中职应急救援技术专业二年级《空天地一体化应急通信组网与实战应用》教案

中职应急救援技术专业二年级《空天地一体化应急通信组网与实战应用》教案

一、课程基本信息

（一）课程名称：应急通信技术与应用/人民防空通信组网训练

（二）授课对象：中职应急救援技术专业二年级（高二下学期）

（三）课时安排：4课时（180分钟），含课间休息及设备轮换实操

（四）授课地点：人防机动指挥通信实训车场及多功能电教融合实训室

（五）教材依据：校本“岗课赛证”融通教材《人民防空与应急指挥通信技术》模块四

二、教学内容分析

本课是核心专业课《应急通信技术》的集成性、实战化综合模块。此前学生已完成光纤通信基础、短波电台原理及单兵图传设备的基本操作。本课并非单一技术的新授，而是针对“三断”（断电、断网、断路）极端条件下，如何利用多链路冗余通信手段遂行应急指挥任务的跨学科综合实训。内容涵盖卫星通信“动中通”链路建立、短波电台在复杂地形下的天馈系统架设、超短波窄带语音自组网、无人机高清图传与指挥平台融合。这是从“单一设备操作”向“体系融合运用”转变的关键节点，更是衔接后续“人防指挥部全要素演习”的【核心枢纽】。

三、学情分析

授课对象为二年级应急救援专业学生，已完成电工电子基础、网络基础及军事地形学课程。优势在于：动手欲望强，对车载装备有较高好奇心，具备基本的军事队列素养。痛点在于：【难点】学生普遍缺乏通信链路“端到端”的整体概念，易将卫星、短波、公网视为孤立系统；在强干扰背景或恶劣天候下，缺乏“首选路由失效后秒级切换备份链路”的应急思维；【高频考点】对“拉得出、用得上、连得通”中的“通”字理解往往停留在硬件通电，而非“业务通”“指挥通”的实战标准。

四、教学目标设计

（一）素质目标（课程思政）

1.在极端环境模拟下，淬炼“全时待战、随时能战”的战斗作风，深刻理解人防通信“平时服务、急时应急、战时应战”的【核心使命】。

2.建立“技术为王、精准保通”的工匠精神，将每一次线缆插接、每一次频率设定内化为肌肉记忆，杜绝通信保障中的“大概齐”思想。

（二）知识目标

1.复述卫星通信、短波通信、超短波通信、无人机图传在应急场景下的【适用边界】与【频率使用规范】。

2.解释“空天地一体化”应急通信体系中，各链路互为备份、按需聚合的拓扑逻辑。

（三）能力目标

1.硬技能：在15分钟内，小组协同完成机动指挥车动中通天线对星、短波三线天线快速架设与天调匹配、超短波数字便携站开机组网。

2.软技能：依据灾情想定，独立制定《应急通信保障路由表》，并能在主用链路受扰后，依据指挥员指令完成无间断通信倒换。

五、教学重难点与标志

（一）【重中之重】【高频考点】异构链路融合与跨系统互联互通

不仅是单一设备开机，而是将卫星链路的IP数据、短波链路的低速报文、无人机链路的HD-SDI视频在指挥平台进行汇聚分发。

（二）【特难点】复杂电磁环境下的抗干扰通信

模拟大功率高压线穿越、山区多径效应等情况下的短波盲区自救；卫星动中通在车辆连续转弯工况下的天线姿态稳定锁定。

六、教学策略与教法学法

摒弃传统的“讲-演-练”三段式，采用“实战任务驱动+跨学科问题墙”模式。

教法：实装演示与虚拟仿真互促——利用VR虚拟仿真软件先行演练“对星”流程以降低装备损耗，随后实装真通；设置“通信特情处置卡”进行随机抽测。

学法：战斗小组协同（4人一组，分车长兼通信参谋、卫星/短波操作手、无人机飞手、信息记录员），实行“指挥员临机导调-小组会商-实操验证”的闭合回路。

七、教学实施过程（核心环节，占篇幅85%）

本过程采用“全实战背景嵌入”，以2026年汛期某流域性洪涝灾害通信全阻为想定背景展开。

（一）战前受领：情况判断与任务解码（课时：00:00-00:20）

1.态势注入：【实战化】屏幕播放模拟灾情视频：某镇成为孤岛，公网基站退服，市电中断。前指要求我应急通信保障排30分钟内抵达预设集结域，开通现场指挥所并回传实时画面，与基本指挥所建立不少于3条异质路由链路。

2.任务研判：【重要】教师以“总指挥”身份下发《预先号令》。各小组进入作战状态，展开1：50000地形图判读。学生需回答：该镇周边高山阻挡，4G信号全无，应首选何种手段作为即时通联手段？（卫星电话/短波）；

3.设备预检：【基础】各小组依据《战备值勤登记簿》对所属车辆载设备进行A级检测：检查卫星天线馈线气密性、短波天线附件箱、发电机油料及无人机电池电压。教师巡视，重点检查是否遗漏天调接地线（常见低级失误，【易错点】）。

（二）摩托化机动与途中动中通建立（课时：00:20-00:50）

1.行进间通联：【非常重要】车辆编组以60Km/h时速向预定地域开进。指令：基本指挥所要求与机动指挥车建立不间断音视频联络。

2.实操实施：各小组开启“动中通”卫星自动跟踪系统。观察员报读信标机锁定卫星时间及AGC电平值。

3.跨学科介入（物理）：当车辆驶入林荫道时，信号电平出现6dB波动。教师引导：为何会衰减？（树叶含水量对Ku波段能量的吸收）；操作手需在保持通信前提下，手动微调发射功率，避免功放烧毁。

