课堂教学改革背景下无线通信课程引导式教学创新与实践

摘  要：无线通信课程是通信工程中的关键课程，随着技术的快速发展，其内容也在不断更新。然而，无线通信课程教学目前存在课程理论学习困难、课程教授内容落后、与实际结合不紧密及考核方式单一等问题，不利于学生综合素质的培养。针对此问题，该文提出引导式教学改革方案。通过引导学生加强对于数学基础的学习和无线通信知识的理解，加强对无线通信脉络的把握和内容理解。引导学生对前沿的无线通信技术进行了解和学习，培养学生的查阅和总结能力，并拓展知识面。引导学生将理论与实践相结合，提高学习实践能力。注重过程考核，培养学生的综合能力。实践表明，该文提出的教改思路和方法，达到改善教学效果、培养学生学习兴趣、提高学生综合实践能力的目的。通过提高学生在学习过程中的综合能力和素养，培养出新时代通信领域的优秀人才。

关键词：无线通信；引导式教学；教学改革；过程考核；创新型人才

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）36-0079-04

Abstract： Wireless Communication is a key course in the communication engineering， and its content is constantly updated with the rapid development of technology. However， at present， there are some problems in the wireless communication course teaching， such as the difficulty in learning the course theory， the backward content of the course teaching， the lack of close integration with the practice， and the single assessment method， which are not conducive to the cultivation of students' comprehensive quality. To address this problem， this paper proposes a guided teaching reform program， which is guiding students to strengthen the learning of mathematical fundamentals and the understanding of wireless communication knowledge， to strengthen the grasp of the pulse of wireless communication and content understanding， guiding students to understand and study the cutting-edge wireless communication technology， cultivating students' ability to consult and summarize， and expanding their knowledge， guiding students to combine theory and practice to improve their learning and practicing ability. The program focuses on process assessment to cultivate students' comprehensive ability. Practice shows that the ideas and methods of teaching reform proposed in this paper achieve the purpose of improving the teaching effect， cultivating students' interest in learning and improving students' comprehensive practical ability. By improving the comprehensive ability and literacy of students in the learning process， excellent talents in the field of communication in the new era are cultivated.

Keywords： wireless communication; bootstrap teaching; teaching reform; process assessment; innovative talent

无线通信（以下简称“本课程”）作为电子信息科学与技术、通信工程等相关专业的核心课程，在本科生的培养中具有重要的地位和作用。本课程旨在让学生建立完整的通信理论体系，熟练掌握通信的基础知识与概念。伴随着经济的高速发展，高新技术产业日新月异，所需要的高科技人才要有更强的基础知识储备和实践能力，因此，学生需要做到学以致用，增强其应用和工程实践能力[1]。无线通信课程作为一门基础的综合课程，涉及多个领域，综合性强，拓展面广，为后续学生的学习和工作奠定基础[2-3]。本课程的发展历程已经持续了多年，对于通信领域具有极为重要的意义。伴随着5G的商用和6G的进一步发展，其中的内容也在不断地更新迭代。不仅如此，新时代下课程的学科交叉、人工智能背景下的无线通信[4]、物联网背景下的无线通信[5]和全英课程[6]等推动无线通信课程的发展，并充实其内容，但也因此，所对应的教学内容、教学方法和教学工具均需要不断地更新和完善。

技术和知识的更新必然也会带来新的问题。因此，需要我们抓住机遇和问题，应对挑战，使这门课程可以囊括更多的新知识，并更好地培养学生的创新能力和应对挑战的能力[7-8]。因此，需要持续关注无线通信技术的最新发展，及时更新课程内容，采用更灵活多样的教学方法，如实践项目、案例研究等，来激发学生的学习兴趣和动手能力。此外，也可以引入与产业界合作的机会，让学生参与实际项目，了解实际应用情况，提高其解决实际问题的能力。综上所述，我们需要持续关注无线通信课程的发展，帮助学生了解前沿，并将所学运用到实践上，通过不断更新和改进教学的方法，培养出新时代通信领域的优秀人才。

一  课程教学面临的问题

通过调研与教学实践发现，目前无线通信课程的教学中主要存在以下不足。

课程理论和公式复杂繁多且理解困难。无线通信领域涉及非常广的知识面，并且有些知识抽象难懂。学生在面对大量抽象、枯燥的理论和数学公式时，会很难抓住重点，学生对遇到许多相关联的数学基础知识也会有遗忘问题。

教学内容缺乏前沿技术。由于无线通信技术的前沿性和快速变化，每隔十年左右就会出现新一代无线通信技术，这要求教学必须紧跟技术的步伐，否则就会导致学生无法跟上前沿技术发展的问题。

