雷達原理課程教學模式創(chuàng)新改革探索研究

摘" 要：新軍事變革要求雷達專業(yè)崗位人員必須具備更高的能力素質(zhì)，雷達原理課程迫切需要開展教學創(chuàng)新改革探索研究，以適應新型軍事人才培養(yǎng)需要。為此，該文緊盯教學模式創(chuàng)新改革，圍繞交互式教學方法、問題驅(qū)動式課堂教學、分類教學手段、思政教學、AI賦能教學及支撐教改的教學資源建設等開展探索研究與實踐。該研究將有助于學生創(chuàng)新能力生成，提升雷達專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進戰(zhàn)斗力生成。

關鍵詞：教學改革;雷達原理;教學模式;AI賦能教學;課程思政

中圖分類號：G642" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）04-0138-05

Abstract： The new military reform requires radar professionals to possess higher abilities and qualities. The course of radar principles urgently needs to carry out teaching innovation， reform and exploration research to meet the needs of cultivating new military talents. Therefore， this article focuses on the innovation and reform of teaching modes， and explores research and practice around interactive teaching methods， problem-driven classroom teaching， classified teaching methods， ideological and political education， AI empowered teaching， and the construction of teaching resources to support educational reform. This study will contribute to the generation of students' innovative abilities， improve the quality of radar professional talent training， and promote the generation of combat effectiveness.

Keywords： teaching reform; radar principle; teaching mode; AI empowered teaching; curriculum ideology and politics

當前，我國新時期軍隊建設正在向信息化跨越式發(fā)展，大量復雜新型裝備列裝部隊，必須有高素質(zhì)的官兵隊伍與之相匹配，才能準確高效地駕馭新裝備，發(fā)揮裝備的最大效能[1]。新軍事變革下，需要軍隊進行專業(yè)化的軍事人才培養(yǎng)。軍事人才專業(yè)化培養(yǎng)，是按照人才專業(yè)能力素質(zhì)目標規(guī)格，遵循現(xiàn)代軍事教育教學規(guī)律，依托系統(tǒng)完整的辦學條件和科學規(guī)范規(guī)章制度，實施嚴謹正規(guī)專門教育培訓[2]。

雷達被譽為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的千里眼，在目標偵察探測等領域發(fā)揮著重要作用。對雷達原理課程進行教學改革探索研究，對于提高雷達專業(yè)人才素養(yǎng)，提升實戰(zhàn)能力具有重要意義。針對雷達原理等課程的教學改革，不少學者進行了探索實踐[3-6]。信息社會時代對教師專業(yè)水平的要求越來越高，生成式人工智能因其普適性、進步性和創(chuàng)新性，在教育領域引起了廣泛關注，AI助教作為生成式人工智能的創(chuàng)新應用，具備卓越的技術能力[7]。同時，有學者針對數(shù)字教學資源建設路徑進行了探索研究與實踐[8]。

在思政教學方面，專業(yè)課程、專業(yè)課教師與學生的聯(lián)系最為緊密，這是專業(yè)課程開展思政教育的堅實基礎和優(yōu)勢所在，把握這種優(yōu)勢有助于更好地理解課程思政和推進課程思政[9]。雷達原理知識專業(yè)性強、理論體系復雜、內(nèi)容抽象晦澀，與人文課程存在著明顯的差異，其思想政治教育的推動和作用發(fā)揮存在一定困難，相關課程思政教學的設計案例還較為缺乏[10]。本文以雷達原理課程為基礎，開展了關于交互式教學方法、問題驅(qū)動式課堂教學、基于知識特點的分類教學手段、思政教學、教學資源建設、AI賦能教學等研究，給出了我們在教學中的具體探索研究和實踐做法。

一" 基于問題驅(qū)動的“生生、師生”交互式教學方法

結(jié)合課堂教學現(xiàn)狀和重塑內(nèi)容原則的分析，教學組提出并實踐了基于問題驅(qū)動的“生生、師生”交互式的教學方法，即在課前、課中和課后都緊緊圍繞相關問題，開展師生互動和生生互動形式的探究教學，力求做到“教為學，學為用”。

