鄧兵 黃勇 金丹 張財(cái)生

摘? 要：立德樹人是教育的根本任務(wù)，每門課、每位教師都有育人的職責(zé)和使命。雷達(dá)防御原理作為一門思想政治教育隱性課程，引入思政元素，并不是要增設(shè)內(nèi)容或新的活動，而是將相關(guān)的思想政治教育融入授課環(huán)節(jié)，與顯性課程同向同行，構(gòu)建全課程育人格局。該文對雷達(dá)防御原理的課程思政可行性作簡要分析，并結(jié)合自然辨證性思想探討該課程的思政引入元素，可為專業(yè)課程思政提供參考，開拓思路。

關(guān)鍵詞：課程思政;雷達(dá)防御;自然辯證法;對立統(tǒng)一;思政元素

中圖分類號：G641? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）08-0193-04

Abstract： As the fundamental task of education， every course and every teacher has the responsibility and mission of educating people. As a hidden course of ideological and political education， "Radar Defense Principle" introduces ideological and political elements， not to add content or new activities， but to integrate relevant ideological and political education into the teaching link， go in the same direction as the explicit course， and build the pattern of education of the whole course. This Paper makes a brief analysis of the ideological and political feasibility of the course "Radar Defense Principle"， and discusses the ideological and political elements of the course in combination with the natural dialectic thought， which can provide a reference for the professional course of ideological and political thinking and open up new ideas.

Keywords： curriculum ideology and politics; Radar Defense; dialectics of nature; unity of opposites; ideological and political elements

2014年，習(xí)近平總書記在第二十三次全國高等學(xué)校黨的建設(shè)工作會議上強(qiáng)調(diào)，“辦好中國特色社會主義大學(xué)，要堅(jiān)持立德樹人，把培育和踐行社會主義核心價(jià)值觀融入教書育人全過程”。2016年，習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上再次強(qiáng)調(diào)，“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，思想政治理論課要堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng)……使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[1]。在這一背景下，上海市各高校探索將馬克思主義理論貫穿教學(xué)和研究的全過程，挖掘各類課程的思想政治教育資源。2017年6月，教育部召開了高校思想政治理論課教學(xué)質(zhì)量年上海調(diào)研片會暨高校課程思政現(xiàn)場推進(jìn)會，大會肯定了上海課程思政改革的樣板效應(yīng)，并提出制定專業(yè)課育人教學(xué)規(guī)范和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，編制課程教學(xué)指南，推廣試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。從2017年下半年開始，課程思政開始在全國更大范圍內(nèi)推廣和踐行。課程思政的理念雖然近幾年才正式提出，但黨中央一直高度重視對學(xué)生的思想政治教育，并經(jīng)歷了從政治與思想教育、學(xué)科德育到課程思政的發(fā)展階段。課程思政就是將高校思想政治教育融入課程教學(xué)的各環(huán)節(jié)、各方面，實(shí)現(xiàn)立德樹人、潤物無聲?？砂迅咝Ｋ姓n程劃分為思想政治教育顯性課程和隱性課程，強(qiáng)化顯性思政，細(xì)化隱性思政，構(gòu)建全課程育人格局[2]。雷達(dá)防御原理作為一門專業(yè)課程，技術(shù)性強(qiáng)，屬于隱性課程范疇，因此，在課程思政方面應(yīng)該發(fā)揮深化和拓展作用，在知識傳授中強(qiáng)調(diào)價(jià)值引領(lǐng)。

一? 雷達(dá)防御原理課程思政的可行性

2017年12月，教育部印發(fā)的《高校思想政治工作質(zhì)量提升工程實(shí)施綱要》中指出，要構(gòu)建課程育人體系，推動以課堂思政為目標(biāo)的課堂教學(xué)改革，梳理各門專業(yè)課所蘊(yùn)含的思想政治教育元素和所承載的教育功能，融入課堂教學(xué)各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)思想政治教育與知識體系教育的有機(jī)統(tǒng)一。這也為專業(yè)課如何進(jìn)行課程思政指明了方向。

