摘" 要" 移動通信是中原工學(xué)院通信工程專業(yè)的核心課程之一，對該課程進(jìn)行創(chuàng)新性的教學(xué)改革是非常必要的。根據(jù)該課程理論性強(qiáng)的特點，提出以課程內(nèi)容緊跟技術(shù)前沿為導(dǎo)向、以思維導(dǎo)圖與短視頻講授為核心的教學(xué)方法，并通過理論結(jié)合實踐的形式進(jìn)行課程教學(xué)改革。教學(xué)實踐表明：新的教學(xué)方法與教學(xué)模式有利于學(xué)生理論知識的掌握與實踐能力的培養(yǎng)，可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動性，理論教學(xué)與實踐教學(xué)成果均取得良好效果。

關(guān)鍵詞" 通信工程；移動通信；思維導(dǎo)圖；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0" " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）10-0107-03

0" 引言

《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》（教高司函〔2017〕6號）中指出，新經(jīng)濟(jì)（如新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新模式）的蓬勃發(fā)展，對工程科技人才培養(yǎng)提出更高的要求，迫切需要加快工程教育改革創(chuàng)新。新工科人才的培養(yǎng)離不開高等院校[1]。新工科背景下的現(xiàn)有工科各專業(yè)，特別是通信工程、電子信息工程、計算機(jī)技術(shù)等專業(yè)的人才培養(yǎng)方案及各專業(yè)課程教學(xué)都需要進(jìn)行改革創(chuàng)新[2]。無論是新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)國家中長期戰(zhàn)略科技規(guī)劃在5G時代的延續(xù)，還是當(dāng)下中美5G競賽中的人才戰(zhàn)略儲備需求，都對信息通信工程專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)提出新的要求。

目前，社會各個領(lǐng)域科技發(fā)展迅猛，這對高校學(xué)生提出更高的技術(shù)要求，當(dāng)代大學(xué)生掌握的知識必須與時俱進(jìn)。移動通信作為通信工程專業(yè)的核心課程，不僅是一門綜合性強(qiáng)、知識面廣的專業(yè)必修課，更是學(xué)生進(jìn)入通信領(lǐng)域并在該領(lǐng)域不斷發(fā)展的基礎(chǔ)。其中，數(shù)字信號處理、信號與系統(tǒng)、通信原理等都是學(xué)習(xí)移動通信課程前的基礎(chǔ)課程，要求學(xué)生學(xué)習(xí)該課程前具備一定的基礎(chǔ)知識儲備。此外，課程在系統(tǒng)性、理論性強(qiáng)的同時更強(qiáng)調(diào)實踐性，教授過程中更要注重理論課程與實踐實驗相結(jié)合。鑒于移動通信課程在眾多領(lǐng)域的重要性，要求教師教授的知識緊隨通信技術(shù)發(fā)展。當(dāng)前移動通信領(lǐng)域技術(shù)知識更新?lián)Q代快[3-4]，但各高校所教授的移動通信課程內(nèi)容仍是最基礎(chǔ)的理論內(nèi)容，無法讓學(xué)生對新技術(shù)、新理論有足夠的了解。同時，移動通信教材的更新速度跟不上移動通信時代的發(fā)展，對知識的普及仍停留在“古代”移動通信階段，現(xiàn)在以5G為代表的無線通信技術(shù)發(fā)展迅速，需要有大量的新技術(shù)理論融入實際應(yīng)用。此外，移動通信相關(guān)教學(xué)內(nèi)容綜合度高、內(nèi)容繁多、教學(xué)形式枯燥、教授的知識點涉及多個領(lǐng)域，但由于課時安排的局限性，需要學(xué)生在短時間內(nèi)記憶大量的專業(yè)內(nèi)容，灌輸式的教學(xué)方式達(dá)不到理想的效果，學(xué)生容易失去學(xué)習(xí)主動性與積極性，課堂學(xué)習(xí)效率偏低。

因此，通過探索基于新工科建設(shè)需求的移動通信課程混合式教學(xué)改革，探索更加多樣化和個性化的通信工程人才培養(yǎng)新模式，培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的通信工程科技人才，為推進(jìn)5G時代和未來更多代移動通信技術(shù)發(fā)展作貢獻(xiàn)，以便更好地應(yīng)對未來新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)國際競爭的挑戰(zhàn)。

