通信工程专业《无线通信系统》课程教改探索

田野 石振刚 臧晶

摘  要：在仔细研究《无线通信系统》课程特点的基础上，通过对该课程教学重点与难点的深入分析，对《无线通信系统》课程进行教学改革探索。为了使此门课程适应该校通信工程专业的工程背景，通过加强学生在无线通信工程实际应用实例的学习，在教学内容方面采用创新的教学模式，并针对课程的考核方法进行一系列的改革探索。通过实际的教学活动，该课程教改可以积极地调动学生学习的主观能动性，对学生分析与解决具体工程实践问题的综合能力有很大提升，可以达到全面提升通信工程专业《无线通信系统》课程教学质量的目的。最后，对后续的教学改革提出一些设想。

关键词：无线通信系统  通信工程  工程背景  教改

中图分类号：G64                             文献标识码：A文章编号：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

《无线通信系统》课程是沈阳理工大学信息科学与工程学院通信工程专业大学三年级本科生必修的一门重要专业课程，主要讲述无线通信系统概述、无线频谱划分、无线通信系统模型分析方法、电波传输与短波通信系统、微波中继通信系统及卫星通信系统等内容。此门课程所讲授的教学内容既是通信工程专业本科学生必须掌握的专业理论知识，又是实际通信工程设计与集成的基础，因此该门课程在通信工程专业的本科教学体系中具有较为重要的地位[1-3]。但是，由于无线通信理论及技术的快速发展，此门课程具有理论性较强、对学生抽象思维要求较高的特点，并涉及较多繁杂的数学公式，对学生数学基础、算法理解及具体工程实践应用能力都有很高的要求，因而在实际的教学活动中对讲授此门课程的教师及学习此课程的学生都具有一定的挑战性[4-6]。

通过对以前学生的调查及座谈，并对整体的教学情况加以总结，在此门课程的教学中学生在学习中存在无线通信系统基础理论知识理解困难，并不能够扎实掌握，在解决实际无线通信工程问题时存在能力不足的问题。由于教学中存在诸多这样或那样的问题，因而在此门课程的教学内容、教学模式及考核方法等方面提出了相应的教学改革措施。

1  课程教学内容改革

由于该校信息科学与工程学院通信工程专业的《无线通信系统》课程存在要讲授的内容较多而课时较少的矛盾，因而如何有效地进行教学内容的整合以满足少课时多内容的实际情况成为教学内容改革的关键。在远距离无线通信系统这部分，主要教学目标是培养学生学习无线通信系统理论的学习方法，也就是从无线通信系统的组成原理出发，然后建立起相应的通信系统模型。针对所建立的通信系统模型进行各个组成部分的深入研究。最后，再將所学的无线通信系统理论研究结果应用到具体的无线通信系统工程实践中。在远距离无线通信系统部分，还根据该校通信工程专业具有军工背景的特点，主要讲授无线通信系统在国防领域的应用，并引入具体的无线通信工程实例讲授微波通信及卫星通信等部分的教学内容，对于无线通信系统中的繁杂理论进行大幅压缩，以突出工程的特点。对于近距离无线通信系统部分，补充讲解一些较前沿的近距离通信系统实例，用以增加学生对此门课程的学习兴趣，同时可以大大地增强该课程的教学效果，加强了教学的灵活性。

