多維立體教學(xué)法在《通信安全與對抗技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用

1、    多維立體教學(xué)法在通信安全與對抗技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用    康凱+徐東輝+郭文普+張海靜摘要：通信安全與對抗技術(shù)是通信工程專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，主要講述無線通信安全、通信對抗和抗干擾通信的基本理論。本文首先分析該課程在教學(xué)過程中呈現(xiàn)出的突出問題，進(jìn)而有針對性地應(yīng)用多維立體教學(xué)法，通過設(shè)計(jì)多樣化課堂流程、組織科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，取得了良好的教學(xué)效果。關(guān)鍵詞：通信安全與對抗；多維立體教學(xué)法；教學(xué)改革：g642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a ：1674-9324（2017）02-0158-02通信安全與對抗技術(shù)屬于我校學(xué)歷教育通信工程專業(yè)一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課程，要求學(xué)生在

2、學(xué)習(xí)信號與系統(tǒng)、通信原理、信息論與編碼理論、數(shù)字信號處理和衛(wèi)星通信等前導(dǎo)課程的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步系統(tǒng)掌握無線通信安全與通信對抗技術(shù)的基本知識，能夠在通信系統(tǒng)信息傳輸過程中運(yùn)用通信安全和通信抗干擾技術(shù)的基本理論和方法，對抗各種形式的干擾，提高系統(tǒng)傳輸可靠性。該課程對培養(yǎng)學(xué)生具備良好的思維能力和創(chuàng)新能力，勝任通信工程專業(yè)崗位任職需要具有重要的作用。因此，如何科學(xué)制定教學(xué)大綱、合理安排授課計(jì)劃、創(chuàng)新教學(xué)思路和方法、提高教學(xué)水平和效果、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力和分析解決問題的能力、培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，是我們專業(yè)教師教學(xué)活動中所要考慮的重點(diǎn)。一、課程特點(diǎn)該課程是一門多學(xué)科、專業(yè)交叉滲透的綜合性課程。該課程涵蓋的知

3、識面相當(dāng)廣泛，不僅包含了無線通信安全概述，以及通信對抗原理中關(guān)于通信偵察、通信信號測向定位和通信干擾的內(nèi)容，還包括擴(kuò)頻通信的基本理論，以及抗截獲、抗干擾通信的理論與技術(shù)、抗衰落通信原理、衛(wèi)星通信抗干擾應(yīng)用等，涉及內(nèi)容非常多。該課程課時(shí)量僅為40學(xué)時(shí)，在此種情況下，要實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)效果最大化，關(guān)鍵在如何能有效地開展理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過多樣化靈活性高的教學(xué)手段提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生更深入形象地理解所授內(nèi)容。二、教學(xué)過程中存在的問題目前，該課程由于教學(xué)內(nèi)容過于飽滿而課時(shí)量又少，同時(shí)受限于種種軟硬件限制，在過去的教學(xué)過程中，本課程采取了類似于高中教育的灌輸式教學(xué)方法。除了教師傳統(tǒng)教學(xué)思想根深蒂固外，

4、落后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段也是選擇這種教學(xué)手段的無奈之舉，加之教師從事無線通信安全與通信對抗現(xiàn)場技術(shù)工作的機(jī)會很少，因此，課程教學(xué)主要依仗課堂教學(xué)便成了必然選擇。按照這樣的教學(xué)方法組織教學(xué)，根本無法滿足本科生綜合能力培養(yǎng)的要求。鑒于此，本文首先對該課程教與學(xué)過程中呈現(xiàn)出的幾個(gè)突出問題進(jìn)行總結(jié)闡述，進(jìn)而研究解決之法。教學(xué)過程中呈現(xiàn)出的幾個(gè)突出問題如下。1.多媒體課堂枯燥，學(xué)生興趣感不強(qiáng)。在通信安全與對抗技術(shù)的教學(xué)過程中，由于通信安全與對抗的競技場是圍繞信息的獲取的電磁空間，其斗爭手段亦是無聲無形的電磁信息，因而其教學(xué)內(nèi)容抽象，要求重點(diǎn)掌握的知識復(fù)雜，單純依靠多媒體課件和黑板板書的課堂教學(xué)手段會讓學(xué)生覺得

