田野 石振剛 臧晶

摘 ?要：在仔細(xì)研究《無線通信系統(tǒng)》課程特點的基礎(chǔ)上，通過對該課程教學(xué)重點與難點的深入分析，對《無線通信系統(tǒng)》課程進行教學(xué)改革探索。為了使此門課程適應(yīng)該校通信工程專業(yè)的工程背景，通過加強學(xué)生在無線通信工程實際應(yīng)用實例的學(xué)習(xí)，在教學(xué)內(nèi)容方面采用創(chuàng)新的教學(xué)模式，并針對課程的考核方法進行一系列的改革探索。通過實際的教學(xué)活動，該課程教改可以積極地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，對學(xué)生分析與解決具體工程實踐問題的綜合能力有很大提升，可以達到全面提升通信工程專業(yè)《無線通信系統(tǒng)》課程教學(xué)質(zhì)量的目的。最后，對后續(xù)的教學(xué)改革提出一些設(shè)想。

關(guān)鍵詞：無線通信系統(tǒng) ?通信工程 ?工程背景 ?教改

中圖分類號：G64 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2021）04（c）-0176-04

Exploration on Teaching Reform of Wireless Communication System in Communication Engineering

TIAN Ye ?SHI Zhengang ?ZANG Jing

（ Shenyang Ligong University， Shenyang， Liaoning Province， 110159 ?China）

Abstract： We analyze Wireless Communication System course characteristics seriously， and find its difficulty points and focal point. Aiming at the key points and difficulties of this course that we have discovered， we execute a series of teaching reform of Wireless Communication System course. Our school has engineering professional background. In order to meet characteristics of our school， we strengthen the learning of practical application examples of wireless communication engineering， and innovative teaching models， teaching content， and assessment methods. Proved by teaching practice， teaching reform can greatly improve the teaching effect. Interests on this course of students have been improved greatly， and our students' ability of analyzing and solving problems has been also improved greatly. In general， teaching effect of our school Wireless Communication System course has been greatly improved through this teaching reform. We also put forward some ideas for follow-up education reforms of Wireless Communication System course.

Key Words： Wireless Communication System; Communication engineering; Engineering background; Teaching reform

《無線通信系統(tǒng)》課程是沈陽理工大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院通信工程專業(yè)大學(xué)三年級本科生必修的一門重要專業(yè)課程，主要講述無線通信系統(tǒng)概述、無線頻譜劃分、無線通信系統(tǒng)模型分析方法、電波傳輸與短波通信系統(tǒng)、微波中繼通信系統(tǒng)及衛(wèi)星通信系統(tǒng)等內(nèi)容。此門課程所講授的教學(xué)內(nèi)容既是通信工程專業(yè)本科學(xué)生必須掌握的專業(yè)理論知識，又是實際通信工程設(shè)計與集成的基礎(chǔ)，因此該門課程在通信工程專業(yè)的本科教學(xué)體系中具有較為重要的地位[1-3]。但是，由于無線通信理論及技術(shù)的快速發(fā)展，此門課程具有理論性較強、對學(xué)生抽象思維要求較高的特點，并涉及較多繁雜的數(shù)學(xué)公式，對學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、算法理解及具體工程實踐應(yīng)用能力都有很高的要求，因而在實際的教學(xué)活動中對講授此門課程的教師及學(xué)習(xí)此課程的學(xué)生都具有一定的挑戰(zhàn)性[4-6]。

通過對以前學(xué)生的調(diào)查及座談，并對整體的教學(xué)情況加以總結(jié)，在此門課程的教學(xué)中學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在無線通信系統(tǒng)基礎(chǔ)理論知識理解困難，并不能夠扎實掌握，在解決實際無線通信工程問題時存在能力不足的問題。由于教學(xué)中存在諸多這樣或那樣的問題，因而在此門課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式及考核方法等方面提出了相應(yīng)的教學(xué)改革措施。

