多维立体教学法在《通信安全与对抗技术》教学中的应用

1、    多维立体教学法在通信安全与对抗技术教学中的应用    康凯+徐东辉+郭文普+张海静摘要：通信安全与对抗技术是通信工程专业的必修基础课程，主要讲述无线通信安全、通信对抗和抗干扰通信的基本理论。本文首先分析该课程在教学过程中呈现出的突出问题，进而有针对性地应用多维立体教学法，通过设计多样化课堂流程、组织科学合理的实验环节，取得了良好的教学效果。关键词：通信安全与对抗；多维立体教学法；教学改革：g642.0 文献标志码：a ：1674-9324（2017）02-0158-02通信安全与对抗技术属于我校学历教育通信工程专业一门必修专业基础课程，要求学生在

2、学习信号与系统、通信原理、信息论与编码理论、数字信号处理和卫星通信等前导课程的基础上，进一步系统掌握无线通信安全与通信对抗技术的基本知识，能够在通信系统信息传输过程中运用通信安全和通信抗干扰技术的基本理论和方法，对抗各种形式的干扰，提高系统传输可靠性。该课程对培养学生具备良好的思维能力和创新能力，胜任通信工程专业岗位任职需要具有重要的作用。因此，如何科学制定教学大纲、合理安排授课计划、创新教学思路和方法、提高教学水平和效果、培养学生实际动手能力和分析解决问题的能力、培养出创新型人才，是我们专业教师教学活动中所要考虑的重点。一、课程特点该课程是一门多学科、专业交叉渗透的综合性课程。该课程涵盖的知

3、识面相当广泛，不仅包含了无线通信安全概述，以及通信对抗原理中关于通信侦察、通信信号测向定位和通信干扰的内容，还包括扩频通信的基本理论，以及抗截获、抗干扰通信的理论与技术、抗衰落通信原理、卫星通信抗干扰应用等，涉及内容非常多。该课程课时量仅为40学时，在此种情况下，要实现课堂教学效果最大化，关键在如何能有效地开展理论与实验教学，通过多样化灵活性高的教学手段提高学生的学习热情，使学生更深入形象地理解所授内容。二、教学过程中存在的问题目前，该课程由于教学内容过于饱满而课时量又少，同时受限于种种软硬件限制，在过去的教学过程中，本课程采取了类似于高中教育的灌输式教学方法。除了教师传统教学思想根深蒂固外，

4、落后的实验教学手段也是选择这种教学手段的无奈之举，加之教师从事无线通信安全与通信对抗现场技术工作的机会很少，因此，课程教学主要依仗课堂教学便成了必然选择。按照这样的教学方法组织教学，根本无法满足本科生综合能力培养的要求。鉴于此，本文首先对该课程教与学过程中呈现出的几个突出问题进行总结阐述，进而研究解决之法。教学过程中呈现出的几个突出问题如下。1.多媒体课堂枯燥，学生兴趣感不强。在通信安全与对抗技术的教学过程中，由于通信安全与对抗的竞技场是围绕信息的获取的电磁空间，其斗争手段亦是无声无形的电磁信息，因而其教学内容抽象，要求重点掌握的知识复杂，单纯依靠多媒体课件和黑板板书的课堂教学手段会让学生觉得

5、枯燥，学生还处在被动吸收的阶段，大部分学生的学习兴趣没有被调动起来。此外，本课程的教学对象是具有一定专业基础知识的大四学生，学生在这一阶段已经处于听课的疲惫期，对“学生听老师讲”的传统授课模式已经产生疲惫1，2。另外，在这一时期的学生，已经有比较强的自我意识，但又不能很好地自主学习，而且还要给考研复习和毕业设计任务分配充足的时间和精力，出于这种心理，他们对课堂投入的精力不够、兴趣感也不强。2.前导课程知识庞杂，灵活运用难度大。通信安全与对抗技术涉及到的前导课程知识较多，其中通信原理被应用于ds扩频信号抗干扰性能分析和fh/ss信号抗干扰性能分析中、信号与系统被应用于干扰抑制技术的谱分析中、信息