雷達(dá)防御原理課程教學(xué)的目標(biāo)之一就是要培塑學(xué)生探究精神、創(chuàng)新精神和科學(xué)素養(yǎng)，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，而科學(xué)發(fā)展總是量變和質(zhì)變、積累和革命的辯證統(tǒng)一。雷達(dá)就是無線電理論研究和應(yīng)用領(lǐng)域眾多成果積累的產(chǎn)物。1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁現(xiàn)象;之后，法拉第建立起電與磁的關(guān)系;1865年，麥克斯韋爾從理論上預(yù)言了電磁波的存在;1887年，赫茲實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，并發(fā)現(xiàn)電磁波在傳播過程中會被反射，這也正是雷達(dá)的工作原理。1904年，候斯美爾發(fā)明了利用無線電回波進(jìn)行探測的裝置，用于海上船舶防撞。1935年，沃森瓦特發(fā)明了第一臺實(shí)用雷達(dá)，用于對空預(yù)警探測。雷達(dá)從理論到實(shí)物的發(fā)展歷程就充分體現(xiàn)了自然辯證法的量變質(zhì)變規(guī)律。伴隨著雷達(dá)的誕生而來的就是破壞雷達(dá)正常工作效能發(fā)揮的研究與實(shí)踐。1943年，英國在轟炸德國漢堡時(shí)首次投放金屬箔條，驗(yàn)證了無源干擾有效性;1944年，盟軍在諾曼底登陸戰(zhàn)役中，綜合運(yùn)用了機(jī)載、艦載、地基等多種平臺的有源/無源的壓制/欺騙干擾，對戰(zhàn)役的勝利起到了關(guān)鍵性的作用。當(dāng)然，有矛就有盾。1938年，英國就在干擾試驗(yàn)中采用了改換雷達(dá)工作頻率的防御措施。第四次中東戰(zhàn)爭初期，埃及采用SAM-6等新型導(dǎo)彈，其炮瞄雷達(dá)頻率超出了以色列偵察裝備的頻率范圍，使得以色列無法對埃及的防空導(dǎo)彈系統(tǒng)采取有效的對抗措施，造成戰(zhàn)爭初期以色列飛機(jī)損失巨大[3]。但是，隨著埃及新型防空武器的輻射信息和相關(guān)參數(shù)被以色列偵察而暴露，又沒有做出相應(yīng)的改進(jìn)和調(diào)整，從而導(dǎo)致戰(zhàn)場主動權(quán)的喪失和最終的戰(zhàn)爭失敗?？梢?，雷達(dá)的偵察與反偵察、干擾與反干擾、摧毀與反摧毀推動著雷達(dá)系統(tǒng)性能的螺旋式上升，這也體現(xiàn)了自然辯證法的否定之否定規(guī)律。雷達(dá)防御原理課程講述的就是基于雷達(dá)這一信息平臺的攻防對抗知識，包含有很多強(qiáng)對抗條件下的雷達(dá)對抗與反對抗原理和技術(shù)，既反映了信息科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，也能體現(xiàn)攻防雙方的對抗博弈。這些內(nèi)容都為前述教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和課程思政的設(shè)計(jì)提供了著眼點(diǎn)。

二? 自然辨證性思想起源及其在中國的發(fā)展

自然辯證法，是馬克思主義的自然觀和自然科學(xué)觀的反映，體現(xiàn)了馬克思主義哲學(xué)的世界觀、認(rèn)識論、方法論的統(tǒng)一，是馬克思主義哲學(xué)的一個(gè)組成部分。馬克思主義的自然辯證法是在19世紀(jì)自然科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上建立起來的，始于19世紀(jì)40年代。恩格斯把自然科學(xué)所揭示的自然界的辯證法同自然科學(xué)認(rèn)識發(fā)展和研究方法的辯證法聯(lián)系起來研究，指出辯證法是唯一的、最高度地適合于自然觀的這一發(fā)展階段的思維方法。馬克思論述了自然科學(xué)和技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)和現(xiàn)代社會中的作用。

