基于虛擬教研室的電磁頻譜管理在線課程群建設研究

摘" 要：該文針對電磁頻譜管理建設的突出問題，設計基于四效融合的電磁頻譜管理在線課程群體系框架，構建基于知識圖譜的電磁頻譜管理在線課程群內容體系，建設種類豐富、時效性強、手段先進的電磁頻譜管理在線課程群教學資源，打通電磁頻譜管理在線課程群內和群間的邏輯鏈路，構建知識架構完備、環路銜接緊密的電磁頻譜管理課程體系，形成電磁頻譜管理人才“三位一體”（軍隊院校教育、部隊訓練實踐、軍事職業教育）培養的良性發展格局。

關鍵詞：虛擬教研室；電磁頻譜管理；在線課程群；知識圖譜；三位一體

中圖分類號：G640" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2024）25-0099-04

Abstract： Aiming at the prominent problems in the construction of electromagnetic spectrum management online curriculum group， this paper designs the framework of electromagnetic spectrum management online curriculum group based on four-effect integration， constructs the content system of electromagnetic spectrum management online curriculum group based on knowledge graph， and builds the teaching resources of electromagnetic spectrum management curriculum group with rich types， strong timeliness and advanced means. The logical links within and between electromagnetic spectrum management online curriculum group have been opened up， a curriculum system of electromagnetic spectrum management with complete knowledge structure and close loop connection has been built， and a benign development pattern of \"trinity（Military academy education， military training practice， military vocational education）\" training of electromagnetic spectrum management talents has been formed.

Keywords： virtual teaching and research section; electromagnetic spectrum management; online curriculum group; knowledge graph; trinity

電磁頻譜管理在線課程群是電子科學課程群的有機組成部分，在培養學生電磁頻譜管理崗位業務能力和創新能力方面發揮著至關重要的作用。雖然當前電磁頻譜管理在線課程建設取得了一些成效，但還存在一些需要改進的問題。一是缺乏組織、凝聚力不強。不同學校的電磁頻譜管理在線課程相對獨立建設，缺乏總體設計，科普類、基礎類在線課程多，業務類、指揮類在線課程少，甚至有不少重復建設的現象。二是線上課程學習路徑不清、交互方式不多。已有的電磁頻譜管理在線課程群沒有形成完整的知識體系，課程知識點零散、斷續，甚至重復。三是線上課程在高素質、專業化電磁頻譜管理人才培養中發揮作用不明顯。課程特色不夠鮮明，學生主要采用“看視頻+答題+考試+輔導”的方式，針對不同教學對象的教學運用方法模式相差不大，還不能完全達到入腦入心的教學效果。

為了解決以上問題，提升學生自主學習和探究學習能力，電子科學課程群虛擬教研室電磁頻譜技術與安全防御課程組建設了系列電磁頻譜管理在線課程教學資源，完成了三個課程群建設，初步探索了線上線下混合式教學模式，采用終結性考核和形成性考核相結合的評價方法，取得了一系列成果。

一" 基于虛擬教研室的教研活動

虛擬教研室是新時代新型基層教學組織的新探索[1]，旨在通過智能+路徑構造跨院、跨校、跨地區的新形態教學組織，主要任務是創新教研形態，加強教學研究，共建優質資源，強化教師培訓，主要目的是引導教師回歸教學、熱愛教學、研究教學，打造教師教學發展共同體，涵養教學質量文化，促進教育高質量發展。

