李夢醒 梁健
摘要:以地方應用型本科院校為視角,從激發(fā)學習興趣、優(yōu)化理論教學內容、強化實踐教學、改革課程評價方式等幾個方面對《移動通信》課程教學改革進行探索與研究,并將研究成果應用于教學實踐,取得了良好的教學效果。
關鍵詞:地方院校;移動通信;教學改革
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)08-0119-02
隨著移動通信技術的飛速發(fā)展和在當代社會生活中幾乎無所不在的廣泛應用,《移動通信》課程的重要性越來越突出,學習和掌握好《移動通信》課程不僅關系到通信工程本科專業(yè)學生的就業(yè),更重要的是還關系到以后學生在該專業(yè)領域的發(fā)展和上升空間,因此《移動通信》課程得到學生的普遍關注。但是,《移動通信》是一門發(fā)展變化迅速,理論性和應用性均很強的專業(yè)課程。其技術原理覆蓋了模擬電子技術、數字電子技術、隨機信號處理、信息論與編碼理論、通信組網理論、電磁場與電磁波等等,綜合性強,知識面寬,難度大。傳統(tǒng)的“一本教材用兩三年”、“老師講,學生聽”的教學方式不能讓學生了解最新的移動通信技術,并從移動通信系統(tǒng)的整體角度理解和掌握其工作原理和相關的實際應用。又因為難度大、理論性強,也容易造成課堂氣氛沉悶,從而導致老師不愿教、學生不愛聽。
目前,地方性本科院校已經成為我國本科教育的絕對主力,近年來大部分地方高校都將辦學定位為地方應用型本科院校[1]。在這樣的大背景下,本文以地方應用型本科院校為視角,對通信工程專業(yè)《移動通信》課程教學改革進行探索,以使該課程的教學能更好地契合地方院校的辦學定位。
1 地方應用型本科院?!兑苿油ㄐ拧氛n程教學中存在的主要問題
1.1 學生的學習基礎及學習熱情有差距
在大眾教育的普遍背景下,地方應用型本科院校學生的學習基礎與學習熱情跟學術研究型大學學生相比有較為明顯的差距,當某門課程理論性較強或比較抽象時,學生的學習積極性就會明顯下降,課堂氣氛就會趨于沉悶[2]。地方高校學生因為學習熱情的原因,沒有養(yǎng)成很好的學習習慣,做課堂筆記的少、及時預習與復習的少,在這種情況下,怎樣提高《移動通信》教學效果,是一個非常值得思考與研究的問題。
1.2 教學內容過多過雜,理論性過強
目前,《移動通信》課程教學內容一般包括以下幾部分內容:移動通信基本原理和概念;移動通信關鍵技術(涉及組網技術、抗衰落技術、多址技術、均衡技術、現(xiàn)代調制技術等等);典型移動通信系統(tǒng)(1G、2G、3G、b3G、LTE等等)[3]。這些內容教學往往限于概念性描述和理論性推導,非常抽象,學生學完以后只是對移動通信有一些模糊的認識,理解不深,更談不上知識的應用。
1.3 實踐環(huán)節(jié)薄弱
地方應用型本科院校教育資源相對有限,對實驗實訓等實踐環(huán)節(jié)相對投入不足,一般都沒有建設大型綜合性移動通信實訓平臺,大多數學校只是隨理論課開設4-6個實驗,并且驗證性實驗占多數,對提高學生實踐能力效果非常有限。
1.4 課程評價方式單一,不能全面評價學生綜合能力,不能對應用型人才培養(yǎng)起促進作用
目前,大部分地方應用型本科院校,都是以一張期末理論考試試卷來評定學生成績,對于《移動通信》這樣一門具備工程性和應用性的課程來說,很不科學,也不能通過這樣一個評價杠桿,推動學生去重視知識應用,去重視提高實際動手能力、產品實物開發(fā)能力、研究與創(chuàng)新能力,不能很好的契合學校應用型人才的辦學定位。
