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5G背景下移动通信原理课程改革

2022-03-22卢丽金

科技视界 2022年5期
关键词:原理线下教材

卢丽金 郑 鑫

(广西民族师范学院 数理与电子信息工程学院,广西 崇左 532200)

0 引言

通信工程专业中一门至关重要的专业课程是移动通信原理,该课程是人才培养方案里的众多成员之一,该课程是高等学校电子信息类专业学生学习和未来工作的基础[1]。移动通信原理主要是为从事移动通信技术的学生奠定必要的理论基础。由于通信专业学生的就业方向大多数为通信行业,对移动通信原理课程相关知识的认识、学习、熟知甚至掌握是学生时期的通信学子对通信行业的初次感性认识。因此,不管是从未来的就业问题还是从人才培养方案来看,通信专业学生必须要上移动通信原理课程,而且要把移动通信原理上好。为学生毕业后从事移动通信技术相关工作储备良好的专业知识,以及为将来从事无线电系统等研究奠定扎实的基础。

近年,随着5G时代的到来,以移动互联网、移动边缘计算、人工智能等为代表的新一代信息技术改变了学生获取知识的途径,使学生获取知识的途径不再单一。例如,学生可通过百度、哔哩哔哩、中国大学MOOC、超星学习通等网站、平台、客户端来获取相应的知识;也可通过任课教师的线下课堂授课来获取知识。方式不一,手段丰富。同样的,教师的教学方式也变得更加灵活、多样。例如,可以进行传统的线下教学;也可以借助网络和多媒体进行线上教学[2]等。这也就意味着,教师与学生的教与学,不再受时间、地点、其他条件的限制。那么,学生们获取知识、吸收知识的方式,以及教师们传授知识、培育学生的方式将会发生翻天覆地的改变,最终使高等教育教学模式面临严峻挑战。因此,移动通信原理这门课程也面临着教学改革的挑战[3]。

1 传统教学模式存在的问题

(1)教材滞后,教材新技术内容的更新速度跟不上新一代信息技术的迅猛发展。通过对比国内的移动通信原理教材,发现新技术内容的更新较慢。例如,第五代移动通信系统的信道编码技术极化码与低密度奇偶校验码,有些教材竟没有提及。在新工科背景下,目前与这个背景相符合、相匹配的教材并不多,甚至是稀少。教材的滞后与新一代信息技术的迅猛发展形成了鲜明对比。一直以来,学生对教材的依赖程度、信任程度还是相对高的。但教材的滞后,将会导致学生无法及时从依赖、信任的教材上获取新一代信息技术的相关知识,使学生对新技术的认识受到一定限制。

(2)传统教学模式比较单一。一般地,高等教育的传统教学几乎采用线下课堂教学,对应的传统教学模式有板书模式、“PPT+板书”的结合模式等,形式较为单一,内容相对死板,不够鲜明。就移动通信原理课程而言,教师大多数采用的是线下课堂的“PPT+板书”的结合模式来进行教学[4]。PPT上呈现出来的内容大多是让人难以理解的文字、公式、函数等,理论性和抽象性极强,直观性差。有时候甚至难以用实例来解释说明,导致学生很难接收相关知识点。为了完成相应的教学任务,任课教师依然会照本宣科,使得学生处于被灌输状态。可以说这种灌输式的模式,会让接受能力有限的学生陷入迷茫、不知所措的状态。这样下来,整一个课程将会显得枯燥乏味、无趣,学起来吃力。

(3)实验项目、内容比较单一,无法提升学生的动手能力与创新能力。由于实验课的课时有限,要进行创新性实验难度非常高,甚至不太可行。移动通信原理的实验基本上为验证性的实验,创新性几乎为零[5]。一些高校里,移动通信原理实验课通过e-Labsim仿真平台进行实验操作。e-Labsim仿真软件配有相应的实验指导书,实验指导书上对每一个实验都进行了详细的说明,同时给出具体的实验步骤。实验步骤里源端口和目的端口都被详细列出,并附上连线说明。因此,虽然实验数量不算少,但是学生们仍然可以根据实验指导书独立完成实验。从这些现象来看,移动通信原理实验课主要存在几个问题:学生十分依赖实验指导书,缺乏主动思考意识;与实际应用脱节;一定程度上削弱了学生的动手能力与创新能力。学生虽然可以独立完成实验了,但动手能力与创新能力无法得到提升。严重的,有可能还会导致学生对其他事物也没有自己的想法、没有思考问题与解决问题的能力。