1 ?課程教學(xué)內(nèi)容改革

由于該校信息科學(xué)與工程學(xué)院通信工程專業(yè)的《無線通信系統(tǒng)》課程存在要講授的內(nèi)容較多而課時較少的矛盾，因而如何有效地進行教學(xué)內(nèi)容的整合以滿足少課時多內(nèi)容的實際情況成為教學(xué)內(nèi)容改革的關(guān)鍵。在遠(yuǎn)距離無線通信系統(tǒng)這部分，主要教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)無線通信系統(tǒng)理論的學(xué)習(xí)方法，也就是從無線通信系統(tǒng)的組成原理出發(fā)，然后建立起相應(yīng)的通信系統(tǒng)模型。針對所建立的通信系統(tǒng)模型進行各個組成部分的深入研究。最后，再將所學(xué)的無線通信系統(tǒng)理論研究結(jié)果應(yīng)用到具體的無線通信系統(tǒng)工程實踐中。在遠(yuǎn)距離無線通信系統(tǒng)部分，還根據(jù)該校通信工程專業(yè)具有軍工背景的特點，主要講授無線通信系統(tǒng)在國防領(lǐng)域的應(yīng)用，并引入具體的無線通信工程實例講授微波通信及衛(wèi)星通信等部分的教學(xué)內(nèi)容，對于無線通信系統(tǒng)中的繁雜理論進行大幅壓縮，以突出工程的特點。對于近距離無線通信系統(tǒng)部分，補充講解一些較前沿的近距離通信系統(tǒng)實例，用以增加學(xué)生對此門課程的學(xué)習(xí)興趣，同時可以大大地增強該課程的教學(xué)效果，加強了教學(xué)的靈活性。

通過這幾年將《無線通信系統(tǒng)》課程內(nèi)容教改應(yīng)用到實際課程中，已經(jīng)取得了較好的教學(xué)效果，同時也發(fā)現(xiàn)了一些新的問題。為將《無線通信系統(tǒng)》課程的教學(xué)效果進一步提高，在后續(xù)的《無線通信系統(tǒng)》課程內(nèi)容教改設(shè)想中，由于《無線通信系統(tǒng)》這門課程涉及到向量幾何、常偏微分方程求解等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容，而該校通信工程專業(yè)本科教學(xué)的前序課程中對這方面相關(guān)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的講授存在課時量不夠、學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握過少的問題，因而不能滿足此門課程對相關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的要求。針對這種客觀情況，該校教師打算對教學(xué)內(nèi)容進行進一步的改革，在課程開始時分出2個學(xué)時專門進行相關(guān)向量幾何及常偏微分方程求解等基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識的講授，為學(xué)生解決相關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識較為薄弱的問題，為學(xué)生在后續(xù)學(xué)時中專業(yè)內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下數(shù)學(xué)工具基礎(chǔ)。另外，根據(jù)此門課程在近距離無線通信部分與物聯(lián)網(wǎng)無線通信系統(tǒng)課程存在一定交叉課程內(nèi)容的特點，因而在近距離無線通信系統(tǒng)部分的講授內(nèi)容以具體的通信工程實例講解為重點，打算著重講述近距離無線通信系統(tǒng)在實際通信工程案例中的應(yīng)用，對于近距離無線通信系統(tǒng)的理論部分僅進行概要性的講述。這樣設(shè)置教學(xué)內(nèi)容既可以節(jié)省有限的寶貴教學(xué)學(xué)時，又可以以回顧復(fù)習(xí)的方式使學(xué)生對已學(xué)過的物聯(lián)網(wǎng)無線通信系統(tǒng)中近距離無線通信系統(tǒng)理論知識得到全方面的強化，從而使學(xué)生在理論和實踐兩方面得到加強。

2 ?課程教學(xué)模式改革

《無線通信系統(tǒng)》課程的教學(xué)目的不僅僅是為了簡單地完成教學(xué)大綱所規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，更為重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、解決問題的能力、理論聯(lián)系實際的能力和創(chuàng)新意識。在這方面，對教學(xué)的技術(shù)手段進行改革，采用目前較為先進的電子教學(xué)手段，在教學(xué)模式方面進行改革。

