面向“新工科”建設(shè)的移動通信課程教學(xué)模式研究

王毅 王雨晗 郭慧

摘 要：移動通信是高等院校通信工程專業(yè)重要的專業(yè)必修課，移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展與課程教學(xué)的相對滯后是當(dāng)前該課程建設(shè)的主要矛盾。本文在“新工科”的背景下，研究了移動通信課程教學(xué)的新模式，探討了師資隊伍專業(yè)素養(yǎng)提升、基于項目教學(xué)、創(chuàng)新考核評價新體系以及深化校企合作等具體途徑。并對教學(xué)模式的改革措施進行了相關(guān)闡述，對各類高校開展面向“新工科”建設(shè)的教學(xué)模式改革具有積極的指導(dǎo)意義和參考價值。

關(guān)鍵詞：新工科；移動通信；教學(xué)模式

2016年11月國務(wù)院先后印發(fā)了《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《“十三五”國家信息化規(guī)劃》，在規(guī)劃中明確指出了深入貫徹落實“網(wǎng)絡(luò)強國”和“寬帶中國”戰(zhàn)略，構(gòu)建萬物互聯(lián)、融合創(chuàng)新、智能協(xié)同、高速可靠的新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系。同時，“一帶一路”“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家重大戰(zhàn)略的出臺與實施，以新概念、新形態(tài)、新模式、新內(nèi)容、新技術(shù)、新理論為代表的新經(jīng)濟迅速發(fā)展起來，這些因素使得當(dāng)今社會對復(fù)合型工程科技人才的培養(yǎng)提出了新的要求。而“新工科”建設(shè)，正是為了應(yīng)對新經(jīng)濟的挑戰(zhàn)，從服務(wù)國家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求和面向未來發(fā)展的高度，在“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的基礎(chǔ)上，提出的一項持續(xù)深化工程教育改革的重大行動計劃。

面對 “新工科”建設(shè)提出的人才培養(yǎng)要求，專業(yè)課程的教學(xué)實踐改革也勢在必行。移動通信技術(shù)作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)中最為活躍的高科技技術(shù)之一，在近四十年來得到了快速的發(fā)展。而《移動通信》課程作為通信工程專業(yè)的專業(yè)必修課程，在通信工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中處于核心地位，更成為實現(xiàn)國家關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興信息產(chǎn)業(yè)目標的堅實基礎(chǔ)。因此，在“新工科”建設(shè)背景下，做好《移動通信》課程的教學(xué)模式改革與探索，打破傳統(tǒng)授課方式，創(chuàng)新實驗教學(xué)內(nèi)容，改良考核方法，做到以學(xué)生為中心，對于夯實學(xué)生基礎(chǔ)理論，提升學(xué)生對《移動通信》課程的積極性，激發(fā)學(xué)生技術(shù)創(chuàng)造性起到了至關(guān)重要的作用，也直接關(guān)系到未來人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。

1 傳統(tǒng)《移動通信》課程教學(xué)現(xiàn)狀與主要問題

就《移動通信》課程自身而言，其涉及的主要基礎(chǔ)知識包含于前導(dǎo)課程《數(shù)字信號處理》、《信息論與編碼》、《通信原理》等專業(yè)基礎(chǔ)課，而這門課程本身具有知識點多、系統(tǒng)級概念較深、覆蓋面廣、工程實踐背景強等特點。特別是移動通信技術(shù)發(fā)展日新月異，教材內(nèi)容、教學(xué)內(nèi)容和實驗內(nèi)容等方面都滯后于移動通信技術(shù)的發(fā)展，完全依賴《移動通信》相關(guān)教材進行教學(xué)已經(jīng)很難滿足學(xué)生獲取新知識和新技術(shù)的需要。為了提高《移動通信》課程的教學(xué)質(zhì)量，已有許多高校教師在該門課程的教學(xué)實踐上進行了改革，雖然取得了一些成效，但尚有一些問題存在。

1.1 課程內(nèi)容量與課時量安排不匹配

移動通信所涵蓋的知識面較為寬泛，重點難點較多，是一門綜合性很強的課程。在該門課程的講授過程中，除了引入新的系統(tǒng)級的概念和原理，還需要不斷地引導(dǎo)學(xué)生回顧前期的基礎(chǔ)課程知識，將零碎的知識點有機的結(jié)合在一起，讓學(xué)生進一步理解基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程之間的關(guān)系。同時，還要介紹不同移動通信系統(tǒng)的原理、組成以及工作過程等。然而，移動通信技術(shù)發(fā)展迅速，新技術(shù)、新方法、新系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容量節(jié)節(jié)攀升，但學(xué)時安排鮮有改觀，這就造成了課時分配難以滿足豐富教學(xué)內(nèi)容的需要，任課教師很難詳細深入講解移動通技術(shù)要點，也使得學(xué)生對課程內(nèi)容的理解仍停留在表面。

