信息技術(shù)支持下的《無線網(wǎng)技術(shù)》課程教學(xué)改革探討

李卓 田英愛

摘要：隨著無線設(shè)備的普及，不少高校均開設(shè)了無線網(wǎng)技術(shù)方面的課程。由于無線技術(shù)的快速發(fā)展以及無線通信基本原理比較抽象，學(xué)生對相關(guān)知識點的學(xué)習(xí)比較困難。利用Wiki、Peer Review Tools、e-Portfolio等信息技術(shù)工具，可激發(fā)學(xué)生開展有效的協(xié)作式學(xué)習(xí)，促進教師及時地就學(xué)生反饋進行改進，從而提升教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：無線網(wǎng)技術(shù)；信息技術(shù)工具；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）01-0224-02

隨著芯片及嵌入式技術(shù)的發(fā)展，無線設(shè)備運算能力不斷增強，存儲能力持續(xù)擴大，各類無線設(shè)備（如筆記本電腦、智能手機、平板電腦等）廣泛普及，無線網(wǎng)技術(shù)日益得到學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界的強烈重視。針對這一發(fā)展，北京信息科技大學(xué)計算機學(xué)院網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)自2008年起即開設(shè)了《無線網(wǎng)技術(shù)》課程，在最初的培養(yǎng)方案中該課程被確定為專業(yè)選修課，在2012、2014級網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案中該課程均被確定為專業(yè)必修課。

該課程教學(xué)大綱的設(shè)計參考了教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會編撰的《高等學(xué)校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)規(guī)范（試行）》[1]。該課程定位于使學(xué)生掌握主要無線通信領(lǐng)域的主流標準和關(guān)鍵技術(shù)，熟悉典型無線網(wǎng)絡(luò)中的代表性協(xié)議，了解無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的前沿進展，為從事無線網(wǎng)方面的工作奠定堅實的基礎(chǔ)。選用教材為汪濤老師主編的《無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)導(dǎo)論（第二版）》[2]，選用參考書為金光、江先亮老師編著的《無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程——原理、應(yīng)用與仿真實驗》[3]，以及William Stallings編著的《無線通信與網(wǎng)絡(luò)（第二版）》[4]。課程內(nèi)容主要涉及無線通信基本原理、無線局域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)、無線廣域網(wǎng)、移動自組織網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)狀網(wǎng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等。

在以往的課程教學(xué)活動中，我們發(fā)現(xiàn)如下問題：由于無線通信基本原理比較抽象、通信協(xié)議的內(nèi)容較為固化，加之無線城域網(wǎng)、移動自組織網(wǎng)、無線網(wǎng)狀網(wǎng)等技術(shù)同學(xué)生們的日常生活有一定距離，學(xué)生對部分課程內(nèi)容理解起來比較困難，傳統(tǒng)的單純以講授為主的教學(xué)模式容易使學(xué)生失去興趣；其次，無線網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，盡管在授課過程中已經(jīng)選用了較新的教材，部分內(nèi)容還需根據(jù)當前技術(shù)的最新進展及時更新，因此，在課堂學(xué)習(xí)之外需要激勵學(xué)生課下主動學(xué)習(xí)，通過查閱相關(guān)文獻資料，加深對所學(xué)知識點的掌握，增進對技術(shù)前沿的了解；再者，之前該課程的設(shè)置主要以理論教學(xué)為主（2008級培養(yǎng)方案中32學(xué)時均為理論教學(xué)，2012、2014培養(yǎng)方案中24學(xué)時為理論教學(xué)、8學(xué)時為實驗教學(xué)），而課程相關(guān)的很多技術(shù)與實際應(yīng)用相關(guān)，從高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的角度出發(fā)，需要結(jié)合典型應(yīng)用場景進行實驗案例設(shè)計，激勵學(xué)生參與其中，提升學(xué)生解決實際工程問題的能力。

先進信息技術(shù)的引入為這些問題的解決提供了新的途徑。特別是隨著互聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，在傳統(tǒng)課堂教學(xué)活動之外，老師可以方便地組織學(xué)生參與到線上的學(xué)習(xí)活動中去，如課前預(yù)習(xí)、課下討論、作業(yè)的同行評審（Peer Review）等，增強學(xué)習(xí)的協(xié)作性。根據(jù)教育心理學(xué)家Biggs和Collis提出的SOLO（Structure of the Observed Learning Outcome）模型[5]，學(xué)生對學(xué)習(xí)結(jié)果的掌握由低到高可分為前結(jié)構(gòu)、單一結(jié)構(gòu)、多元結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和拓展抽象結(jié)構(gòu)五個層級。先進信息技術(shù)支持下的教學(xué)活動組織，可以有效促進學(xué)生對知識的掌握由低層次向高層次發(fā)生質(zhì)變。