理论与实践结合差。课程的理论内容是实际通信和标准的基础，而实际通信系统和应用案例是课程技术内容的有效展示和必要补充，因此不能只关注课程理论内容而忽略培养学生的实际应用能力。目前，学生存在很难将理论知识与实际应用相结合的问题。

缺乏综合考核方式。当前大多数课程仍重视期末成绩而忽略过程考核，学生考前突击学习不利于对知识的掌握和应用，缺少对学生综合能力和团队意识的培养。

二  无线通信教学改革方案

在课堂教学的改革背景下，为深化课堂改革，构建高效课堂，要始终以学生为中心，根据学生的实际需求和兴趣爱好，构建富有启发性和趣味性的教学环境，引导学生打好扎实基础，了解前沿技术，并能将理论与实践相结合。在课堂中引导学生积极自主地掌握所学无线通信基础知识，对概念和理论有深刻地认识并能熟练运用。紧密关注无线通信前沿方向的发展，引导学生去了解6G等新发展的技术，并交流讨论，培养学生的科研兴趣。为培养学生对理论知识与实践相结合的能力，将最新的无线通信标准和实际通信系统应用案例融入到课程中来，弥补理论和实践之间的脱节现象。为学生展示无线通信实验过程，加深对概念的理解，并令学生自主合作完成仿真模拟，培养其动手实践能力。期末考核采取多样形式，注重过程考核，让学生能真正掌握并应用本课程所学到的知识。本文提出的整体改革方案如图1所示。

（一）  加强学生对无线通信理论基础的引导与培养

无线通信课程涉及大量抽象、枯燥的理论和公式，缺乏一定的数学基础和理解能力，导致对无线通信这门课程的学习感到吃力。在教学中加强对于数学基础的学习和无线通信知识的理解，将抽象、难懂的概念具象化，并穿插相关数学基础的讲解，引入互动式学习和教学方法，引导学生对无线通信知识的深层次理解。让学生从课程中开拓前沿科技视野，培养足够扎实的数学基础和通信工程师素养。因此，针对学生在学习无线通信课程时遇到的困难，需要加强对学生的引导和培养。

为了学生能够更好地理解和掌握本课程中抽象复杂的理论和公式，提高学习效率，改善教学效果，对无线通信课程的理论教学内容进行改革，改革的具体内容如下。

1）引导学生课前预习并回忆课程相关的数学知识。在本课程中，繁多且精细的理论知识会让学生在课堂中很难完全理解，所以需要学生课前预习。本课程包含许多相关联的数学基础知识，比如微积分、线性代数和复变函数等。学生对此难免会有遗忘，可以配合穿插数学知识的讲解，并在课前打印相关数学资料给学生，让学生提前学习，在课堂上更容易深刻理解所学内容，防止因为数学知识的遗漏导致理解出现偏差，影响后续教学。

2）利用先进工具引导学生理解无线通信知识。在教学模式上需充分利用学校配备的现代化多媒体教育技术工具和形象的道具模型如交互式电子黑板、玻璃幕墙、数学模型等。制作图文并茂、易于理解的课件内容或者选择合适的道具模型，与讲解形成良好的配合，便于学生学习和理解无线通信的概念，更容易抽繁化简，加深理解。

3）引导学生在日常生活中强化理论学习。例如，在学习近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与日常生活实际相关的通信工程背景结合的能力，进一步提升学生的学习积极性，调动学生浓厚的学习兴趣，打好无线通信知识的基础，做到学有所长，学以致用。

（二）  引导学生对当前先进6G技术的了解和学习

由于无线通信技术的前沿性和快速变化，每隔十年左右就会出现新一代无线通信技术，这要求教学必须紧跟技术的步伐，否则就会导致学生无法跟上前沿技术的发展和掌握最新的发展动态[9]。不紧跟前沿容易造成学生学习的知识无法适应新需求、无法解决实际问题和丧失竞争力等问题。因此，需要及时更新课程内容，将最新一代的6G无线通信技术知识融入到课程中，与已有的知识相关联，以便让学生掌握最新的通信技术和前沿方向，达到教学与最新的技术同步发展的目的。我们定期监测和分析最新的无线通信技术趋势和发展方向，引导学生完成对6G等新技术的了解与学习，提高竞争力和解决实际问题的能力。具体的改革内容如下。

1）引导学生研读最新无线通信资料。跟踪无线通信的最新发展趋势，不定期地给学生打印一些辅助的课程资料，在课堂上引导学生进行研读，培养学生发现问题、解决问题的能力。同时，要培养学生自主查阅最新资料的能力。学生通过深入调研和总结整理后，能够对无线通信理论进行归纳总结、仿真验证，培养复合型、开放型的无线通信专业人才。