1.2 教學(xué)與實驗內(nèi)容嚴重滯后于技術(shù)發(fā)展

由于無線通信技術(shù)快速迭代更新，加之網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、集成電路技術(shù)等相關(guān)學(xué)科技術(shù)的高度融合，未來萬物互聯(lián)的信息時代將加速到來，勢必構(gòu)建全新新一代的通信系統(tǒng)，而傳統(tǒng)的經(jīng)典理論知識和技術(shù)已經(jīng)相對過時。然而，目前絕大多數(shù)高等院校的教學(xué)體系仍然沿襲傳統(tǒng)教學(xué)實踐體系，講述的知識內(nèi)容和要點明顯滯后于當(dāng)前主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，無法體現(xiàn)高校教育的前沿性特色，而且大多數(shù)都是基礎(chǔ)的電子電路實驗，通信理論知識與原理，與當(dāng)前主流移動運營商所采用的新技術(shù)嚴重脫節(jié)，學(xué)生很難通過課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)來充分認識移動通信的最新技術(shù)動態(tài)，也無法體會到當(dāng)今社會移動通信技術(shù)的快速革新。這就造成了學(xué)生在課堂上學(xué)到的理論知識、專業(yè)技能與企業(yè)的實際崗位需求不匹配，對學(xué)生就業(yè)產(chǎn)生一定壓力，同時也會導(dǎo)致畢業(yè)之后學(xué)生很難快速適應(yīng)通信領(lǐng)域的工作崗位。

1.3 教學(xué)方式多樣化不足，導(dǎo)致學(xué)生對該門課程興趣不高

在目前的高校教學(xué)過程中，教師大都采用電子多媒體與板書相結(jié)合的形式，逐章逐節(jié)講授教材基本內(nèi)容。但是，對于移動通信系統(tǒng)而言，該門課程包含了大量的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)理論，過多的基礎(chǔ)理論內(nèi)容勢必造成沉悶的課堂氣氛，無法調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，使得課堂內(nèi)容的掌握情況較差。盡管，電子多媒體課件在講授理論知識時能夠讓學(xué)生更加直觀，對于移動通信系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)組成能夠提供更加形象化的感性認識，但是，移動通信涉及知識面太廣，其中的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與部署、工程建設(shè)、網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)等內(nèi)容，學(xué)生很難通過多媒體形式被動接受難于理解，僅僅掌握了知識點的表面而不知其內(nèi)里，導(dǎo)致學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)興趣不高。

1.4 課程考核方式不靈活，考核方案不夠合理

目前，高校中《移動通信》課程的考核方式大都采用期中和期末閉卷考試形式對學(xué)生進行考核，卷面題目過于僵化，不夠靈活，學(xué)生大都通過背誦記憶的方式應(yīng)對閉卷考試，對課程內(nèi)容的重點和難點理解不深入、不透徹，導(dǎo)致很難評估學(xué)生對該門課程內(nèi)容的掌握程度，這也就使得移動通信課程失去了作為培養(yǎng)通信工程技術(shù)類人才的應(yīng)用類課程的意義。

2 教學(xué)方法改革的建議和措施

2.1 不斷提升教師專業(yè)素養(yǎng)

學(xué)生對于課堂講授的課程內(nèi)容主要通過老師的講解和引導(dǎo)進行學(xué)習(xí)的，教師處于主導(dǎo)地位，教師的專業(yè)素養(yǎng)直接影響著授課的質(zhì)量，這要求教師要有深厚的理論基礎(chǔ)、淵博的知識面、合理的授課方法。移動通信技術(shù)發(fā)展十分迅速，教師應(yīng)當(dāng)不拘泥于教材上的內(nèi)容，除了對基本概念和基本原理進行介紹以外，可加入一些實際系統(tǒng)和典型案例分析。特別是教師應(yīng)當(dāng)緊跟技術(shù)發(fā)展前沿，將基礎(chǔ)理論與前沿技術(shù)發(fā)展相結(jié)合，通過具體示例分析，加強學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和掌握。教師在備課的過程中，要不斷地學(xué)習(xí)新技術(shù)、新理論和新方法，將自身科研內(nèi)容更好的融合到課堂的教學(xué)當(dāng)中去，切實做到教學(xué)與科研兩條腿走路。一味地跟蹤課本，會使得教師講授內(nèi)容僵化死板，無法跟上時代進步。而只重視科研，不將其融合到課堂教學(xué)，則會使教育與科研相脫節(jié)。因此，教師須不斷提升自身專業(yè)素養(yǎng)和學(xué)術(shù)水平，將教學(xué)和科研緊密有機結(jié)合，為學(xué)生呈現(xiàn)更全面深入的課堂內(nèi)容。

