胡海峰

摘要：本文結(jié)合實(shí)際教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)如何提高移動(dòng)通信系統(tǒng)教學(xué)水平進(jìn)行了論述，從研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)、組織形式和效果等方面進(jìn)行了初步的探討，以改進(jìn)移動(dòng)通信系統(tǒng)的教學(xué)方法和試驗(yàn)環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信系統(tǒng)；研究性學(xué)習(xí)；合作學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）52-0181-02

一、引言

移動(dòng)通信系統(tǒng)是通信技術(shù)專業(yè)的一門主干專業(yè)課，綜合了無(wú)線通信系統(tǒng)的原理和應(yīng)用，課程以數(shù)字移動(dòng)通信為主要內(nèi)容，結(jié)合當(dāng)前廣泛應(yīng)用的移動(dòng)通信系統(tǒng)和代表發(fā)展趨勢(shì)的移動(dòng)通信新技術(shù)，使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)掌握移動(dòng)通信系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)和組成類型，以適應(yīng)移動(dòng)通信領(lǐng)域的發(fā)展。移動(dòng)通信教學(xué)內(nèi)容不僅涉及無(wú)線通信的基礎(chǔ)知識(shí)，還涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域的前沿技術(shù)，內(nèi)容多而抽象[1]，為提高課程教學(xué)質(zhì)量，針對(duì)教學(xué)難點(diǎn)，深入開展教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段的改革和實(shí)踐，是教育工作者面臨的切實(shí)問(wèn)題[2]。因此，本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，從研究性學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的教學(xué)進(jìn)行探索。

二、研究性學(xué)習(xí)在教學(xué)中的應(yīng)用

（一）研究性學(xué)習(xí)在移動(dòng)通信系統(tǒng)教學(xué)中的作用

大眾化時(shí)期，以學(xué)為主的方法迅速發(fā)展，甚至呈現(xiàn)出超越以教為主的方法的趨勢(shì)，美國(guó)人稱之為“以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)”。教的終極目標(biāo)是為了不教，“教師傳授給學(xué)生的最寶貴的本領(lǐng)，不是事實(shí)和原理，而是精神狀態(tài)和思想方法”[3]。

移動(dòng)通信系統(tǒng)教學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)課，課堂傳授的是整理好的系統(tǒng)的“死”的知識(shí)，學(xué)生體會(huì)不到探索和發(fā)現(xiàn)科學(xué)的喜悅，感覺(jué)不到科學(xué)思想形成的生動(dòng)過(guò)程，了解不到科學(xué)的本質(zhì)，更不能真正理解和運(yùn)用科學(xué)方法去解決實(shí)際問(wèn)題。而學(xué)生通過(guò)研究移動(dòng)通信系統(tǒng)的科研問(wèn)題，特別是實(shí)際系統(tǒng)的真實(shí)問(wèn)題，不僅可以學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，體驗(yàn)科學(xué)研究過(guò)程，運(yùn)用科學(xué)研究方法，還可以培養(yǎng)質(zhì)疑、批判、不迷信權(quán)威并執(zhí)著追求真理的科學(xué)精神及熱愛(ài)科學(xué)、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度。

愛(ài)因斯坦說(shuō)：“興趣是最好的老師?！比绻麑W(xué)生對(duì)移動(dòng)通信有興趣，可以促使他們排除干擾，最大限度地發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。在這方面，研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)方法可以體現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì)。比如教師在課前根據(jù)內(nèi)容需要設(shè)計(jì)準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)膯?wèn)題，在課堂教學(xué)適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提出，留給學(xué)生適當(dāng)?shù)乃伎紩r(shí)間，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)，根據(jù)學(xué)生反饋信息和問(wèn)題，與學(xué)生探討問(wèn)題的解決思路，而非給出答案。這樣在提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程中，激發(fā)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的思考，使用交互式方式增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如可以提出“為什么可以換機(jī)不改號(hào)？”“根據(jù)所學(xué)知識(shí)，能不能對(duì)被盜手機(jī)進(jìn)行跟蹤？”等。并且就一些大家比較關(guān)心的話題，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散式的課題討論，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生參與研究的興趣。比如社會(huì)上比較關(guān)注的山寨機(jī)問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生從技術(shù)和社會(huì)等多角度進(jìn)行討論，課堂上出現(xiàn)了令人興奮的踴躍發(fā)言現(xiàn)象。課后對(duì)10個(gè)學(xué)生進(jìn)行了隨機(jī)調(diào)查，調(diào)查顯示在沒(méi)有進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)方法之前，只有5個(gè)同學(xué)對(duì)移動(dòng)終端結(jié)構(gòu)比較清楚；進(jìn)行研究性教學(xué)后，有8個(gè)同學(xué)掌握了終端結(jié)構(gòu)，教學(xué)效果有了顯著提高。

