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摘 要：高等教育的培养目标强调人才的综合素质和创新能力，为此需要主动转变教学思想，改变教学方式。《雷达原理》课程在教学过程中以研究性教学，从问题出发，通过启发和加大实践教学比重的方式，引导学生自主探究和体验知识的发生过程，对提高学生的创新思维和实践能力进行了有益的探索。
关键词：研究性教学；创新能力；问题引导
Exploration of《radar principle》creative ability cultivation
Kang Jian，Guan Cheng-bin，Yu Shi-cai
（Naval Aeronautical and Astronautical University， Yantai， Shandong， 264001，China）
Abstract： The aim of higher education is to improve the comprehensive quality and creative ability of students. Therefore， it is essential to change teaching ideas and teaching mode actively.《Radar principle》utilizes research teaching manner during the teaching procedure， that is， based on the problem， adopts heuristic and practice teaching to lead student explore and experience the knowledge independently. Accordingly， it is benefit to enhance the creative thought and practice ability.
Keywords： research teaching；creative ability； problem guiding
传统的教学模式强调以教师为中心，将知识传授作为教学目标，忽视了学生实践技能、创新思维和个性的发展。而高等教育则强调变单纯传授知识为在传授知识过程中重视创新能力的培养，提升学生的综合素质。《雷达原理》课程在教学过程中尝试从问题出发，通过启发式教学、加大实践教学等手段，引导学生自主地开展研究，使得知识在训练中落实，能力在实践中提高，有效提高了学生的创新能力。
1.创新能力培养的内涵
创新能力培养首先强调教师和学生的双主体地位，教学相长，教学效果不仅取决于教师主导作用的体现，更决定于学生主体意识的发挥。如果学生缺乏探究精神，墨守成规，不敢对教学内容和教学方式提出质疑，创新能力从何谈起？其次，创新能力培养需要构建先进的教学理念和教学模式。教师应该由“传道授业”向与学生合作转换，采取启发式、研讨式、案例式和实践教学手段，充分调动学生的学习积极性，教会学生创造性地思维。这样学生不仅可以学会知识，还可以通过创造思维在实践中发现知识、创造知识。“教”、“学”过程转化为“导”“研”模式，有助于学生将分析、解决问题的方法渗透到思维活动和知识体系中。第三，创新能力培养应该以综合素质提高为目标。随着学科专业越来越宽泛，创新能力包含了自学创造能力、知识运用能力、动手操作能力、组织管理能力等等，因此对学生的评价应该由知识考查向知识+能力进行综合考量。另外要引导学生参与科研实践，在实际中学会学习，在训练实践中培养创新能力，使知识更好地向技能转化。
2.《雷达原理》创新能力培养的探索
《雷达原理》课程在实验实作/装备教学过程中尝试从问题出发，通过启发式引导、加大实验实作和装备实践比重等手段，鼓励学生在实践中自主地开展科研训练，使得知识在训练中落实，有效提高了学生的创新能力。
2.1雷达原理综合演示训练实践
创新能力培养越来越注重在项目设计训练和实验类课程中开展。在教学中，学生非常希望对雷达天线、发射机、接收机等各分机相互配合工作的过程形成直观感受，但是实际雷达工作在微波波段，近距离观测容易对人体造成辐射。那么是否可以研制与实际雷达工作原理相同或相似，但消除了电磁辐射影响的设备呢？
带着这个问题，在教师的启发指导下，学生开展了方案设计，形成了初步假设，即利用超声波代替电磁波完成工作过程。首先经过论证，由于超声波在均匀介质中也是以直线、特定速度传播，并且具有辐射/接收的方向性。因此，完全可以利用超声波模拟电磁波进行雷达目标探测功能的演示。在这个过程中，学生独立分析解决问题的能力得到了提高，学习热情高涨。接下来就是如何将论证的结论付诸实现并修正假设？
图1 雷达原理综合演示实验仪原理框图
通过选用，的超声波作为探测手段，学生设计开发了雷达综合实验仪，并将发送和接收传感器分离，这样一方面可以消除电磁辐射对人体的伤害，另一方面也解决了脉冲雷达近区盲区的问题。
但是该实验仪由于选用的超声波传感器波束宽度较大，对应的测角精度和角度分辨力很差，该如何改进呢？有学生想到在传感器外增加聚焦喇叭，这样就有效提高了方向性，达到了预期效果。为了模拟雷达天线扫描的效果，学生还动脑筋设计了云台，内部设置有角度编码器，通过对编码信号进行计数来确定天线的指向。最后把云台与信号采集设备相连，经过检波、滤波和信号检测等处理后送到计算机显控终端，完成雷达对目标探测的显示功能。开发的综合实验仪不仅直观形象地模拟了雷达的工作过程，而且增加了学习的趣味性。在整个开发过程中，学生动脑思考，动手实践，创造性思维和实际技能得到了提高。