2.2 基于項目或課題教學(xué)

利用教師自身的項目或課題，在教學(xué)過程中為學(xué)生提供與移動通信緊密相關(guān)的項目，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了有利平臺，加強了學(xué)生對課程基本理論的掌握和理解，同時，又能結(jié)合實際項目更好的運用所學(xué)的知識，達到理論聯(lián)系實際的目的，為學(xué)生的項目開發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)。采用這種教學(xué)模式可以把零散無序的知識點和應(yīng)用技能以知識群鏈的形式呈現(xiàn)出來，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在實踐中加深對理論的理解。同時，可進一步引導(dǎo)學(xué)生積極探索移動通信在實際生活和工程中的應(yīng)用，提升學(xué)生對移動通信課程學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性，增強學(xué)生對工程專業(yè)和工科專業(yè)概念的理解，著力提升學(xué)生的動手實踐能力和團隊協(xié)作創(chuàng)新意識，為培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才打下堅實的基礎(chǔ)。

2.3 創(chuàng)新課程考核與評價機制

就移動通信課程而言，新理論、新思想和新技術(shù)層出不窮，課程的評價機制不應(yīng)僅僅停留在學(xué)生掌握理解了多少知識點和技術(shù)原理，而應(yīng)關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中掌握了哪些知識獲取方法以及實踐能力。具體包含：（1）學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，在教學(xué)與實驗過程中，有哪些知識和技能是學(xué)生通過老師的引導(dǎo)，自行在實踐過程中鉆研得到的；（2）宏觀思維能力，講授的課程內(nèi)容之外，學(xué)生對于社會、經(jīng)濟、科技、工程等多方面問題的觀察、思考及領(lǐng)悟能力，由點及面，站在系統(tǒng)級的角度，建立課程與其他學(xué)科關(guān)聯(lián)性的能力；（3）去偽存真的思考能力，學(xué)生所獲取的大量信息、數(shù)據(jù)、證據(jù)以及邏輯關(guān)系，需要有獨立思辨的能力，從中辨識真?zhèn)?，分清主次，抽取主要矛盾?？己嗽u價手段可采用工程問題導(dǎo)向模式，不限固定答案，學(xué)生自行分析問題、解決問題、提出方案，最終提交至校內(nèi)平臺，實現(xiàn)基于校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)評價。

2.4 深化校企合作教學(xué)模式

深化校企合作，充分調(diào)動企業(yè)的積極性，利用利用企業(yè)的優(yōu)質(zhì)資源和寶貴經(jīng)驗，讓一線企業(yè)的技術(shù)積累走進課堂，將企業(yè)的先進經(jīng)驗引入課堂教學(xué)中，從而使學(xué)生可以更好的掌握移動通信的理論內(nèi)容以及企業(yè)對于技術(shù)發(fā)展趨勢的把握，將課本上學(xué)到的理論知識與企業(yè)中的實際案例相結(jié)合，著力培養(yǎng)學(xué)生在移動通信技術(shù)方面的實踐創(chuàng)新意識和實際動手能力，提高他們分析和解決實際問題的能力。通信專業(yè)教師要與企業(yè)工程師互換“角色”與“身份”，多走訪調(diào)研相關(guān)的高科技企業(yè)，參加企業(yè)的業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，整合實踐教學(xué)資源，始終將各大企業(yè)的人才需求擺在首位，建立緊跟企業(yè)需求相適應(yīng)的人才培養(yǎng)體系。

3 結(jié)語

移動通信是一門集綜合性、專業(yè)性和先進性于一體的學(xué)科技術(shù)門類，其在人類社會的生活和生產(chǎn)中起到了越來越重要的作用。本文面向“新工科”建設(shè)的內(nèi)涵與要求，結(jié)合移動通信課程自身特點，從教師專業(yè)素質(zhì)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗環(huán)節(jié)等幾個方面提出了改革建議與舉措。在優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)方式和提升教學(xué)質(zhì)量的同時，堅持以學(xué)生為中心，把培養(yǎng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)興趣放在首位。今后，將繼續(xù)圍繞“新工科”理念，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，完善學(xué)科發(fā)展結(jié)構(gòu)，為培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的高素質(zhì)人才做出努力。

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作者簡介：王雨晗（1998-），男，河南鄭州人，河南大學(xué)本科在讀，研究方向：計算機軟件開發(fā)；郭慧（1980-），女，遼寧沈陽人，博士，講師，主要研究方向為電磁場與電磁波、雷達定位與跟蹤、嵌入式系統(tǒng)。

通訊作者：王毅（1984-），男，博士，河南三門峽人，講師，戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué)博士后，主要研究方向為大規(guī)模MIMO、能效通信、無人機輔助通信等。