（一）" 虛擬教研室的組織

2021年7月教育部高等教育司公布關于開展虛擬教研室試點建設工作的通知[2]，首批擬推薦400個左右虛擬教研室進行試點建設，全面提升高校教師教學能力。2022年2月，教育部辦公廳公布首批虛擬教研室建設試點名單，全國共計439個虛擬教研室獲批試點建設。2022年5月8日，教育部電子科學課程群虛擬教研室成立大會在線上舉行，虛擬教研室由國防科技大學領銜建設，國防科技大學電子科學學院杜湘瑜教授擔任負責人[3]，國防科技大學、海軍工程大學、陸軍工程大學等30個單位參加。新形勢下，電磁頻譜獨立成域趨勢明顯，國內掀起了研究電磁頻譜管理的熱潮。電磁頻譜管理課程成為電子科學課程群的有機組成部分。2023年2月28日，國防科技大學信息通信學院倡議發起電子科學課程群虛擬教研室電磁頻譜技術與安全防御課程組，相關院校和部隊單位參加。電子科學課程群電磁場與微波課程組等其他課程組也廣泛延攬軍地優勢高校教師參加。虛擬教研室成員動態靈活、多元結合，既有軍地綜合院校，也有軍兵種院校、優勢工科院校，既有電磁頻譜管理部隊，也有電子科技研究所，顯示出跨校際、跨學科、跨軍地的特點。在廣泛吸納一流高校一流電子學科一流教師的基礎上，電子科學課程群虛擬教研室積極組織在線教研工作，分享教研資源，展示教研成果。以教師敏捷高效工作為目的，構建個體空間、教研室空間。個體空間主要利用雨課堂、學堂在線、頭歌等手段構建，主要服務于單個教師日常教學全過程，組織課堂活動，提供教學資源，評估教學效果。教研室空間主要利用教育部虛擬教研室APP、微信工作群、騰訊會議等手段構建，主要服務于虛擬教研室日常管理和群體教研活動開展。

（二）" 虛擬教研室圍繞在線課程群建設組織教研活動

電子科學課程群虛擬教研室組織開展了云觀摩、線上會議、實地觀摩、聽課考察、教學之星、新形態教材、學術沙龍和集體備課等線上線下系列研討活動。電磁頻譜技術與安全防御課程組把電子科學課程群虛擬教研室作為電磁頻譜管理人才培養的平臺，基于虛擬教研室線上空間開展協同教研工作，以6G技術、頻控陣等前沿電磁頻譜技術，動態頻譜管理、頻譜使用審查評估等電磁頻譜管理新管法，重大慶典、重要會議、典型行動電磁頻譜管控經驗作法為教研重點，廣泛組織教學研究日、教學技能培訓、一流課程建設、前沿講壇和經驗推廣等教研活動，分享心得，討論問題，樹立全過程育人、全方位育人、新方法新知識育人的意識。通過虛擬教研室分享電磁頻譜管理課程教學經驗，集中解決電磁頻譜管理課程建設及教學中面臨的問題，論證電磁頻譜管理教學條件建設方案，推進電磁頻譜管理教材出版，提升各參與單位的電磁頻譜管理課程質量。綜合應用慕課、教育云、增強型虛擬現實和增強型通用人工智能等技術，沉淀和共享新形態教學資源，培育電磁頻譜管理課程群建設成果，提高電磁頻譜管理人才培養質量。

