《軍事通信系統(tǒng)》課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

陳 紅 金 虎 姜 麗 蔡曉霞

（國防科技大學(xué)電子對(duì)抗學(xué)院 安徽·合肥 230037）

軍事通信擔(dān)負(fù)著“軍隊(duì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”、“戰(zhàn)斗諸因素的黏合劑”等重要角色，是電子對(duì)抗的主要目標(biāo)之一。現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭(zhēng)離不開軍事通信系統(tǒng)，沒有通信，就沒有戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利。《軍事通信系統(tǒng)》是通信類、電子信息類專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課程，是電子對(duì)抗專業(yè)學(xué)員學(xué)習(xí)后續(xù)電子對(duì)抗類的原理課程、裝備課程、戰(zhàn)術(shù)課程等相關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，也直接關(guān)系到學(xué)員工作后的第一任職能力的發(fā)揮，提高該課程教學(xué)質(zhì)量非常重要。近幾年來，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中普遍認(rèn)為該課程內(nèi)容涉及面較廣泛，理論知識(shí)抽象，掌握難度較大，實(shí)踐課程內(nèi)容單一，不利于綜合能力的培養(yǎng)。為了提高教學(xué)質(zhì)量，我們開展了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實(shí)踐設(shè)計(jì)等多個(gè)方面教學(xué)與實(shí)踐的改革探索研究。首先，教材是課程教學(xué)的根本，專業(yè)課程應(yīng)該緊跟專業(yè)發(fā)展步伐、及時(shí)改編教材，更新教學(xué)內(nèi)容；其次，課堂是課程學(xué)習(xí)的第一環(huán)節(jié)，為了適應(yīng)當(dāng)代學(xué)員對(duì)知識(shí)的認(rèn)知需求，必須改革教學(xué)手段，從而在課堂授課學(xué)時(shí)被大幅壓縮的同時(shí)，仍能獲得較大的信息量、較高的學(xué)習(xí)效率；最后，實(shí)踐教學(xué)是當(dāng)今高等教育改革和院校教育轉(zhuǎn)型的重要目標(biāo)，也是專業(yè)課程學(xué)習(xí)必不可少的環(huán)節(jié)，必須通過一定數(shù)量的配套實(shí)踐教學(xué)，才能真正達(dá)到對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目的。

1 依綱改編教材，精選教學(xué)內(nèi)容

隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，軍事通信技術(shù)不斷更新，軍事通信系統(tǒng)無論是硬件、軟件，還是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面都呈現(xiàn)了多樣化和智能化。目前，通信類、電子信息類專業(yè)的《軍事通信系統(tǒng)》選用的教材存在內(nèi)容過時(shí)、缺乏新理論新技術(shù)等明顯問題，急需進(jìn)行篩選、重編。課程組結(jié)合新人才培養(yǎng)方案，調(diào)整教材綱目結(jié)構(gòu)、更新教學(xué)內(nèi)容。首先，在第一章緒論中增加通信網(wǎng)基礎(chǔ)及軍事通信網(wǎng)系總體框架等內(nèi)容，讓學(xué)員盡快從《通信原理》課程的點(diǎn)到點(diǎn)通信的通信系統(tǒng)基本原理學(xué)習(xí)過渡到網(wǎng)絡(luò)化信息系統(tǒng)中，建立起網(wǎng)絡(luò)通信的概念；增加第二章軍事通信抗干擾技術(shù)，除了保留原教材中擴(kuò)頻通信技術(shù)外，增加了差錯(cuò)控制編碼、智能天線等抗干擾新技術(shù)，開闊了學(xué)員視野；戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的概念最早是美軍1995年首次提出，我軍是本世紀(jì)初開始研究建設(shè)，原教材缺少該內(nèi)容，在這次改編中，我們更新擴(kuò)展原教材的第五章軍事地域通信網(wǎng)，增加第七章戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)地闡述了戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的定義、本質(zhì)特征、總體框架及關(guān)鍵技術(shù)，并以美軍戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)作為典型系統(tǒng)介紹戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用；此外，作為現(xiàn)代信息技術(shù)與戰(zhàn)術(shù)理念相結(jié)合應(yīng)運(yùn)而生的新產(chǎn)物——戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，是現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭(zhēng)中作戰(zhàn)效能的倍增器，因此，本次改編中，我們?cè)黾恿说诎苏聭?zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，系統(tǒng)地介紹了戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的基本概念以及目前使用最多的通用數(shù)據(jù)鏈Link4A、Link11、Link16等基本原理。