（二）研究性學(xué)習(xí)在教學(xué)中的具體方法

1.問(wèn)題學(xué)習(xí)。采用問(wèn)題學(xué)習(xí)法教學(xué)的學(xué)生，最終在記憶、應(yīng)用和動(dòng)機(jī)方面普遍優(yōu)于采用傳統(tǒng)教學(xué)方法教學(xué)的學(xué)生。具體在實(shí)施時(shí)注意下面幾點(diǎn)。

（1）引入案例注意啟發(fā)性、科學(xué)性、實(shí)際性相結(jié)合。例如，在講解GSM鑒權(quán)和加密時(shí)，給學(xué)生引入一個(gè)案例：如果你是一個(gè)黑客，需要攻擊GSM系統(tǒng)，應(yīng)該如何操作？這個(gè)問(wèn)題與實(shí)際結(jié)合緊密，學(xué)生對(duì)此表現(xiàn)出很濃的興趣。上課討論特別認(rèn)真，經(jīng)過(guò)思考，大家發(fā)現(xiàn)不論從空中接口竊取密碼，還是想進(jìn)行欺騙式攻擊，GSM都有很好的應(yīng)對(duì)方案，從而論證了GSM作為成熟的商用系統(tǒng)，在安全方面有比較高的性能，也加深了對(duì)鑒權(quán)和加密功能的理解。

（2）做好案例的分析與討論。在分析與討論過(guò)程中，教師可以給予學(xué)生適當(dāng)提示，但應(yīng)當(dāng)以激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生自主分析為主，并鼓勵(lì)學(xué)生敢于大膽思維，使案例教學(xué)呈現(xiàn)開放性。當(dāng)學(xué)生的思維陷入誤區(qū)時(shí)可予以引導(dǎo)，如輔助性的提問(wèn)式教學(xué)方法，又稱蘇格拉底式教學(xué)方法。教師不斷向?qū)W生提問(wèn)，務(wù)求達(dá)到學(xué)生啞口無(wú)言為止。通過(guò)提問(wèn)方式啟發(fā)學(xué)生的思維，在討論中引導(dǎo)學(xué)生逐漸悟出技術(shù)上的基本原理。比如，面對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)中關(guān)鍵的漫游技術(shù)討論，在講解了基本原理之后，提出問(wèn)題：為什么不論你在南京還是廣州，都可以通過(guò)打電話準(zhǔn)確的找到你？大家經(jīng)過(guò)討論研究，覺(jué)得關(guān)鍵的技術(shù)是歸屬位置寄存器必須知道手機(jī)漫游所屬的移動(dòng)控制中心；然后教師可以繼續(xù)追問(wèn)：歸屬位置寄存器是如何知道手機(jī)現(xiàn)在所屬的移動(dòng)控制中心？同學(xué)們討論后發(fā)現(xiàn)，原來(lái)位置更新技術(shù)就是解決這個(gè)問(wèn)題的；最后，教師繼續(xù)追問(wèn)：手機(jī)是怎么知道網(wǎng)絡(luò)在呼叫你的呢？為了回答這個(gè)問(wèn)題，很多同學(xué)研究了GSM呼叫流程，并對(duì)邏輯信道的分配也進(jìn)行了了解。這樣經(jīng)過(guò)問(wèn)題的討論和分析，許多同學(xué)了解了移動(dòng)通信的技術(shù)核心和設(shè)計(jì)理念，并對(duì)一些技術(shù)和細(xì)節(jié)爛熟于心。

2.合作分組學(xué)習(xí)。

（1）教學(xué)環(huán)節(jié)。在移動(dòng)通信的課堂教學(xué)中，全體學(xué)生圍繞中心問(wèn)題展開討論，教師的作用是營(yíng)造氣氛，激發(fā)研究興趣，啟發(fā)指導(dǎo)提出問(wèn)題的思維方法。經(jīng)過(guò)學(xué)生初步討論后，教師可以根據(jù)實(shí)際情況，把學(xué)生分成幾組，各組學(xué)生專題研究本組的問(wèn)題。教師這時(shí)要提供學(xué)生需要的實(shí)驗(yàn)儀器和參考資料。最后，各組選派幾個(gè)代表面對(duì)全班同學(xué)陳述研究過(guò)程和得出的研究結(jié)果，回答學(xué)生的提問(wèn)。教師的作用一方面是肯定學(xué)生的研究成果，給學(xué)生以成功的喜悅，同時(shí)通過(guò)質(zhì)疑，使學(xué)生意識(shí)到自己還存在問(wèn)題，有待進(jìn)一步研究。

這種課堂組織形式是根據(jù)某個(gè)項(xiàng)目或?qū)嶒?yàn)，將學(xué)生分為若干小組，最終讓學(xué)生通過(guò)合作去完成該項(xiàng)目或?qū)嶒?yàn)。通過(guò)這種方法，學(xué)生不僅提高了認(rèn)知水平，也培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。在國(guó)外訪學(xué)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)國(guó)外大學(xué)在教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常使用這種分組研究的方法，尤其對(duì)于某些復(fù)雜的教學(xué)環(huán)節(jié)，這種分組合作的方法，特別能調(diào)動(dòng)同學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提高認(rèn)知能力。