二" 基于虛擬教研室全力打造電磁頻譜管理在線課程群

目前，電子科學課程群虛擬教研室建設如火如荼全面展開，電磁頻譜管理教學對象不斷拓展，線下和線上課程在機關和部隊廣受歡迎，電磁頻譜管理在線課程群建設運用適逢其時。

（一）" 基于四效融合整體設計電磁頻譜管理在線課程群

虛擬教研室課程組立足電磁頻譜管理課程群建設發展需求，一體梳理相關課程的知識目標和能力素質目標，將具有內在邏輯聯系、能夠形成體系的相關課程集結成群，著眼“群”的系統性和協作性，區分基礎、業務、指揮3個層次，構建26門課程組成的3個課程群（表1），凸顯課程群的需求主導效應、多維交互效應、跨域協作效應、體系倍增效應“四效融合”。需求主導效應，就是在線課程群建設的目標不是根據課程組的理解確定，而是由用人單位的需求確定。電磁頻譜管理在線課程群需求單位的主體是部隊等用人單位。用人單位崗位任職能力素質標準就是電磁頻譜管理在線課程群建設的目標。多維交互效應，就是基于建構主義和社會互動理論，采用學生與內容互動、生生互動、師生互動和人機互動等多維交互形式，掌控教學節奏，提高學生認知參與度，增加合作學習的互惠程度?？缬騾f作效應，就是不同地域、不同時間、不同專業和不同院校的教師通過虛擬教研室跨域協作、取長補短，提高在線課程建設的速度和質量。體系倍增效應，就是通過頂層優化設計，構建相互聯系、相互支撐的電磁頻譜管理在線課程群，形成整體效能的倍增和涌現效應。電磁頻譜管理在線課程群，突出協作精神浸潤、先進典型感召，以先進理論武裝人，以戰斗精神塑造人，以先進典型影響人，實現課程群協同育人[4-5]。為實現戰教深度耦合，通過部隊崗位需求實地調研，學生需求線上問卷調查，部隊演訓成果進線上課堂，院校教研成果線上服務部隊，以及院校部隊基于線上課程聯審、聯教、聯訓、聯研和聯考等方式，解決電磁頻譜管理課程挑戰度不夠、耦合電磁頻譜管理不緊、服務用頻部隊產品不實等問題。

（二）" 基于知識圖譜構建電磁頻譜管理課程群內容體系

虛擬教研室課程組按照專業知識認知規律和能力生成規律，著眼凸顯協同效應，根據知識點和能力點的內在聯系進行關聯聚合，讓知識貫穿于各個業務工作場景，根據學生在不同業務工作中的場景推送合適的知識，基于知識目錄、索引、標簽和關鍵詞等分類功能，將電磁頻譜管理知識，科學、合理、直觀、形象地展示給需要的學生。通過知識圖譜，學生能夠對電磁頻譜管理在線課程群內部所有文檔進行準確的全文搜索、關聯搜索、語義搜索，能夠對所關注的知識進行訂閱、收藏、評論和點贊，提升電磁頻譜管理在線課程的協同互動性，通過知識社區、知識協作、知識問答等，讓學生在方便的時間、方便的地點、以方便的方式交流心得體會，互助協作學習。虛擬教研室一體設計電磁頻譜管理知識圖譜和能力素質模型，構建體現“強基礎、精業務、重應用”的在線課程，在各知識點之間，知識點與能力素質模型之間建立關聯照應關系，形成銜接一體的電磁頻譜管理課程群知識圖譜（圖1），助力電磁頻譜管理課程形成清晰的知識路徑和明了的能力素質培養路徑。

（三）" 綜合施策豐富電磁頻譜管理課程群教學資源

虛擬教研室課程組針對數字化教學資源匱乏、教學資源種類不豐富、部分資源實效性不強、AR等前沿熱點資源手段少的四個痛點，綜合調動各方資源有針對性地解決問題。發揮軍地院校電磁頻譜管理教學資源的不同優長建設課程群教學資源（圖2）；發揮地方院校研究所基礎研究厚實，電磁場與電磁波、電磁兼容等電磁學基礎課程內容豐富，電磁兼容實驗室設施先進及設備齊全的優勢；發揮軍隊院校軍事電磁頻譜管理應用研究成果豐富，戰爭行動和非戰爭軍事行動電磁頻譜管理理論研究體系性強、訓練平臺實戰化程度高等優勢，統籌軍地資源為電磁頻譜管理在線課程群提供理論、技術和手段支撐，使電磁頻譜管理在線課程群在建設過程中能夠根據需要調動、使用軍地優勢資源，充分體現電磁頻譜管理課程建設的一流水平。統籌中國大學慕課、軍事職業教育平臺、學堂在線、好大學在線和超星爾雅等多平臺，綜合應用文本、圖片、視頻和動畫等多維度教學資源，精選《電磁頻譜資源管理》《頻譜管理與頻譜監測》等優質教材、電磁頻譜管理發展歷史圖片、重大任務電磁頻譜管控視頻及電磁彈射基本原理等優質電子信息資源[6-7]以及精選電磁兼容分析、電磁態勢分析等優質軟件、工具資源，建設虛擬仿真實驗平臺資源，重點解決電磁頻譜管理課程群教學資源“量”和“質”兩方面的問題，全方位提高電磁頻譜管理課程群教學資源質量。