綜上所述,地方應用型本科院校通信工程專業(yè)《移動通信》課程教學改革已非常必要且緊迫,筆者在總結多年地方高校《移動通信》課程教學經驗的基礎上,對這門課的理論和實踐教學改革進行了深入研究和探索,取得較好地教學效果。
2 地方應用型本科院校《移動通信》課程教學改革內容
2.1 激發(fā)學生學習興趣與學習熱情
因為《移動通信》課程內容多,理論性強、難度大,而地方本科院校學生本身理論知識基礎較弱,所以,學生對《移動通信》課程往往學習興趣不大,學習熱情不高 ,但是學習興趣是產生學習積極性的主要原因,是提升學習效果的起點,對于怎樣激發(fā)地方性本科院校學生學習《移動通信》課程的興趣,筆者經過若干年的教學實踐,探索出以下幾項對策:
①理論教學形式多樣化
傳統(tǒng)的理論教學,多采用“教師講,學生聽”的滿堂灌方式,然而,隨著前些年地方性院校招生規(guī)模的不斷擴大,大班上課不可避免,因此課堂上老師與學生的溝通受到限制,課堂互動性很差,學生的思維很難調動,因此,采用更加生動活沷的教學方式來激發(fā)學生的學習興趣,從而主動參與到教學過程中來非常重要。比如可以采用教師講授、學生討論(辯論)、企業(yè)調研考察、學生學習成果展示、專題講座、案例教學等各種方式分別占一定比重穿插進行的教學方式。
②建立具有《移動通信》課程特色的學習興趣激勵機制
目前,很少有教師根據課程特點而建立某門課程的學習激勵機制,學生所有課程學習積極性的激勵都依靠期末考試成績評定,而這個成績又決定了學生是否能獲得獎學金和各種榮譽,說白了,就是學生學習興趣的激勵,還是依靠“名”和“利”,對于大部分學習處于中下游的學生,這種激勵機制實際上失效的。因為《移動通信》課程的特點是內容多、難度大、理論性和應用性都強,在教學過程中,可以布置一些關于教學重點、難點或課堂教學無法顧及的知識點的真題真做小項目、計算機仿真實驗項目、專題研究項目讓學生做,對于完成得好的學生,在專門的學習成果展示課中由學生在全班進行展示與講解,并獎勵平時成績,使學生獲得學習成就感,從而進一步激發(fā)學習積極性與主動性。在課堂上,教師可以鼓勵學生提問或回答問題,對能提出好問題或能很好解答問題的學生進行公開表揚并獎勵平時成績,從而活躍課堂氣氛,促進教學互動,調動學生思維。還可以對獲得《移動通信》課程相關的職業(yè)或行業(yè)資格認證的學生免考本門課程,直接獲得學分,從而充分調動學生的自主學習,使《移動通信》課程學習不僅在課堂,更多在課外,大大拓展教學的時間、空間,克服《移動通信》課程授課內容多、授課學時少之間的矛盾,等等。
2.2 優(yōu)化理論教學內容,有效降低理論教學難度
①優(yōu)化理論教學內容
優(yōu)化教學內容,首先就是“精簡”,《移動通信》課程教學內容目前主要分成基礎知識、典型移動通信系統(tǒng)、移動通信新技術三大模塊,教學內容與課時的矛盾非常突出,因此“精簡”是必然的,“精簡”教學內容宜以“社會需求”為導向,未來幾年移動通信產業(yè)主要為3G與4G并存,因此教學內容中因重點講述與3G、4G有關的內容,而大幅精簡1G、2G相關內容,比如典型移動通信系統(tǒng)主要講解3G、4G,移動通信新技術主要講解OFDM、MIMO等。優(yōu)化教學內容的第二點就是“更新”,由于移動通信技術飛速發(fā)展,新技術層出不窮,并在移動通信系統(tǒng)中廣泛應用,因此教師對教學內容應及時更新,使學生能夠了解和掌握當前移動通信的最新發(fā)展。比如目前在《移動通信》課程教學中,可以加入MASSIVE MIMO的相關內容。