2 基于线上线下混合式的移动通信原理课程教学改革

2.1 利用线上教学弥补移动通信原理教材的滞后性

基于线上线下混合模式,利用线上教学来弥补移动通信原理教材的滞后性。技术更新换代的速度是人们有目共睹的,教材的滞后性无法完全避免,那么,可以利用线上的教育资源来弥补滞后的部分。例如,Polar编码是5G技术中核心的信道编码方案,然而在移动通信原理的教材里信道编码部分并没有提及Polar码的背景、产生、定义或者其他相关的编译码技术等。为了让教学里的知识也能够与时俱进,提高学生对信道编码技术的认识度,拓宽知识面,对于这一部分内容可以采用线上教学。首先在网上搜寻与Polar码相关的视频、教学课件或者文字资料等;然后对搜寻到的视频、教学课件或者文字资料进行筛选、修改、整理;紧接着将最终整理出来的材料上传至超星学习通或者中国大学MOOC等学习平台;最后在超星学习通、中国大学MOOC上的“通知”“讨论”“作业”或“考试”等栏目执行相关操作。例如,在“通知”处发布相关的学习内容与学习任务;在“讨论”处发布话题让学生们讨论;在“作业”处适当布置相关作业与练习;通过“考试”栏目及时检验学生们的学习效果,教师再根据学生的学习效果不断进行调整,进而保证学生的学习质量。

2.2 综合考虑教与学,改变教学模式的单一性

基于线上线下混合模式,综合考虑线上线下的教与学,改变教学模式的单一性。对于那些重点、难点、理论性、抽象性极强的部分,不应拘泥于教材,教学内容要灵活多变。课堂前,采用线上教学,将重点、难点和理论性和抽象性极强的内容提前上传至超星学习通,让学生提前预习。或者,通过班级通知群提前通知学生即将要学习的章节内容,同时大致列出相应的重点、难点、理论性和抽象性极强的内容,让学生提前预习、做好上课准备。课堂中,采用线下教学,教材里的知识点仍然采用PPT为主板书为辅的方式,结合实际情况来考虑,教学内容可以灵活多变。例如,4G基站与5G基站的区别在哪里,除了讲解书上给出的结构框架,可以考虑引导学生参观学校的4G和5G基站,理论与实际相结合,深入浅出,易于学生理解与接受理论知识。课堂后,采用线上教学,布置适当作业,同时为学生答疑解惑。此外,重点、难点内容往往都是学生需要掌握的部分,而且线下教学授课学时有限,学生接受能力有限,需要花大量时间来消化,通过线上线下混合模式可以解决这一难题。例如,将移动通信原理课程中对重点、难点内容的讲解通过录视频的软件录成视频上传至超星学习通、中国大学MOOC等平台,同时上传相应的文字材料,供学生反复观看、学习和复习,进而有效掌握重点、难点内容。

2.3 适当增加创新性实验

基于线上线下混合模式,适当增加创新性实验,改善实验项目、内容单一的缺陷。由于实验课的课时有限,要进行创新性实验难度非常高。那么,当进行创新性实验时,可以适当采用线上教学,抛出创新性实验的相关话题,同时将提前录好的与该话题相关的基础知识、基本原理的视频上传至超星学习通、中国大学MOOC等供学生学习,熟悉该创新性实验的相关理论知识。师生互相交流,学生设计实验。线下课堂时,学生即可通过仿真平台实现与运行之前设计好的实验,验证该实验的可行性,总结优缺点。就本科生而言,创新性实验为辅,原有的验证性实验为主。因此,属于原有的验证性实验课课时部分的教与学,仍然沿用之前的模式、方式。

2.4 完善课程考核方式

基于线上线下混合模式,结合实际,完善课程考核方式。移动通信原理原来的评分机制为平时考核30%,期末考核70%。其中30%的平时考核都为线下教学。当前移动通信原理的评分机制依然为平时考核30%,期末考核占总成绩的70%,不同的是,将30%的平时考核成绩分成两部分,一部分为线下教学的,另一部分为线上教学的。其中,线下教学的平时考核成绩占总平时考核成绩的70%,包括线下签到5%、线下课堂互动45%、线下作业20%;线上教学的平时考核成绩占总平时考核成绩的30%,包括线上签到5%、线上课堂互动15%、线上作业10%。

3 结语

科技引领潮流。从教师方面来看,科技的迅猛发展,使得高校的教学模式也紧跟科技的脚步,不断前进与发展,线上线下相结合的教学模式应运而生,教师的教学方式也需要适应时代发展。从学生方面来看,科技的发展能使学生通过不同的方面来进行学习、获取知识,但也正因为如此,学生需要对传统的学习方式作出适当调整,尽可能高效地吸收、获取知识点。从学校层面来看,学校的领导、老师、相关教学质量管理制度等都面临巨大考验,需要组建相关的教学模式改革小组,制定相关的教学模式改革实施方案,召开关于教学模式改革的动员大会,统一教学改革思想,提高对教学改革的认识。结合高校自身的实际情况,逐步完善课程建设,积极提高课堂效率,进一步促进学生积极、健康的发展。因此,在互联网快速发展的背景下教学模式的改革是大势所趋。移动通信原理这门课程也面临着教学模式改革的挑战。针对移动通信原理这门课程传统教学模式存在的问题,提出了基于线上线下混合式的移动通信原理课程教学改革。基于线上线下混合模式,利用线上教学来弥补移动通信原理教材的滞后性;综合考虑线上线下的教与学,改变教学模式的单一性;适当增加创新性实验,改善实验项目、内容单一的缺陷;结合实际,完善课程考核方式。通过开展基于线上线下混合式的移动通信原理课程教学改革提高了学生在课堂上的积极性,为最终实现培养优秀通信人才的目的奠定了良好基础。

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