無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)及其持續(xù)改進(jìn)研究

李奕彤

（鄭州大學(xué)信息工程學(xué)院，河南鄭州 450001）

無線通信屬于整體通信工程專業(yè)當(dāng)中的核心課程內(nèi)容，并且在整體通信技術(shù)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)體系當(dāng)中起到了至關(guān)重要的作用，而在長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展進(jìn)程中，這種課程內(nèi)容主要就是以多媒體教學(xué)或是板書等較為傳統(tǒng)的教學(xué)模式為主，其中極度缺乏各種實(shí)踐課程以及實(shí)驗(yàn)課，但目前通信產(chǎn)業(yè)對(duì)于人才方面的主要需求，就在于創(chuàng)新實(shí)踐能力，簡(jiǎn)單來說，也就是將各類理論知識(shí)應(yīng)用在實(shí)際生活當(dāng)中的能力，以此來更好地解決各種問題。因此，為了有效解決這種問題，在大多數(shù)無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，其所采用的主要就是LabVIEW以及MATLAB/Simulink來進(jìn)一步提升整體實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，但這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的缺點(diǎn)就在于很難有效對(duì)通信鏈路當(dāng)中傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行直接觀測(cè)，也就是缺乏解決問題的能力。所以，必須要積極對(duì)無線通信課程展開持續(xù)地改進(jìn)優(yōu)化，在其中有效引入現(xiàn)代化的教育理念以及教育方式，在最大程度上提升整體教育質(zhì)量。

一、無線通信課程的主要教學(xué)特點(diǎn)

在無線通信技術(shù)當(dāng)中，主要就是將各類無線電技術(shù)作為核心，在根本上實(shí)現(xiàn)定向的數(shù)據(jù)信息傳輸以及遠(yuǎn)程的信號(hào)傳輸，從而有效為智能化領(lǐng)域以及通訊領(lǐng)域的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，以此來推動(dòng)通信技術(shù)的多元化發(fā)展。而在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境中，各大職業(yè)院校也相繼開設(shè)了無線通信專業(yè)課程，其中所主要采用層次化的教學(xué)模式，將各類與無線通信專業(yè)相關(guān)的知識(shí)理念以及概念進(jìn)行科學(xué)合理地教授，并且進(jìn)一步深化內(nèi)部的專業(yè)性知識(shí)，以此來確保學(xué)生能夠更好地理解那些無線通信課程相關(guān)的理論知識(shí)，更加靈活地采用各類專業(yè)知識(shí)。而無線通信專業(yè)主要就是以各類技術(shù)重點(diǎn)、概念原理以及設(shè)計(jì)流程為主，這也使得無線通信技術(shù)在軍用通信以及民用通信這兩個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中得到了極其廣泛地應(yīng)用，這就需要高職院校內(nèi)部的主體課程培養(yǎng)方向，應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變到多頻通信、通信組網(wǎng)以及無線信道等多方面內(nèi)容當(dāng)中。同時(shí)，在無線通信技術(shù)專業(yè)所涉及的課程內(nèi)容相對(duì)較多，其中的教學(xué)主旨也大多以認(rèn)知過程作為核心內(nèi)容，以求能夠更好地提升學(xué)生自身的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力，通過實(shí)踐操作與理論知識(shí)融合在一起的方式，建立起更加完善的無線通信課程教育體系，使得各類知識(shí)內(nèi)容能夠進(jìn)一步被學(xué)生所掌握，提升對(duì)無線通信技術(shù)的理解程度。因此，這就需要將當(dāng)前通信技術(shù)主要發(fā)展趨勢(shì)、社會(huì)環(huán)境以及市場(chǎng)環(huán)境作為主要內(nèi)容，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)于教學(xué)體系以及教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整以及優(yōu)化，確保學(xué)生自身的理論知識(shí)可以有效應(yīng)用在實(shí)際工作當(dāng)中，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供技能型人才[1]。