（一）" 課前交互確定教學內(nèi)容

課前按照“先學后教”的教學思想，依據(jù)課程標準初步選擇教學內(nèi)容，再根據(jù)內(nèi)容特點確定先直觀、再理論分析的教學思路，主要做法如下。

一是教師上傳視頻或資料到雨課堂等平臺，也可以直接推送相關慕課、視頻鏈接或微信公眾號，讓學生觀看，結(jié)合教材對有關知識點自學，使學生對課堂有關原理的內(nèi)容有一直觀了解，或者是直接要求掌握。

二是教師通過問卷星等方式將學生的問題進行搜集整理，對課堂將要講授的內(nèi)容進行梳理、增刪和重組，盡量滿足學生對知識點的需求，并能在思維上有一定的訓練。

三是深入挖掘課程，深層促進學生知識、智慧、情感、行為全方位發(fā)展的內(nèi)在動因，合理設計課程思政。

（二）" 課中交互實施多形式教學

課中是課堂教學的重中之重，教學組主要以發(fā)現(xiàn)問題—分析問題—解決問題的問題驅(qū)動形式開展課堂教學，但融合了以下多種形式的教學方法，以最大限度地提高教學效率。

一是按照問題驅(qū)動的思路組織課堂教學，每完結(jié)一個知識點，就緊跟一個問題，供學生思考，并轉(zhuǎn)到下一知識點。通過學生對問題的回答，實現(xiàn)師生互動，如此有助于教師了解學生對前面所講內(nèi)容的掌握程度，也有助于教師接下來更專注于學生的困惑所在。

二是盡可能運用圖形描述，降低理論性，使復雜問題簡單化，重在思路引導和訓練，充分采用啟發(fā)式、逆向式、類比式等思維方式闡述原理，使學生能在思維層面與教師產(chǎn)生互動。當然這其中也可讓學生直接歸納結(jié)論性的概念或原理，公式推導部分可由學生課下完成，突出對結(jié)論的分析和應用。教學中，盡可能利用新近發(fā)生事件，剖析事件與所講述內(nèi)容在原理層面上的關聯(lián)，引導學生對基本原理的多角度思考。

三是通過討論提高學生課堂參與度。根據(jù)內(nèi)容需要，設置多樣化討論形式，既有傳統(tǒng)的大家共同討論，也有按照學生以后可能從事的崗位設計成白方、紅方和藍方三個小組的形式。白方負責評判或根據(jù)紅藍雙方的回答臨時進行提問，紅方和白方是對抗性或競爭性的小組，對教師所提出或者是白方臨時提出的問題進行解答，教師負責整個討論的組織及關鍵問題的釋疑。這種形式特別適合于開放式問題、矛盾類問題及應用拓展類問題的探究，總體上實現(xiàn)師生互動，生生互動，充分調(diào)動學生的積極性，活躍課堂氛圍。

（三）" 課后交互交流拓展

課堂時間有限，但課下時間還可以高效利用，課后交流拓展是課堂教學的再延伸，特別是在線平臺的發(fā)展，課后交流不再受時空限制，理論上可以隨時隨地交流，目前教學組主要依托雨課堂、微信群、智慧課堂等平臺實現(xiàn)在線交流互動。

一是通過在線交流，學生反饋教師布置的作業(yè)，這些作業(yè)有時是課堂知識掌握程度的測驗，有時是知識的擴展，學生還需要通過中國知網(wǎng)等學術網(wǎng)站查閱相關文獻才能做出有深度或有意義的結(jié)論。

二是在教師的主持下，學生之間的交流也更加有意義，很多時候，學生也不再是簡單的知識消費者，而可能是知識的創(chuàng)造者，能力強的學生可以通過分享自己的經(jīng)驗提高其他學生的學習效果，甚或是啟發(fā)教師的教學，如此也有利于教學相長。