1" 教學(xué)改革實施方案擬定

1.1" 教學(xué)改革目的

傳統(tǒng)的教育是不管學(xué)生是否愿意接受，都只用一種方法教育學(xué)生，只能讓學(xué)生被動接受教育，無法讓學(xué)生形成主動學(xué)習(xí)的意識。這樣不論是對學(xué)生現(xiàn)在課程知識的學(xué)習(xí)，還是日后工作科研的發(fā)展，都是不利的，教育改革特別是課程改革就是要解決此類問題[5]。課程是教育的核心，也是教育思想與教育觀念傳遞的依據(jù)，通過授課才能在組織教育教學(xué)活動中實現(xiàn)教育目的，因此，教學(xué)改革要以課程改革為核心。此次教學(xué)改革旨在于新時代科技快速發(fā)展背景下，引導(dǎo)學(xué)生了解、理解通信領(lǐng)域最前沿的科技研究成果；激發(fā)學(xué)生對移動通信課程的興趣和思考動力，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識；提高學(xué)生對通信與信息系統(tǒng)實際問題的分析能力和解決能力，符合國家中長期科技發(fā)展對信息類科研人才培養(yǎng)的要求。

1.2" 教學(xué)改革內(nèi)容及創(chuàng)新點

首先，此次教學(xué)改革要緊跟技術(shù)前沿，緊跟5G時代發(fā)展趨勢，在授課過程中及時更新移動通信課程教學(xué)內(nèi)容，引入5G和下一代通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)和項目工程案例，將移動通信課程內(nèi)容緊密融合最新的5G移動通信技術(shù)原理，并在授課過程中進(jìn)行原理解析，盡可能大量引用5G和下一代通信技術(shù)在計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、金融等各個領(lǐng)域?qū)嶋H工程中的應(yīng)用實例，讓學(xué)生了解和掌握最前沿的通信信息技術(shù)。

其次，使用思維導(dǎo)圖MindMap豐富課件，將復(fù)雜的移動通信知識可視化、圖像化，圖文并茂地呈現(xiàn)各項經(jīng)典移動通信理論和對應(yīng)5G關(guān)鍵技術(shù)原理之間的繼承、發(fā)展與演變關(guān)系，幫助學(xué)生看到移動通信知識之間的聯(lián)系，更好地理解、重構(gòu)和運用抽象理論知識，促進(jìn)新知識與現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)的整合與貫通。授課過程中可通過使用短視頻等新媒體的方式構(gòu)建易于理解的移動通信視頻微課，用學(xué)生感興趣的影音多媒體技術(shù)包裝枯燥難懂的移動通信理論知識。同時，短視頻易于保存、方便下載，將相關(guān)短視頻上傳至相應(yīng)的網(wǎng)站與授課軟件上，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并在課后進(jìn)行知識鞏固，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的自學(xué)驅(qū)動力和學(xué)習(xí)自控力。

最后，鼓勵學(xué)生在電子信息專業(yè)實驗中心使用移動通信綜合平臺實驗設(shè)備，根據(jù)具體的移動通信實驗內(nèi)容和目的，參照課本或?qū)嶋H給出的例子進(jìn)行自主實驗，繼而引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計各類型通信系統(tǒng)，模擬相關(guān)信號的產(chǎn)生與優(yōu)化，進(jìn)行編程、信號/信道建模以及算法實現(xiàn)，通過實驗驗證所學(xué)的相關(guān)理論并推導(dǎo)出結(jié)論的正確性，鞏固所學(xué)知識的同時達(dá)到理論與實踐相結(jié)合的目的。