梳理授課內(nèi)容時(shí)，一方面嚴(yán)格依據(jù)教學(xué)大綱精選教學(xué)內(nèi)容。通常，教材內(nèi)容比較全面、寬泛，教材中關(guān)于基本概念、基本原理、基本方法即“三基”內(nèi)容只要是預(yù)修課程涉及到的，不應(yīng)該重復(fù)講述，如：《通信原理》是《軍事通信系統(tǒng)》的預(yù)修課程，在《通信原理》課程中已經(jīng)詳細(xì)介紹各種調(diào)制方式的工作原理，其中單邊帶通信系統(tǒng)是一種應(yīng)用較多的軍事通信系統(tǒng)，針對(duì)教材的這部分內(nèi)容，教員在課堂上不再講述基本原理，而是通過提供圖片、文本、視頻等形式的相關(guān)資源、以及“單邊帶通信屬于哪類調(diào)制方式？”“為什么單邊帶通信系統(tǒng)在軍事上應(yīng)用廣泛”等思考題，通過設(shè)問、提問、抽查、解答的引導(dǎo)式學(xué)習(xí)方法，指導(dǎo)學(xué)員復(fù)習(xí)鞏固相關(guān)內(nèi)容，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)員去發(fā)現(xiàn)疑難、積極思考、尋求答案，變“被”學(xué)為“會(huì)”學(xué)，培養(yǎng)學(xué)員掌握正確的學(xué)習(xí)方法。另一方面，結(jié)合教學(xué)對(duì)象梳理調(diào)整授課方式。教材在每類通信系統(tǒng)的最后一節(jié)增加了相應(yīng)的典型通信系統(tǒng)，目的是增加理論與實(shí)際應(yīng)用之間的聯(lián)系，梳理授課內(nèi)容時(shí)，我們針對(duì)不同層次的教學(xué)對(duì)象調(diào)整授課方式，對(duì)于層次較低、基礎(chǔ)較差的大專學(xué)員，通常以講解教材內(nèi)容配合設(shè)備演示進(jìn)行教學(xué)，而對(duì)于本科層次的學(xué)員，不僅要求學(xué)員理解教材中典型軍事通信系統(tǒng)及其特點(diǎn)，還要求學(xué)員去查閱相關(guān)資料，開展探究式學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)員作為一個(gè)新型軍事人才應(yīng)必備的核心素質(zhì)，包括個(gè)人能力、軍人職業(yè)能力和態(tài)度，為他們畢業(yè)后繼續(xù)考研讀博、走向科研崗位、打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

2 借助軟、硬平臺(tái)，改革教學(xué)手段

軍事通信系統(tǒng)種類多，理論性強(qiáng)，傳統(tǒng)的課堂教師授課教學(xué)模式是以書本知識(shí)靜態(tài)傳授為主的被動(dòng)學(xué)習(xí)，知識(shí)量少、形式枯燥，不能適應(yīng)當(dāng)代學(xué)員對(duì)知識(shí)的認(rèn)知需求。為順應(yīng)軍隊(duì)院校教育轉(zhuǎn)型的需求，我們借助軟、硬平臺(tái)，充分利用軟件仿真直觀、易懂，實(shí)裝硬件感性、趣味等特點(diǎn)，開展教學(xué)手段改革，提高教學(xué)效果，從而使得學(xué)員在理解和掌握理論知識(shí)的同時(shí)，達(dá)到對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目的。

一方面，借助軟件仿真平臺(tái)的驗(yàn)證功能，將軟件仿真的分析結(jié)果融入課堂教學(xué)，通過精心設(shè)計(jì)制作教案，增加圖片、視頻等豐富多樣的相關(guān)資源，大大豐富了課堂上教員與學(xué)員之間信息交流的形式和手段，使課堂教學(xué)更加形象、生動(dòng)、有趣、可信，這些豐富多樣的多媒體資源更容易引起學(xué)員的聽課興趣，大大改善理論課的教學(xué)效果。例如：分析散射通信系統(tǒng)的傳播損耗時(shí)，原教材直接給出了散射損耗與傳播距離的關(guān)系曲線，如圖1（a）所示，它是一些在不同條件下所做的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均結(jié)果。基于Matlab仿真平臺(tái)，我們不僅驗(yàn)證了散射傳播損耗隨傳播距離的變化關(guān)系，增加了教材內(nèi)容的可信度，而且還將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均結(jié)果與資料給出的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行對(duì)比分析，如圖1（b）所示，圖中給出的是在溫帶地區(qū)，當(dāng)頻率為1000MHz時(shí)，由散射損耗的經(jīng)驗(yàn)公式得到的對(duì)比結(jié)果，教員可以利用該圖引導(dǎo)學(xué)員開展分析討論，可見經(jīng)驗(yàn)公式的適用范圍是通信距離大約在100公里至600公里之間，超過這個(gè)范圍就必須實(shí)測(cè)修正，否則由經(jīng)驗(yàn)公式估算的散射損耗有較大的誤差，從而潛移默化地培養(yǎng)了學(xué)員分析問題、解決問題的能力。

