思政案例

一、课程思政教学案例一：时间计量，推动国家科技发展的战略资源

（一）思政教学设计思路

通过我国遭遇的“银河号”货轮事件，介绍全球卫星导航系统重要性，引出本章“时间频率计量”内容的第二个知识点——利用导航授时建立时间量值传递系统，使学生懂得一个国家必须建立自己的授时系统，单独并长期依赖别国授时手段是危险和不可靠的，建立、完善、普及我们自己的导航授时系统是国家的立足之本，并以北斗导航激发学生的爱国情怀。

（二）教学案例的实施

本节思政的教学实施包括以下几个环节：

1.时间的重要性——结合身边的例子让学生谈谈被“忽视”的“时间”

上课开始时，先让每位同学看看自己的手表或手机上的时间，大家的时间一致吗？提问学生，时间的不一致会造成什么影响？从回答来看，大部分同学仅从生活角度谈了时间不一致带来的影响，并未意识到“忽视”时间的精准性可能会带来的灾难性后果。此时提示学生，如果是涉及到国家安全或重大经济领域，这种时间的不一致会带来什么后果？

2.举例“银河号”货轮事件——通过实例引出本节涉及的导航系统

我国曾遭遇GPS导航系统被关闭的惨痛事件，美国人拿GPS导航系统卡过我们的脖子。举例：1993年7月23日，中国远洋运输总公司所属的一艘集装箱货轮银河号行驶到印度洋接近阿拉伯海的阿曼湾时，美国突然通知我国，怀疑货轮载有禁运的化学武器原材料，要求银河号要么返回中国，要么停船接受美国检查，否则给予制裁。就是在这期间，“银河号”发生了意想不到的怪事，货轮在印度洋上正常航行时，突然被迫停止。事后才知晓是美国关闭GPS导航服务致使货轮彻底失去了航向辨别能力，只能被迫停止航行，制造了震惊世界的“银河号”事件。美国政府事后态度强硬，坚持拒绝道歉。就这样，银河号被迫在闷热异常的印度洋上停滞达三周之久，并最终被迫接收美国的检查。

这是所有中国人都不应该忘的耻辱，银河号事件让我们彻底意识到拥有自己的卫星导航系统的重要性。

3.基于导航的授时系统——通过导航系统引出本节的知识点，即如何通过导航进行时间量值的传递

通过介绍导航的重要性，引出本节知识点，如何利用卫星的接收比对进行量值传递，克服了覆盖面积小的缺点。包括：

无源法。单向：地面A点-卫星-地面B点，卫星运动引起的传播延时变化难以确定，不准确；双向：A-卫星-B，B-卫星-A，同时转发和接收，通过交换数据计量出传播延时，但仍需修正。

有源法。卫星上放置高准确度的铷钟或铯钟，如全球卫星定位系统：美GPS、俄GLONASS、我国的北斗导航系统。介绍利用导航系统如何实现时间量值的传递，建立我们国家的导航授时系统。

4.导航授时系统的意义——通过导航系统让学生课堂讨论导航授时系统的重大战略意义

授时的应用范围很广，卫星发射、航天活动、战场调度、等等都有精密授时的身影。如火箭发射升空后，所有的测控都会根据火箭的飞行轨迹和速度，推算出火箭将出现的方位和时间。这时候如果各个测控站的时间不同步，将会造成追踪火箭失败。我国“天舟一号”以及“天宫二号”的交会对接，都是需要精密的时间同步，对两个飞行器进行姿态的同步观测，实时发出测控指令，才能保证对接成功，否则，“太空之吻”的美谈就很有可能变为“太空车祸”。因此通过讨论内容，此处通过以上知识点讲解，要求学生开始课堂的第二次讨论，即建立我们国家自己的授时系统有什么战略意义。

结论——时间计量，是国家科技发展的重大战略资源

二、课程思政教学案例二：中国光学工程的奠基人王大珩

（一）思政教学设计思路

在讲到光学计量时，分几何光学计量和物理光学的计量，在学习几何光学计量时，提到主要是对成像关系和光学元器件，以及典型光学系统的计量。在此，为了增强课程的趣味性，从而引导新提到新中国光学的奠基人---王大珩。通过对新中国光学工程奠基人王大珩的求学经历，创业史和辉煌史的介绍，让学生体会到老一辈科学家的爱国情怀以及对科学研究的执着精神，通过讲解国家863计划和中科院的建立的由来，让同学们了解老一辈科学家的责任感和使命感以及对自己终生研究事业的喜爱和孜孜不倦的追求，也是人生乐事。

