《空间电子信息获取与处理技术导论》教学思考

黄海风++邓彬

摘要：本文从《空间电子信息获取与处理技术导论》课程性质和特点着手，针对工程硕士和学历硕士的区别，结合作者多年从教经验，给出了工程硕士《空间电子信息获取与处理技术导论》课程教学目标和要求，并提出了提高教学质量的一些建议，为工程硕士《空间电子信息获取与处理技术导论》课程的教学工作提供参考。

关键词：空间电子；工程硕士；学历硕士

一、引言

空间电子学是电子学与空间科学技术相结合的交叉学科，是为各种航天系统的开发和建设在电子学领域提供支持和服务的理论和技术交叉学科。参考电子学的学科分类方法，从空间电子学为航天工程服务的宗旨出发，空间电子学属于航天工程系统与大系统技术类的分支学科有：空间通信、天基遥感、导航定位、天基预警、天基侦察、空间电子对抗和空间探测等，体现了空间电子学在实现航天系统中的应用。此外，还有属于基础理论和基础技术类、元器件与材料工艺类的主要分支学科。

进入二十一世纪，随着我国在载人航天、北斗导航、嫦娥探月等重大航天工程取得成功，我国的空间电子技术得到了蓬勃的发展。高校和研究所在其中发挥了重要作用，相应的学科和科研方向也取得了长足地进步。以我校为例，在空间电子领域的深空探测、卫星应用、空天图像测量与视觉导航、精确制导与控制、卫星导航技术、空间仪器与信息侦测、天基雷达、空间目标监视、摄影测量与遥感、空间通信、网络空间安全、星载计算机等专业方向都有较强的研究基础和科研优势，因此空间电子技术在我校已成为重要学科和科研方向。《空间电子信息获取与处理导论》课程从2010年开设以来，选修人数逐年增加，也可见一斑。

近二十年来，国家对工程硕士的需求则呈现蓬勃发展的趋势。我校与时俱进，在1997年4月经国务院学位委员会批准，成为了全国首批招收工程硕士的院校之一，且对工程硕士的招生比例逐年增加。为此在2014年，《空间电子信息获取与处理导论》课程也针对学历硕士和工程硕士进行了分设，以更好地针对两类研究生的特点因材施教。

二、课程教学要求

从空间电子学的含义及其发展来看，本课程具有专业面宽且相关技术更新快的特点，由此带来的教学难点是在有限的课时内既要照顾到“深入”，又要考虑到“浅出”。经过几年的教学总结，考虑到学历硕士专业知识扎实的特点，针对学历硕士的教学按照空间对地面观测（即空对地）和地面对空间目标监视（即地对空）两个方面，重点选取天基成像雷达和空间目标监视两个具体的方向来讲解，主要往“深入”的方向授课，以使学生能掌握两个典型应用中的目标特性分析和信号处理方法，进而为拓展到其它空间电子系统的学习奠定基础。

对于工程硕士，这一教学思路就不能照搬了。工程硕士专业知识相对薄弱，学生的专业面杂而广，对于课程的需求主要侧重于应用和拓展知识面，因此课程设置的目标是通过本课程学习，促使学生掌握空间电子信息获取与处理研究中的基础知识，理解空间电子对地观测系统，典型空间电子系统（天基遥感、卫星导航定位系统、空间通信、空间目标监视系统等）的工作原理、系统组成、发展现状和趋势，空间电子系统的应用等，着重培养学生的空间电子学素养，为学生将来从事信息化条件下空间电子系统应用等工作奠定基础。