在中國，自然辯證法隨著恩格斯《自然辯證法》中譯本于1929年的出版而逐漸傳播開來。毛澤東同志的哲學(xué)著作《實(shí)踐論》和《矛盾論》在中國的自然辯證法研究中發(fā)揮了重要作用?！睹苷摗分赋鍪挛锏拿芊▌t，對立統(tǒng)一的法則，是唯物辯證法最根本的法則?！秾?shí)踐論》論述了實(shí)踐與認(rèn)識的關(guān)系，指出真理的標(biāo)準(zhǔn)只能是社會實(shí)踐。改革開放以來，我們黨對社會主義現(xiàn)代化建設(shè)規(guī)律的認(rèn)識進(jìn)一步深化，在黨的十七屆三中全會明確地提出了科學(xué)發(fā)展觀。在黨的第十九次全國代表大會上將習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會主義思想寫入了黨章，該思想是馬克思主義中國化最新成果，是全黨全國人民為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而奮斗的行動指南，必須長期堅(jiān)持并不斷發(fā)展。

三? 自然辨證性思想體現(xiàn)

自然辯證性思想體現(xiàn)為三大規(guī)律，即對立統(tǒng)一規(guī)律、否定之否定規(guī)律和量變質(zhì)變規(guī)律。對立統(tǒng)一規(guī)律亦稱矛盾規(guī)律，任何領(lǐng)域、任何事物內(nèi)部以及事物之間都包含著矛盾。事物發(fā)展的根本原因就在于事物內(nèi)部的矛盾性。事物的性質(zhì)主要是由取得支配地位的矛盾主要方面決定。矛盾雙方的統(tǒng)一與斗爭，推動著事物的運(yùn)動、變化和發(fā)展。否定之否定規(guī)律揭示了事物發(fā)展的前進(jìn)性與曲折性的統(tǒng)一，表明了事物的發(fā)展不是直線式前進(jìn)而是螺旋式上升的。其整個(gè)發(fā)展過程就是該規(guī)律的本質(zhì)體現(xiàn)，經(jīng)歷了肯定（A）、否定（B）、否定之否定（新現(xiàn)象，非A非B）的過程。量變質(zhì)變規(guī)律揭示了事物因矛盾引起的發(fā)展過程和主要矛盾發(fā)生變化的特點(diǎn)。量變是質(zhì)變的必然準(zhǔn)備，質(zhì)變是量變的必然結(jié)果。“千里之堤潰于蟻穴”就是該規(guī)律的一種體現(xiàn)。對立統(tǒng)一規(guī)律揭示了事物客觀存在的特點(diǎn)，否定之否定規(guī)律解釋了矛盾運(yùn)動過程的特點(diǎn)，量變質(zhì)變規(guī)律揭示了事物發(fā)展變化形式上的特點(diǎn)。

四? 雷達(dá)防御中的自然辨證性思想體現(xiàn)

自然辯證法的發(fā)展同自然科學(xué)的發(fā)展緊密聯(lián)系。自然界本身的辯證法是通過自然科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展日益被揭示出來的，兩個(gè)方面的研究密切相聯(lián)，不可分割。20世紀(jì)自然科學(xué)的突飛猛進(jìn)，極大地?cái)U(kuò)大和加深了人類對自然界的認(rèn)識，也更加證明了自然辯證法的科學(xué)性。雷達(dá)作為一種全天候預(yù)警探測手段，誕生于第二次世界大戰(zhàn)，其后更是發(fā)展成為現(xiàn)代軍事信息系統(tǒng)核心。因此，在雷達(dá)防御原理的課程教學(xué)中不可避免地會碰到自然辯證法中對立統(tǒng)一規(guī)律、否定之否定規(guī)律的體現(xiàn)。