（二）教学案例的实施

本节思政的教学实施包括以下几个环节：

1、引出人物

计量方法与误差进行到光学计量一章时，首先说到光学计量按照以前的知识体系分类包括两大部分，一类是属于几何光学的对成像关系和光学元器件，以及典型光学系统的计量，问同学们知不知道新中国成立时期的光学史上的“八大件和一汤”(同学们的兴趣一下子就来了)。简单介绍完这个后，不着痕迹的就提到了新中国光学工程奠基人王大珩。

2、艰苦求学，白手创业，报效祖国

从王大珩的求学生涯，白手创业，到取得辉煌成就，他为新中国的光学事业奉献了很多的第一，建立了第一个光学机构，在雷射技术、遥感技术、计量科学、色度标准等方面都作出了重要贡献。他先后主持制成中国第一片光学玻璃、第一台电子显微镜、第一台激光器和第一个遥感科学规划等。

从20世纪60年代开始，王大珩带领团队研制成功多种大型光测设备，为原子弹爆炸、导弹发射、氢弹试验、人造卫星上天等做出了重大贡献。

在讲这些经历和事情的过程中，自然地感叹老一辈科学家们艰苦奋斗，攻难克坚的不易和“两弹一星”的奉献精神，让同学们油然地觉得他们今天所拥有的科研条件和环境的优越，生出一股暗暗努力学习的劲头。

3、高瞻远瞩，心怀国家

再问同学们知不知道国家高科技863计划的由来？于是从美国的“星球大战”计划，欧洲的“尤里卡”计划，再讲到由王大珩、杨嘉墀、王淦昌、陈芳允倡导者的“863”高科技计划，“863计划”实施至今，不仅创造了数千亿元的经济效益，也让中国的科学技术取得了飞速发展，到了一个新的高度，同时也把王老的临终三大心愿给大家讲解到，让同学们看到一个科学家的责任感和使命感。最后提醒到同学，虽说目前中国的经济和技术都在飞速发展，但是与很多发达国家相比，我们在很多方面有不足，还有很多技术被卡脖子，尤其目前在芯片制造技术方面，其中的光刻机就是与光学有关的技术，希望同学们在研究生阶段能很好地确定自己的研究方向，不为金钱和利益得失，而是作为乐趣和兴趣享受自己的毕生事业。

三、课程思政教学案例三：芯片制造中的光学计量与中国光学发展现状

（一）思政教学设计思路

通过目前芯片制造过程中需要使用的光刻机，谈到中国的双频激光干涉仪的检测技术，在谈到中国光学技术的发展情况，使学生懂得一个国家必须有自己的知识产权的高科技技术理论基础和高精的制造工业和工艺水平，虽然在全球科技共享的年代，长期依赖别国是危险和不可靠的，发展我们自己的高科技技术才是立于世界强国的根本，并以此激发学生的爱国情怀和奋发精神。

（二）教学案例的实施

本节思政的教学实施包括以下几个环节：

1、根据新闻，引出问题

通过美国商务部工业和安全局宣布对华为不断升级的禁令，禁令的核心是全面封杀华为向第三方采购芯片，旨在防止中国电信巨头在没有特别许可的情况下获得半导体供应 - 包括外国公司制造的使用美国软件或技术开发或生产的芯片。导致华为的产能下降，公司各项事业受阻，影响巨大，但是华为一直没有对美国商务部低头，值得国人骄傲，激发大家对于国有产品的保护和支持。

2、芯片问题的根本原因是什么

首先,芯片设计是最难的,要在指甲大小的空间里,放上亿个半导体元件,每个元件都是纳米量级。其次,芯片制造也很难,因为尺寸太小,需要通过紫外线加工,俗称光刻。目前世界上能做光刻机的厂商屈指可数,一台光刻机也是数亿美元。然后资金问题,芯片业同时也是资本密集型产业,技术、资金缺一不可。当然对于一个国家来说，资金不是问题，关键是技术，从芯片设计架构，到光刻机和刻蚀设备，美国都是具有绝对地位和知识产权。其中光刻系统是采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。而其中有需要用来检测线距的光学仪器:高精度激光干涉仪，国外就对中国禁运。

3、中国光学的发展现状

主要谈到中国在空间天文领域、深空探测领域、地观测领域以及海洋观测领域发展和近况与国外在这些方面的发展做简单对比，发现我国光学技术起步晚，但发展快，我们要有信心和能力去赶超国外，希望和机会就掌握在同学们的手上，激发同学们的学习兴趣和劲头。