由于此門課程在理論學(xué)習(xí)中有大量抽象、枯燥的理論和公式，為使學(xué)生能夠?qū)@部分內(nèi)容進行很好的理解，教師在教學(xué)模式上充分利用學(xué)校配備的現(xiàn)代化多媒體教育技術(shù)工具，制作圖文并茂、易于理解的課件內(nèi)容，與講解形成良好的配合，便于學(xué)生學(xué)習(xí)。并對所有理論教學(xué)內(nèi)容全程采取多媒體的教學(xué)模式，對于此門課程中較為重要的模型組成及相關(guān)軟件算法的講解，任課教師要充分地結(jié)合板書進行詳細(xì)講授。在此部分的講解過程中，要盡量結(jié)合學(xué)生前序課程已經(jīng)學(xué)過的有關(guān)無線通信系統(tǒng)的相關(guān)知識，使學(xué)生對所講授的理論知識能夠較為透徹地理解和掌握。例如：在講解微波通信系統(tǒng)時，可以結(jié)合學(xué)生在電磁場與電磁波課程中所學(xué)的電磁波輻射相關(guān)知識，既可以使學(xué)生對電磁波輻射的相關(guān)知識點進行復(fù)習(xí)，也可以簡化微波通信系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)，從而使學(xué)生對這部分所講授的理論知識內(nèi)容形成與之前的內(nèi)容前后呼應(yīng)、融會貫通的效果，從而使教學(xué)效果事半功倍。另外，此次教學(xué)模式改革要使此門課程的理論學(xué)習(xí)緊緊貼合通信工程專業(yè)的特點，著重培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)無線通信系統(tǒng)理論知識應(yīng)用于解決實際無線通信工程問題的能力，真正做到將理論知識與工程實際相結(jié)合，做到活學(xué)活用。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識時結(jié)合與日常生活實際相關(guān)的通信工程背景進行學(xué)習(xí)，將在學(xué)習(xí)積極性上有很大的提升，從而既可以加深對所學(xué)無線通信理論知識點的理解，又可以加大學(xué)習(xí)這門課程的學(xué)習(xí)興趣，以此達到使該門課程教學(xué)效果提高的目的。

通過這幾年將《無線通信系統(tǒng)》課程教學(xué)模式的改革方法應(yīng)用到實際課程中，已經(jīng)取得了較好的教學(xué)效果，同時也發(fā)現(xiàn)了一些新的問題。為將《無線通信系統(tǒng)》課程的教學(xué)效果進一步提高，在后續(xù)《無線通信系統(tǒng)》課程教學(xué)模式教改的設(shè)想中，為了達到擴充學(xué)生學(xué)習(xí)知識面的目的，該校教師打算結(jié)合目前我國通信產(chǎn)業(yè)的熱點，進行遠(yuǎn)距離及近距離無線通信系統(tǒng)的講解。在學(xué)習(xí)短距離無線通信系統(tǒng)時，可以讓學(xué)生思考藍牙通信系統(tǒng)是如何實現(xiàn)日常生活中的汽車無鑰匙開門功能的，讓學(xué)生搞清楚在生活中的汽車無線免接聽藍牙電話系統(tǒng)也是短距離無線通信系統(tǒng)在實際通信工程中的應(yīng)用。這樣就更加強化學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識時結(jié)合與日常生活實際相關(guān)的通信工程背景結(jié)合的能力，進一步地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3 ?課程考核方法改革

現(xiàn)在該校信息科學(xué)與工程學(xué)院通信工程專業(yè)《無線通信系統(tǒng)》課程的考核模式是期末成績（70%）與實驗成績（10%）再加上平時成績（20%）綜合計算出總成績的考核模式。為了與這次課程教學(xué)內(nèi)容改革及課程教學(xué)模式改革相適應(yīng)，利用該校編寫新教學(xué)大綱的契機，該門課程的考核模式改革為“綜合素質(zhì)考核”模式，主要內(nèi)容是通過學(xué)習(xí)過程考核、綜合能力考核以及知識考核這3個考核過程來評價學(xué)生的綜合學(xué)業(yè)水平。這其中學(xué)習(xí)過程考核占到總綜合成績的40%，考核內(nèi)容由學(xué)生的課堂出勤率、課堂問題回答表現(xiàn)、課后作業(yè)完成質(zhì)量、平時小測試成績以及完成自主學(xué)習(xí)論文情況5個部分構(gòu)成。實驗?zāi)芰己苏嫉阶罱K總綜合成績的10%，這部分主要是在實驗室以模擬實際無線通信系統(tǒng)工程形式來對學(xué)生的動手能力進行考核，題目是采用實際無線通信工程模擬的形式由學(xué)生自主完成。這種形式既可以對學(xué)生理解相關(guān)理論知識有益，而不只是局限于死背公式與定理，又可以有效地提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及運用所學(xué)理論知識對實際無線通信工程進行分析與解決的能力。

通過這幾年將《無線通信系統(tǒng)》課程考核方法的改革方法應(yīng)用到實際課程中，雖然起到了一定的效果，但同時也發(fā)現(xiàn)了一些新的問題。為將《無線通信系統(tǒng)》課程的教學(xué)效果進一步提高，在后續(xù)《無線通信系統(tǒng)》課程考核方法教改的設(shè)想中，老師們打算在學(xué)校政策允許的情況下，對不同特點的學(xué)生采取不同的考核方法。