（一）? 距離分辨力和最大作用距離間的矛盾

雷達(dá)是英文單詞“Radar”的音譯，而“Radar”源于英文“radio detection and ranging”的縮寫，意思就是“無線電探測和測距”?？梢姡瑴y距是雷達(dá)的最初功能，也是基本功能。測距方面最重要的兩個(gè)指標(biāo)就是距離分辨力和最大作用距離。

距離分辨力ΔR是指同一方向上兩個(gè)大小相等的點(diǎn)目標(biāo)之間的最小可區(qū)分距離，其計(jì)算公式可簡寫為[4]

ΔR=c·τ/2，

式中：c表示光速，τ表示脈沖的時(shí)域?qū)挾?。要提高距離分辨力往往需要減小脈沖寬度τ。但是減小脈沖寬度τ又會造成發(fā)射信號能量Et（Et=Pt×τ，Pt表示發(fā)射功率）的降低，從而導(dǎo)致最大作用距離Rmax的減小

，

式中：k為玻爾茲曼常數(shù)，T0表示標(biāo)準(zhǔn)室溫，F(xiàn)n表示接收機(jī)噪聲系數(shù)，D0表示表示檢測因子，CB表示帶寬校正因子，L表示損失系數(shù)。從上式可以看出，最大作用距離與發(fā)射信號能量成正比;而在發(fā)射功率不變的條件下，發(fā)射信號能量與發(fā)射脈沖的持續(xù)時(shí)長（即脈沖寬度τ）有關(guān)，且隨著發(fā)射脈沖寬度τ的增大而增大。也就是說，為了提升發(fā)射信號能量，又需要采用大的脈沖寬度。

由此可見，僅通過調(diào)節(jié)時(shí)域參數(shù)（發(fā)射脈沖寬度τ）是無法做到同時(shí)提升距離分辨力和最大作用距離。不過，我們也知道信號的時(shí)域和頻域參數(shù)是能夠相互影響的。時(shí)域脈寬越寬，則頻域帶寬越窄，反之亦然。既然我們希望通過發(fā)射較大脈寬的信號來提升最大作用距離，那么能否在保持發(fā)射信號是寬脈沖條件下，通過增加頻域帶寬，來得到窄脈寬的高距離分辨力效果呢？答案是肯定的，這也就是脈沖壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)。脈沖壓縮體制的雷達(dá)對發(fā)射脈沖采用大的時(shí)域脈寬以保證最大作用距離，而在接收回波信號時(shí)，通過匹配濾波處理，能夠?qū)r(shí)域?qū)捗}沖“壓縮”成時(shí)域窄脈沖來解決上述矛盾。同時(shí)，該技術(shù)也在一定程度上提升了雷達(dá)的反壓制干擾和抗偵察截獲能力。

（二）? 天線波束設(shè)計(jì)使用中搜索能力和測角性能的矛盾

天線方向圖是天線對不同角度入射/輻射信號的增益響應(yīng)，也就是對不同角度入射/輻射信號的放大倍數(shù)。方向圖中一般包含有主瓣（主波束）和副瓣，相應(yīng)的天線參數(shù)有：主瓣寬度θ、主瓣增益Gm、副瓣增益Gs等。主瓣是天線能量最集中的區(qū)域，也是天線期望的工作區(qū)域，而副瓣往往是天線不需要的工作區(qū)域。主瓣寬度θ就是對天線主瓣在空間分布上的度量，一般用主瓣增益在空間分布上從最大值衰減3 dB所覆蓋的角度來表示，也稱為3 dB寬度。根據(jù)主瓣形狀，又可區(qū)分為扇形波束、針狀波束等[4]。

