本课程是基于天问启明平台、依托天问可视化设计器打造的全学段、阶梯式、可创新的无线通信贯穿式实践课程，覆盖本科大一至研究生全学习阶段，衔接基础入门、原理解析、安全攻防、创新研发四大核心学习层级，打破传统通信实验课程碎片化、理论化、同质化的痛点。课程依托真实电磁环境信号资源，搭配即时可视化交互反馈、标准化验证考核、开放式自定义实验能力，构建“循序渐进、学以致用、自主创新”的闭环实践教学体系，可适配日常课堂教学、实训实操、课程考核、学科竞赛、毕业设计等多类教学场景。
一、课程核心特色
本课程突破传统通信实验“重理论、轻实操、无创新”的局限，以贯穿式分层教学、真实化场景实操、可视化即时教学、开放式创新赋能为核心特色，形成从基础认知、专业深耕、安全应用到自主创新的全链条人才培养体系。
（1）全学段贯穿式培养 覆盖本科大一至研究生全学习阶段，衔接基础入门、原理解析、安全攻防、创新研发四大层级，四大层级实验相互衔接、层层递进，形成完整的无线通信知识与能力培养体系。
（2）真实电磁环境实操 依托真实电磁环境信号资源，让学生在真实信号场景中开展实验，告别“仿真即全部”的局限，提升工程实战能力。
（3）可视化即时教学 依托天问可视化设计器提供即时可视化交互反馈，将抽象的无线通信原理转化为直观的听觉、视觉体验，有效消除专业学习门槛。
（4）标准化验证考核 内置标准化验证考核机制，支持课程考核与能力评估，保障教学质量可量化、可追踪。
（5）开放式自主创新 提供开放式自定义实验能力，支持学生自主设计实验方案、搭建通信系统，全面赋能高阶创新人才培养。
二、课程配置
课程采用“平台支撑 + 软件适配 + 硬件保障 + 案例赋能”的一体化配置，兼顾稳定、专业与灵活，具体如下：
（1）核心平台 天问启明平台——提供真实电磁环境信号采集与处理的算力底座，保障全学段实验稳定流畅运行。
（2）核心软件 天问可视化设计器——图形化、可重构的实验设计工具，支持即时可视化交互反馈与开放式自定义实验。
（3）硬件保障 配套射频收发与测向设备，支撑课堂集中教学、分组实训及野外/远程接入等多场景实操。
（4）案例资源 17 项贯穿式实验案例库，覆盖入门体验、信号解析、协议与安全、创新实践四大层级，直接对接教学与科研场景。
课程体系层级概览：
三、课程体系与核心实验
课程采用贯穿式模块化设计，四大层级实验相互衔接、层层递进，共包含 17 项核心实验，具体如下：
L1 入门体验层（大一、大二）
聚焦零基础认知启蒙，以趣味化、轻量化实验为主，通过 FM 收音机、对讲机通联、频谱巡游、遥控器抓码等实操，帮助学生快速认知频率调制、频谱特征、无线编码、基础通信模式等核心入门知识点，搭建专业基础认知框架。
· FM收音机：认知频率调制，通过直观听觉反馈体验调频广播接收。
· 对讲机通联：体验基础通信模式与对讲机通联原理。
· 频谱巡游：认知频谱特征，观测周围无线信号频谱分布。
· 遥控器抓码：认知无线编码，抓取并解析遥控器无线信号。
L2 信号解析层（大三）
聚焦专业原理深化，侧重真实信号的解析与应用，通过 ADS-B 航班追踪、AIS 船舶监控、气象卫星图像接收、FM 微广播电台等实战，让学生深入学习航空、海事、卫星、短距离蓝牙等主流无线通信协议，掌握数据校验、信道广播、信号解析等核心专业技能，实现从“认知信号”到“读懂信号”的能力升级。
· ADS-B航班追踪：学习航空协议，实时追踪航班广播信号。
· AIS船舶监控：学习海事协议，监控船舶自动识别系统信号。
· 气象卫星图像接收：接收气象卫星下行信号，解析云图图像。
· FM微广播电台：搭建简易 FM 广播，实践信道广播与调制。
L3 协议与安全层（大四、研究生）
聚焦通信安全与工程应用，侧重协议落地、安全攻防与信号定位，涵盖 Remote ID 接收、信号重放实验、GPS 原理实验、频谱测向等高阶实验，贴合行业国标与网络安全、无线对抗等前沿应用场景，帮助学生掌握通信协议安全机制、信号攻防原理、协同定位技术，适配高年级专业实训、科研基础能力培养需求。
· Remote ID接收：识别无人机远程识别信号，对接低空安全场景。
· 信号重放实验：开展信号重放攻击，理解通信安全机制。
· GPS原理实验：解析 GPS 定位原理，掌握卫星定位技术。
· 频谱测向：运用协同定位技术实现信号测向定位。
L4 创新实践层（毕业设计、学科竞赛）
聚焦自主研发与创新落地，完全开放实验设计权限，支持学生自主完成自定义协议通信、无人机链路分析、频谱态势感知组网、蓝牙设备发现、简易雷达实验等创新项目，鼓励学生突破固有实验框架，自主设计实验方案、搭建通信系统、输出专业分析报告与实物成果，全面赋能高阶创新人才培养。
· 自定义协议通信：自主设计通信协议并完成收发验证。
· 无人机链路分析：分析无人机通信链路特性。
· 频谱态势感知组网：构建频谱态势感知网络。
· 蓝牙设备发现：发现并解析蓝牙设备信号。
· 简易雷达实验：自主搭建简易雷达，输出实物成果。
四、教学应用场景
课程构建的闭环实践教学体系，可灵活适配多类教学与科研场景：
· 日常课堂教学：阶梯式实验支撑理论课同步实操，化抽象为直观。
· 实训实操：分组实训与集中教学，规模化提升学生工程动手能力。
· 课程考核：标准化验证考核机制，实现教学质量量化与可追溯。
· 学科竞赛：L4 创新实践层支撑学生竞赛项目与作品孵化。
· 毕业设计：开放式自定义实验赋能高阶课题与实物成果产出。
· 科研入门：真实信号资源与可重构设计器，支撑本科生科研基础训练。
五、配套服务与实施保障
（1）软硬件一体化交付 提供天问启明平台、天问可视化设计器、射频硬件与 17 项实验案例库的整体交付，开箱即用。
（2）师资培训与教材支持 配套师资培训、实验指导书与教学大纲，降低教师备课与实验准备工作量。
（3）案例库持续更新 结合行业前沿与国标演进，持续迭代实验案例，保持课程先进性与时效性。
（4）技术支撑与运维保障 提供专业的技术支持与运维响应，保障平台、软件、硬件长期稳定运行。
六、客户价值
本课程既满足高校通信工程、电子信息、物联网等专业常态化教学实训需求，又能支撑学生科创竞赛、毕业设计、科研入门等个性化发展需求，助力学生构建扎实的无线通信专业能力，培养具备工程实操能力、安全防护思维、自主创新能力的复合型电子信息人才。
突破传统局限： 破解碎片化、理论化、同质化痛点，实现“学以致用”。
全链条培养： 基础认知 → 专业深耕 → 安全应用 → 自主创新的一体化能力跃迁。
多场景适配： 一套课程覆盖教学、实训、考核、竞赛、毕设、科研全场景。
国产自主可控： 基于天问平台与可视化设计器，支撑自主可控教学科研体系建设。
