(jù)個人情況規(guī)劃學(xué)習(xí)時間，自學(xué)指定的文字、視頻或音頻等教學(xué)材料，直到對基本知識和概念有一定了解之后，再與教師或同學(xué)進(jìn)行更加深入的交流討論[12]。

要全盤照抄國外的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式容易做到，但是要把課程教學(xué)效果“翻轉(zhuǎn)”好也需要一些技巧。例如，課程內(nèi)容在完全“翻轉(zhuǎn)”還是部分“翻轉(zhuǎn)”時教學(xué)效果更好？學(xué)生自主學(xué)習(xí)安排在課外還是課上？如何檢驗學(xué)生對課程“翻轉(zhuǎn)”內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果？等等。

(2) “半翻轉(zhuǎn)課堂”實踐案例

與國外“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式不完全一樣，為了兼顧不同自學(xué)能力的學(xué)生，在《空間數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)》課程實際教學(xué)過程中首次采用了“半翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式。如圖5所示，每個完整的大圓給出了“半翻轉(zhuǎn)課堂”中教師或?qū)W生扮演的多重角色，并且“教”和“學(xué)”都圍繞著課程內(nèi)容展開。學(xué)生除了自主學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，還要講解課后作業(yè)和答疑，教師通過課堂提問和課后作業(yè)的完成情況檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，重點講解一些難點知識和答疑。

在每次上課之前，任課教師提前把課程講義PPT和其他電子參考資料通過微信群發(fā)給學(xué)生預(yù)習(xí)。上課時讓學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成自學(xué)章節(jié)內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以隨時提出問題并與任課教師或同學(xué)進(jìn)行討論。等到學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)看完課程內(nèi)容以后，任課教師及時總結(jié)學(xué)生的學(xué)習(xí)問題所在，有選擇性地講解一些重點和難點知識。為了加強學(xué)生對所學(xué)知識的系統(tǒng)理解和掌握，任課教師在課后還會及時把課程全部內(nèi)容的有聲講義上傳至課程中心供學(xué)生下載和復(fù)習(xí)。

除了常規(guī)的課程內(nèi)容學(xué)習(xí)“翻轉(zhuǎn)”之外，還采用師生互換角色的方式，讓學(xué)生上講臺講解自己所做的課后練習(xí)題。讓學(xué)生自己講解課后練習(xí)題，一方面，可以敦促學(xué)生把問題搞清楚，杜絕抄作業(yè)還抄不明白的混學(xué)模式；另一方面，還可以鍛煉學(xué)生的思維能力、口頭表達(dá)能力以及與人溝通的能力。

通過“半翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)實踐，不僅提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，而且還增強了其學(xué)習(xí)責(zé)任心和學(xué)習(xí)興趣，可以避免學(xué)生在課堂上玩手機的情況。同時，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有問題也可以隨時提出來以待現(xiàn)場解決。久而久之，學(xué)生就養(yǎng)成了自覺學(xué)習(xí)的習(xí)慣和興趣。因此，“半翻轉(zhuǎn)課堂”不僅僅是“教”與“學(xué)”的簡單翻轉(zhuǎn)，而且也實現(xiàn)了學(xué)生“玩”與“學(xué)”的翻轉(zhuǎn)，讓學(xué)生贏得更多的學(xué)習(xí)時間，學(xué)習(xí)效率大大提高。這種“半翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，增進(jìn)了師生互動和生生互動，并取得了良好的教學(xué)效果。

四、課程改革效果檢驗和持續(xù)性建設(shè)

盡管針對一流本科課程建設(shè)的總體要求對現(xiàn)有課程進(jìn)行了大刀闊斧的改革和建設(shè),但這并不意味著此次課程改革和建設(shè)就取得了成功。在提高課程高階性和挑戰(zhàn)度時，還要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和接受程度等，從而做到因材施教。如果只是盲目地提高課程的高階性和挑戰(zhàn)度，可能會造成學(xué)生學(xué)習(xí)困難甚至完全不能接受等問題，最后造成課程建設(shè)與立德樹人的教學(xué)目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。因此，如何平衡課程高階性和學(xué)生學(xué)習(xí)適應(yīng)性之間的關(guān)系也是一個 至關(guān)重要的議題。