4 ?后續(xù)創(chuàng)新能力及思政教育的教改

我國新時代對大學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)主要是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力及創(chuàng)造性，為了適應(yīng)這種新的培養(yǎng)目標(biāo)以及滿足教育部對于大學(xué)課堂中專業(yè)課程要加入思政元素的要求，該校《無線通信系統(tǒng)》的后續(xù)教學(xué)改革主要對學(xué)生積極思考并主動參與創(chuàng)新活動的能力進行著重培養(yǎng)，并要加強思政教育的力度。

根據(jù)對以往幾屆通信工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)《無線通信系統(tǒng)》課程情況的調(diào)查、分析與研究，該校通信工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)《無線通信系統(tǒng)》這門課程時表現(xiàn)為注重對老師所講內(nèi)容的記憶性學(xué)習(xí)，缺乏更深一層次的理解，很少在此門課程上進行進一步的創(chuàng)造性及創(chuàng)新性探討。因此，應(yīng)該在教學(xué)活動中進一步有效地激發(fā)起學(xué)生的創(chuàng)新熱情，同時對學(xué)生的創(chuàng)新觀念進行有效的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的恒心、細(xì)心、耐心，養(yǎng)成創(chuàng)新所需的思考力、意志力，以及善于嘗試的精神，并培養(yǎng)出學(xué)生創(chuàng)新的興趣和創(chuàng)新意識。另外，對學(xué)生進行思政教育，提高學(xué)生的思想道德水平，培養(yǎng)出學(xué)生正確的人生觀、世界觀和價值觀，培養(yǎng)出學(xué)生的堅定意志，克服各種心理問題和壓力，推進學(xué)生努力學(xué)習(xí)、提高創(chuàng)新能力，對學(xué)生能力和素質(zhì)的提高及不斷成長也是非常有益的。因而，加強對學(xué)生進行課程思政教育，已成為該門課程迫在眉睫的教改任務(wù)。

在后續(xù)《無線通信系統(tǒng)》課程創(chuàng)新能力及思政教育教改的設(shè)想中，該課程既要打牢學(xué)生們在《無線通信系統(tǒng)》重的專業(yè)知識基礎(chǔ)，也要培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和創(chuàng)新能力，并為學(xué)生們積極地創(chuàng)造適合該門專業(yè)課程的創(chuàng)新氛圍，進而激發(fā)同學(xué)們對該門專業(yè)課程的創(chuàng)新靈感，使同學(xué)們處于創(chuàng)新的場景中，被周圍創(chuàng)新的場景所包圍，有意識地加強同學(xué)們的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。在鼓勵學(xué)生組建《無線通信系統(tǒng)》課程創(chuàng)新社團的基礎(chǔ)上，要求大多數(shù)有創(chuàng)新意識的同學(xué)積極加入創(chuàng)新社團。同時爭取學(xué)校和學(xué)院的支持，對于創(chuàng)新社團開放學(xué)校的軟硬件資源，譬如專用實驗室及專業(yè)圖書資料室等，使得這些場所成為學(xué)生進行專業(yè)課程創(chuàng)新的基地。另外，在學(xué)生在校內(nèi)進行該專業(yè)課程學(xué)習(xí)的同時，教師還應(yīng)該鼓勵同學(xué)們主動走出校門，參加無線通信系統(tǒng)在現(xiàn)實社會應(yīng)用情況的調(diào)研，使學(xué)生能在學(xué)好該專業(yè)課程基礎(chǔ)理論的情況下，充分了解該專業(yè)課程在社會實際中的應(yīng)用情況，將理論與實踐進行有機的結(jié)合，發(fā)現(xiàn)實際應(yīng)用中存在的問題，形成創(chuàng)新思維，做到發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、嘗試解決方案，并最終解決問題，從而形成創(chuàng)新成果。

對于通信工程專業(yè)的學(xué)生來說，學(xué)校的實驗室、學(xué)校的圖書以及學(xué)校聯(lián)系的社會實踐場所就是學(xué)生提高創(chuàng)新能力的重要場所。比如：通常每門專業(yè)課程幾乎都有的課程實驗，由于實驗指導(dǎo)老師在上實驗課時是按照規(guī)定的教學(xué)實驗大綱的要求去指導(dǎo)學(xué)生們進行實驗，因而實驗步驟都是成熟的、按部就班進行的，所得實驗結(jié)果當(dāng)然與學(xué)生所學(xué)理論具有極高的符合度，從而使學(xué)生們有墨守成規(guī)之感，沒有創(chuàng)新之感。在后續(xù)的教改工程中，該專業(yè)所設(shè)計的實驗內(nèi)容要加大綜合實驗和創(chuàng)新實驗的比例，實驗老師僅起到指導(dǎo)作用，在實驗中充分?jǐn)U大學(xué)生的自由度，積極挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力，在保證安全及符合各項規(guī)定的前提下，鼓勵學(xué)生進行創(chuàng)新試驗性實驗，這也是創(chuàng)新。