通过这几年将《无线通信系统》课程内容教改应用到实际课程中，已经取得了较好的教学效果，同时也发现了一些新的问题。为将《无线通信系统》课程的教学效果进一步提高，在后续的《无线通信系统》课程内容教改设想中，由于《无线通信系统》这门课程涉及到向量几何、常偏微分方程求解等数学基础内容，而该校通信工程专业本科教学的前序课程中对这方面相关数学教学内容的讲授存在课时量不够、学生基础知识掌握过少的问题，因而不能满足此门课程对相关数学基础的要求。针对这种客观情况，该校教师打算对教学内容进行进一步的改革，在课程开始时分出2个学时专门进行相关向量几何及常偏微分方程求解等基础数学知识的讲授，为学生解决相关数学基础知识较为薄弱的问题，为学生在后续学时中专业内容的学习打下数学工具基础。另外，根据此门课程在近距离无线通信部分与物联网无线通信系统课程存在一定交叉课程内容的特点，因而在近距离无线通信系统部分的讲授内容以具体的通信工程实例讲解为重点，打算着重讲述近距离无线通信系统在实际通信工程案例中的应用，对于近距离无线通信系统的理论部分仅进行概要性的讲述。这样设置教学内容既可以节省有限的宝贵教学学时，又可以以回顾复习的方式使学生对已学过的物联网无线通信系统中近距离无线通信系统理论知识得到全方面的强化，从而使学生在理论和实践两方面得到加强。

2  课程教学模式改革

《无线通信系统》课程的教学目的不仅仅是为了简单地完成教学大纲所规定的教学内容，更为重要的是培养学生的思考能力、解决问题的能力、理论联系实际的能力和创新意识。在这方面，对教学的技术手段进行改革，采用目前较为先进的电子教学手段，在教学模式方面进行改革。

由于此门课程在理论学习中有大量抽象、枯燥的理论和公式，为使学生能够对这部分内容进行很好的理解，教师在教学模式上充分利用学校配备的现代化多媒体教育技术工具，制作图文并茂、易于理解的课件内容，与讲解形成良好的配合，便于学生学习。并对所有理论教学内容全程采取多媒体的教学模式，对于此门课程中较为重要的模型组成及相关软件算法的讲解，任课教师要充分地结合板书进行详细讲授。在此部分的讲解过程中，要尽量结合学生前序课程已经学过的有关无线通信系统的相关知识，使学生对所讲授的理论知识能够较为透彻地理解和掌握。例如：在讲解微波通信系统时，可以结合学生在电磁场与电磁波课程中所学的电磁波辐射相关知识，既可以使学生对电磁波辐射的相关知识点进行复习，也可以简化微波通信系统的理论学习，从而使学生对这部分所讲授的理论知识内容形成与之前的内容前后呼应、融会贯通的效果，从而使教学效果事半功倍。另外，此次教学模式改革要使此门课程的理论学习紧紧贴合通信工程专业的特点，着重培养学生将所学无线通信系统理论知识应用于解决实际无线通信工程问题的能力，真正做到将理论知识与工程实际相结合，做到活学活用。这样学生在学习理论知识时结合与日常生活实际相关的通信工程背景进行学习，将在学习积极性上有很大的提升，从而既可以加深对所学无线通信理论知识点的理解，又可以加大学习这门课程的学习兴趣，以此达到使该门课程教学效果提高的目的。

通过这几年将《无线通信系统》课程教学模式的改革方法应用到实际课程中，已经取得了较好的教学效果，同时也发现了一些新的问题。为将《无线通信系统》课程的教学效果进一步提高，在后续《无线通信系统》课程教学模式教改的设想中，为了达到扩充学生学习知识面的目的，该校教师打算结合目前我国通信产业的热点，进行远距离及近距离无线通信系统的讲解。在学习短距离无线通信系统时，可以让学生思考蓝牙通信系统是如何实现日常生活中的汽车无钥匙开门功能的，让学生搞清楚在生活中的汽车无线免接听蓝牙电话系统也是短距离无线通信系统在实际通信工程中的应用。这样就更加强化学生在学习理论知识时结合与日常生活实际相关的通信工程背景结合的能力，进一步地提升学生的学习积极性。

