案例式教学法在电磁频谱管理课程中的应用研究

薛红　邵尉　孟凡秋　钱祖平

摘要 本文分析了电磁频谱管理课程教学过程中存在的问题，以增强学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，培养学生的自主学习能力为目标，强调了教学法研究的重要性。以无线电台站间的用频兼容性为例，详细描述了案例式教学法在该课程中的应用研究，实现理论和实践的良好对接，取得较好的教学效果。

关键词 电磁兼容 频谱管理 案例式教学

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.08.060

Study on the Application of Case Teaching in the Course of

Electromagnetic Spectrum Management

XUE Hong， SHAO Wei， MENG Fanqiu， QIAN Zuping

（College of Communication Engineering， PLA University of Science and Technology， Nanjing， Jiangsu 210007）

Abstract This paper analyzes the existing teaching problems in the course of electromagnetic spectrum management. In order to enhance the students' interest in learning， mobilize the enthusiasm of students， cultivate students' autonomous learning ability， the importance of the teaching method research is emphasized. The radio station using the frequency compatibility as an example， study on the application of case teaching in the course of electromagnetic spectrum management is described in detail. It has achieved a good docking of theory and practice， and achieved good teaching effect.

Key words electromagnetic compatibility; spectrum management; case teaching

在信息化条件下，各种通信、广播、电视、雷达、导航、射电天文等无线电业务需求迅速增长，电磁环境越来越复杂，电磁频谱供需矛盾日益尖锐。随着大量用频设备在军事领域的应用，用频筹划已列入作战筹划，装备的信息化程度越高，电磁环境就越复杂，越要有效管控，电磁兼容和频谱管理作为战场制电磁权的基础，已成为军事的聚焦点。基于院校教育转型的客观要求和信息化条件下新型人才培养的现实需求，我校将“电磁频谱管理”课程定位为通信专业一门专业主干课程，该课程的应用具有很强的工程实践性。

1 研究思路及内容

作为一门交叉学科，电磁频谱管理课程内容涉及的知识面广，基本原理比较抽象，含有大量繁琐的公式和论证，而其应用却具有很强的工程实践性。它要求学生具有扎实的理论基础知识，还应具有一定的知识背景，这使得学生在理解和掌握该课程时有一定的难度。传统教学模式是以教师讲和学生听为主，枯燥的理论使得学生听得筋疲力尽，索然无味，进而失去了学习兴趣，教学效果较差。本着“学为主体、能力为本、面向应用”的教学理念，以增强学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，培养学生的自主学习能力为目标，课程组结合科研工作的经验对教学法的多样化进行改革研究，以便取得良好的教学效果。

紧贴频谱管理岗位实际人才培养需求，深入探讨和研究电磁频谱使用、管控和服务有关的教学问题，着眼于教学法的创新与实践，强化教师与学生的互动互学，深入开展案例式教学①研究。将教师的角色定位于“引导”，重点放在讲授内容的重点、难点以及方法，留给学生自主发挥的自由空间。将理论与需要解决的任务相结合，通过学生的努力来掌握解决问题和自主学习的能力，形成全面合理的知识结构，初步具备贯穿于频谱使用、管控和服务等各个环节的专业技能和业务素质，为将来胜任频谱管理工作筑牢基础。

2 案例式教学法的应用

案例式教学法是一种以案例为基础、互动式的新型教学方式，它通过具体教育情景的描述来引导学生讨论特殊情景。案例式教学是为教学法目标服务的，与相应的理论知识有直接的联系，学生和教师之间通过观点的互动交流，达到启示理论和开拓思维的目的。

2.1 案例准备

教学中使用案例，需要经过细致的准备。首先，要有明确的实施计划，包括特定的教学对象、明确的教学目的、追求的教学效果。其次，要有科学的教学设计，符合教学标准，要有创新和特色。案例来源于实践，教师不能虚构而作，主观臆测。最后，要使用典型的案例，并提前布置和指导学生阅读。无线电台站间电磁兼容分析是本课程的重点内容之一，该部分的教学就非常适合采用案例式教学方法。电磁兼容分析②主要是围绕无线电设备或系统之间相互影响展开的，判断其是否兼容，有两个关键技术指标，即允许干扰电平和实际干扰电平。在本课程中，无线电干扰是指无线电台站间的相互干扰，一般包括同频干扰、邻频干扰、互调干扰、阻塞干扰和带外干扰等。下面我们以某地面固定台站为例，在互调干扰这种情况下，分析无线电台站间的用频兼容性。

首先，由教师对案例场景和条件进行描述，给出两固定陆地台站和电波传播环境的相关参数;进而，引导学生综合运用系统间电磁兼容分析所涉及的各种方法和原理，针对互调干扰这种情况进行准备，并借助其他手段，分析两台站间的用频兼容性;最后，对学生进行分组，将参与本次案例的学生分成4组，每组成员4人，分别进行发射机互调干扰和接收机互调干扰的案例讨论，班里其他学生进行辅助配合，质疑。各组学生需要了解案例的内容，查找必要的资料，进行相应的思考、验证和整理，进而提出解决办法，每个小组准备的方式不同，表达不同意见的机会就多些，学生对案例的理解也会更深刻。学生在进行案例准备的过程中，教师需要提醒台站间电磁兼容分析的方法，该方法主要包括：理论计算、计算机仿真、实验室测试和现场测试等四类。