此次教學(xué)改革的創(chuàng)新點體現(xiàn)在增強(qiáng)教授理論實時性的情況下，應(yīng)用思維導(dǎo)圖MindMap等圖文結(jié)合的形式將復(fù)雜的移動通信知識可視化、圖像化，使復(fù)雜繁多的課程內(nèi)容有更清晰易懂的表達(dá)與傳授方式。同時，通過設(shè)計應(yīng)用短視頻的方式呈現(xiàn)移動通信中的經(jīng)典知識點，力求將枯燥的移動通信基礎(chǔ)理論知識變得更加生動，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)理論與實踐的結(jié)合，利用組建課外學(xué)習(xí)小組的形式，在任務(wù)分配過程中讓學(xué)生找到自己的學(xué)科知識興趣點，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作意識；在實踐授課過程中鼓勵學(xué)生設(shè)計各種類型通信系統(tǒng)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。

1.3" 教學(xué)改革方案實施擬解決的關(guān)鍵問題

目前，大多數(shù)課程仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容相對單一和封閉。隨著現(xiàn)代社會硬件與軟件技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，單一封閉的課程結(jié)構(gòu)已無法反映當(dāng)前時代科技與社會發(fā)展的新內(nèi)容[6]。同時，應(yīng)試教育造成課程管理方式的統(tǒng)一，學(xué)生無法對所學(xué)知識進(jìn)行融會貫通的應(yīng)用并將其熟練運用于社會實際，難以滿足自身多樣化發(fā)展的需求。因此，實施針對性的課程教學(xué)改革是必要的，能在很大程度上解決上述問題帶來的影響。針對移動通信學(xué)科的教學(xué)需求，擬解決以下三個問題：

1）通信技術(shù)發(fā)展較快，如何解決現(xiàn)有教材知識點種類繁多但大多數(shù)知識點老舊的矛盾？

2）通信技術(shù)知識點繁多、涉及領(lǐng)域廣泛，如何引導(dǎo)學(xué)生融會貫通各知識點，并充分理解各種技術(shù)的成因與局限[7]？

3）通信技術(shù)課程結(jié)構(gòu)枯燥，如何增強(qiáng)課堂趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)？

2" 制訂教學(xué)改革實施計劃

2.1" 教學(xué)改革計劃的特色

此次教學(xué)改革緊跟通信發(fā)展步伐，以“抓5G，強(qiáng)動手”作為主要的教學(xué)改革思路，通過更新移動通信課程教學(xué)內(nèi)容，引入5G和下一代通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)專利與項目工程案例的相關(guān)內(nèi)容，并對教學(xué)方式進(jìn)行大膽改革，應(yīng)用思維導(dǎo)圖Mind-Map將復(fù)雜的移動通信知識可視化、圖像化，同時利用短視頻的形式，圖文并茂地呈現(xiàn)各項經(jīng)典通信理論和對應(yīng)5G關(guān)鍵技術(shù)原理之間的繼承、發(fā)展與演進(jìn)關(guān)系，力求將原本“古代”和枯燥的移動通信課程變成學(xué)生喜愛的有趣、靈動的“現(xiàn)代”移動通信課程[8]。

2.2" 教學(xué)改革實施方案及方法

1）縮減現(xiàn)有移動通信課程中第二、三、四代移動通信系統(tǒng)的授課比重，增加OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技術(shù)、大規(guī)模多天線傳輸技術(shù)等5G新方法的學(xué)時，適量補(bǔ)充新型信道編碼和接入技術(shù)的內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生熟悉具有時代感的最新通信技術(shù)。

2）采用思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生理解第五代通信系統(tǒng)分層的概念及各知識點之間的邏輯關(guān)系，加深學(xué)生對通信過程的理解，突破傳統(tǒng)的只講當(dāng)前章節(jié)內(nèi)容的局限性。

3）采用當(dāng)前學(xué)生喜愛且流行的短視頻方式，將新技術(shù)充分視頻化，幫助學(xué)生理解新技術(shù)的重要性。同時，利用線上線下混合式教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，讓學(xué)生更好地掌握5G背景下移動通信技術(shù)知識，緊跟社會發(fā)展，了解社會需求。