（四）" 進階性任務設計

教學改革中布置的任務，應考慮如何在不增加學生負擔的情況下，讓學生有難度、有挑戰(zhàn)、有收獲，不是純粹地出幾道難題讓學生答不上來，而是讓學生實實在在地感覺到自己的綜合能力有所欠缺，但是通過自己的適當強化學習，運用自己的前修知識，可以基本完成教師所布置的任務，而且通過進一步努力，可以將布置的任務完成得更漂亮。所以，教師在設置任務的時候要有層次性預想，這確實很考驗教師的能力。而且，在任務完成的形式上也要充分考慮，不能只是交個大作業(yè)，把任務考核當成一錘子買賣的事，干好干不好就這樣了，而是最好要有一個迭代性問題，我們在教學實踐中一般將其稱為進階性任務或者迭代性任務。

二" 問題驅(qū)動式課堂教學樣例

以我們在教學中的實際，給出一個關于相控陣雷達波束掃描的教學樣例。

（一）" 教學目標

1" 知識與技能

了解相控陣雷達特點，掌握相位掃描基本原理，熟悉相位掃描波束特性及與機械掃描波束特性的區(qū)別，掌握相控陣雷達不同應用。

2" 過程與方法

通過課程講授、自學和討論相結(jié)合的方式，使學生能夠解釋物理現(xiàn)象、掌握基本理論、分析現(xiàn)象實質(zhì)、解決應用問題。

3" 情感態(tài)度與價值觀

一是通過討論、質(zhì)疑、分析、實驗探究，培養(yǎng)學生懷疑和批判、探索與創(chuàng)新的精神，使學生勇于和善于提出新問題、新思路和新見解。

二是通過相控陣多陣元高度協(xié)同的掃描原理講解，結(jié)合閱兵方陣與相控陣雷達陣面的相似之處，從步調(diào)高度一致的角度闡述矢量合力最大的成因，切入課堂思政，培養(yǎng)學生的集體協(xié)同意識，激發(fā)學生的強軍興軍擔當。

（二）" 教學內(nèi)容分析

1" 內(nèi)容分析

本節(jié)課內(nèi)容來自本課程的“相控陣雷達”部分，主要包括相位掃描的基本原理、相位掃描的波束特性分析、如何解決波束變寬的問題等部分。

2" 重點、難點分析

本節(jié)課教學重點為相位掃描的基本原理，教學難點為相位掃描的基本原理、相位掃描的波束特性分析。為破解重難點，將相位掃描過程和波束變化以實驗形式掃描展示給學生，通過理論分析和結(jié)合生活實例類比闡述，提高課堂的授課效率，增強學生真實體驗感。

3" 學情分析

學生之前已經(jīng)學習了角度測量和機械掃描的基本知識，在發(fā)射機部分學習了主振放大式發(fā)射，對信號相參的概念有了基本掌握。在雷達應用中，了解到相控陣雷達是比較先進的新體制雷達，在國防軍事中得到廣泛應用，具有掃描速度快的優(yōu)點。

但是相控陣雷達如何掃描？掃描時其天線波束特性與機械掃描是否還相同？在布設雷達時有哪些考慮？學生對這些問題說不清，缺乏必要的思路和邏輯分析方法，這也是本節(jié)課要探究的問題，有必要從學生認知初步出發(fā)，引導學生一步步加深認識。

4" 教學策略選擇與設計

1）課前預習：尋找機械式雷達天線掃描的實例，觀察其特點，查找相控陣天線的優(yōu)點。

2）采用問題驅(qū)動式教學方法，使學生基本掌握對工程應用問題進行剖析、解決問題的方法。

3）布置課后開放性作業(yè)進行探究。

4）強化軍校學生的使命感，教師相當于指揮員，將課堂教學內(nèi)容分解為各個子任務，激發(fā)學生完成任務的主動性。

三" 基于知識特點分類教學手段

（一）" 流程類知識點教學

一是首先交待好總體概貌，講清總體流程的輸入與輸出，即具備的基本條件要達到的目的。為此，可能要結(jié)合基本理論講一下原理。

二是要按照一定的邏輯把流程中涉及的各個步驟或者分系統(tǒng)串起來。這個邏輯線應結(jié)合具體的知識點找準，以便學生形成一個總體印象，避免落入碎片知識形不成系統(tǒng)總體的困境，不利于學深學透。

