李夢醒 梁健
摘要:以地方應(yīng)用型本科院校為視角,從激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、改革課程評價方式等幾個方面對《移動通信》課程教學(xué)改革進(jìn)行探索與研究,并將研究成果應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐,取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:地方院校;移動通信;教學(xué)改革
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)08-0119-02
隨著移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展和在當(dāng)代社會生活中幾乎無所不在的廣泛應(yīng)用,《移動通信》課程的重要性越來越突出,學(xué)習(xí)和掌握好《移動通信》課程不僅關(guān)系到通信工程本科專業(yè)學(xué)生的就業(yè),更重要的是還關(guān)系到以后學(xué)生在該專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展和上升空間,因此《移動通信》課程得到學(xué)生的普遍關(guān)注。但是,《移動通信》是一門發(fā)展變化迅速,理論性和應(yīng)用性均很強(qiáng)的專業(yè)課程。其技術(shù)原理覆蓋了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、隨機(jī)信號處理、信息論與編碼理論、通信組網(wǎng)理論、電磁場與電磁波等等,綜合性強(qiáng),知識面寬,難度大。傳統(tǒng)的“一本教材用兩三年”、“老師講,學(xué)生聽”的教學(xué)方式不能讓學(xué)生了解最新的移動通信技術(shù),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(guān)的實(shí)際應(yīng)用。又因為難度大、理論性強(qiáng),也容易造成課堂氣氛沉悶,從而導(dǎo)致老師不愿教、學(xué)生不愛聽。
目前,地方性本科院校已經(jīng)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(xué)定位為地方應(yīng)用型本科院校[1]。在這樣的大背景下,本文以地方應(yīng)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(xué)改革進(jìn)行探索,以使該課程的教學(xué)能更好地契合地方院校的辦學(xué)定位。
1 地方應(yīng)用型本科院?!兑苿油ㄐ拧氛n程教學(xué)中存在的主要問題
1.1 學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)熱情有差距
在大眾教育的普遍背景下,地方應(yīng)用型本科院校學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)與學(xué)習(xí)熱情跟學(xué)術(shù)研究型大學(xué)學(xué)生相比有較為明顯的差距,當(dāng)某門課程理論性較強(qiáng)或比較抽象時,學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xué)生因為學(xué)習(xí)熱情的原因,沒有養(yǎng)成很好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,做課堂筆記的少、及時預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)的少,在這種情況下,怎樣提高《移動通信》教學(xué)效果,是一個非常值得思考與研究的問題。
1.2 教學(xué)內(nèi)容過多過雜,理論性過強(qiáng)
目前,《移動通信》課程教學(xué)內(nèi)容一般包括以下幾部分內(nèi)容:移動通信基本原理和概念;移動通信關(guān)鍵技術(shù)(涉及組網(wǎng)技術(shù)、抗衰落技術(shù)、多址技術(shù)、均衡技術(shù)、現(xiàn)代調(diào)制技術(shù)等等);典型移動通信系統(tǒng)(1G、2G、3G、b3G、LTE等等)[3]。這些內(nèi)容教學(xué)往往限于概念性描述和理論性推導(dǎo),非常抽象,學(xué)生學(xué)完以后只是對移動通信有一些模糊的認(rèn)識,理解不深,更談不上知識的應(yīng)用。
1.3 實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱
地方應(yīng)用型本科院校教育資源相對有限,對實(shí)驗實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐環(huán)節(jié)相對投入不足,一般都沒有建設(shè)大型綜合性移動通信實(shí)訓(xùn)平臺,大多數(shù)學(xué)校只是隨理論課開設(shè)4-6個實(shí)驗,并且驗證性實(shí)驗占多數(shù),對提高學(xué)生實(shí)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(xué)生綜合能力,不能對應(yīng)用型人才培養(yǎng)起促進(jìn)作用
目前,大部分地方應(yīng)用型本科院校,都是以一張期末理論考試試卷來評定學(xué)生成績,對于《移動通信》這樣一門具備工程性和應(yīng)用性的課程來說,很不科學(xué),也不能通過這樣一個評價杠桿,推動學(xué)生去重視知識應(yīng)用,去重視提高實(shí)際動手能力、產(chǎn)品實(shí)物開發(fā)能力、研究與創(chuàng)新能力,不能很好的契合學(xué)校應(yīng)用型人才的辦學(xué)定位。