4.【高频考点】临机导调：模拟“卫星转发器资源临时被占用，带宽降至1MHz”。指令：压缩视频码流，优先保障语音不中断，暂停非必要数据传输。学生需在指挥平台端立即修改编码参数，体现“保底通信”原则。

（三）阵地开设：多手段冗余组网（课时：00:50-02:20，含设备轮换）

此阶段为全课【心脏】。车辆抵达指定位置，开设野战指挥所。

1.卫星通信固站精调与业务加载

（1）【基础】天线对星精调：在粗调锁定后，操作手利用频谱仪进行极化角细调，目标是信标电平达到理论最大值±1dB内。这是历年人防大比武【必考科目】。

（2）业务开通：开通IP电话、视频会议系统。此时，基本指挥所大屏出现前线车辆外景画面。

2.短波电台快速天馈架设（跨越盲区）

（1）战术背景：模拟强电磁脉冲攻击，卫星链路暂时失联，必须启用短波作为第二路由。

（2）选址与架设：小组长带领操作手在车辆20米外选择开阔地。这是【难点】也是【重点】：反对称三线天线架设。要求：主干高度8-10米，振子张角120°，阻抗匹配完美。

（3）天调联动：操作手频繁按下TUNE键，观察驻波比从3.0以上下降至1.5以内。教师现场提问：若反复调谐驻波比依然过高，首步检查什么？（检查地网铺设是否合格）。这是实装作业中极易忽略的【死穴】。

3.超短波窄带自组网与单兵渗透

（1）场景：无人机侦察发现前方塌方处有被困人员，需派单兵携背负台前出200米。

（2）实操：开设超短波便携式中继台。设置频差、亚音频等参数，确保前出单兵手持终端与指挥车语音清晰。教师设置“同频干扰”陷阱，检验学生能否快速识别并更换频点。

4.无人机高空全景巡视与图传融合

（1）无人机快速组装与磁罗盘校准。飞行前检查清单口述。

（2）航线规划：设定自动巡检航线，将1080P高清画面实时回传至指挥车显控终端。

（3）【热点】跨系统融合：将无人机RTK定位信息叠加至卫星地图上，同时将无人机画面通过卫星链路回传给后方基本指挥所。实现“前端采集-车内融合-远端分发”全流程。

（四）特情处置：链路中断与重组（课时：02:20-02:50）

本阶段不事先告知脚本，彻底考核临场应变。

1.特情A（技术类）：卫星通信因雨衰中断。小组需立即执行“链路倒换预案”——启动4G/5G公网聚合路由（若附近抢通基站）或立即切换至短波低速数传，通过电台报文发送实时坐标。

2.特情B（战术类）：模拟遭“敌”电磁干扰，短波全频段底噪抬升。小组利用提前准备的环形天线测向，快速判明干扰源大致方位（跨学科：无线电测向），并采用降低速率、更换抗干扰波形等方式，将100W功率报文发出。

3.特情C（协同类）：无人机图传黑屏。飞手判定为HDMI接头松动，1分钟内重新插拔并重启图传发射机。同时，记录员需通过短波报文口头向后方通报“无人机暂时迫降，10分钟后恢复”。

（五）复盘讲评与理论升华（课时：02:50-03:10）

1.数据回放：大屏重放各小组在处置“雨衰中断”时的操作录屏。对比第一组（手动切换）与第三组（未提前设置备份路由导致业务中断5分钟）的差异。

2.要点萃取：

（1）通信兵的第一要务不是“修设备”，而是“保业务”。当设备故障无法立即修复时，换路是最高优先级。

（2）人防通信“抗毁”的真谛：无关键单点故障。卫星、短波、超短波、无人机，四种颜色线路必须如蛛网交织。

3.纪律教育：展示本次操作中，某组遗留在车顶的馈线防水胶带未回收。重申“三清三查”战备作风。

（六）课堂小结与拓展作业（课时：03:10-03:20）

1.小结：齐读人防通信“迅速、准确、保密、稳定”八字方针。

2.作业：绘制本小组今日演练的通信拓扑图，要求标注各设备IP地址段、工作频率、备份关系。下发《无人区大规模失联状态下应急通信保障想定作业》任务书，要求制定72小时独立通信保障方案。

八、学习评价设计

（一）过程性评价（占60%）：依托《实训科目评分表》逐项扣分。对星时间超过5分钟、无人机未在限高内飞行、短波报文抄收错字，每项按军事化标准严格量化。

（二）结果性评价（占40%）：以最终“基本指挥所”能否持续稳定收到前线三路以上信号为准。否决项：若因小组人为操作失误导致完全失联超过10分钟，本次实战考核评定为不合格。

九、教学反思与预设备

本课容量极大，涉及四种以上通信制式的实装操作。针对可能发生的设备故障（如馈线断裂、无人机电池电量不足），已预备两套同型备份机及全套线缆备件。考虑到室外强光影响车载屏显可视度，所有实训科目均前置了VR虚拟仿真磨炼手感。通过“真问题、真情境、真通联”的三真原则，彻底将人防通信课从理论讲授扭转为具有硝烟味的战斗精神洗礼课。

十、跨学