6、论与编码理论被应用于扩频码序列的设计中、卫星通信是卫星通信抗干扰技术学习的基础、数字信号处理是理解空域干扰抑制原理的基础。该课程被安排在通信工程本科专业教学后段，学生已经完成了大多数课程学习。但是由于僵化教学和遗忘等原因，很难要求学生随时灵活运用各种知识。教师在课堂上常常要为学生复习各种课程的相关理论。但由于涉及面广、知识量大，复习的效果并不尽如人意。甚至会好心办坏事，搅乱学生本就混乱的知识体系。3.实验教学资源有限，欠缺科学的实验设计。本课程教学内容中的基本理论、公式和概念，还有原理框图和流程图等非常丰富。这些内容仅仅采用讲授的方式，效果会很差。同时，诸多理论和原理又并不适合采用案例式教学形

7、式。这为良好的教学效果的取得提出了严峻的考验。笔者认为必须辅以与教学内容相匹配的实验环节，才能加深理解取得良好的教学效果。然而，由于教学资源中缺乏必要的无线通信安全和通信对抗演示实验实物平台，教学的效果大打折扣。因此，如何科学合理地设计仿真实验内容是关键。三、多维立体教学法在本课程中的应用多维立体教学法是指在教与学的过程中，师生交流和信息传递由单方向，转变为多向立体，即让学生动眼观察，用心思考，动口表达，动耳感知，动脑创新，动手体验，充分调动学生的众多感官参与到教与学的活动中来，活化思维，突出主体性3，4。这种教学方式可以增强教学内容的生动性、形象性，增强教学过程中的互动性，有利于知识的高效获

8、取与常态保持，从而实现学生能力的多方面综合发展和整体素质的全面提高。在通信安全与对抗技术的教学过程中，我们力图采用多维立体教学方式，即，将以黑板板书为主的传统教学、多媒体辅助教学、专用软件仿真、课外互助交流、定期意见反馈等多种方式进行有机的结合，提出了“多维立体”协同式教学模式（如图1所示）。通过建立起由教室到实验室、由课内到课外、由基础到进阶、由进阶到创新、由课本到仿真、由自学到合作的多维立体化理论学习和实验能力培养模式，将教室课堂、进阶课堂、实验课堂和课外互助课堂组合起来，扩展学生的学习空间，使学生学习与未来实际工作氛围更加贴近。同时，所提教学模式由于采取了师生互动和生生互动的方式，因而利

9、于调动学生的学习热情，进而达到最佳的教学效果，也有助于解决第2节所述的本课程中教与学面临的诸多问题。 本文在“多维立体”协同式教学模式的实践过程中，针对通信安全与对抗技术课程特点，为了让学生更深入、直观、形象地理解基本理论和工作原理，设计了契合教学内容的matlab/simulink仿真实验，充分体现了“多维立体”协同式教学模式所强调的由教室到实验室、由课内到课外、由基础到进阶、由进阶到创新、由课本到仿真、由自学到合作的特点，最大限度地发挥了调动和调控学生参与实验积极性的作用。此外，为了将“多维立体”协同式教学模式中所倡导的师生互动和生生互动落到实处，进而全程调动学生的课堂学习热情，笔者还在多

10、媒体课件中融入了辩论、填空和故事追溯等诸多环节，实际教学效果良好。四、结束语本文探讨了目前通信安全与对抗技术课程教学所存在的问题，对该课程教学方法进行了探讨性的研究，提出了“多维立体”协同式教学理念，将以黑板板书为主的传统教学、多媒体辅助教学、专用软件仿真、课外互助交流、定期意见反馈等多种方式进行有机的结合，建立起由教室到实验室、由课内到课外、由基础到进阶、由进阶到创新、由课本到仿真、由自学到合作的多维立体化理论学习和实验能力培养模式，加强了师生间的互动，激发了学生的学习兴趣，取得了良好的教学效果。参考文献：1李荣，李白萍.多维立体教学法在微波与卫星通信教学中的应用j.武汉大学学报：理学版，2

11、012，58（s2）.2王祖林，郭旭静，尚佳栋.通信对抗基础实验的教学设计j.实验室科学，2010，13（1）.3陈安，彭端，于兆勤，等.基于能力培养的电子信息类实践课程教学j.实验室研究与探索，2015，34（10）.4闫坤.扩频通信课程教学实践初探j.中国新通信，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