3  课程考核方法改革

现在该校信息科学与工程学院通信工程专业《无线通信系统》课程的考核模式是期末成绩（70%）与实验成绩（10%）再加上平时成绩（20%）综合计算出总成绩的考核模式。为了与这次课程教学内容改革及课程教学模式改革相适应，利用该校编写新教学大纲的契机，该门课程的考核模式改革为“综合素质考核”模式，主要内容是通过学习过程考核、综合能力考核以及知识考核这3个考核过程来评价学生的综合学业水平。这其中学习过程考核占到总综合成绩的40%，考核内容由学生的课堂出勤率、课堂问题回答表现、课后作业完成质量、平时小测试成绩以及完成自主学习论文情况5个部分构成。实验能力考核占到最终总综合成绩的10%，这部分主要是在实验室以模拟实际无线通信系统工程形式来对学生的动手能力进行考核，题目是采用实际无线通信工程模拟的形式由学生自主完成。这种形式既可以对学生理解相关理论知识有益，而不只是局限于死背公式与定理，又可以有效地提高学生的自主学习能力及运用所学理论知识对实际无线通信工程进行分析与解决的能力。

通過这几年将《无线通信系统》课程考核方法的改革方法应用到实际课程中，虽然起到了一定的效果，但同时也发现了一些新的问题。为将《无线通信系统》课程的教学效果进一步提高，在后续《无线通信系统》课程考核方法教改的设想中，老师们打算在学校政策允许的情况下，对不同特点的学生采取不同的考核方法。

4  后续创新能力及思政教育的教改

我国新时代对大学生培养目标主要是培养大学生的创新能力及创造性，为了适应这种新的培养目标以及满足教育部对于大学课堂中专业课程要加入思政元素的要求，该校《无线通信系统》的后续教学改革主要对学生积极思考并主动参与创新活动的能力进行着重培养，并要加强思政教育的力度。

根据对以往几届通信工程专业学生学习《无线通信系统》课程情况的调查、分析与研究，该校通信工程专业学生在学习《无线通信系统》这门课程时表现为注重对老师所讲内容的记忆性学习，缺乏更深一层次的理解，很少在此门课程上进行进一步的创造性及创新性探讨。因此，应该在教学活动中进一步有效地激发起学生的创新热情，同时对学生的创新观念进行有效的培养，培养学生在学习过程中的恒心、细心、耐心，养成创新所需的思考力、意志力，以及善于尝试的精神，并培养出学生创新的兴趣和创新意识。另外，对学生进行思政教育，提高学生的思想道德水平，培养出学生正确的人生观、世界观和价值观，培养出学生的坚定意志，克服各种心理问题和压力，推进学生努力学习、提高创新能力，对学生能力和素质的提高及不断成长也是非常有益的。因而，加强对学生进行课程思政教育，已成为该门课程迫在眉睫的教改任务。

在后续《无线通信系统》课程创新能力及思政教育教改的设想中，该课程既要打牢学生们在《无线通信系统》重的专业知识基础，也要培养学生的思考能力和创新能力，并为学生们积极地创造适合该门专业课程的创新氛围，进而激发同学们对该门专业课程的创新灵感，使同学们处于创新的场景中，被周围创新的场景所包围，有意识地加强同学们的创新思维和创新意识。在鼓励学生组建《无线通信系统》课程创新社团的基础上，要求大多数有创新意识的同学积极加入创新社团。同时争取学校和学院的支持，对于创新社团开放学校的软硬件资源，譬如专用实验室及专业图书资料室等，使得這些场所成为学生进行专业课程创新的基地。另外，在学生在校内进行该专业课程学习的同时，教师还应该鼓励同学们主动走出校门，参加无线通信系统在现实社会应用情况的调研，使学生能在学好该专业课程基础理论的情况下，充分了解该专业课程在社会实际中的应用情况，将理论与实践进行有机的结合，发现实际应用中存在的问题，形成创新思维，做到发现问题、分析问题、尝试解决方案，并最终解决问题，从而形成创新成果。

对于通信工程专业的学生来说，学校的实验室、学校的图书以及学校联系的社会实践场所就是学生提高创新能力的重要场所。比如：通常每门专业课程几乎都有的课程实验，由于实验指导老师在上实验课时是按照规定的教学实验大纲的要求去指导学生们进行实验，因而实验步骤都是成熟的、按部就班进行的，所得实验结果当然与学生所学理论具有极高的符合度，从而使学生们有墨守成规之感，没有创新之感。在后续的教改工程中，该专业所设计的实验内容要加大综合实验和创新实验的比例，实验老师仅起到指导作用，在实验中充分扩大学生的自由度，积极挖掘学生的创新潜力，在保证安全及符合各项规定的前提下，鼓励学生进行创新试验性实验，这也是创新。