二、當(dāng)前無線通信課程的教學(xué)現(xiàn)狀

（一）師資力量方面存在問題

在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境當(dāng)中，無線通信技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)的主要發(fā)展方向，并且大多數(shù)職業(yè)院校當(dāng)中，也開設(shè)出了各類無線通信專業(yè)課程，以此來更好地滿足社會(huì)對(duì)于技能型人才的基本需求。然而，在一些職業(yè)院校當(dāng)中，其內(nèi)部的在師資力量的搭配方面存在著較為顯著的問題，特別是一些骨干教師、專業(yè)技師以及教授等，在具體的分配方面更是極其不合理，導(dǎo)致整體專業(yè)教學(xué)當(dāng)中存在著比較明顯的教育漏洞。另外，一些教師自身的綜合素質(zhì)以及專業(yè)能力較低，在教授兩種以上的課程內(nèi)容時(shí)，很容易就會(huì)產(chǎn)生一種混淆式教學(xué)的不良現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于無線通信課程知識(shí)方面的理解不夠透徹，這也是目前社會(huì)中無線通信專業(yè)類的人才比較稀少的主要原因。

（二）教學(xué)方式過于單一

無線通信課程在本質(zhì)上屬于一種融合了多種技術(shù)的專業(yè)課程，在實(shí)際教學(xué)階段，教師必須要根據(jù)自身的專業(yè)知識(shí)來在多個(gè)角度上展開深入分析，并充分結(jié)合這部分知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用來促進(jìn)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解，保證學(xué)生能夠更好地接受無線通信技術(shù)知識(shí)。然而，在大多數(shù)無線通信課程的教學(xué)階段中，教師都會(huì)將教材內(nèi)容作為核心所在，并采取那些較為固定的教學(xué)方式以及教學(xué)大綱來完成對(duì)于課程知識(shí)的復(fù)述，這種填鴨式的教學(xué)方式不僅很難激發(fā)出學(xué)生自身的學(xué)習(xí)興趣，也不利于整體教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量的提升，特別是無線通信課程涉及了極強(qiáng)的專業(yè)性質(zhì)，一部分課程內(nèi)容難以理解，如果這時(shí)教師仍舊采用傳統(tǒng)的教育方式，沒有充分考慮到學(xué)生自身的學(xué)習(xí)能力以及接受知識(shí)能力，就會(huì)進(jìn)一步降低學(xué)生的主觀能動(dòng)性與學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致學(xué)生無法有效掌握無線通信技術(shù)的專業(yè)知識(shí)，對(duì)學(xué)生未來的學(xué)習(xí)發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重阻礙[2]。

（三）實(shí)踐過程嚴(yán)重脫節(jié)

理論知識(shí)以及實(shí)踐內(nèi)容，屬于整體無線通信課程的基礎(chǔ)所在，學(xué)生通過對(duì)于各種理論知識(shí)的高效學(xué)習(xí)，也能為后續(xù)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并且在實(shí)踐課程的作用下，也能對(duì)學(xué)生的實(shí)際操作能力以及理論知識(shí)理解程度進(jìn)行全方位檢測(cè)。然而，大多數(shù)職業(yè)院校當(dāng)中所開展的無線通信課程存在著較為嚴(yán)重與實(shí)際情況脫節(jié)的問題，學(xué)生也很難在實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中全方位掌握相應(yīng)的教育知識(shí)，并且一些職業(yè)院校當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備也比較老化，并沒有根據(jù)市場(chǎng)當(dāng)中各類先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的發(fā)展同步更新，也會(huì)使得教學(xué)設(shè)備與教材內(nèi)容之間出現(xiàn)較大的偏差，不利于學(xué)生的專業(yè)性發(fā)展。