图2 雷达原理综合演示实验仪实物图 2.2雷达参数设计及仿真项目
在《雷达原理》课程学习中，为了让学生更好地把握住整个课程的主线及知识脉络，要求学生结合某警戒雷达案例，基于雷达方程建立一个雷达参数设计的框架并进行仿真。
布置项目训练课题后，教师首先以雷达关键参数的设计为着眼点，启发学生通过查阅资料、汇总整理，从雷达工作背景和指标要求出发，对雷达关键参数之间的相互关系进行梳理和分析。通过引导和鼓励学生主动思考，形成雷达天线孔径、工作频率、波束宽度等各性能指标之间的关系框图如图3。
图3 雷达系统设计各参数的关系
接着，让学生利用Matlab GUI程序，独立进行仿真验证。在此过程中，学生可以根据各雷达参数间的关系和自己的喜好来自主设计图形用户界面，形成直观的演示软件，教师仅提供科学方法、科学思维方面的指导，学生的创造力和分析解决实际问题的能力得到了明显提升。在整个系统设计及仿真过程中，一定要注意激发和调动学生思维的主动性及积极性，以学生自学为主，在训练实践中培养学生的创新能力。雷达系统参数设计界面如图4所示。
图4 雷达系统参数设计界面
3.创新能力培养需要注意的问题
（1）兴趣是最好的老师，培养创造能力应该以培养学生浓厚的学习兴趣为入门向导。只有拥有强烈的求知欲望，才能激发源源不断的学习动力和创造力。因此教师要想方设法找到知识与学生兴趣的契合点，引导学生由苦学变为乐学。
（2）创新能力培养始终要把切实提高学生的能力作为最核心的目标和要求，“授人以渔”而非仅仅“授人以鱼”。因为教知识总是有限，教思维才是根本，应该引导学生自己找到分析解决问题的方法，并推动学生在探索和发现的过程中掌握知识、形成能力。
（3）创新能力培养要坚持“学以致用，学用结合”的原则。以“实践”为核心，以“操作”为关键，在训练实践中将知识转化为能力，由学会变为会学，真正提高学生的实践能力和创造能力。
（4）创新能力培养要始终坚持以学生作为教学活动的主体和知识的主动建构者，有效培养学生的自学能力和独立思维能力。能让学生观察的，尽量让学生观察；能让学生思考的，尽量让学生思考；能让学生表达的，尽量让学生表达；能让学生作结论的，尽量让学生作结论。
参考文献
[1] 段华洽、王朔柏.深化教学改革.创新教学模式.中国大学教学[J]，2009.4：35-37
[2] 徐锡山.军校学员创新能力培养及需注意的几个问题. 高等教育研究学报[J]，2001.24（3）：29-30
[3] 张安富.改革教学方法.探索研究型教学.中国大学教学[J]，2012.1：65-67
[4] 张尉、武文、宁永安.雷达系统.课程中的“主线”教学法.空军雷达学院学报[J]，2003.1：75-76
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收稿日期：2014-04-15
关键词：研究性教学；创新能力；问题引导
Exploration of《radar principle》creative ability cultivation
Kang Jian，Guan Cheng-bin，Yu Shi-cai
（Naval Aeronautical and Astronautical University， Yantai， Shandong， 264001，China）
Abstract： The aim of higher education is to improve the comprehensive quality and creative ability of students. Therefore， it is essential to change teaching ideas and teaching mode actively.《Radar principle》utilizes research teaching manner during the teaching procedure， that is， based on the problem， adopts heuristic and practice teaching to lead student explore and experience the knowledge independently. Accordingly， it is benefit to enhance the creative thought and practice ability.
Keywords： research teaching；creative ability； problem guiding
传统的教学模式强调以教师为中心，将知识传授作为教学目标，忽视了学生实践技能、创新思维和个性的发展。而高等教育则强调变单纯传授知识为在传授知识过程中重视创新能力的培养，提升学生的综合素质。《雷达原理》课程在教学过程中尝试从问题出发，通过启发式教学、加大实践教学等手段，引导学生自主地开展研究，使得知识在训练中落实，能力在实践中提高，有效提高了学生的创新能力。
1.创新能力培养的内涵