②避免大量數學公式的推導與羅列
移動通信基礎知識和移動通信新技術模塊的學習中,數學公式很多,對學生數學基礎要求很高,地方本科院校的很多學生恰恰數學基礎較差,當他們看到大版的數學公式推導與羅列,會產生學習畏難情緒,有的即使硬著頭皮學習了這些公式,但也不知這些公式說明了什么問題、有什么作用,僅僅停留在應付考試的層面。因此,教師在教學時,應避免大量數學公式推導與羅列,盡量從公式物理意義出發(fā)進行講解。比如講解OFDM技術,不能一開始就擺出一大堆公式來說明OFDM系統(tǒng)的實現(xiàn)原理及輸入輸出關系,如采用以下教學講解,效果會更好:首先,無線通信的特點之一是多徑傳播,由于多徑傳播會產生碼間串擾,系統(tǒng)地輸出為輸入信號和系統(tǒng)沖激響應的線性卷積,尤其對于現(xiàn)代寬帶通信系統(tǒng),這個線性卷積的長度會很長,此時從接收信號中還原出信息的反卷積運算計算量非常大,如果我們采取某種手段,使信道輸入輸出的關系從一般地線性卷積轉變成循環(huán)卷積,那么輸出端信號的頻域等于輸入信號和信道沖激響應的頻域標量相乘,那么從接收端恢復出信息,只要一個標量除法就可以實現(xiàn),從而顯著降低了計算復雜度。這樣講解完全避免了大量數學公式的推導與羅列,也啟發(fā)學生回憶循環(huán)卷積相關內容,并思考通過怎樣地方式能實現(xiàn)輸入輸出關系從一般線性卷積轉化為循環(huán)卷積,也使學生明白為什么要采用OFDM技術。
2.3 強化《移動通信》課程實踐教學,增強學生實踐應用能力
地方性本科院校學生畢業(yè)后工程與生產第一線是主要的就業(yè)方式之一,因此增強學生實踐應用能力非常重要,而實踐應用能力培養(yǎng)最有效地途徑是實踐教學環(huán)節(jié)。對于強化《移動通信》課程實踐教學,已有很多研究成果[5],總結起來,加強實踐教學首先應增加實踐教學課時在整個教學課時中的比重;二是利用校企合作平臺帶學生參觀認識或參與到通信企業(yè)的生產過程;之三是充分利用從中央到地方到學校各級教育管理或科技管理部門提供的學生科研或創(chuàng)新項目,讓學生參與到項目申報與研發(fā)中來。
2.4 改革課程評價方式
傳統(tǒng)的課程評價以期末筆試作為單一評價方式,這顯然不符合《移動通信》課程應用性強的特點,也不能充分體現(xiàn)地方本科院校人才培養(yǎng)方向與學生的優(yōu)勢,因此,有必要對課程評價方式進行改革,如前所述,可以將教學過程中學生研發(fā)與制作地成果、研究論文、提出和回答問題的表現(xiàn)等計入成績,甚至可以讓學生選擇以認證代替考試,還可以在期末考試內容中增加軟件和硬件設計附加題,從而使就用能力在總評成績中得到充分體現(xiàn)。
參考文獻:
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[3] 啜鋼,孫卓. 移動通信原理[M]. 北京.電子工業(yè)出版社,2011.
[4] 劉晨. 新建本科院校高級應用型人才培養(yǎng)模式研究與實踐-以銅陵學院為例[J]. 銅陵學院學報,2011,10(6):107-109.
[5] 李少謙,雷霞,程郁凡,等. 多層多模開放的“移動通信系統(tǒng)”實踐教學平臺[J]. 電氣電子教學學報,2013,35(1):73-75.