“抗干擾通信”一流課程建設的實踐與思考

王世練 庫錫樹 凌云翔

［摘要］為進一步加強研究生課程體系建設、提升課程教學質量，國防科技大學自2010年在全校范圍內啟動了研究生一流課程體系建設項目。基于“抗干擾通信”一流課程建設的實踐，本文重點探討了以科研成果進課堂為出發點的課程內容更新和研究型教學模式改革問題，推出了基于科研成果和科研思想的教學內容更新、案例教學和課程設計等舉措。

［關鍵詞］抗干擾通信 一流課程建設研究型教學模式改革

［中圖分類號］G642.3［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2014）12-0085-02

根據《國防科學技術大學“十二五”重點建設高素質新型軍事人才培養（研究生教育部分）實施方案》，我校研究生院及時啟動了研究生一流課程體系建設項目。針對學術學位研究生課程，提出了以“加強基礎、突出前沿、強化實踐、引導創新”為原則，重點提高課程內容的學術水平，加強研究型教學模式改革，強化研究能力與創新能力培養；對于專業學位研究生課程建設，則以“完善知識結構、提高思維能力，強化實踐培養”為原則，重點建設示范性教學案例、實踐性教學環節、應用性教材體系。根據研究生一流課程體系建設項目的具體要求，在“抗干擾通信”課程建設的實踐中，我們重點在課程教學內容更新、教學模式改革等不同層次上進行了一定的探索，以科研成果進課堂為出發點，分別針對性地推出了基于科研成果和科研思想的課堂教學內容更新、教學案例設計等重要舉措，有效地提高了課程的教學質量。

一、課程建設概況

“十一五”以來，我們緊緊抓住新軍事變革和軍隊信息化建設的發展機遇，圍繞軍事信息系統和武器裝備體系建設等國防與軍隊建設的重大需求，先后開設了作戰指揮學、軍事運籌學、軍事通信學、軍事情報學、密碼學等五個二級學科30余門研究生專業課程。為進一步提高軍隊指揮學的整體水平，滿足學校構建科學合理、可持續發展的綜合化學科體系的重要需求，通過對照檢查，提出了以下主要建設內容：加強一級學科頂層設計和融會貫通；密切注視軍隊指揮領域發展動態，積極引進新思想、新理論和新方法，不斷更新教學內容，提高課程內容的學術水平；加強研究型教學模式改革，面向軍事斗爭和國防建設需求，緊密結合軍事實際，加強學員分析、解決實際問題的能力，強化實踐環節和交叉創新能力培養。

“抗干擾通信”是專門為軍隊指揮學學科研究生開設的前沿課程之一，是目前“軍隊信息學”二級學科下的專業核心課程。“十一五”期間，該課程申請了學校研究生院發布的軍事案例教學改革項目——“抗干擾通信技術教學戰例與Matlab仿真軟件包”，完成了針對重點教學內容的MATLAB仿真程序包和教學案例建設。在課程體系設計上，重點講授直接序列擴頻、跳頻擴頻、陣列信號處理等基本抗干擾技術，特別注重對干擾效能評估、通信干擾、偵察與反偵察等技術的探討；教學實施中，側重于培養研究生形成縝密的邏輯思維，提高學生基礎科研素質，有助于提升研究生的科研潛力。結合軍隊指揮學研究生一流課程體系建設的具體要求，在“抗干擾通信”課程建設的實踐中，我們重點在教學內容更新、教學模式改革等方面進行了有益的探討。

二、積極推進教學內容更新

現代信息作戰賦予了通信抗干擾新的內涵，包括其作戰需求、覆蓋范圍及抗干擾技術體制等。要求我們必須在教學內容上做出及時的更新，將一些新的抗干擾技術及體制融匯到課堂教學中。一方面，可以通過赴軍隊科研院所和相關工業部門調研，掌握新的發展動態和技術；另一方面，則可以結合大量的科研項目和科學研究成果，對教學內容及時更新，更具可行性和實效性。

從技術體制上分，通信抗干擾主要分為擴頻和非擴頻抗干擾通信技術。這些技術目前已經通過了大量的工程與實踐驗證，相比常規通信，取得了較好的抗干擾效果。但隨著軍事信息技術的發展，新的干擾方式層出不窮，也相繼出現了一些改進的增效抗干擾技術，在推進科研成果進課堂的實踐中，我們引入了“高速擴跳頻收發信機”、“抗干擾NTDR電臺”等科研項目成果，包括超高速跳頻信號產生、跳頻碼同步、大動態條件下偽碼快速捕獲等新技術，有力地推進了跳頻擴頻通信、直接序列擴頻通信、變換域干擾抑制等抗干擾技術體制內容的及時更新。