三是要抓住流程中的關鍵和要害，有所側(cè)重。例如供電只是一個必備步驟，好理解，但是從流程總體上可以不作為重點（但并非一直這樣）。抓關鍵要建立在對知識的深入理解和把握，掌握知識的產(chǎn)生緣起、知識的左鄰右舍和前村后店、知識的運用技巧等基礎上。

四是要注意講解中的語言表述和方法引導。語言既要具備科學性，又要結(jié)合流程類知識特點，充分利用舉例、類比、設包袱等喜聞樂見方式展現(xiàn)，把復雜的問題以通俗化展現(xiàn)表達，便于理解。

（二）" 性能參數(shù)類知識點教學

一是善用啟發(fā)式教學。首先引導學生從基本思維認知角度，根據(jù)功能作用自然地去思考，要完成該功能，把活干好，把功能發(fā)揮好，需要如何來表征和描述？可充分采用類比，貼近生活的語言，比如要看一個手機是一個高性能手機，如何從性能指標來描述？華為的“捅破天”衛(wèi)通功能描述就很形象。

二是應該關注性能參數(shù)中的關鍵和要害，特別對于在應用中可調(diào)節(jié)的參數(shù)應予以重點考慮，引導學生在學習時清楚理解該性能參數(shù)對整體功能作用發(fā)揮的影響程度，以及不同參數(shù)對于不同場合應用應該有各自不同的情況。

（三）" 結(jié)構(gòu)組成類知識點教學

一是要注意描述清楚各分系統(tǒng)間的連接關系，用庖丁解牛的方式進行逐步細化解構(gòu)。

二是注意對不同類型的組成進行講解時，要側(cè)重啟發(fā)思考為什么采用這些不同的結(jié)構(gòu)組成？其邏輯出發(fā)點是什么？這些不同的結(jié)構(gòu)組成在功能實現(xiàn)的時候有什么區(qū)別？

三是注意對同類型的結(jié)構(gòu)進行講解時，要注意進行對比。例如在很多地方都會講到天線，那么需要講清楚相同之處都是為了完成電信號與電磁波信號的轉(zhuǎn)換，但是還需要結(jié)合系統(tǒng)的具體功用講清楚其不同之處，比如天線的增益、口徑、天線的具體類型、方向圖等不同點。應充分應用對比和類比教學，例如雷達發(fā)射機功率大，接收機功率小，可將發(fā)射機類比為“猛虎下山，百獸俱驚”，接收機類比為猛虎“細嗅薔薇”，就比較便于學生理解。

（四）" 公式類知識點教學

這類知識點要注意講清問題的背景，引導好推導邏輯，闡明公式參量的物理意義，注意分析公式間的制約關系，并運用大白話、接地氣的解釋，用通俗易懂的語言利于形象理解。

四" 思政教學

（一）" 課程思政的基本依據(jù)

課程思政是當前課堂教學重點關注的領域，具體到雷達課程，可設計的思政點非常多，因為雷達就是戰(zhàn)爭的產(chǎn)物，是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的千里眼，我國在雷達技術上從無到有、從弱到強，具有非常多的感人故事和人物，涌現(xiàn)出幾十名無線電領域的“兩院”院士，家國情懷非常濃厚，教學組基于上述分析，在思政設計上主要依據(jù)了以下幾點。

一是體現(xiàn)系統(tǒng)工程思維，雷達是一種技術非常復雜的無線電裝備，本身就是帶有強烈的系統(tǒng)特色，加之與作戰(zhàn)運用密切相關，因此，可充分挖掘雷達原理中的系統(tǒng)元素溶于教學。

