“雷達數據處理及應用”課程教學改革與實踐

譚順成 于洪波 王海鵬 韓芳林 賀英政

摘要：基于雷達專業人才培養的需求與雷達數據處理課程教學存在的問題，對“雷達數據處理及應用”課程的教學內容、教學方法、教學資源等方面進行了改革探索，致力于創新培養兼具工程實踐能力與技術創新能力的復合型人才，為當前“雷達數據處理及應用”研究生課程教學提供一些有益的參考。

關鍵詞：雷達數據處理;課程教學;改革與實踐;創新培養

Abstract： Based on the needs of radar profession personnel training and the problems existing in radar data processing course teaching， the reform and exploration on the teaching content， teaching methods and teaching resources of “Radar data processing with application” course are carried out， which is committed to innovative training of compound talents with engineering practice ability and technical innovation ability， and provides some useful references for the the course teaching of “Radar data processing with application”.

Key words： Radar data processing; course teaching; Reform and practice; innovation foster

雷達數據處理是現代雷達系統信息處理重要組成部分，其目的是最大限度地提取目標的狀態信息（如位置、速度、加速度、運動軌跡等），并可根據這些信息對預測未來時刻的目標狀態，形成穩定的目標航跡，實現對目標狀態的高精度估計[1]。雷達數據處理技術的性能直接關系到現代雷達的探測跟蹤性能，因此雷達數據處理技術已成為現代雷達系統的最核心技術之一，是培養適用現代雷達發展的全面人才必然要掌握的技術。

“雷達數據處理及應用”課程作為信息與信號處理專業雷達數據處理研究方向研究生的專業基礎必修課程和信息融合專業多傳感器信息融合研究方向研究生的啟蒙課程，是電子類高校和科研院所最常設課程之一和課程教學改革的重要方向，對培養適用雷達新技術的理論創新和工程實踐人才具有積極的作用。

傳統的教學方式，除了大量運用多媒體進行教學外，教學方式多是單向灌輸，學員被動接受，因此學員的學習興趣和學習積極性不高[2-4]。傳統的教學模式和方法已不再適應“雷達數據處理及應用”這類實踐性較強的課程的教學與實踐，所以探索一種行之有效的“雷達數據處理及應用”教學改革模式對提高教學質量、培養學員創新實踐能力具有重要意義。

我校自開設“雷達數據處理及應用”課程以來，累計培養信息與通信工程專業碩士和博士研究生300余人。本文結合作者長期從事本門課程教學的經驗，在分析“雷達數據處理及應用”課程教學存在的問題基礎之上，對理論教學改革從教學內容、教學方法、教學資源等方面進行了積極的教學改革的探索，在提高學員學習的主動性和提高教學質量方面取得了良好的成效。

1 “雷達數據處理及應用”課程教學難點分析

1.1 知識面廣，要求學員具有靈活的知識運用能力

“雷達數據處理及應用”課程是一門綜合性較強的專業核心課程，它與“概率論”“隨機過程分析”“隨機集”以及“雷達原理”等多門課程緊密聯合，涉及方方面面的知識點，要求學員首先學習這些先導課程，并對這些知識點做到深刻理解和熟練運用。然而在實際的教學過程中，一方面，學員來自不同的本科專業，他們在本科學習階段并未開設上述的先導課程;另一方面，雖然有些課程在本科階段開設，但學員的學習不具有針對性，對本門課程涉及的重點知識點未能較好地掌握，更談不上靈活應用。因此，很多學員學習本門課程時會感覺比較吃力，如何提升學員對知識的靈活運用能力至關重要。

1.2 理論性強，要求學員具有較強的理解接受能力

學校開設“雷達數據處理及應用”課程之初，總課時為36學時，其中理論課時30學時，實驗課時僅6學時，且采取先理論教學，待全部理論講授完畢后再進行實驗教學的教學方式。在具體教學過程中發現，該教學方法存在理論知識難以及時消化、實驗授課時學員已遺忘理論課程所講的內容等問題。

“雷達數據處理及應用”課程的每一章學習均貫穿了大量的復雜數學公式和公式推導，理論知識結構都比較抽象，要求學員具有強的數學基礎和公式推導能力，否則學員在學習的過程中，往往會難以完全理解這些理論知識所描述的內容，容易出現“一知半解”和“卡殼”現象，久而久之就會跟不上學習進度，失去學習的興趣。因此，如何有效增強學員的理解和接受能力，是提升該課程教學質量的關鍵。

1.3 知識更新快，要求教員能夠及時地更新教學內容

雷達數據處理屬于高新技術領域，技術迭代更新周期短，新方法和新技術不斷涌現，若一味地守舊，必定陷入閉門造車的境地。培養創新型人才，要求教員能給學員能及時講解本領域最新的研究動態和發展趨勢，以擴大學員的知識面，更新學員的知識體系和結構，培養其自主學習的興趣和能力。

2 “雷達數據處理及應用”課程教學方法改革

針對“雷達數據處理及應用”課程教學的難點，從優化教學內容、改進教學方法和擴充教學資源等方面進行教學改革的探索，具體如下。

2.1 優化教學內容

在已有研究生培養方案的基礎上，一方面，在本專業學員入學之初及時對其進行走訪調研和問卷調查，了解學員課程學習的基本情況，建議學員在制定培養方案時，根據自身實際情況有針對性的選修“概率論”“隨機過程分析”“隨機集”以及“雷達原理”等基礎或專業基礎課程，并提醒學員需要重點關注的知識點，從而為后續“雷達數據處理及應用”課程的學習打下良好的基礎。