從技術范疇上看，現代信息作戰條件下的通信抗干擾已經從信道層次的狹義抗干擾擴展到多維空間的廣義抗干擾。狹義抗干擾即通信裝備和系統為抵抗敵方利用電磁手段進行的干擾、以提高其在干擾威脅環境下生存能力所采取的抗干擾技術，廣義抗干擾即通信裝備為抵抗敵方通信干擾、通信偵察、通信截獲等電子進攻手段，以提高其在復雜電磁環境下的綜合作戰效能所采取的通信抗干擾、反偵察、抗截獲等電子防御手段的技術體系總和。結合我們在無線通信對抗領域的理論研究成果，將“xx電磁環境生成系統”、“寬帶通信信號偵察接收機系統”等科研成果積極轉化為復雜通信干擾信號生成、通信信號偵察、LPD/LPI通信信號波形設計等教學內容，有效地實現了對通信抗干擾技術體制范疇及關鍵技術的補充。

三、加強研究型教學模式改革

在“抗干擾通信”一流課程建設的實踐中，我們特別注重推進基于案例教學的研究型教學模式改革，并結合科研成果進課堂，推出了理論教學案例、課程設計案例、實驗教學案例等設計。案例教學的關鍵是示范性案例的設計，案例的選擇有以下要求：1.案例要具有典型性和針對性，以幫助學生理解具體的理論教學難點、完成課程設計、實驗設計；2.案例來源于生活，使學生能夠去體驗和實踐，有助于提高學生的學習興趣；3.案例要有啟發性，通過案例分析，可以讓學生結合案例主動建構自己的知識體系，爭取達到觸類旁通的效果。而推進科研成果進課堂是案例教學的創新性舉措，以科研成果設計的教學案例來源于實際的科研項目，具有明顯的實效性和針對性；同時，科研成果轉化為教學案例可以不斷用最新科技理論和成果充實、更新教育教學內容，提高課程的建設水平和學員的創新實踐能力。

（一）以理論教學案例提高學生學習興趣

對于一些枯燥的公式推導和理論證明，如果能夠設計相關的理論教學案例，采用啟發式、討論式的方法，讓學生自己能夠圍繞案例提出問題，然后再通過討論，找出解決問題的方法，可以大大提高學生的興趣、活躍課堂氣氛。圍繞偽碼捕獲與跟蹤、擴頻抗窄帶干擾等知識點，我們以“大動態直接序列擴頻調制解調設備”、“抗干擾NTDR電臺”等項目為背景設計了“直接序列擴頻抗窄帶干擾”課堂教學案例，通過一些翔實的系統參數設計、關鍵模塊實現流程等驗證了相關理論。

（二）以課程設計案例提高學生的解決實際問題和團隊協作能力

“抗干擾通信”課程的實用性和應用性較強，通過設計相關的課程設計案例有針對性地展開教學，可以大大提高學生解決實際問題的能力。組織實施方面，課程教學初期，教員從平時的科研工作中抽離出部分適合研究生協作完成的課程設計課題，以類似項目指南的形式發布，學員每三人分為一組，彼此分工明確，申請并撰寫設計報告，教員審核后可進行開題；課程后期，提交課題研究報告，并進行答辯，答辯過程中全體學員都可以提出異議，讓每位學員通過全程參與的方式提高理論水平和實踐能力，增強課程的趣味性。結合“某無人機遙測遙控系統”、“星間鏈路關鍵技術研究”等科研項目，我們設計了“機載抗干擾統一擴頻測控系統”等課程設計案例。“機載抗干擾統一擴頻測控系統”課程設計的教學目標是抗干擾通信系統設計，使學生熟練掌握接收機靈敏度計算、通信鏈路預算、解調/抗干擾信噪比門限、直接序列擴頻調制與解擴解調等概念。在給定系統傳輸速率、輸入干擾大小等要求的前提下，確定合理的上/下行鏈路調制解調方式、抗干擾方式、數字化接收機采樣速率、上行擴頻接收機的偽碼非相干捕獲與跟蹤、載波同步方案等。

（三）以實驗教學案例提高學生的創新實踐能力

鼓勵學員發揮主觀能動性，開放式的教學模式主要用于課程實踐環節中。實驗教學分為兩類，一類是硬件實驗平臺，另一類可以是以軟件編程與演示的實驗案例，后者的可操作性和開發性更好。針對擴頻通信抗干擾技術和多天線抗干擾技術等教學內容，我們引進了“高速擴跳頻收發信機”、“擴頻DBF中頻接收機”等科研項目成果，設計了“多天線-擴頻綜合抗干擾系統”實驗教學案例，通過增加或者刪除相應的模塊，分別實現直接序列擴頻抗窄帶窄帶干擾、高速跳頻抗跟蹤式干擾、自適應陣列抗強空間干擾等功能，運行過程中實施顯示接收信號的頻譜、干擾抑制后的頻譜、干擾抑制前后的眼圖與星座圖等。通過引導教學法，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，提高其工程素養，實現理論與實踐的充分結合。

四、結束語

結合“抗干擾通信”研究生一流課程建設的實踐，重點探討了以科研成果進課堂為主線的教學內容更新和研究型教學模式改革等問題，分別給出了一些具體的實例。

［參考文獻］

［1］姚富強.通信抗干擾工程與實踐［M］.北京:電子工業出版社，2012，（6）.

［2］陳建軍，蔣陽，韓慶文.無線通信工程專業實驗教學的改革與實踐［J］.現代教育技術，2011，21（3）:133-135.

［責任編輯：左蕓］