二是突出軍事工程思維，作為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中重要的軍事裝備，雷達在目標測量、情報偵察等軍事行動中作用非常突出，原理在向工程應用的轉(zhuǎn)化過程中，存在非常多的思政元素，如許多院士都是成功運用原理知識解決實際問題的專家。

三是追求“鹽溶于水”的思政效果，盡量避免為思政而思政，在教學問題的提出、分析、解決中貫穿全程思政的理念，不刻意設置思政點，力求授課結(jié)束而又回味無窮的效果。

（二）" 課堂思政教學的示例

第一，在講解關于動態(tài)范圍指標，以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中涉及AGC時，有如下比喻性的思政設計：①動態(tài)范圍，好比傳統(tǒng)語言中講“上得廳堂，下得廚房”，能夠接受和容納的東西大，胸襟寬廣，在面對大起大落時都能夠適應和正確處理，得意時淡然，失意時坦然。②在講AGC時，把自動增益控制始終保持恒定輸出這一特性，用成語里的“寵辱不驚”進行闡述，不管外部影響如何，自己始終能夠做到淡定平和，自身始終能夠做到穩(wěn)定。

第二，在講解相控陣天線波束方向圖時，從單個陣元出發(fā)，慢慢推導出相控陣天線波束方向圖，一堆公式看似紛繁復雜，最終結(jié)論卻是簡潔優(yōu)美、大道至簡。①從學生對難點進行理解和攻克的過程，類比到長征，結(jié)合引申《金色的魚鉤》《豐碑》，以及毛主席的《七律·長征》，經(jīng)歷了痛苦的磨難之后，當看到豐美的結(jié)果時，頗有種“更喜岷山千里雪，三軍過后盡開顏”的感覺。②另一個思政點為，若是光看相控陣天線波束方向圖的結(jié)論，似乎不難，但是從這一結(jié)論得出的思想過程來看，那就是非常不易了，從而引申出創(chuàng)新創(chuàng)造的過程確實不易，科學思想理論的爭論與消亡是在一場場無形的刀光劍影中廝殺拼斗出來的，最終留給我們的都是精華。所以，在學習這些理論時要抱有景仰之心。

五" AI賦能教學

（一）" AI出題助手

教師基于授課PPT、教案等教學資料智能生成5種以上類型的測試題，推送給學生測試。AI通過收集和分析學習數(shù)據(jù)，生成學生個性化學習路徑，根據(jù)學生學習效果，可智能推薦針對性題目，自動實現(xiàn)章節(jié)和階段性強化測試，幫助學生固強補弱，助力學生自主和高效學習。

（二）" AI編程助教

基于文心大模型4.0的輔助編程模塊，教師根據(jù)雷達信號的傳輸流程，設計了從雷達信號產(chǎn)生、信號傳輸?shù)浇邮仗幚淼?0余個仿真模塊，將每個功能模塊中的相關算法借助AI生成基礎代碼框架，學生在此基礎上進行算法仿真實驗，并借助AI程序代碼調(diào)試幫助快速查找編程問題，教師借助AI程序代碼測試對學生的仿真程序進行基本的測試評估。在有限學時內(nèi)快速構(gòu)造一個基本的仿真環(huán)境，給出一個基本的仿真程序規(guī)范，讓學生集中精力在算法本身的理解、測試，提高教與學的效率。

（三）" AI思政助教

教師對課程設計4大類32種思政元素，借助AI進行深度挖掘和資源整合，生成文字、音頻、圖片等類型思政素材，教師進行精選和加工，豐富思政元素的形式和數(shù)量，學生在專業(yè)知識學習的同時達到自然感悟、認同，實現(xiàn)情感共鳴和價值塑造。