綜上所述,地方應(yīng)用型本科院校通信工程專業(yè)《移動通信》課程教學(xué)改革已非常必要且緊迫,筆者在總結(jié)多年地方高?!兑苿油ㄐ拧氛n程教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,對這門課的理論和實(shí)踐教學(xué)改革進(jìn)行了深入研究和探索,取得較好地教學(xué)效果。
2 地方應(yīng)用型本科院校《移動通信》課程教學(xué)改革內(nèi)容
2.1 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)熱情
因為《移動通信》課程內(nèi)容多,理論性強(qiáng)、難度大,而地方本科院校學(xué)生本身理論知識基礎(chǔ)較弱,所以,學(xué)生對《移動通信》課程往往學(xué)習(xí)興趣不大,學(xué)習(xí)熱情不高 ,但是學(xué)習(xí)興趣是產(chǎn)生學(xué)習(xí)積極性的主要原因,是提升學(xué)習(xí)效果的起點(diǎn),對于怎樣激發(fā)地方性本科院校學(xué)生學(xué)習(xí)《移動通信》課程的興趣,筆者經(jīng)過若干年的教學(xué)實(shí)踐,探索出以下幾項對策:
①理論教學(xué)形式多樣化
傳統(tǒng)的理論教學(xué),多采用“教師講,學(xué)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(kuò)大,大班上課不可避免,因此課堂上老師與學(xué)生的溝通受到限制,課堂互動性很差,學(xué)生的思維很難調(diào)動,因此,采用更加生動活沷的教學(xué)方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而主動參與到教學(xué)過程中來非常重要。比如可以采用教師講授、學(xué)生討論(辯論)、企業(yè)調(diào)研考察、學(xué)生學(xué)習(xí)成果展示、專題講座、案例教學(xué)等各種方式分別占一定比重穿插進(jìn)行的教學(xué)方式。
②建立具有《移動通信》課程特色的學(xué)習(xí)興趣激勵機(jī)制
目前,很少有教師根據(jù)課程特點(diǎn)而建立某門課程的學(xué)習(xí)激勵機(jī)制,學(xué)生所有課程學(xué)習(xí)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(xué)生是否能獲得獎學(xué)金和各種榮譽(yù),說白了,就是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激勵,還是依靠“名”和“利”,對于大部分學(xué)習(xí)處于中下游的學(xué)生,這種激勵機(jī)制實(shí)際上失效的。因為《移動通信》課程的特點(diǎn)是內(nèi)容多、難度大、理論性和應(yīng)用性都強(qiáng),在教學(xué)過程中,可以布置一些關(guān)于教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)或課堂教學(xué)無法顧及的知識點(diǎn)的真題真做小項目、計算機(jī)仿真實(shí)驗項目、專題研究項目讓學(xué)生做,對于完成得好的學(xué)生,在專門的學(xué)習(xí)成果展示課中由學(xué)生在全班進(jìn)行展示與講解,并獎勵平時成績,使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成就感,從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)積極性與主動性。在課堂上,教師可以鼓勵學(xué)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(xué)生進(jìn)行公開表揚(yáng)并獎勵平時成績,從而活躍課堂氣氛,促進(jìn)教學(xué)互動,調(diào)動學(xué)生思維。還可以對獲得《移動通信》課程相關(guān)的職業(yè)或行業(yè)資格認(rèn)證的學(xué)生免考本門課程,直接獲得學(xué)分,從而充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí),使《移動通信》課程學(xué)習(xí)不僅在課堂,更多在課外,大大拓展教學(xué)的時間、空間,克服《移動通信》課程授課內(nèi)容多、授課學(xué)時少之間的矛盾,等等。
2.2 優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容,有效降低理論教學(xué)難度
①優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容
