“抗干扰通信”一流课程建设的实践与思考

王世练 库锡树 凌云翔

［摘要］为进一步加强研究生课程体系建设、提升课程教学质量，国防科技大学自2010年在全校范围内启动了研究生一流课程体系建设项目。基于“抗干扰通信”一流课程建设的实践，本文重点探讨了以科研成果进课堂为出发点的课程内容更新和研究型教学模式改革问题，推出了基于科研成果和科研思想的教学内容更新、案例教学和课程设计等举措。

［关键词］抗干扰通信 一流课程建设研究型教学模式改革

［中图分类号］G642.3［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2014）12-0085-02

根据《国防科学技术大学“十二五”重点建设高素质新型军事人才培养（研究生教育部分）实施方案》，我校研究生院及时启动了研究生一流课程体系建设项目。针对学术学位研究生课程，提出了以“加强基础、突出前沿、强化实践、引导创新”为原则，重点提高课程内容的学术水平，加强研究型教学模式改革，强化研究能力与创新能力培养；对于专业学位研究生课程建设，则以“完善知识结构、提高思维能力，强化实践培养”为原则，重点建设示范性教学案例、实践性教学环节、应用性教材体系。根据研究生一流课程体系建设项目的具体要求，在“抗干扰通信”课程建设的实践中，我们重点在课程教学内容更新、教学模式改革等不同层次上进行了一定的探索，以科研成果进课堂为出发点，分别针对性地推出了基于科研成果和科研思想的课堂教学内容更新、教学案例设计等重要举措，有效地提高了课程的教学质量。

一、课程建设概况

“十一五”以来，我们紧紧抓住新军事变革和军队信息化建设的发展机遇，围绕军事信息系统和武器装备体系建设等国防与军队建设的重大需求，先后开设了作战指挥学、军事运筹学、军事通信学、军事情报学、密码学等五个二级学科30余门研究生专业课程。为进一步提高军队指挥学的整体水平，满足学校构建科学合理、可持续发展的综合化学科体系的重要需求，通过对照检查，提出了以下主要建设内容：加强一级学科顶层设计和融会贯通；密切注视军队指挥领域发展动态，积极引进新思想、新理论和新方法，不断更新教学内容，提高课程内容的学术水平；加强研究型教学模式改革，面向军事斗争和国防建设需求，紧密结合军事实际，加强学员分析、解决实际问题的能力，强化实践环节和交叉创新能力培养。

“抗干扰通信”是专门为军队指挥学学科研究生开设的前沿课程之一，是目前“军队信息学”二级学科下的专业核心课程。“十一五”期间，该课程申请了学校研究生院发布的军事案例教学改革项目——“抗干扰通信技术教学战例与Matlab仿真软件包”，完成了针对重点教学内容的MATLAB仿真程序包和教学案例建设。在课程体系设计上，重点讲授直接序列扩频、跳频扩频、阵列信号处理等基本抗干扰技术，特别注重对干扰效能评估、通信干扰、侦察与反侦察等技术的探讨；教学实施中，侧重于培养研究生形成缜密的逻辑思维，提高学生基础科研素质，有助于提升研究生的科研潜力。结合军队指挥学研究生一流课程体系建设的具体要求，在“抗干扰通信”课程建设的实践中，我们重点在教学内容更新、教学模式改革等方面进行了有益的探讨。

二、积极推进教学内容更新

现代信息作战赋予了通信抗干扰新的内涵，包括其作战需求、覆盖范围及抗干扰技术体制等。要求我们必须在教学内容上做出及时的更新，将一些新的抗干扰技术及体制融汇到课堂教学中。一方面，可以通过赴军队科研院所和相关工业部门调研，掌握新的发展动态和技术；另一方面，则可以结合大量的科研项目和科学研究成果，对教学内容及时更新，更具可行性和实效性。

从技术体制上分，通信抗干扰主要分为扩频和非扩频抗干扰通信技术。这些技术目前已经通过了大量的工程与实践验证，相比常规通信，取得了较好的抗干扰效果。但随着军事信息技术的发展，新的干扰方式层出不穷，也相继出现了一些改进的增效抗干扰技术，在推进科研成果进课堂的实践中，我们引入了“高速扩跳频收发信机”、“抗干扰NTDR电台”等科研项目成果，包括超高速跳频信号产生、跳频码同步、大动态条件下伪码快速捕获等新技术，有力地推进了跳频扩频通信、直接序列扩频通信、变换域干扰抑制等抗干扰技术体制内容的及时更新。