課程改革成功可以通過改革后的實際教學(xué)效果來檢驗。課程實際教學(xué)效果好壞由學(xué)生的學(xué)習(xí)效果來反映。教師可以通過觀察學(xué)生的課堂反應(yīng)、學(xué)習(xí)積極性、課程實驗和課后作業(yè)的完成情況，及時地調(diào)整課程的教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方法，甚至反復(fù)修改相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容，從而平衡課程高階性和學(xué)生學(xué)習(xí)適應(yīng)性之間的關(guān)系。為了確實提高一流課程的教學(xué)效果，教師要及時關(guān)注學(xué)生的“評教”結(jié)果和建議，并及時修改教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段。檢驗課程建設(shè)效果和課程再建設(shè)是一流本科課程建設(shè)的必要環(huán)節(jié)。

總之，在一流本科課程改革和建設(shè)過程中，一定要考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效果，才能真正實現(xiàn)立德樹人的教育目標(biāo)。一流本科課程建設(shè)、一流專業(yè)建設(shè)、一流學(xué)科建設(shè)和一流大學(xué)建設(shè)都是持續(xù)性的教育改革和建設(shè)過程，任何課程的改革和建設(shè)都不可能做到一勞永逸。隨著時代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，只有不斷地總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗、不斷地改進(jìn)教學(xué)方法和手段、不斷地更新教學(xué)內(nèi)容，才能真正打造出與時俱進(jìn)的世界一流課程，從而培養(yǎng)出品學(xué)兼優(yōu)的拔尖人才，最終建成一個如圖1所示的可持續(xù)性發(fā)展的高等教育生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。

五、結(jié)語

《空間數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)》課程的改革和實踐證明，航天類“課程思政”要以介紹中國航天科技發(fā)展歷程為出發(fā)點，讓學(xué)生學(xué)習(xí)并繼承“兩彈一星”老一輩科學(xué)家的愛國奉獻(xiàn)和勇于攀登的精神，從而將空天報國情懷厚植于年輕人的心里。這種以課程學(xué)科發(fā)展史來挖掘思政教育元素的方法可以推廣到其他理工類專業(yè)課程的思政教育中。

此外，一流航天類專業(yè)課程可以通過設(shè)置研究型課程配套實驗和“半翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式來培養(yǎng)學(xué)生深度分析和大膽質(zhì)疑的意識以及勇于創(chuàng)新的精神和自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成預(yù)定的自學(xué)內(nèi)容以后，教師可以通過課堂提問和課后作業(yè)完成情況檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，然后根據(jù)存在的問題重點講解一些難點知識。此外，通過讓學(xué)生自己講解課后作業(yè)的方式，可以敦促學(xué)生把問題搞清楚，杜絕抄作業(yè)的“混學(xué)”模式，同時鍛煉學(xué)生的思維能力、口頭表達(dá)能力以及與人溝通的能力。

“半翻轉(zhuǎn)課堂”不僅實現(xiàn)了“教”與“學(xué)”的翻轉(zhuǎn)，而且還實現(xiàn)了學(xué)生“玩”與“學(xué)”的翻轉(zhuǎn)，讓學(xué)生贏得了更多的學(xué)習(xí)時間，學(xué)習(xí)效率也得到較大提高，同時增進(jìn)了師生互動與生生互動，獲得了良好的教學(xué)效果。

注釋：

① “課程思政”是將高校思想政治教育融入課程教學(xué)和改革的各環(huán)節(jié)、各方面，實現(xiàn)立德樹人，潤物無聲。

② “兩彈一星”指核彈(原子彈、氫彈)、導(dǎo)彈和人造衛(wèi)星。共有23位科學(xué)家獲得“兩彈一星”功勛獎?wù)?。在研制“兩彈一星”的過程中，形成了“熱愛祖國、無私奉獻(xiàn)、自力更生、艱苦奮斗，大力協(xié)同和勇于攀登”的“兩彈一星”精神。