三、無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)以及持續(xù)改進(jìn)模式

在無線通信的實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，最為重要的就在于如何高效完成課程學(xué)習(xí)成果，并持續(xù)對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)展開優(yōu)化改進(jìn)。在整體工程教育的認(rèn)證體系當(dāng)中，其所關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容就在于進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生自身解決復(fù)雜問題的主要能力，因此，在課程學(xué)習(xí)成果的設(shè)計(jì)階段中，需要重點(diǎn)關(guān)注以下三個(gè)主要內(nèi)容。第一點(diǎn)是課程學(xué)習(xí)成果能否被進(jìn)行測(cè)量；第二點(diǎn)是課程學(xué)習(xí)成果如何被學(xué)生評(píng)價(jià)；第三點(diǎn)則是課程學(xué)習(xí)成果能否對(duì)畢業(yè)提供支撐。舉例說明，在實(shí)際無線通信實(shí)驗(yàn)過程中，就可以設(shè)計(jì)出這樣的課程，學(xué)生能夠正確對(duì)正交幅度調(diào)制方式的基本原理進(jìn)行深入理解，并利用LabVIEW軟件以及無線電平臺(tái)來展開實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并根據(jù)最終得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息來進(jìn)一步分析其在不同信噪影響下所產(chǎn)生的誤碼率。而在無線通信實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，所面臨的第二個(gè)問題就是如何以更高的標(biāo)準(zhǔn)來完成課程學(xué)習(xí)成果，為了有效提升學(xué)生自身的專業(yè)技能水平，就可以采取線上教學(xué)與線下教學(xué)混合的教學(xué)方式，并將混合教學(xué)進(jìn)一步劃分為翻轉(zhuǎn)課堂、線上教學(xué)、線下教學(xué)以及校外實(shí)踐這四點(diǎn)主要內(nèi)容，在其中的線上教學(xué)部分，則要優(yōu)先為學(xué)生展示出演示視頻，使得學(xué)生可以更好地明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要進(jìn)行解決的各類問題，并進(jìn)一步對(duì)問題解決效果展開深入觀察，從而有效激發(fā)出學(xué)生自身的學(xué)習(xí)興趣。而在具體的線下教學(xué)當(dāng)中，則需要詳細(xì)劃分為兩方面內(nèi)容，一方面為實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的技巧以及方式，另一方面則要進(jìn)一步討論驗(yàn)證過程當(dāng)中可能出現(xiàn)的問題，并采取針對(duì)性的解決措施；在翻轉(zhuǎn)課堂當(dāng)中，還要充分圍繞學(xué)生自身的口頭報(bào)告來進(jìn)一步展開數(shù)據(jù)信息的分析以及問題探討，并且在這一教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中，學(xué)生能夠更好地進(jìn)行問題分析、問題反饋以及經(jīng)驗(yàn)討論，教師則要根據(jù)不同學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況來展開針對(duì)性指導(dǎo)，并在學(xué)生與學(xué)生以及教師與學(xué)生之間的討論當(dāng)中，更好地達(dá)成相應(yīng)的課程學(xué)習(xí)成果；在校外的實(shí)踐環(huán)節(jié)當(dāng)中，通過參與各類產(chǎn)品開發(fā)研討會(huì)、工程交流等方式來明確項(xiàng)目開發(fā)階段以及專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用，同時(shí)，還要根據(jù)學(xué)生的具體實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及課程學(xué)習(xí)成果的反饋調(diào)查，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及教學(xué)方式進(jìn)行更好地優(yōu)化改進(jìn)[3]。

四、無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體優(yōu)化措施

（一）基于物聯(lián)網(wǎng)的無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.完善培養(yǎng)方案

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中，其所重視的主要內(nèi)容就在于實(shí)踐能力方面的培養(yǎng)，而為了有效提升整體實(shí)踐教學(xué)的建設(shè)水平以及建設(shè)質(zhì)量，就應(yīng)當(dāng)在頂層設(shè)計(jì)方面入手，及時(shí)完善相應(yīng)的人才培養(yǎng)方案內(nèi)容。而在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中具體囊括了傳輸層、應(yīng)用層以及感知層等多方面內(nèi)容，不同的知識(shí)點(diǎn)之間有著極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，這就需要在無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，在具體的教學(xué)體系建設(shè)方面將課程群建設(shè)作為核心內(nèi)容，在最大程度上提升無線通信教學(xué)的人才培養(yǎng)效益。