三、对提高教学质量的几点思考

通过教学实践总结，为进一步增强针对工程硕士的《空间电子信息获取与处理技术导论》课程的教学效果、提高教学质量，需要从以下五个方面着手：

1.打牢基础

工程硕士的生源绝大部分是在职人员，本科专业包括管理学、理学、工学等各个学科，但也有着参差不齐的理论功底。考虑到大部分工程硕士生没有学习过与空间电子技术相关的基础课程，因此在课程前几讲对相关专业基础知识进行讲授。首先是介绍空间电子学的内涵，使学生从宏观方面了解空间电子学的定义、分类、内涵，有利于对课程涉及的领域和相关学科有基本的了解。其次讲述空间目标轨道和姿态基础、电磁波与信号基础、信息技术与系统基础等内容，使学生打牢空间几何、电磁波、信号与信息等专业基础，为进一步学些典型空间电子系统和处理知识做好铺垫。

2.案例式教学

本课程采用讲座式教学方法，每个典型空间电子系统用一次课（3个课时）上完，除介绍空间电子系统的工作原理、系统组成、国内外研究现状、系统应用等一般性知识外，为了使学生能够更直观地理解概念和原理，每一讲都选取具体案例来讲解。比如，天基雷达成像系统与技术选取加拿大的Radarsat卫星系统作为案例，介绍合成孔径成像雷达（SAR）的工作过程、成像处理流程和结果、雷达图像的特点、雷达图像的应用。天基雷达干涉测量系统与技术选取德国的TanDEM-X卫星编队系统作为案例，介绍雷达干涉相干、处理流程、World DEM产品等。卫星导航技术选取我国的北斗导航卫星系统作为案例，介绍一代、二代北斗导航系统的组成、导航电文的含义、定位误差的来源、北斗导航的具体应用等。

3.研讨式教学

传统的以讲授为主的教学方式无法充分调动学生的积极性，学生长期处于被动接受的学习状态，不利于发现问题、分析问题、解决问题的能力的锻炼，不利于创新意识和创新能力的培养，无法达到工程硕士培养的目标。结合工程硕士具有思维活跃，参与意识较强、组织管理能力强的优点，且大都有工作实践经验，能够有意识地将理论与实践联系起来，比较适合进行研讨式教学。在上课前统计各个学生的以往专业和目前课题方向，有了这些先验信息后，在研讨课前针对学生的专业特长布置研讨课题，由学生查询相关文献资料后，撰写学术报告并进行课堂讲述，教师引导学生进行讨论，使学生在研讨中学到了更多的知识，并加深了理解，也培养了学生的综合素质。

4.教学内容创新

空间电子技术发展十分迅速，各种新技术、新系统层出不穷。为拓宽学生学术视野、紧跟雷达技术国际前沿，在课程中设立了太赫兹技术、量子雷达、认知雷达等教学内容。以太赫兹技术为例，从太赫兹概述、太赫兹雷达系统、太赫兹目标特性、太赫兹雷达成像四个方面进行讲授。教学中首先讲解基本概念，介绍太赫兹雷达与传统雷达的异同，展示国外太赫兹雷达的最新成果，展示出的自行车、坦克模型等厘米级极高分辨率图像能够从中看出车轮辐条、履带焊接点等细节，具有很强的视觉冲击，激发了学生对太赫兹技术、太赫兹雷达的兴趣。通过引导学生快速接受和学习新的技术热点，提高教学质量，同时也为硕士选题和科研提供新的思路。

5.实践教学

在理论教学的基础上，我们把实践课堂设到太赫兹雷达实验现场，结合正在搭建的学校首套220GHz目标成像和RCS测量雷达系统，让学生亲身体验和感受了太赫兹雷达从倍频、放大、混频直至频谱仪接收处理的全过程，收到了较好的效果，对学生今后从事课题选题和学术研究起到了良好的引导作用。

四、结束语

课程教学是工程硕士教育的重要环节，工程硕士应确立“基础扎实、知识面宽、能力强、素质高”的人才培养模式。针对工程硕士《空间电子信息获取与处理技术导论》课程性质和学生特点，提出课程教学目标和要求，从打牢基础、案例式教学、研讨式教学、教学内容创新、实践教学等方面，探索提高教学质量的教学方法，以紧贴工程硕士培养的需要，以期对于高等院校工程硕士的培养具有一定的参考价值。

参考文献：

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