创新能力培养首先强调教师和学生的双主体地位，教学相长，教学效果不仅取决于教师主导作用的体现，更决定于学生主体意识的发挥。如果学生缺乏探究精神，墨守成规，不敢对教学内容和教学方式提出质疑，创新能力从何谈起？其次，创新能力培养需要构建先进的教学理念和教学模式。教师应该由“传道授业”向与学生合作转换，采取启发式、研讨式、案例式和实践教学手段，充分调动学生的学习积极性，教会学生创造性地思维。这样学生不仅可以学会知识，还可以通过创造思维在实践中发现知识、创造知识。“教”、“学”过程转化为“导”“研”模式，有助于学生将分析、解决问题的方法渗透到思维活动和知识体系中。第三，创新能力培养应该以综合素质提高为目标。随着学科专业越来越宽泛，创新能力包含了自学创造能力、知识运用能力、动手操作能力、组织管理能力等等，因此对学生的评价应该由知识考查向知识+能力进行综合考量。另外要引导学生参与科研实践，在实际中学会学习，在训练实践中培养创新能力，使知识更好地向技能转化。
2.《雷达原理》创新能力培养的探索
《雷达原理》课程在实验实作/装备教学过程中尝试从问题出发，通过启发式引导、加大实验实作和装备实践比重等手段，鼓励学生在实践中自主地开展科研训练，使得知识在训练中落实，有效提高了学生的创新能力。
2.1雷达原理综合演示训练实践
创新能力培养越来越注重在项目设计训练和实验类课程中开展。在教学中，学生非常希望对雷达天线、发射机、接收机等各分机相互配合工作的过程形成直观感受，但是实际雷达工作在微波波段，近距离观测容易对人体造成辐射。那么是否可以研制与实际雷达工作原理相同或相似，但消除了电磁辐射影响的设备呢？
带着这个问题，在教师的启发指导下，学生开展了方案设计，形成了初步假设，即利用超声波代替电磁波完成工作过程。首先经过论证，由于超声波在均匀介质中也是以直线、特定速度传播，并且具有辐射/接收的方向性。因此，完全可以利用超声波模拟电磁波进行雷达目标探测功能的演示。在这个过程中，学生独立分析解决问题的能力得到了提高，学习热情高涨。接下来就是如何将论证的结论付诸实现并修正假设？
图1 雷达原理综合演示实验仪原理框图
通过选用，的超声波作为探测手段，学生设计开发了雷达综合实验仪，并将发送和接收传感器分离，这样一方面可以消除电磁辐射对人体的伤害，另一方面也解决了脉冲雷达近区盲区的问题。
但是该实验仪由于选用的超声波传感器波束宽度较大，对应的测角精度和角度分辨力很差，该如何改进呢？有学生想到在传感器外增加聚焦喇叭，这样就有效提高了方向性，达到了预期效果。为了模拟雷达天线扫描的效果，学生还动脑筋设计了云台，内部设置有角度编码器，通过对编码信号进行计数来确定天线的指向。最后把云台与信号采集设备相连，经过检波、滤波和信号检测等处理后送到计算机显控终端，完成雷达对目标探测的显示功能。开发的综合实验仪不仅直观形象地模拟了雷达的工作过程，而且增加了学习的趣味性。在整个开发过程中，学生动脑思考，动手实践，创造性思维和实际技能得到了提高。
图2 雷达原理综合演示实验仪实物图 2.2雷达参数设计及仿真项目
在《雷达原理》课程学习中，为了让学生更好地把握住整个课程的主线及知识脉络，要求学生结合某警戒雷达案例，基于雷达方程建立一个雷达参数设计的框架并进行仿真。
布置项目训练课题后，教师首先以雷达关键参数的设计为着眼点，启发学生通过查阅资料、汇总整理，从雷达工作背景和指标要求出发，对雷达关键参数之间的相互关系进行梳理和分析。通过引导和鼓励学生主动思考，形成雷达天线孔径、工作频率、波束宽度等各性能指标之间的关系框图如图3。
图3 雷达系统设计各参数的关系
接着，让学生利用Matlab GUI程序，独立进行仿真验证。在此过程中，学生可以根据各雷达参数间的关系和自己的喜好来自主设计图形用户界面，形成直观的演示软件，教师仅提供科学方法、科学思维方面的指导，学生的创造力和分析解决实际问题的能力得到了明显提升。在整个系统设计及仿真过程中，一定要注意激发和调动学生思维的主动性及积极性，以学生自学为主，在训练实践中培养学生的创新能力。雷达系统参数设计界面如图4所示。
图4 雷达系统参数设计界面
3.创新能力培养需要注意的问题
（1）兴趣是最好的老师，培养创造能力应该以培养学生浓厚的学习兴趣为入门向导。只有拥有强烈的求知欲望，才能激发源源不断的学习动力和创造力。因此教师要想方设法找到知识与学生兴趣的契合点，引导学生由苦学变为乐学。
（2）创新能力培养始终要把切实提高学生的能力作为最核心的目标和要求，“授人以渔”而非仅仅“授人以鱼”。因为教知识总是有限，教思维才是根本，应该引导学生自己找到分析解决问题的方法，并推动学生在探索和发现的过程中掌握知识、形成能力。
（3）创新能力培养要坚持“学以致用，学用结合”的原则。以“实践”为核心，以“操作”为关键，在训练实践中将知识转化为能力，由学会变为会学，真正提高学生的实践能力和创造能力。
（4）创新能力培养要始终坚持以学生作为教学活动的主体和知识的主动建构者，有效培养学生的自学能力和独立思维能力。能让学生观察的，尽量让学生观察；能让学生思考的，尽量让学生思考；能让学生表达的，尽量让学生表达；能让学生作结论的，尽量让学生作结论。
参考文献
[1] 段华洽、王朔柏.深化教学改革.创新教学模式.中国大学教学[J]，2009.4：35-37
[2] 徐锡山.军校学员创新能力培养及需注意的几个问题. 高等教育研究学报[J]，2001.24（3）：29-30
[3] 张安富.改革教学方法.探索研究型教学.中国大学教学[J]，2012.1：65-67
[4] 张尉、武文、宁永安.雷达系统.课程中的“主线”教学法.空军雷达学院学报[J]，2003.1：75-76
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收稿日期：2014-04-15