在后续《无线通信系统》课程创新能力及思政教育教改的设想中，教师会着重培养学生科学的学习习惯、分析能力、思考能力和解决问题的能力。

科学技术水平之所以先进，之所以科技新成果不断涌现，最主要的原因就是教育鼓励创新、以培养学生的创新思维及创新理念为目标。学生从学校毕业后，由于在学校学习过程中培养了良好的创新思维与创新习惯，就会在工作中惯性地进行发现问题、思考问题并最终解决问题，从而进行创新性的工作。因而在教学中就要学习这种先进的教学理念，要求学生摒弃“等靠要”及“填鸭式”的学习习惯，充分挖掘自己在学习《无线通信系统》课程中的兴趣，并将所学理论知识与实际应用、工程实践相结合，养成善于思考、善于分析、举一反三的良好习惯。在此基础上，对所遇到的实际问题进行解决，并善于总结，将发现问题到解决问题的全过程加以记录存档，为将来的创新研究打下良好的基础。

另外，在《无线通信系统》课堂教学方法上还要加大教改的力度，包括线上教学与线下教学相结合，增加教学过程中教师与学生的互动，达到培养学生创新思维与创新意识的教学目标。在此门课程的后续改革设想中，教师们会从授课方法改革作为切入点，提倡采用启发式的讨论教学方法。针对目前该校《无线通信系统》课程实践教学时间和空间不足并且是对理论性占用课时较多的现状，计划在实验教学中鼓励学生对实验方案多做设计，多做探索性的尝试，推动学生思考能力、创造能力的提升，使学生们在实验中不断锻炼，提升创新能力。

最后，在今后课程的教学改革中，该专业会将学生的创新能力纳入综合测评体系。积极探索并建立整套的科学评价学生创新能力体系，形成有效的激励方法，将学生的创新能力作为一项重要的考核点并将创新成绩计入到学生的此门专业课程的总成绩中，从而达到鼓励学生进行学习创新、培养学生创新能力的目的。

5  结语

总之，该校信息科学与工程学院通信工程专业《无线通信系统》课程的教学改革是以我国通信行业发展对相关人才的需求及该校通信工程专业本科学生的自身水平为基础，通过改革课程教学大纲的教学内容，在整个本科课程的教学过程中应用先进合理的教学理念并结合现代化科学的教学模式，以培养本科学生的创新意识与创新思维作为主要的教学目标，最终达到提高此门课程整体教学质量、提高学生思考和学习能力、能够学以致用的教学改革目的。

参考文献

[1] 石振刚.通信工程专业《电磁场与电磁波》课程教改探索[J].教育教学论坛，2020（7）：130-131.

[2] 段洁.新媒体驱动下的非工科现代通信技术教改研究[J].传媒论坛，2019，2（11）：82，85.

[3] 林薇.《计算机通信与组网技术》教改新思路——以福州理工学院为例[J].白城师范学院学报，2018，32（8）：80-83.

[4] 刘莉蓉.通信职业院校基础课程实习教改探究[J].通信与信息技术，2016（3）：103-104.

[5] 张宪峰，宫德龙.“金课”视角下的电子实训课程教学改革探索[J].科技创新导报，2020，17（8）：188-189.

[6] 刘宏富，黄拓，李盛，等.基于创新能力培养的《土木工程概论》教改研究[J].科技创新导报，2020，17（2）：175，180.

①基金项目：辽宁特聘教授项目（辽教函【2018】35号）。

作者简介：田野（1977—），男，博士，教授，研究方向为无线通信系统。

石振刚（1971—），男，博士，副教授，研究方向为无线通信系统。

臧晶（1975—），女，博士，副教授，研究方向为数据处理、信息安全。