2.2 案例实施

案例实施也即案例讨论，是整个过程的中心环节，教师应设法布置特殊场景配合案例的说明，引导学生紧紧围绕案例展开讨论，充分调动学生的主动性，其方式可以是全班一起讨论，也可以划分成不同小组讨论。

电磁频谱管理，其目的就是实现多种业务或系统之间的共存，而电磁兼容分析是保证各种业务或系统相互兼容的主要技术手段，③电磁兼容分析的主要工作是确定设备或系统的允许干扰电平，并比较实际干扰电平和允许干扰电平的大小。以发射机互调干扰的影响为例，为确保两台站之间的用频兼容性，需要确定两台站间所需要的距离间隔。在本案例讨论中，各小组派出代表，发表本小组对于案例的分析和处理意见，发言时间严格控制在20分钟之内，发言完毕，本小组成员需要接受其他学生提出的问题并做出相应解释。此时的发言和讨论是用来拓宽和深化学生对案例的理解程度。期间，教师可以针对比较集中的问题和处理方式，组织重点讨论。如此，可以将注意力引导到方案的合理解决上来。

根据台站的发射参数、接收参数以及传输参数，有的小组利用相关的公式，进行相应的理论计算，得出固定无线电台站之间的干扰结果;有的小组采用计算机仿真，通过仿真软件来实现台站之间的用频兼容性分析;还有的小组进行实验室模拟测试，利用仪器仪表产生干扰源，加载到被测设备上，从而找到干扰指标。另外，在教师的帮助下，利用实际设备现场试验从而验证系统的性能。通过不同的方法，可以得出结论，随着台站间距离间隔的变化，实际的干扰电平也在改变，两台站的兼容性发生变化。

2.3 案例总结

在讨论完成之后，教师应留出一定的时间让学生进行思考和总结。每个小组以书面形式提交总结报告，可以是总结规律和经验，也可以是获取这种知识和经验的方式。同时，教师也要进行归纳总结，做出综合评价。比如说，针对案例中的主要问题做出强调，加深学生对知识点的把握;对不够深入、不够确切的地方，做出重点讲解，引起学生的重视。通过案例，学员既能巩固理论知识，又能提升工程实践能力，实现理论和实践的良好对接。案例式教学不应是单一的“教”，而应该注重教师和学生、学生和学生之间彼此互动的“学”，充分考虑“学”的过程中学生可能采取的行动，以及对“学”的过程的整体设计和控制。

3 关于案例式教学法的思考

本门课程中重点探索并实践的教学法包括案例式、辩论式和探究式。案例式教学生动具体、直观易学，能够有效调动学生的主动性，实现教学相长。本课程中部分重点内容符合案例式教学的条件，结合实验室资源，紧贴频管技术工作的需求。在实际教学过程中，以下几个方面需要思考。

（1）案例的“精挑细选”。在教学中使用案例，需要“精挑细选”，既要符合一定的教学需求，又要具有典型性、真实性、针对性、趣味性、前沿性。有的案例着眼于方案选择，有的着眼于过程推理，不同的着眼点反映了不同的意图，服务于不同的教学目的，也会带来不同的教学效果。选择案例还要注意其理论背景、篇幅长短、问题方向。案例求精不求多，并非多多益善，切忌案例的堆砌，盲目地堆砌，实际效果适得其反，达不到预期效果。

（2）案例的“双向交流”。案例式教学中没有人告诉你应该怎么办，而是要自己去思考。学生拿到案例后，先进行消化，然后查阅各种必要的知识，还要经过仔细思考，提出解决的方案，无形中加深了对知识的理解，而且是主动的。通过对同一问题不同观点的互相交锋和彼此互动，可以取长补短，起到一种激励的效果。同时，教师给予引导，也促使教师加深思考，根据不同学生的不同理解补充新的教学内容，这对教师也提出了更高的要求。

（3）案例的“及时更新”。实践中，同一个案例会从不同的角度反映不同的知识点，偶尔在不同的教学内容中使用同一案例也是可行的，但是不能简单地、反复地使用，缺乏吸引力，起不到案例式教学法应有的效果。“及时更新”案例，激发学生的参与热情，唤醒潜藏在学生身上的创新性思维能力。实践中发现，学生的实践经验和课堂参与程度是成正比的，会引起较好的课堂反响。

4 结束语

我们在教学过程中，将案例式教学法应用到本课程的系统间用频兼容性分析、监测信号的识别、无线电监测接收和无线电测向等四个部分，通过实际教学证明，这样既能丰富教学方法，融合教学内容，又能激发学生学习兴趣，提升教学效果。

注释

① 刘晓晶，吴海燕.案例教学法与创新人才培养[J].黑龙江高校研究，2008（3）：130-132.

② 刘述喜，雷绍兰等.“电磁兼容技术”课程案例导入式教学实践[J].电气电子教学学报，2011.23（4）：94-95.

③ 黄平平.电磁兼容技术课程教学改革探讨[J].大学教育，2012（2）：50-51.