圖1：散射損耗與傳播距離的關(guān)系曲線及仿真對(duì)比結(jié)果

另一方面，讓實(shí)際裝備走進(jìn)課堂教學(xué)，例如，在講到跳頻通信的工作原理時(shí)，配合某型短波跳頻通信系統(tǒng)的實(shí)裝圖片、參數(shù)設(shè)置、工作過程等進(jìn)行講解，如圖2（a）所示；在講到衛(wèi)星通信系統(tǒng)時(shí)，配合某便攜式衛(wèi)星站的架設(shè)、撤收等整個(gè)工作過程以及找“星”的步驟、技巧等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解，如圖2（b）所示。采取這種理論教學(xué)與實(shí)際裝備演示緊密相結(jié)合的教學(xué)手段，學(xué)員聽課、學(xué)習(xí)的興趣明顯增加，避免了傳統(tǒng)的教員講、學(xué)員聽的灌輸式教學(xué)模式，加強(qiáng)了教員與學(xué)員的互動(dòng)交流，還能幫助學(xué)員正確理解裝備使用過程可能出現(xiàn)的問題、分析裝備輸出結(jié)果的合理性，達(dá)到學(xué)以致用的目的，取得了很好的教學(xué)效果。

圖2：實(shí)際裝備進(jìn)課堂教學(xué)片段

3 開發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，抓好實(shí)踐教學(xué)

根據(jù)國家教委提出的高等教育要“密切圍繞培養(yǎng)應(yīng)用型人才的特點(diǎn)，深化教學(xué)領(lǐng)域的改革”精神，這次新大綱中大大加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，重視對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，規(guī)定實(shí)踐課時(shí)不少于總課時(shí)的30%。學(xué)員只有通過足夠的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和一定數(shù)量的綜合性實(shí)驗(yàn)，才能真正理解和掌握該學(xué)科的理論知識(shí)，獲得一定的處理和解決實(shí)際問題的能力，實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量對(duì)學(xué)好專業(yè)課程更是至關(guān)重要。

一方面重視基礎(chǔ)型實(shí)踐操作。基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)以鞏固課程基本原理和訓(xùn)練基本實(shí)驗(yàn)技能為主要目的，不可缺少。為此，我們盡可能讓所有學(xué)員自己熟悉現(xiàn)有裝備以及各種實(shí)驗(yàn)器材的操作，獨(dú)立完成軍用通信系統(tǒng)的操作和使用，認(rèn)真細(xì)致地觀察通信過程、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能分析實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)的問題，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

另一方面，結(jié)合課程內(nèi)容，尋找專業(yè)原理課程知識(shí)點(diǎn)與裝備教學(xué)的契合點(diǎn)，開發(fā)綜合性或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。大學(xué)教育的根本任務(wù)不僅是“教”，更應(yīng)該注重“育”，目的是培養(yǎng)和造就高素質(zhì)具有創(chuàng)新能力的人才。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ酵ǔ６际抢蠋熓孪劝才拧W(xué)生重復(fù)操作，學(xué)生沒有思考的時(shí)間、空間和機(jī)會(huì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)提不起興趣，更談不上創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。因此，專業(yè)課程配套實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)應(yīng)該轉(zhuǎn)移到讓學(xué)員主動(dòng)參與、積極思考等方面，通過開發(fā)靈活性較大的綜合性或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)新意識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科研和動(dòng)手能力。

兩年來，《軍事通信系統(tǒng)》課程組通過更新教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)手段、開發(fā)綜合型實(shí)驗(yàn)等，實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)與外場(chǎng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合，不僅提高了教員“教”的水平，也提高了學(xué)員“學(xué)”的興趣，取得了很好的教學(xué)效果。