三" 結論

電磁頻譜管理在線課程群聚焦高素質、專業化電磁頻譜管理人才培養使命任務，一體設計了電磁頻譜管理在線課程體系，深化了教學內容改革，創新了在線課程教學模式，構建了基于電子科學課程群虛擬教研室的電磁頻譜管理在線課程群協同共育教學體系，有效支撐了電子科學課程群虛擬教研室全面建設，提高了電磁頻譜管理在線課程群育人能力。

打通了電磁頻譜管理在線課程群內和群間的邏輯鏈路。通過在線課程群的系統性、交互式學習，突破以往單門電磁頻譜管理在線課程各自為政的界限，將有關聯課程的知識體系橫向交叉滲透，促進在線課程教學質量的提升，實現電磁頻譜管理不同在線課程的互相補充和協同交互。

助力形成知識架構完備、環路銜接緊密的電磁頻譜管理課程體系。電磁頻譜管理基礎、業務、指揮課程群中的知識架構日趨完備，有效形成了電磁頻譜管理機理環、系統環和行動環等緊密銜接的閉合環路，為進一步建立健全電磁頻譜管理課程體系打下堅實的基礎。

切實形成電磁頻譜管理人才“三位一體”培養的良性發展格局。為不同層次電磁頻譜管理教學對象線上線下混合式教學提供平臺和資源支撐，為電磁頻譜管理實踐提供人才保障，并為新形勢下電磁頻譜管理高素質專業化新型人才培養奠定堅實基礎。

四" 結束語

國防科技大學信息通信學院開展電磁頻譜管理教學已經有30年的歷史。近幾年來，圍繞線上教學，學院在教學團隊建設、數字化優質教學資源建設、在線課程建設和線上線下混合式教學改革等方面開展了教學研究，打造了電磁頻譜管理在線課程群，在提升學生的崗位任職能力方面取得了一定的成效。在一流高等教育院校、一流本科專業和一流課程建設方興未艾的背景下，如何深化基于虛擬教研室的電磁頻譜管理在線課程群建設，還需要繼續深化探索和嘗試。

參考文獻：

[1] 陳彬，龔佳琦.虛擬教研室：做好人才培養“最后一公里”的引領[N].中國科學報，2022-04-26（4）.

[2] 教育部辦公廳關于公布首批虛擬教研室建設試點名單的通知[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202203/t202203 22_609822.html.

[3] 杜湘瑜，韓韜，李德鑫.建設電子科學課程群虛擬教研室，打造領域“四通”教研新生態[J].高校智慧教研，2022（1）：119-127.

[4] 任立華.虛擬教研室在高校思政課教師主導性實現中的價值[J].齊齊哈爾大學學報（哲學社會科學版），2023（1）：154-157.

[5] 葛培波，畢繼東.創新創業仿真實驗虛擬教研室建設的探討[J].教育教學論壇，2023（4）：112-115.

[6] 戰德臣，聶蘭順，唐德凱，等.虛擬教研室：協同教研新形態[J].現代教育技術，2022，32（3）：23-31.

[7] 呂治國，齊萌，邵鴻翔.高校虛擬教研室建設研究[J].物聯網技術，2022，12（12）：116-118.

基金項目：2022年度湖南省普通高等學校教學改革研究項目“基于‘虛擬教研室’的電磁頻譜管理專業在線課程群教學改革研究”（HNJG-2022-0403）

第一作者簡介：康國欽（1981-），男，漢族，四川廣元人，博士，副教授，碩士研究生導師。研究方向為教育理論、網電空間安全、電子科學與技術。