【编者按】党的二十届三中全会对深化教育综合改革作出系统部署，首次提出“强化科技教育和人文教育协同”。南京理工大学深入学习贯彻落实全国教育大会精神，深化“强基拓新”创新人才培养模式改革，充分挖掘办学70多年形成的“兵器人”“兵器装备”“兵器档案”中蕴含的红色资源，打造“哈军工精神”国防科技创新与实践教育基地，构建国防特色通识教育课程，涵育学生的家国情怀和科技素养。为了展现具有南理工特色的通识教育课程魅力，党委宣传部推出“同上一堂课”系列报道。第二期推出《以“兵器之眼——目标探测系统”擦亮现代武器“天眼”》。
这里有达到世界领先水平，为夜间观测模式带来颠覆性变革，确保获取黑夜信息权的“星光”全彩色夜视仪；有针对某防空导弹武器系统反隐身与抗干扰需求的数字阵列雷达弹上探测设备；有适应战场复杂环境，显著提升弹药命中精度和毁伤效果的毫米波引信……
这些都离不开“兵器之眼——目标探测系统”的实际应用。“兵器之眼——目标探测系统”是获取陆海空天战场全天候、全范围战术情报最主要的手段，是实现远程打击、精确打击的必要手段，是现代高科技战争赢得胜利的关键因素。
走进南京理工大学探测实践单元的课堂，在谍战片里才能一见的探测、追踪等高科技技术手段，在这里可以让大家一探究竟。
探测实践单元以国防通识教育课的探测篇教学目标为牵引，基于微波光电暗室模拟目标复合探测场景，构建“雷达探测+光电探测”实践教学模块，协同虚拟仿真和现场实操等手段，让同学们了解目标探测、识别、跟踪等过程的基本原理，了解探测技术的发展以及南理工人在该领域取得的成就，带领同学们感受南理工人科研报国奉献精神。
现场实景教学让学生“沉浸式学”
电子工程与光电技术学院张益军老师介绍说，位于江阴校区“哈军工精神”国防科技创新与实践教育基地的探测实践单元总面积约322 m2，分为入口区、专业展区、教学区和实践区四个区域。
入口区可谓是科普区，通过电磁波的波段和频率的划分，向同学们介绍从γ射线到无线电波范围利用不同频率/波长电磁波探测目标的典型系统，讲解雷达探测和光电探测在军用和民用领域的广泛应用。
专业展区展示的是南理工电光学院科研团队在雷达探测和光电探测积累的丰富经验和取得的突出成果，依次介绍由我校自主研制的红外人体温度仪、红外图像处理专用处理芯片及机芯、孔径编码超高清红外热像仪、“星光”全彩色夜视仪、数字阵列雷达弹上探测设备、毫米波多普勒引信、C波段圆柱形两维相控阵三坐标低空监视雷达。
教学区摆放着五十余张座椅，将知识传授的场所由课堂教学转变为现场实景教学。课程授课教师经学院精心挑选，选择了一批承担过武器装备研制总师、副总师或主任设计师，长期工作在军品研制第一线的教授、副教授们担任主讲教师。
张益军老师介绍说，知课堂着重开展理论教育，通过介绍相关课程体系、知识图谱、科研成果，帮助大家理解学科与专业的内涵。通过对主动防御系统探测雷达、低轨卫星载荷智能天线技术、无线电引线、高功率激光武器、夜视成像技术的总体介绍，引申出与雷达探测、天线和引线技术方向相关的电子信息工程、通信工程、探测制导与控制技术专业、以及与光电探测技术方向相关的光电信息科学与工程、电子科学与技术专业的关联性，通过与这些系统相关的课程体系及知识图谱的介绍，让同学们在大一阶段能够形成专业类别→课程体系→工程应用的整体观念。
针对授课对象为大一新生的特点，团队科学合理设计课程教学内容，以兵器雷达和光电知识科普为主线，力求浅显易懂，例如通过与蝙蝠通过超声波回声定位进行感知的原理进行比对，利用学生现有的知识基础就可以了解雷达探测和光电探测的工作原理。
电光学院王同学说，上完这门课之后，我对学校的背景有了更深的了解，也对武器的研制有了更浓厚的兴趣。这门国防特色通识教育课程让我明白了南理工精神的内涵，也理解了“敢为人先、争创一流”的电光精神内涵，让更多同学深入了解学校的前世今生，激发了我们对科学探索的兴趣。
虚拟仿真实践让学生“沉浸式做”