3" 中原工學(xué)院移動通信課程教學(xué)改革成效

移動通信課程教學(xué)方式改革后，課堂教授過程的趣味性增強(qiáng)，學(xué)生的設(shè)計能力與溝通能力得到鍛煉，學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)積極性得到極大提高。適當(dāng)?shù)睦碚撆c實踐課程的結(jié)合可以增強(qiáng)團(tuán)隊配合意識與合理的項目分配能力。此次教學(xué)改革的設(shè)計以新型的趣味性教學(xué)手段顛覆傳統(tǒng)的專業(yè)導(dǎo)論灌輸式教學(xué)模式，讓學(xué)生在感性認(rèn)知的基礎(chǔ)上加強(qiáng)對理性知識點的掌握，在理性知識點掌握的過程中增強(qiáng)感性認(rèn)知、培養(yǎng)創(chuàng)新思想、鍛煉綜合能力。新型知識點的引入更能加深理論與實踐的聯(lián)系，增強(qiáng)課程的實用意義?？傮w而言，該教學(xué)改革方案不僅取得較為可觀的教學(xué)成果，也得到學(xué)生的良好反饋。

4" 結(jié)束語

根據(jù)新時代工科人才培養(yǎng)要求，針對移動通信課程理論性強(qiáng)、內(nèi)容繁多的特點及教學(xué)難點，從課程緊跟技術(shù)前沿的需求出發(fā)，增加采用思維導(dǎo)圖與短視頻互動的講授方式，并采用理論結(jié)合實踐的形式進(jìn)行課程教學(xué)改革，增強(qiáng)課程教授的邏輯性與趣味性的同時激發(fā)學(xué)生上課的積極性與實踐能動性。教學(xué)實踐表明：新的教學(xué)方法與教學(xué)模式有利于學(xué)生對理論知識的掌握與實踐能力的培養(yǎng)，能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動性，理論教學(xué)與實踐教學(xué)成果均取得良好效果。

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*項目來源：2021年度中原工學(xué)院教學(xué)改革研究與實踐項目“5G背景下《移動通信》課程的混合式教學(xué)研究與改革”（項目編號：2021ZGJGLX062），“‘金課’建設(shè)背景下通信原理課程思政建設(shè)的研究和探索”（項目編號：2021ZGJGLX020），“《無人駕駛航空器設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用》教學(xué)方法探索”（項目編號：2021ZGJGLX095），“面向電類工程教育專業(yè)認(rèn)證《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)改革與探索”（項目編號：2021ZGJGLX029），“基于OBE反向設(shè)計理念的課程思政探索與實踐——以自動控制原理為例”（項目編號：2021ZGJGLX014）；2021年“紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會高等教育教學(xué)改革研究項目“航空類專業(yè)課程教學(xué)方法探索——以《無人駕駛航空器設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用》為例”（項目編號：2021BKJGLX561），“面向紡織類工程教育專業(yè)認(rèn)證《電工學(xué)》課程教學(xué)改革與探索”（項目編號：2021BKJGLX556），“基于協(xié)同創(chuàng)新理念的‘自動控制原理’課程思政融合探索與實踐”（項目編號：2021BKJGLX559）；河南省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度一般課題“五位一體：疫情下大學(xué)生的主被動約束機(jī)制研究”（課題編號：2020YB0113）；中原工學(xué)院研究生教育質(zhì)量提升工程項目“基于多元思政協(xié)同驅(qū)動的研究生培養(yǎng)探索與實踐——以計算智能國際聯(lián)合實驗室為例”（項目編號：JG202112）；2020年度河南省高等學(xué)校優(yōu)秀基層教學(xué)組織建設(shè)“中原工學(xué)院通信工程系”（教高〔2020〕393號）；2018年度河南省高等學(xué)校合格基層教學(xué)組織建設(shè)“中原工學(xué)院通信工程系”（教高〔2018〕1058號）；2021年度河南省第二批一流本科課程“通信原理”（教高〔2021〕174號）。

作者：溫鵬偉、李召、張利民，中原工學(xué)院電子信息學(xué)院，講師，研究方向為通信工程教育、自動化教育、航空專業(yè)類教育；柴旭朝，中原工學(xué)院電子信息學(xué)院，副教授，研究方向為電工電子技術(shù)教育、航空專業(yè)類教育；楊蕾，中原工學(xué)院電子信息學(xué)院，教授，研究方向為通信工程教育（451191）。