在后續(xù)《無線通信系統(tǒng)》課程創(chuàng)新能力及思政教育教改的設(shè)想中，教師會著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣、分析能力、思考能力和解決問題的能力。

科學(xué)技術(shù)水平之所以先進，之所以科技新成果不斷涌現(xiàn)，最主要的原因就是教育鼓勵創(chuàng)新、以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維及創(chuàng)新理念為目標(biāo)。學(xué)生從學(xué)校畢業(yè)后，由于在學(xué)校學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)了良好的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新習(xí)慣，就會在工作中慣性地進行發(fā)現(xiàn)問題、思考問題并最終解決問題，從而進行創(chuàng)新性的工作。因而在教學(xué)中就要學(xué)習(xí)這種先進的教學(xué)理念，要求學(xué)生摒棄“等靠要”及“填鴨式”的學(xué)習(xí)習(xí)慣，充分挖掘自己在學(xué)習(xí)《無線通信系統(tǒng)》課程中的興趣，并將所學(xué)理論知識與實際應(yīng)用、工程實踐相結(jié)合，養(yǎng)成善于思考、善于分析、舉一反三的良好習(xí)慣。在此基礎(chǔ)上，對所遇到的實際問題進行解決，并善于總結(jié)，將發(fā)現(xiàn)問題到解決問題的全過程加以記錄存檔，為將來的創(chuàng)新研究打下良好的基礎(chǔ)。

另外，在《無線通信系統(tǒng)》課堂教學(xué)方法上還要加大教改的力度，包括線上教學(xué)與線下教學(xué)相結(jié)合，增加教學(xué)過程中教師與學(xué)生的互動，達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新意識的教學(xué)目標(biāo)。在此門課程的后續(xù)改革設(shè)想中，教師們會從授課方法改革作為切入點，提倡采用啟發(fā)式的討論教學(xué)方法。針對目前該校《無線通信系統(tǒng)》課程實踐教學(xué)時間和空間不足并且是對理論性占用課時較多的現(xiàn)狀，計劃在實驗教學(xué)中鼓勵學(xué)生對實驗方案多做設(shè)計，多做探索性的嘗試，推動學(xué)生思考能力、創(chuàng)造能力的提升，使學(xué)生們在實驗中不斷鍛煉，提升創(chuàng)新能力。

最后，在今后課程的教學(xué)改革中，該專業(yè)會將學(xué)生的創(chuàng)新能力納入綜合測評體系。積極探索并建立整套的科學(xué)評價學(xué)生創(chuàng)新能力體系，形成有效的激勵方法，將學(xué)生的創(chuàng)新能力作為一項重要的考核點并將創(chuàng)新成績計入到學(xué)生的此門專業(yè)課程的總成績中，從而達到鼓勵學(xué)生進行學(xué)習(xí)創(chuàng)新、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

5 ?結(jié)語

總之，該校信息科學(xué)與工程學(xué)院通信工程專業(yè)《無線通信系統(tǒng)》課程的教學(xué)改革是以我國通信行業(yè)發(fā)展對相關(guān)人才的需求及該校通信工程專業(yè)本科學(xué)生的自身水平為基礎(chǔ)，通過改革課程教學(xué)大綱的教學(xué)內(nèi)容，在整個本科課程的教學(xué)過程中應(yīng)用先進合理的教學(xué)理念并結(jié)合現(xiàn)代化科學(xué)的教學(xué)模式，以培養(yǎng)本科學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維作為主要的教學(xué)目標(biāo)，最終達到提高此門課程整體教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生思考和學(xué)習(xí)能力、能夠?qū)W以致用的教學(xué)改革目的。

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①基金項目：遼寧特聘教授項目（遼教函【2018】35號）。

作者簡介：田野（1977—），男，博士，教授，研究方向為無線通信系統(tǒng)。

石振剛（1971—），男，博士，副教授，研究方向為無線通信系統(tǒng)。

臧晶（1975—），女，博士，副教授，研究方向為數(shù)據(jù)處理、信息安全。