基于虚拟教研室的电磁频谱管理在线课程群建设研究

摘  要：该文针对电磁频谱管理建设的突出问题，设计基于四效融合的电磁频谱管理在线课程群体系框架，构建基于知识图谱的电磁频谱管理在线课程群内容体系，建设种类丰富、时效性强、手段先进的电磁频谱管理在线课程群教学资源，打通电磁频谱管理在线课程群内和群间的逻辑链路，构建知识架构完备、环路衔接紧密的电磁频谱管理课程体系，形成电磁频谱管理人才“三位一体”（军队院校教育、部队训练实践、军事职业教育）培养的良性发展格局。

关键词：虚拟教研室；电磁频谱管理；在线课程群；知识图谱；三位一体

中图分类号：G640      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）25-0099-04

Abstract： Aiming at the prominent problems in the construction of electromagnetic spectrum management online curriculum group， this paper designs the framework of electromagnetic spectrum management online curriculum group based on four-effect integration， constructs the content system of electromagnetic spectrum management online curriculum group based on knowledge graph， and builds the teaching resources of electromagnetic spectrum management curriculum group with rich types， strong timeliness and advanced means. The logical links within and between electromagnetic spectrum management online curriculum group have been opened up， a curriculum system of electromagnetic spectrum management with complete knowledge structure and close loop connection has been built， and a benign development pattern of "trinity（Military academy education， military training practice， military vocational education）" training of electromagnetic spectrum management talents has been formed.

Keywords： virtual teaching and research section; electromagnetic spectrum management; online curriculum group; knowledge graph; trinity

电磁频谱管理在线课程群是电子科学课程群的有机组成部分，在培养学生电磁频谱管理岗位业务能力和创新能力方面发挥着至关重要的作用。虽然当前电磁频谱管理在线课程建设取得了一些成效，但还存在一些需要改进的问题。一是缺乏组织、凝聚力不强。不同学校的电磁频谱管理在线课程相对独立建设，缺乏总体设计，科普类、基础类在线课程多，业务类、指挥类在线课程少，甚至有不少重复建设的现象。二是线上课程学习路径不清、交互方式不多。已有的电磁频谱管理在线课程群没有形成完整的知识体系，课程知识点零散、断续，甚至重复。三是线上课程在高素质、专业化电磁频谱管理人才培养中发挥作用不明显。课程特色不够鲜明，学生主要采用“看视频+答题+考试+辅导”的方式，针对不同教学对象的教学运用方法模式相差不大，还不能完全达到入脑入心的教学效果。

为了解决以上问题，提升学生自主学习和探究学习能力，电子科学课程群虚拟教研室电磁频谱技术与安全防御课程组建设了系列电磁频谱管理在线课程教学资源，完成了三个课程群建设，初步探索了线上线下混合式教学模式，采用终结性考核和形成性考核相结合的评价方法，取得了一系列成果。

一  基于虚拟教研室的教研活动

虚拟教研室是新时代新型基层教学组织的新探索[1]，旨在通过智能+路径构造跨院、跨校、跨地区的新形态教学组织，主要任务是创新教研形态，加强教学研究，共建优质资源，强化教师培训，主要目的是引导教师回归教学、热爱教学、研究教学，打造教师教学发展共同体，涵养教学质量文化，促进教育高质量发展。