不同形狀的波束對主瓣寬度的要求也不一樣，使用特點(diǎn)也完全不一樣。扇形波束的水平面和垂直面內(nèi)的主瓣寬度有較大差別，采用的空間掃描方式一般為圓周掃描或扇掃。當(dāng)需要在水平面觀測目標(biāo)，則主瓣在垂直面內(nèi)寬度很寬，水平面內(nèi)很窄，保證方位角有較高的測角精度和分辨力，同時(shí)保證監(jiān)視較大的仰角空域。此時(shí)，天線主瓣在水平面內(nèi)作360°圓周運(yùn)動。若需要對某一區(qū)域仔細(xì)觀察，則在所需方位角范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，即扇掃。如果天線是用于測高雷達(dá)，則正相反，主瓣在垂直面內(nèi)寬度很窄，水平面內(nèi)很寬。工作時(shí)，主瓣在水平面內(nèi)做緩慢圓周運(yùn)動，同時(shí)在一定的仰角范圍內(nèi)作快速扇掃。而針狀波束的水平面和垂直面寬度都很窄，能夠同時(shí)測量目標(biāo)的距離、方位和俯仰角，且方位和俯仰的分辨力和精度都較高，但是由于其主瓣寬度小、波束窄，掃描完一定空域所需的時(shí)間較長，也就是雷達(dá)的搜索能力較差。

（三）? 空域?qū)怪刑炀€窄主瓣和低副瓣的矛盾

窄主瓣就是小的主瓣寬度，低副瓣就是小的副瓣增益。從上小節(jié)內(nèi)容可以知道：當(dāng)需要高精度的角度分辨時(shí)，往往需要減小主瓣寬度θ。而主瓣寬度的減小還會具備如下優(yōu)勢[5]。①能夠增大雷達(dá)的自衛(wèi)距離尤其是在對抗分布式多干擾源的情況。這是因?yàn)殡S著主瓣寬度的減小，主瓣變窄，分布式多干擾源由于其空間分布的分散導(dǎo)致其通過雷達(dá)天線主瓣進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī)的能量會減小。也就是說，這種情況下雷達(dá)接收能夠得到更大的信干比，從而增大其自衛(wèi)距離。②提高雷達(dá)的角分辨力，增強(qiáng)雷達(dá)的抗截獲能力。這是因?yàn)檎靼晔沟美走_(dá)輻射能量在空間分布上相對集中，會造成對方偵察接收天線波束在空間上與雷達(dá)發(fā)射主瓣相重合的概率降低，從而減小雷達(dá)信號的被截獲概率。從以上分析可以看出，在窄主瓣條件下，為保證偵察截獲概率不降低，偵察方往往就需要考慮從雷達(dá)的副瓣輻射信號入手進(jìn)行截獲，因此，減小副瓣增益G，也就是降低雷達(dá)天線副瓣的輻射信號能量，則可以在對方偵察天線截獲雷達(dá)副瓣輻射信號時(shí)，降低偵察天線截獲的副瓣信號能量，減小偵察截獲成功率，從而提高雷達(dá)的反偵察能力，也通過減小其可能獲得的雷達(dá)先驗(yàn)信息，為對方采取匹配的干擾方式制造困難。因此，從天線波束設(shè)計(jì)上希望能夠得到窄主瓣和低副瓣的天線方向圖。但是對于多陣元陣列來說，往往壓低副瓣增益就會造成主瓣寬度的展寬。因此，在雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須折中確定這兩個(gè)參數(shù)值，尋求雷達(dá)系統(tǒng)的整體性能保證。

（四）? 最大不模糊徑向速度和最大不模糊距離間的矛盾

雷達(dá)測速是利用的電磁波多普勒效應(yīng)，即雷達(dá)發(fā)射信號頻率與運(yùn)動目標(biāo)的反射回波頻率相差一個(gè)多普勒頻移fD

fD=2v/λ，

式中：λ表示波長，v表示目標(biāo)相對雷達(dá)的徑向速度。對于既能測速又能測距的相參脈沖雷達(dá)，原則上的最大不模糊徑向速度vmax應(yīng)為[6]

vmax=±λ·fPRF/4，

式中：正負(fù)號分別表示速度方向是相向還是背向，fPRF表示脈沖重復(fù)頻率。所謂最大不模糊徑向速度就是說只要目標(biāo)相對雷達(dá)的徑向速度不超過vmax，則利用多普勒效應(yīng)測量得到的徑向速度具有唯一性，反之，就會存在多值可能，這時(shí)測量得到的目標(biāo)徑向速度不唯一。從上式可以看出，最大不模糊徑向速度的絕對值與脈沖重復(fù)頻率成正比。

