حلول أنظمة مبادئ الرادار والاتصالات

أولاً: الوظائف الرئيسية

（1）يوفر منصة تجريبية موحدة لتدريس مقررات الرادار والاتصالات في التخصصات الإلكترونية والاتصالية والمعلوماتية.

（2）يُقدِّم منصة مفتوحة لتصميم الابتكارات من قِبل الطلاب أو للأبحاث الأكاديمية، ويمكنه دعم بناء نماذج أولية لأنظمة الاتصالات والرادارات الشائعة، كما يدعم التحقق من الخوارزميات الجديدة.

（3）تتميَّز المنصة بإمكانية إعادة التكوين وتحديثها، ويمكن توسيع نطاق استخدامها ليشمل مقررات دراسية أخرى، كما تدعم التدريس التجريبي الافتراضي عن بُعد.

ثانياً: الأهداف العامة

（1）وبالارتباط مع أهداف تطوير التخصص وهيكل المقررات الدراسية، يتم إنشاء مختبر دراسي شامل متعدد المستويات يغطي المحتوى التجريبي لمقررات مثل «مبادئ الاتصالات» و«مبادئ الرادار» و«الحرب الإلكترونية»، ويتميز بالقابلية للتحديث لتلبية متطلبات التجارب التعليمية للمقررات الجديدة خلال السنوات الثلاث إلى الخمس القادمة.

（2）ويستهدف بناء المختبر أهداف تطوير الكوادر البشرية القائمة على «التعمق في الأساسيات واتساع نطاق المهارات»، حيث يدمج بين التجارب التحققية الأساسية، والتجارب التصميمية المتكاملة، والتجارب البحثية الابتكارية، لتشكيل هيكل مُرتَّب لمحتوى التدريس التجريبي. وتُعرض النظريات والمبادئ ذات الصلة في المقررات الدراسية على شكل مخططات انسيابية مرئية، مما يحقِّق مبدأ «إمكانية التحقق من المبادئ»، ويساعد الطلاب على فهم نظريات ومبادئ الرادار ومعالجة إشاراته بشكل عميق ومنهجي.

（3）ويوفِّر بناء المختبر قاعدة ابتكارية للطلاب للمشاركة في المسابقات الإلكترونية، والتصاميم الابتكارية، والمشاريع الدراسية، ومشاريع التخرُّج.

（4）كما يوفِّر بناء المختبر منصة بحثية مفتوحة عالية المستوى لأعضاء هيئة التدريس.

ثالثاً: تكوين النظام

يتضمَّن النظام ما يلي:

（1）20 جهاز إرسال واستقبال لاسلكي؛

（2）20 حاسوب مكتبي؛

（3）خادم محاكاة الإشارات ومكوناته (مجموعة واحدة)؛

（4）جهاز تبديل الإشارات (مجموعة واحدة)؛

（5）شاشة عرض LCD (مجموعة واحدة)؛

（6）برنامج نظام التدريس التجريبي (مجموعة واحدة)؛

（7）مكتبة حالات تجريبية مع دليل تجارب مُرفق لكل حالة (مجموعة واحدة).

ويوضح الشكل التالي هيكل النظام:

وتتصل كلٌّ من الحواسيب العشرين بأحد أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكي العشرين لتكوين 20 محطة طالب. ويمكن لكل محطة طالب إجراء التجارب بشكل مستقل، أو التعاون مع المحطات الأخرى لتنفيذ تجارب استقبال وإرسال الإشارات، وكذلك تجارب التشويش والمقاومة ضد التشويش. ويُستخدم خادم محاكاة الإشارات كمحطة للمدرِّس، وهو مسؤول عن إدارة المستخدمين وإدارة مكتبة الحالات التجريبية، ويتصل عبر جهاز التبديل بكل حاسوب من أجهزة محطات الطلاب، ويتيح مراقبة سير التجارب في جميع المحطات وتسجيل بياناتها. كما يتصل بشاشة العرض LCD لإدارة وتحكم وعرض المشهد التجريبي، ويتمتع أيضاً بوظيفة تشغيل التجارب الافتراضية عن بُعد.

رابعاً: المقررات الدراسية الرئيسية

ويرتبط هذا النظام ارتباطاً وثيقاً بهدف تطوير الكوادر البشرية القائم على «التعمق في الأساسيات واتساع نطاق المهارات»،ويبني نظاماً تدريسياً تجريبياً متعدد المستويات يركِّز على ثلاث مقررات رئيسية هي: «مبادئ الاتصالات» و«مبادئ الرادار» و«الحرب الإلكترونية»:

（1）ويركِّز مقرر «مبادئ الاتصالات» على التحليل المتعمق والتحقق من سلسلة نقل الإشارات الرقمية وتقنيات التعديل والتشفير؛

（2）أما مقرر «مبادئ الرادار» فيركِّز على آلية كشف الموجات الكهرومغناطيسية ومعالجة الموجات وحسابات المصفوفات، مع عرضها على شكل مخططات انسيابية مرئية، لمساعدة الطلاب على إتقان الآليات الأساسية بشكل منهجي وعميق؛

（3）أما مقرر «الحرب الإلكترونية» فيمتد ليشمل دراسة استراتيجيات الاستطلاع والتشويش والمقاومة ضد التشويش في بيئات كهرومغناطيسية معقدة، وذلك استناداً إلى المقررين السابقين.

وتتكامل هذه المقررات الثلاثة عبر نمط تجريبي يجمع بين الواقع والمحاكاة، وتدمج بشكل عضوي بين أنواع التجارب الثلاثة: التحققية الأساسية، والتصميمية المتكاملة، والبحثية الابتكارية. وبذلك لا تدعم فقط الاحتياجات الكاملة للتدريس والبحث العلمي — من بناء النماذج الأولية لأنظمة شائعة إلى التحقق الفوري من الخوارزميات الجديدة — بل توفِّر أيضاً قاعدة عملية ابتكارية للطلاب للمشاركة في المسابقات الإلكترونية ومشاريع التخرُّج، كما تقدِّم دعماً قوياً لأبحاث أعضاء هيئة التدريس في إطار منصات بحثية مفتوحة عالية المستوى.