（一）  虚拟教研室的组织

2021年7月教育部高等教育司公布关于开展虚拟教研室试点建设工作的通知[2]，首批拟推荐400个左右虚拟教研室进行试点建设，全面提升高校教师教学能力。2022年2月，教育部办公厅公布首批虚拟教研室建设试点名单，全国共计439个虚拟教研室获批试点建设。2022年5月8日，教育部电子科学课程群虚拟教研室成立大会在线上举行，虚拟教研室由国防科技大学领衔建设，国防科技大学电子科学学院杜湘瑜教授担任负责人[3]，国防科技大学、海军工程大学、陆军工程大学等30个单位参加。新形势下，电磁频谱独立成域趋势明显，国内掀起了研究电磁频谱管理的热潮。电磁频谱管理课程成为电子科学课程群的有机组成部分。2023年2月28日，国防科技大学信息通信学院倡议发起电子科学课程群虚拟教研室电磁频谱技术与安全防御课程组，相关院校和部队单位参加。电子科学课程群电磁场与微波课程组等其他课程组也广泛延揽军地优势高校教师参加。虚拟教研室成员动态灵活、多元结合，既有军地综合院校，也有军兵种院校、优势工科院校，既有电磁频谱管理部队，也有电子科技研究所，显示出跨校际、跨学科、跨军地的特点。在广泛吸纳一流高校一流电子学科一流教师的基础上，电子科学课程群虚拟教研室积极组织在线教研工作，分享教研资源，展示教研成果。以教师敏捷高效工作为目的，构建个体空间、教研室空间。个体空间主要利用雨课堂、学堂在线、头歌等手段构建，主要服务于单个教师日常教学全过程，组织课堂活动，提供教学资源，评估教学效果。教研室空间主要利用教育部虚拟教研室APP、微信工作群、腾讯会议等手段构建，主要服务于虚拟教研室日常管理和群体教研活动开展。

（二）  虚拟教研室围绕在线课程群建设组织教研活动

电子科学课程群虚拟教研室组织开展了云观摩、线上会议、实地观摩、听课考察、教学之星、新形态教材、学术沙龙和集体备课等线上线下系列研讨活动。电磁频谱技术与安全防御课程组把电子科学课程群虚拟教研室作为电磁频谱管理人才培养的平台，基于虚拟教研室线上空间开展协同教研工作，以6G技术、频控阵等前沿电磁频谱技术，动态频谱管理、频谱使用审查评估等电磁频谱管理新管法，重大庆典、重要会议、典型行动电磁频谱管控经验作法为教研重点，广泛组织教学研究日、教学技能培训、一流课程建设、前沿讲坛和经验推广等教研活动，分享心得，讨论问题，树立全过程育人、全方位育人、新方法新知识育人的意识。通过虚拟教研室分享电磁频谱管理课程教学经验，集中解决电磁频谱管理课程建设及教学中面临的问题，论证电磁频谱管理教学条件建设方案，推进电磁频谱管理教材出版，提升各参与单位的电磁频谱管理课程质量。综合应用慕课、教育云、增强型虚拟现实和增强型通用人工智能等技术，沉淀和共享新形态教学资源，培育电磁频谱管理课程群建设成果，提高电磁频谱管理人才培养质量。

二  基于虚拟教研室全力打造电磁频谱管理在线课程群

目前，电子科学课程群虚拟教研室建设如火如荼全面展开，电磁频谱管理教学对象不断拓展，线下和线上课程在机关和部队广受欢迎，电磁频谱管理在线课程群建设运用适逢其时。

（一）  基于四效融合整体设计电磁频谱管理在线课程群

虚拟教研室课程组立足电磁频谱管理课程群建设发展需求，一体梳理相关课程的知识目标和能力素质目标，将具有内在逻辑联系、能够形成体系的相关课程集结成群，着眼“群”的系统性和协作性，区分基础、业务、指挥3个层次，构建26门课程组成的3个课程群（表1），凸显课程群的需求主导效应、多维交互效应、跨域协作效应、体系倍增效应“四效融合”。需求主导效应，就是在线课程群建设的目标不是根据课程组的理解确定，而是由用人单位的需求确定。电磁频谱管理在线课程群需求单位的主体是部队等用人单位。用人单位岗位任职能力素质标准就是电磁频谱管理在线课程群建设的目标。多维交互效应，就是基于建构主义和社会互动理论，采用学生与内容互动、生生互动、师生互动和人机互动等多维交互形式，掌控教学节奏，提高学生认知参与度，增加合作学习的互惠程度。跨域协作效应，就是不同地域、不同时间、不同专业和不同院校的教师通过虚拟教研室跨域协作、取长补短，提高在线课程建设的速度和质量。体系倍增效应，就是通过顶层优化设计，构建相互联系、相互支撑的电磁频谱管理在线课程群，形成整体效能的倍增和涌现效应。电磁频谱管理在线课程群，突出协作精神浸润、先进典型感召，以先进理论武装人，以战斗精神塑造人，以先进典型影响人，实现课程群协同育人[4-5]。为实现战教深度耦合，通过部队岗位需求实地调研，学生需求线上问卷调查，部队演训成果进线上课堂，院校教研成果线上服务部队，以及院校部队基于线上课程联审、联教、联训、联研和联考等方式，解决电磁频谱管理课程挑战度不够、耦合电磁频谱管理不紧、服务用频部队产品不实等问题。