Wiki是Web 2.0中的代表性技術(shù)。在集成了該技術(shù)的教學(xué)平臺上，訪問者可以合作式的創(chuàng)建和修訂內(nèi)容，并對他人發(fā)布的內(nèi)容進行評論。在《無線網(wǎng)技術(shù)》課程教學(xué)中，經(jīng)任課教師認真梳理，針對無線通信中比較難懂的擴頻、調(diào)制等知識點，在教學(xué)平臺上增加了相關(guān)的條目，由學(xué)生自己對其內(nèi)容進行補充，并展開討論，這樣就促進了學(xué)生在課下的主動預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)。針對移動自組織網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)狀網(wǎng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界比較關(guān)注的領(lǐng)域，經(jīng)任課教師精心準備，選擇了一些有代表性的或能反映各個領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)的參考文獻，放在了平臺上，在支持學(xué)生隨時隨地訪問這些資源的同時，支持他們就文獻中的內(nèi)容展開討論，既促進了他們的學(xué)習(xí)主動性，又加深了其對課程內(nèi)容的掌握和技術(shù)前沿的了解，同時，還可以鍛煉并強化他們的批判性思維。為培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，加深他們對無線網(wǎng)技術(shù)的理解和掌握，本課程設(shè)置了兩個實驗：一個是利用Cisco的Packet Tracer進行無線局域網(wǎng)部署實驗，另一個是利用NS3進行隱藏終端的實驗，均為四個學(xué)時。第一個實驗基于Windows平臺，相對簡單；第二個實驗基于Linux平臺，相對復(fù)雜。任課老師利用教學(xué)平臺，發(fā)布了實驗要求及相關(guān)材料；學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問到這些內(nèi)容，同時展開相應(yīng)的討論。

根據(jù)任課老師提供的課程資料，學(xué)生可就無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的某一專題撰寫讀書報告或就某一特定問題進行深入討論，完成課程小論文；學(xué)生完成課程實驗之后，也需要撰寫實驗報告。為開展學(xué)生間的協(xié)作式學(xué)習(xí)，可在peerScholar、Turnitin等信息技術(shù)工具的支持下，開展學(xué)生間的同行評議（Peer Review）。任課教師在教學(xué)平臺上發(fā)布相關(guān)報告的評價要點及評議注意事項，為每位學(xué)生的報告指定一名評議人；擔任評議人的學(xué)生針對各項評議要點打分，并寫出給分依據(jù)、總體意見、修改建議。通過這種方式，學(xué)生既需要自己撰寫報告，又需要評議他人報告，同時可以促進學(xué)生之間的互相監(jiān)督和互相學(xué)習(xí)，從而實現(xiàn)共同的提高。

在《無線網(wǎng)技術(shù)》課程學(xué)習(xí)結(jié)束之后，學(xué)生可通過教學(xué)平臺上提供的ePortfolio功能，總結(jié)并反思自己一個學(xué)期的學(xué)習(xí)活動，對教師的教學(xué)活動進行評價，并給出建議。通過這種方式，既可以使學(xué)生再次回顧課程的所學(xué)所得，加深對知識點的掌握，又可以使學(xué)生認識到課程學(xué)習(xí)中的經(jīng)驗與不足，為今后其他知識的學(xué)習(xí)提供改進的可能，同時，還可給任課教師提供第一手的教學(xué)效果反饋資料，從而為今后的教學(xué)活動改進奠定基礎(chǔ)。

結(jié)束語：針對《無線網(wǎng)技術(shù)》這樣一門專業(yè)性較強、同技術(shù)前沿結(jié)合較緊密的專業(yè)必修課程，通過將Wiki、Peer Review Tools、e-Portfolio等信息化技術(shù)工具集成到教學(xué)平臺中，在教學(xué)過程中利用互聯(lián)網(wǎng)開展學(xué)生的線上預(yù)習(xí)、課程討論、同行評議等活動，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對相關(guān)知識點的理解與掌握，鍛煉批判性思維；同時，任課教師利用這些信息化技術(shù)工具，可以增進同學(xué)生的交互，更好的監(jiān)控并指導(dǎo)學(xué)生的課下學(xué)習(xí)，及時獲取課堂教學(xué)活動的第一手反饋，持續(xù)性地反思教學(xué)活動中的經(jīng)驗和不足，逐步實現(xiàn)教學(xué)活動從“以教為中心”向“以學(xué)為中心”的轉(zhuǎn)變，從而推動教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)改進。

參考文獻：

[1]教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)規(guī)范（試行）[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2]汪濤.無線網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論（第二版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012.

[3]金光，江先亮.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程——原理、應(yīng)用與仿真實驗[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[4]William Stallings.無線通信與網(wǎng)絡(luò)（第二版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[5]BIGGS J and COLLIS K.Evaluating the Quality of Learning：the SOLO taxonomy[M].New York：Academic Press，1982.