在移動(dòng)通信系統(tǒng)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，可以考慮針對(duì)某一個(gè)具體問(wèn)題，讓學(xué)生分成幾個(gè)大組，然后分工合作，共同完成對(duì)問(wèn)題的研究。比如GSM系統(tǒng)通信流程中的呼叫流程由于內(nèi)容枯燥、步驟繁多，成為課程教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。教學(xué)過(guò)程中，讓同學(xué)分組尋找或制作有關(guān)GSM系統(tǒng)呼叫流程的多媒體演示[4]。然后，讓不同的研究小組介紹移動(dòng)臺(tái)A呼叫漫游狀態(tài)移動(dòng)臺(tái)B的整個(gè)過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，很多同學(xué)制作的flash和ppt可以從頭至尾的完整演示呼叫流程，有的研究小組在每個(gè)演示步驟中，都有相對(duì)應(yīng)的解釋說(shuō)明文字，便于穿插講解。這樣動(dòng)態(tài)的演示相比于靜態(tài)的幻燈片，進(jìn)一步提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以更加深入理解呼叫流程過(guò)程；并且在搜尋和制作多媒體的過(guò)程中，體會(huì)了合作研究的樂(lè)趣。

（2）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。試驗(yàn)環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)分組研究的另一個(gè)重要手段，使得移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)結(jié)合移動(dòng)通信教學(xué)課程，驗(yàn)證移動(dòng)通信中涉及的主要技術(shù)。移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)是由實(shí)驗(yàn)箱上的相關(guān)模塊在學(xué)生平臺(tái)的配合下完成，移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)機(jī)箱主要模擬了通信終端的處理技術(shù)，無(wú)線基站的處理技術(shù)，并通過(guò)無(wú)線信道連接，模擬電話信號(hào)的無(wú)線接入；學(xué)生平臺(tái)是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，它通過(guò)串口同實(shí)驗(yàn)箱相連，通過(guò)局域網(wǎng)同其他學(xué)生平臺(tái)和教師平臺(tái)相連。

學(xué)生分組在學(xué)生平臺(tái)上對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究，比如，各實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)網(wǎng)絡(luò)配置，實(shí)現(xiàn)手機(jī)終端的主被叫實(shí)驗(yàn)。小組中有的同學(xué)模擬主叫終端，有的同學(xué)模擬被叫終端，部分實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也將通過(guò)串口由實(shí)驗(yàn)箱傳送到學(xué)生平臺(tái)上。學(xué)生平臺(tái)通過(guò)界面可以更清楚的看到主被叫信令過(guò)程，如果遇到問(wèn)題，通過(guò)分析信令，可以找到通信不暢的原因；教師平臺(tái)監(jiān)控臺(tái)通過(guò)局域網(wǎng)同所有學(xué)生平臺(tái)相連，以便控制學(xué)生平臺(tái)的工作，負(fù)責(zé)HLR、MS等參數(shù)列表的下發(fā)。這樣整個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)可以有效的工作，學(xué)生通過(guò)分組研究的方式加深對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的理解，提高了實(shí)際動(dòng)手能力。

三、研究性學(xué)習(xí)的效果和總結(jié)

為了進(jìn)一步比較研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)效果，利用隨堂測(cè)驗(yàn)的形式，對(duì)兩個(gè)班GSM系統(tǒng)呼叫流程的教學(xué)效果進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果如下。

從上表可以看出，同樣程度的學(xué)生，面對(duì)同樣的教學(xué)內(nèi)容，采用研究分組性授課以后測(cè)試合格率提高了37%。顯然，研究性學(xué)習(xí)教學(xué)方法極大的加深了學(xué)生對(duì)復(fù)雜流程的理解。另外，研究性學(xué)習(xí)作為一種教學(xué)模式較之于傳統(tǒng)的教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)還在于“教學(xué)相長(zhǎng)”，教師在這個(gè)過(guò)程中也是一個(gè)自主建構(gòu)的過(guò)程。這種自主建構(gòu)一方面體現(xiàn)為教師自身知識(shí)的更新與創(chuàng)造，另一方面體現(xiàn)為教師從事教學(xué)的主觀能動(dòng)性，有組織地引導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)的開展。

四、結(jié)語(yǔ)

在今后的教學(xué)實(shí)踐中，我們將不斷地研究、綜合運(yùn)用新的有效教學(xué)方法，提高學(xué)生對(duì)課程的興趣，使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。我們將遵循教學(xué)規(guī)律，不斷改革創(chuàng)新，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)高素質(zhì)移動(dòng)通信人才做出更多的努力。

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