5、枯燥，學(xué)生還處在被動吸收的階段，大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣沒有被調(diào)動起來。此外，本課程的教學(xué)對象是具有一定專業(yè)基礎(chǔ)知識的大四學(xué)生，學(xué)生在這一階段已經(jīng)處于聽課的疲憊期，對“學(xué)生聽老師講”的傳統(tǒng)授課模式已經(jīng)產(chǎn)生疲憊1，2。另外，在這一時(shí)期的學(xué)生，已經(jīng)有比較強(qiáng)的自我意識，但又不能很好地自主學(xué)習(xí)，而且還要給考研復(fù)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)分配充足的時(shí)間和精力，出于這種心理，他們對課堂投入的精力不夠、興趣感也不強(qiáng)。2.前導(dǎo)課程知識龐雜，靈活運(yùn)用難度大。通信安全與對抗技術(shù)涉及到的前導(dǎo)課程知識較多，其中通信原理被應(yīng)用于ds擴(kuò)頻信號抗干擾性能分析和fh/ss信號抗干擾性能分析中、信號與系統(tǒng)被應(yīng)用于干擾抑制技術(shù)的譜分析中、信息

6、論與編碼理論被應(yīng)用于擴(kuò)頻碼序列的設(shè)計(jì)中、衛(wèi)星通信是衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)、數(shù)字信號處理是理解空域干擾抑制原理的基礎(chǔ)。該課程被安排在通信工程本科專業(yè)教學(xué)后段，學(xué)生已經(jīng)完成了大多數(shù)課程學(xué)習(xí)。但是由于僵化教學(xué)和遺忘等原因，很難要求學(xué)生隨時(shí)靈活運(yùn)用各種知識。教師在課堂上常常要為學(xué)生復(fù)習(xí)各種課程的相關(guān)理論。但由于涉及面廣、知識量大，復(fù)習(xí)的效果并不盡如人意。甚至?xí)眯霓k壞事，攪亂學(xué)生本就混亂的知識體系。3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源有限，欠缺科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。本課程教學(xué)內(nèi)容中的基本理論、公式和概念，還有原理框圖和流程圖等非常豐富。這些內(nèi)容僅僅采用講授的方式，效果會很差。同時(shí)，諸多理論和原理又并不適合采用案例式教學(xué)形

7、式。這為良好的教學(xué)效果的取得提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。筆者認(rèn)為必須輔以與教學(xué)內(nèi)容相匹配的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，才能加深理解取得良好的教學(xué)效果。然而，由于教學(xué)資源中缺乏必要的無線通信安全和通信對抗演示實(shí)驗(yàn)實(shí)物平臺，教學(xué)的效果大打折扣。因此，如何科學(xué)合理地設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是關(guān)鍵。三、多維立體教學(xué)法在本課程中的應(yīng)用多維立體教學(xué)法是指在教與學(xué)的過程中，師生交流和信息傳遞由單方向，轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞蛄Ⅲw，即讓學(xué)生動眼觀察，用心思考，動口表達(dá)，動耳感知，動腦創(chuàng)新，動手體驗(yàn)，充分調(diào)動學(xué)生的眾多感官參與到教與學(xué)的活動中來，活化思維，突出主體性3，4。這種教學(xué)方式可以增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的生動性、形象性，增強(qiáng)教學(xué)過程中的互動性，有利于知識的高效獲