類似地，最大不模糊距離Rmax是指目標(biāo)距離雷達(dá)不超過Rmax時(shí)，雷達(dá)測量得到的目標(biāo)距離是唯一的，反之，則不唯一。最大不模糊距離Rmax的表達(dá)式如下

Rmax=。

從上式可以看出，最大不模糊距離與脈沖重復(fù)頻率成反比。綜合上兩式，可以得到

vmax Rmax=±。

可以看出，對于給定波長，最大不模糊徑向速度和最大不模糊距離的乘積是定值。因此，通過增大脈沖重復(fù)頻率來提高最大不模糊徑向速度則將減小最大不模糊距離，反之亦然。

（五）? 反隱身的米波雷達(dá)

米波雷達(dá)，其頻段30～300 MHz，波長為1～10 m，屬于長波雷達(dá)。第一部實(shí)用雷達(dá)——英國的“本土鏈”對空警戒雷達(dá)所用的頻率就是22～28 MHz，極為靠近米波頻段。到了20世紀(jì)50年代，米波雷達(dá)已經(jīng)成為各國防空網(wǎng)的主流雷達(dá)。但是隨著技術(shù)的進(jìn)步和對測量精度的需求提高，米波雷達(dá)由于探測精度和分辨率不高，一度淪為簡單和落后雷達(dá)的代名詞不受重視，20世紀(jì)90年代在大多數(shù)國家只是作為補(bǔ)充的探測手段。與之形成鮮明對比的是以分米波和厘米波為代表的微波雷達(dá)，因?yàn)槠溆兄浅：玫木珳?zhǔn)度，而且體積小、不容易受到地面的干擾，因而成為了雷達(dá)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。不過也正因?yàn)槠渲髁鞯匚唬噪[身技術(shù)都有針對性地對抗微波雷達(dá)探測，反而使得米波雷達(dá)成為了現(xiàn)有隱身技術(shù)的盲點(diǎn)[7]。1999年，一架美軍F-117隱身飛機(jī)被南聯(lián)盟的P18防空預(yù)警雷達(dá)成功鎖定并擊落，而P18雷達(dá)就是車載米波雷達(dá)。這一戰(zhàn)果使得米波雷達(dá)因其反隱身特性而重新獲得了重視。我國于2012年定型生產(chǎn)了“反隱身米波雷達(dá)”，并在2013年探測到美軍F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)。米波雷達(dá)發(fā)展歷程的起起伏伏體現(xiàn)了否定之否定規(guī)律。

五? 結(jié)束語

課程思政作為立德樹人這一教育根本任務(wù)在每門課程上的具體體現(xiàn)，已在全國高校得到了廣泛的探索和實(shí)踐。本文首先分析了雷達(dá)防御原理開展課程思政的可行性，發(fā)現(xiàn)該門專業(yè)課進(jìn)行課程思政的切入點(diǎn)可以是自然辯證性思想。然后，在自然辯證性思想的簡要闡述基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了雷達(dá)防御原理進(jìn)行課程思政的若干具體內(nèi)容元素，為建立雷達(dá)防御原理課程的完整思政體系奠定了基礎(chǔ)。

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基金項(xiàng)目：2019年山東省高等學(xué)校青創(chuàng)科技支持計(jì)劃“MIMO陣列雷達(dá)多維信號處理關(guān)鍵技術(shù)研究”（2019KJN026）

第一作者簡介：鄧兵（1975-），男，漢族，湖南衡陽人，博士，副教授。研究方向?yàn)槔走_(dá)防御原理教學(xué)、非平穩(wěn)信號處理。