（二）  基于知识图谱构建电磁频谱管理课程群内容体系

虚拟教研室课程组按照专业知识认知规律和能力生成规律，着眼凸显协同效应，根据知识点和能力点的内在联系进行关联聚合，让知识贯穿于各个业务工作场景，根据学生在不同业务工作中的场景推送合适的知识，基于知识目录、索引、标签和关键词等分类功能，将电磁频谱管理知识，科学、合理、直观、形象地展示给需要的学生。通过知识图谱，学生能够对电磁频谱管理在线课程群内部所有文档进行准确的全文搜索、关联搜索、语义搜索，能够对所关注的知识进行订阅、收藏、评论和点赞，提升电磁频谱管理在线课程的协同互动性，通过知识社区、知识协作、知识问答等，让学生在方便的时间、方便的地点、以方便的方式交流心得体会，互助协作学习。虚拟教研室一体设计电磁频谱管理知识图谱和能力素质模型，构建体现“强基础、精业务、重应用”的在线课程，在各知识点之间，知识点与能力素质模型之间建立关联照应关系，形成衔接一体的电磁频谱管理课程群知识图谱（图1），助力电磁频谱管理课程形成清晰的知识路径和明了的能力素质培养路径。

（三）  综合施策丰富电磁频谱管理课程群教学资源

虚拟教研室课程组针对数字化教学资源匮乏、教学资源种类不丰富、部分资源实效性不强、AR等前沿热点资源手段少的四个痛点，综合调动各方资源有针对性地解决问题。发挥军地院校电磁频谱管理教学资源的不同优长建设课程群教学资源（图2）；发挥地方院校研究所基础研究厚实，电磁场与电磁波、电磁兼容等电磁学基础课程内容丰富，电磁兼容实验室设施先进及设备齐全的优势；发挥军队院校军事电磁频谱管理应用研究成果丰富，战争行动和非战争军事行动电磁频谱管理理论研究体系性强、训练平台实战化程度高等优势，统筹军地资源为电磁频谱管理在线课程群提供理论、技术和手段支撑，使电磁频谱管理在线课程群在建设过程中能够根据需要调动、使用军地优势资源，充分体现电磁频谱管理课程建设的一流水平。统筹中国大学慕课、军事职业教育平台、学堂在线、好大学在线和超星尔雅等多平台，综合应用文本、图片、视频和动画等多维度教学资源，精选《电磁频谱资源管理》《频谱管理与频谱监测》等优质教材、电磁频谱管理发展历史图片、重大任务电磁频谱管控视频及电磁弹射基本原理等优质电子信息资源[6-7]以及精选电磁兼容分析、电磁态势分析等优质软件、工具资源，建设虚拟仿真实验平台资源，重点解决电磁频谱管理课程群教学资源“量”和“质”两方面的问题，全方位提高电磁频谱管理课程群教学资源质量。

三  结论

电磁频谱管理在线课程群聚焦高素质、专业化电磁频谱管理人才培养使命任务，一体设计了电磁频谱管理在线课程体系，深化了教学内容改革，创新了在线课程教学模式，构建了基于电子科学课程群虚拟教研室的电磁频谱管理在线课程群协同共育教学体系，有效支撑了电子科学课程群虚拟教研室全面建设，提高了电磁频谱管理在线课程群育人能力。