从技术范畴上看，现代信息作战条件下的通信抗干扰已经从信道层次的狭义抗干扰扩展到多维空间的广义抗干扰。狭义抗干扰即通信装备和系统为抵抗敌方利用电磁手段进行的干扰、以提高其在干扰威胁环境下生存能力所采取的抗干扰技术，广义抗干扰即通信装备为抵抗敌方通信干扰、通信侦察、通信截获等电子进攻手段，以提高其在复杂电磁环境下的综合作战效能所采取的通信抗干扰、反侦察、抗截获等电子防御手段的技术体系总和。结合我们在无线通信对抗领域的理论研究成果，将“xx电磁环境生成系统”、“宽带通信信号侦察接收机系统”等科研成果积极转化为复杂通信干扰信号生成、通信信号侦察、LPD/LPI通信信号波形设计等教学内容，有效地实现了对通信抗干扰技术体制范畴及关键技术的补充。

三、加强研究型教学模式改革

在“抗干扰通信”一流课程建设的实践中，我们特别注重推进基于案例教学的研究型教学模式改革，并结合科研成果进课堂，推出了理论教学案例、课程设计案例、实验教学案例等设计。案例教学的关键是示范性案例的设计，案例的选择有以下要求：1.案例要具有典型性和针对性，以帮助学生理解具体的理论教学难点、完成课程设计、实验设计；2.案例来源于生活，使学生能够去体验和实践，有助于提高学生的学习兴趣；3.案例要有启发性，通过案例分析，可以让学生结合案例主动建构自己的知识体系，争取达到触类旁通的效果。而推进科研成果进课堂是案例教学的创新性举措，以科研成果设计的教学案例来源于实际的科研项目，具有明显的实效性和针对性；同时，科研成果转化为教学案例可以不断用最新科技理论和成果充实、更新教育教学内容，提高课程的建设水平和学员的创新实践能力。

（一）以理论教学案例提高学生学习兴趣

对于一些枯燥的公式推导和理论证明，如果能够设计相关的理论教学案例，采用启发式、讨论式的方法，让学生自己能够围绕案例提出问题，然后再通过讨论，找出解决问题的方法，可以大大提高学生的兴趣、活跃课堂气氛。围绕伪码捕获与跟踪、扩频抗窄带干扰等知识点，我们以“大动态直接序列扩频调制解调设备”、“抗干扰NTDR电台”等项目为背景设计了“直接序列扩频抗窄带干扰”课堂教学案例，通过一些翔实的系统参数设计、关键模块实现流程等验证了相关理论。

（二）以课程设计案例提高学生的解决实际问题和团队协作能力

“抗干扰通信”课程的实用性和应用性较强，通过设计相关的课程设计案例有针对性地展开教学，可以大大提高学生解决实际问题的能力。组织实施方面，课程教学初期，教员从平时的科研工作中抽离出部分适合研究生协作完成的课程设计课题，以类似项目指南的形式发布，学员每三人分为一组，彼此分工明确，申请并撰写设计报告，教员审核后可进行开题；课程后期，提交课题研究报告，并进行答辩，答辩过程中全体学员都可以提出异议，让每位学员通过全程参与的方式提高理论水平和实践能力，增强课程的趣味性。结合“某无人机遥测遥控系统”、“星间链路关键技术研究”等科研项目，我们设计了“机载抗干扰统一扩频测控系统”等课程设计案例。“机载抗干扰统一扩频测控系统”课程设计的教学目标是抗干扰通信系统设计，使学生熟练掌握接收机灵敏度计算、通信链路预算、解调/抗干扰信噪比门限、直接序列扩频调制与解扩解调等概念。在给定系统传输速率、输入干扰大小等要求的前提下，确定合理的上/下行链路调制解调方式、抗干扰方式、数字化接收机采样速率、上行扩频接收机的伪码非相干捕获与跟踪、载波同步方案等。

（三）以实验教学案例提高学生的创新实践能力

鼓励学员发挥主观能动性，开放式的教学模式主要用于课程实践环节中。实验教学分为两类，一类是硬件实验平台，另一类可以是以软件编程与演示的实验案例，后者的可操作性和开发性更好。针对扩频通信抗干扰技术和多天线抗干扰技术等教学内容，我们引进了“高速扩跳频收发信机”、“扩频DBF中频接收机”等科研项目成果，设计了“多天线-扩频综合抗干扰系统”实验教学案例，通过增加或者删除相应的模块，分别实现直接序列扩频抗窄带窄带干扰、高速跳频抗跟踪式干扰、自适应阵列抗强空间干扰等功能，运行过程中实施显示接收信号的频谱、干扰抑制后的频谱、干扰抑制前后的眼图与星座图等。通过引导教学法，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高其工程素养，实现理论与实践的充分结合。

四、结束语

结合“抗干扰通信”研究生一流课程建设的实践，重点探讨了以科研成果进课堂为主线的教学内容更新和研究型教学模式改革等问题，分别给出了一些具体的实例。

［参考文献］

［1］姚富强.通信抗干扰工程与实践［M］.北京:电子工业出版社，2012，（6）.

［2］陈建军，蒋阳，韩庆文.无线通信工程专业实验教学的改革与实践［J］.现代教育技术，2011，21（3）:133-135.

［责任编辑：左芸］