2.通過各類競(jìng)賽來促進(jìn)改革

學(xué)科競(jìng)賽在本質(zhì)上屬于一種能夠?qū)W(xué)生綜合能力進(jìn)行深入考察的課外實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容，在提升學(xué)生實(shí)踐能力以及激發(fā)自身專業(yè)思維方面起到了十分重要的作用，而這部分學(xué)科競(jìng)賽，與實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間同樣有著緊密聯(lián)系。而具體的學(xué)科競(jìng)賽可以主要?jiǎng)澐譃槿N類型，分別為集中競(jìng)賽、定期提交實(shí)驗(yàn)成果的競(jìng)賽以及創(chuàng)新類競(jìng)賽。在當(dāng)前的發(fā)展進(jìn)程中，社會(huì)中與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的競(jìng)賽內(nèi)容相對(duì)較多，比如物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新大賽以及節(jié)能減排競(jìng)賽等，通過多樣化的競(jìng)賽，能夠促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與職業(yè)院校當(dāng)中的教學(xué)內(nèi)容有效結(jié)合在一起，進(jìn)一步對(duì)無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程當(dāng)中的教學(xué)內(nèi)容加以完善，在最大程度上提升教學(xué)質(zhì)量以及教學(xué)效率。同時(shí)，競(jìng)賽也能夠促進(jìn)教學(xué)形式方面的革新發(fā)展，使得競(jìng)賽能夠科學(xué)合理地融入到教學(xué)過程當(dāng)中，使得教學(xué)目標(biāo)更加清晰合理，教師也能夠依據(jù)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)能力以及各類知識(shí)的掌握程度，充分結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣來對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生采取多樣化方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升其主觀能動(dòng)性。

（二）建立起校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室

在無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的具體安排，盡量在空閑的時(shí)間全面開放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生也完全能夠根據(jù)自身的實(shí)際情況來預(yù)約好時(shí)間展開實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，在這種開放性的實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，也能夠?yàn)閷W(xué)生提供出一個(gè)自由學(xué)習(xí)以及實(shí)驗(yàn)的空間，進(jìn)一步激勵(lì)學(xué)生自身的創(chuàng)新思維以及創(chuàng)造性思維，全面提高學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)以及獨(dú)立工作能力。還可以與社會(huì)中的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行合作，建立起校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，從而為學(xué)生的未來發(fā)展創(chuàng)造出必要條件，并定期安排專業(yè)人員進(jìn)入學(xué)校進(jìn)行指導(dǎo)，充分利用實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中的各類軟件以及硬件條件來實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的工程開發(fā)[4]。

（三）適當(dāng)?shù)匾雵?guó)外的教育技術(shù)與措施

世界中的其他國(guó)家，已經(jīng)在無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面進(jìn)行了幾百年的積累，其中具備著十分顯著的先進(jìn)性特征，而我國(guó)的無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)起步較晚，還仍舊處在初級(jí)的發(fā)展階段中，這時(shí)就應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)匾M(jìn)國(guó)外的教育技術(shù)以及教育措施，突破外語壁壘問題產(chǎn)生的影響。首先，應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理地引入無線通信實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的理論基礎(chǔ)以及雙語實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方案，在逐步引入國(guó)外先進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的過程中，更好地激發(fā)出學(xué)生自身的創(chuàng)新意識(shí)，還應(yīng)當(dāng)積極組織教師培訓(xùn)工作，促進(jìn)課題教學(xué)效果的穩(wěn)步提升，通過這種方式來強(qiáng)化學(xué)生自身的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣；其次，還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)通信數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，教師也可以為學(xué)生提供出無線通信領(lǐng)域中的最新外文論文，使得學(xué)生能夠逐步對(duì)外文文獻(xiàn)當(dāng)中蘊(yùn)含的通信技術(shù)以及通信數(shù)學(xué)原理進(jìn)行總結(jié)歸納，并以此為全新的教學(xué)材料來對(duì)無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行完善更新，這樣不僅可以拓展教師與學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面，也能夠有效強(qiáng)化學(xué)生吸收最新知識(shí)的學(xué)習(xí)能力，使得學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)舉一反三，通過相關(guān)原理的應(yīng)用來提出自身的改進(jìn)意見，幫助學(xué)生更好地奠定好學(xué)科基礎(chǔ)，提高自主學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)效果，為其后續(xù)的學(xué)習(xí)發(fā)展起到良好的促進(jìn)作用。

五、結(jié)論

在無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，必須要進(jìn)一步突破傳統(tǒng)教學(xué)方式以及教學(xué)理念帶來的限制，進(jìn)一步對(duì)改革方案進(jìn)行深入探索，確保無線通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以更加高效地開展，并站在實(shí)踐的基礎(chǔ)上來對(duì)問題加以思考，使得學(xué)生能夠更好地將理論與實(shí)踐有效結(jié)合在一起，更好地滿足社會(huì)對(duì)于人才的基本需求。