六" 教學資源建設

（一）" 建設案例資源，充實教學內(nèi)容

通過調(diào)研、合作科研等多種途徑實現(xiàn)與雷達具體應用的深度理解，以雷達真實應用實例為范本，并結(jié)合雷達專業(yè)技術基礎，構(gòu)設貼近崗位任職的雷達應用案例，建設成層次分明、銜接匹配、豐富多樣的實踐教學案例庫、雷達原理仿真算法庫，有力支撐學生的理論知識轉(zhuǎn)化為實戰(zhàn)化能力。基于調(diào)研情況，在教學中，結(jié)合教學內(nèi)容，重點建設了一系列關于雷達參數(shù)測量的案例資源，比如主要用于開展雷達最大作用距離引導和分析的AN/TPY-2雷達探測距離案例，以天問一號測角系統(tǒng)為引子的雷達測角案例，以典型相控陣雷達為對象開展的距離分辨率分析案例等。

（二）" 建設實踐仿真平臺，構(gòu)建實踐仿真教學環(huán)境

針對課程團隊雷達實踐仿真平臺欠缺實際，建設雷達模擬仿真訓練系統(tǒng)，輔助學生開展雷達偵察測量環(huán)境構(gòu)設、典型應用模式模擬、效果評估等模擬訓練，通過構(gòu)建的實踐仿真教學環(huán)境，讓學生盡可能真實地了解雷達的實際應用，搭建理論內(nèi)容與實際應用之間的橋梁。

（三）" 建設MOOC、微課等信息化網(wǎng)絡資源，構(gòu)建線上教學環(huán)境

團隊結(jié)合授課內(nèi)容和崗位背景編寫了相關教材，為適應雷達崗位能力人才培養(yǎng)提供特色內(nèi)容支撐，當前，該教材已作為本專業(yè)本科教學的基本教材。為豐富課程信息化網(wǎng)絡資源，團隊大力加強適應新時代學習特點的資源建設，以相關在線課程建設任務為依托，以軍事職業(yè)教育課程建設為契機建設了MOOC，雷達距離分辨率、合成孔徑原理、單脈沖雷達、相控陣雷達等微課，形成了較為豐富的信息化網(wǎng)絡資源。

為開展混合式教學，精選了網(wǎng)絡上優(yōu)秀雷達原理課程學習資源推送給學生，促進學生課外自學與能力拓展，協(xié)調(diào)教務部門將學堂在線平臺中相關雷達原理課程引入大學教學訓練平臺，連續(xù)2期在教學中作為線上資源支撐開展混合式教學。為進一步提高軍校本專業(yè)混合式教學中在線課程資源的精準性，自2022年起連續(xù)申請建設了2門針對性更強的軍事職業(yè)教育在線開放課程，其中1門已經(jīng)建設完畢，上線運行2期，團隊持續(xù)做好上線后的在線服務工作。

此外，課程團隊還共同制作完成了內(nèi)容豐富、形象生動的多媒體課件，收集制作了上百個動畫，編寫完成了標準、規(guī)范的課程教案，教案中突出了課程總體設計、章節(jié)設計，突出了授課中的重點、難點內(nèi)容，采用雨課堂、微信等平臺給學生推送優(yōu)秀的雷達課件、雷達裝備、雷達技術等資料，以供學生課程學習和拓展。

七" 結(jié)束語

為適應新型軍事人才培養(yǎng)需要，雷達原理課程教學迫切需要面向能力培養(yǎng)的教學改革。為此，我們以教學模式創(chuàng)新改革為指導，開展了基于問題驅(qū)動的“生生、師生”交互式教學方法研究，給出了問題驅(qū)動式課堂教學樣例，進行了基于知識特點的分類教學手段設計研究，對思政教學和AI賦能教學開展了研究實踐，并對支撐教學模式改革的資源建設問題進行了探索研究，以期對提升雷達專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量貢獻力量。

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基金項目：陜西省高等教育教學改革研究項目“面向軍事職業(yè)教育的慕課建設研究與實踐——以遙測課程為例”（21BY208）

第一作者簡介：金偉（1984-），男，漢族，湖北襄陽人，博士，副教授，大學和學院兩級教學督導專家。研究方向為雷達信號處理。