如果说，在入口区和专业展区，可以让同学们“大饱眼福”。那么，进入实践区，同学们就可以“大显身手”了。在探测实感区开展的行课堂着重实践操作，通过虚拟仿真、实训实操等方式，强化同学们理论与实践的结合，深化对知识的理解、运用和创新。
张益军老师介绍说，在虚拟仿真实践环节，课程团队将最新科研成果转化成教学资源，教授同学们利用虚拟仿真手段模拟攻防场景下导弹探测、跟踪、拦截目标的动态过程及参数对动态过程的影响。该实验是仿真环境下的真实验，核心要素的逼真度高。课程还设计了许多攻防对抗的互动环节，同学们要在学习导弹和导引头知识基础上，针对平台发布的拦截任务，设计合适的系统和信号处理参数，提高了实验项目的趣味性、互动性和挑战度。
在雷达—光电复合探测实践环节，同学们利用微波光电暗室模拟目标复合探测场景，开展光电探测与跟踪，雷达探测和跟踪，以及雷达引导与夜视成像跟踪交斑的实践。通过理论讲解与实物观摩相结合的方式，学生们将深入探究雷达探测与跟踪的基本原理，亲手进行测距、测速及测角实验，直观感受雷达技术的精准与高效。
光电探测系统是一款搭载微光相机和红外相机的光电自主跟瞄夜视侦察设备，由两轴云台、微光相机、红外相机、图像处理板、伺服控制系统和人机交互上位机组成，用于实现各光学组件的俯仰和方位运动，图像采集，目标探测、识别和跟踪等功能，同学们能够了解到微光和红外夜视成像技术的工作原理，观察目标的红外热成像和微光成像特征，亲身体验夜晚环境下，对运动目标进行自主检测锁定跟踪，或者在雷达引导下实现交斑工作，锁定跟踪目标的具体过程。
暗室模拟目标复合探测场景中的1/3空间区域铺设了吸波材料，用于实现室内环境下雷达对目标的探测跟踪，场景中间区域是沙盘，缩比模拟地面森林、丘陵、湖泊、车辆等实物，远处空中是缩小的歼20战斗机模型，可以沿轨道直线飞行。通过关闭房间灯光，拉上遮阳帘可以形成暗室环境，雷达探测设备实时给出目标距离、方位及速度信息，夜视侦察设备可以清晰地拍摄画面，通过雷达—光电复合探测技术，进行夜晚无光条件下对飞机的检测识别与跟踪。通过中央大屏上的上位机软件界面，同学们可以沉浸式地观察夜晚环境下，光电和雷达对目标检测和跟踪的全过程。
计算机学院王同学说，很庆幸自己选择了这样一门理论与实践并存的有趣课程。希望今后学校多开展此类课程，让更多的同学学习、了解学校的特色。
实例教学让学生“沉浸式悟”
课程立足“孕育军工精神，增加科学素养，锤炼公共品质，拓宽知识视野”的教学目的，让同学们在学习武器系统基础知识的同时，把军工精神和红色基因贯穿于教育教学全过程，了解南理工精神和在国防现代化中做出的巨大贡献，塑造学生献身军工、报效国防的爱国情怀，培养学生的家国情怀、军工精神、战略思维、团结意识、创新能力。
课程团队充分挖掘课程教学资源，将文字、动画、声音、图像等多媒体有效组合，设计多媒体课件，包括有代表性的影视材料、照片、兵器雷达人物事迹，录制南理工典型雷达装备及讲解视频等，由专业教师讲解装备用途、性能、以及研制过程中的辛苦付出，让同学们了解新中国的雷达之路特别是走进新世纪以来一些典型雷达探测系统的建设发展及其对国防事业的重大作用和意义，体会“团结、献身、求是、创新”的校风精神。这既生动形象地反映了课程教学内容，又使课堂教学生动活泼、内容丰富，进一步调动学生兴趣，提高教学效果。
在阐述雷达系统的概念、起源和发展、历史时，通过英国沃森瓦特发明第一部军事雷达事例培养学生善于发现问题，分析问题、解决问题的能力，坚持问题导向，增强问题意识，不断提出真正解决问题的新理念新思路新办法。
通过讲解新中国雷达之路，使学生们意识到关乎家国安全命脉的国防军工只有自力更生、自主创新一条道路可走，任何依赖进口、依赖援助的思想都没有出路。中国雷达事业的发展是中国自主创新和科技发展的重要体现，激励学生强化自主创新的信心，培养学生责任意识。
能源与动力工程学院徐同学振奋地说：“我为自己加入南理工而倍感荣幸与自豪。恰逢百年变局，我们也进入一个崭新的学习阶段。南理工人肩负爱国使命，相信我们定会成为参天杉木，傲立风霜雨雪，盛开如二月兰花，谦逊质朴无私奉献，书写属于我们的青春华章。”