8、取與常態(tài)保持，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的多方面綜合發(fā)展和整體素質(zhì)的全面提高。在通信安全與對抗技術(shù)的教學(xué)過程中，我們力圖采用多維立體教學(xué)方式，即，將以黑板板書為主的傳統(tǒng)教學(xué)、多媒體輔助教學(xué)、專用軟件仿真、課外互助交流、定期意見反饋等多種方式進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，提出了“多維立體”協(xié)同式教學(xué)模式（如圖1所示）。通過建立起由教室到實(shí)驗(yàn)室、由課內(nèi)到課外、由基礎(chǔ)到進(jìn)階、由進(jìn)階到創(chuàng)新、由課本到仿真、由自學(xué)到合作的多維立體化理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)模式，將教室課堂、進(jìn)階課堂、實(shí)驗(yàn)課堂和課外互助課堂組合起來，擴(kuò)展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，使學(xué)生學(xué)習(xí)與未來實(shí)際工作氛圍更加貼近。同時(shí)，所提教學(xué)模式由于采取了師生互動和生生互動的方式，因而利

9、于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)而達(dá)到最佳的教學(xué)效果，也有助于解決第2節(jié)所述的本課程中教與學(xué)面臨的諸多問題。 本文在“多維立體”協(xié)同式教學(xué)模式的實(shí)踐過程中，針對通信安全與對抗技術(shù)課程特點(diǎn)，為了讓學(xué)生更深入、直觀、形象地理解基本理論和工作原理，設(shè)計(jì)了契合教學(xué)內(nèi)容的matlab/simulink仿真實(shí)驗(yàn)，充分體現(xiàn)了“多維立體”協(xié)同式教學(xué)模式所強(qiáng)調(diào)的由教室到實(shí)驗(yàn)室、由課內(nèi)到課外、由基礎(chǔ)到進(jìn)階、由進(jìn)階到創(chuàng)新、由課本到仿真、由自學(xué)到合作的特點(diǎn)，最大限度地發(fā)揮了調(diào)動和調(diào)控學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)積極性的作用。此外，為了將“多維立體”協(xié)同式教學(xué)模式中所倡導(dǎo)的師生互動和生生互動落到實(shí)處，進(jìn)而全程調(diào)動學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)熱情，筆者還在多

10、媒體課件中融入了辯論、填空和故事追溯等諸多環(huán)節(jié)，實(shí)際教學(xué)效果良好。四、結(jié)束語本文探討了目前通信安全與對抗技術(shù)課程教學(xué)所存在的問題，對該課程教學(xué)方法進(jìn)行了探討性的研究，提出了“多維立體”協(xié)同式教學(xué)理念，將以黑板板書為主的傳統(tǒng)教學(xué)、多媒體輔助教學(xué)、專用軟件仿真、課外互助交流、定期意見反饋等多種方式進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，建立起由教室到實(shí)驗(yàn)室、由課內(nèi)到課外、由基礎(chǔ)到進(jìn)階、由進(jìn)階到創(chuàng)新、由課本到仿真、由自學(xué)到合作的多維立體化理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)模式，加強(qiáng)了師生間的互動，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得了良好的教學(xué)效果。參考文獻(xiàn)：1李榮，李白萍.多維立體教學(xué)法在微波與衛(wèi)星通信教學(xué)中的應(yīng)用j.武漢大學(xué)學(xué)報(bào)：理學(xué)版，2

11、012，58（s2）.2王祖林，郭旭靜，尚佳棟.通信對抗基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)j.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2010，13（1）.3陳安，彭端，于兆勤，等.基于能力培養(yǎng)的電子信息類實(shí)踐課程教學(xué)j.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015，34（10）.4閆坤.擴(kuò)頻通信課程教學(xué)實(shí)踐初探j(luò).中國新通信，2013，（09）.application of three-dimensional method in theory teachingof secure communications and communication countermeasure technologykang kai，xu dong-hui，guo wen-p

12、u，zhang hai-jing（group 403，department of information engineering，rocket force university of engineering，xi'an，shaanxi 710025，china）abstract：secure communications and communication countermeasure technology is a basic course for the major of communication engineering，which introduces the theory o

13、f wireless secure communications，communication countermeasure and anti-jamming communications. this paper firstly analyzes some prominent problems during the past teaching process. then，the three-dimensional teaching method was implemented through diversified designation of teaching process and rational organization of scienti