優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,首先就是“精簡”,《移動通信》課程教學(xué)內(nèi)容目前主要分成基礎(chǔ)知識、典型移動通信系統(tǒng)、移動通信新技術(shù)三大模塊,教學(xué)內(nèi)容與課時的矛盾非常突出,因此“精簡”是必然的,“精簡”教學(xué)內(nèi)容宜以“社會需求”為導(dǎo)向,未來幾年移動通信產(chǎn)業(yè)主要為3G與4G并存,因此教學(xué)內(nèi)容中因重點(diǎn)講述與3G、4G有關(guān)的內(nèi)容,而大幅精簡1G、2G相關(guān)內(nèi)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(shù)主要講解OFDM、MIMO等。優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的第二點(diǎn)就是“更新”,由于移動通信技術(shù)飛速發(fā)展,新技術(shù)層出不窮,并在移動通信系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,因此教師對教學(xué)內(nèi)容應(yīng)及時更新,使學(xué)生能夠了解和掌握當(dāng)前移動通信的最新發(fā)展。比如目前在《移動通信》課程教學(xué)中,可以加入MASSIVE MIMO的相關(guān)內(nèi)容。
②避免大量數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)與羅列
移動通信基礎(chǔ)知識和移動通信新技術(shù)模塊的學(xué)習(xí)中,數(shù)學(xué)公式很多,對學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求很高,地方本科院校的很多學(xué)生恰恰數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差,當(dāng)他們看到大版的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)與羅列,會產(chǎn)生學(xué)習(xí)畏難情緒,有的即使硬著頭皮學(xué)習(xí)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(yīng)付考試的層面。因此,教師在教學(xué)時,應(yīng)避免大量數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)與羅列,盡量從公式物理意義出發(fā)進(jìn)行講解。比如講解OFDM技術(shù),不能一開始就擺出一大堆公式來說明OFDM系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理及輸入輸出關(guān)系,如采用以下教學(xué)講解,效果會更好:首先,無線通信的特點(diǎn)之一是多徑傳播,由于多徑傳播會產(chǎn)生碼間串?dāng)_,系統(tǒng)地輸出為輸入信號和系統(tǒng)沖激響應(yīng)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(yùn)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(guān)系從一般地線性卷積轉(zhuǎn)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(yīng)的頻域標(biāo)量相乘,那么從接收端恢復(fù)出信息,只要一個標(biāo)量除法就可以實(shí)現(xiàn),從而顯著降低了計算復(fù)雜度。這樣講解完全避免了大量數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)與羅列,也啟發(fā)學(xué)生回憶循環(huán)卷積相關(guān)內(nèi)容,并思考通過怎樣地方式能實(shí)現(xiàn)輸入輸出關(guān)系從一般線性卷積轉(zhuǎn)化為循環(huán)卷積,也使學(xué)生明白為什么要采用OFDM技術(shù)。
2.3 強(qiáng)化《移動通信》課程實(shí)踐教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力
地方性本科院校學(xué)生畢業(yè)后工程與生產(chǎn)第一線是主要的就業(yè)方式之一,因此增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力非常重要,而實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)最有效地途徑是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。對于強(qiáng)化《移動通信》課程實(shí)踐教學(xué),已有很多研究成果[5],總結(jié)起來,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)首先應(yīng)增加實(shí)踐教學(xué)課時在整個教學(xué)課時中的比重;二是利用校企合作平臺帶學(xué)生參觀認(rèn)識或參與到通信企業(yè)的生產(chǎn)過程;之三是充分利用從中央到地方到學(xué)校各級教育管理或科技管理部門提供的學(xué)生科研或創(chuàng)新項目,讓學(xué)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(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn),也不能充分體現(xiàn)地方本科院校人才培養(yǎng)方向與學(xué)生的優(yōu)勢,因此,有必要對課程評價方式進(jìn)行改革,如前所述,可以將教學(xué)過程中學(xué)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(xué)生選擇以認(rèn)證代替考試,還可以在期末考試內(nèi)容中增加軟件和硬件設(shè)計附加題,從而使就用能力在總評成績中得到充分體現(xiàn)。
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