“移动通信”课程的建构性学习教学方法
2011-08-15金小萍
金小萍,金 宁
(中国计量学院 信息工程学院,浙江 杭州 310018)
“移动通信”课程是电子信息和通信类专业的专业方向课,教学内容综合了电信、通信等学科众多基本概念与理论的实际运用,具有极强的系统性和应用性,且关键技术更新发展非常迅速,但对应的教学方法并没有跟上技术的革新。可见本课程的教学改革已刻不容缓。本文讨论将建构性学习的理念应用到“移动通信”教学中,改善和优化知识结构,引导学生对移动通信系统形成整体的、综合的和深层次的理解。籍此提高学生的学习主动性和解决问题的能力,以适应未来信息社会变化对信息通信类专业大学毕业生的要求。
1 基于建构性学习的教学基本理念
建构性学习[2]要求学生主动建构知识,教师负责指导学生知识的建构,教师起到的是一个组织者以及指导者的作用。建构主义认为,知识并不是对现实的纯粹客观的反映和准确表征,它只不过是人类对客观世界的一种解释或者假设,它会随着人类的理解而得到升华且会不断更新[3]。这种说法非常适用于移动通信领域。
为此,在“移动通信”课程中,我们除采用一般的课堂教学以外,还必须采用更多的网络协作教学、模拟仿真数字移动通信网络的实验情景教学以及采用小组讨论教学等方式,从各种不同角度理解数字移动通信网络运行的原理,从而达到建构该课程知识的目的。
2 基于建构性学习的教学模式
2.1 组建学习共同体
学习共同体主要是由教师、学生以及其他相关的企业工程师和专家共同构成的。为了加强共同体成员之间的联系和沟通,我们采取了如下措施。
(1)教师的进修与培训:我们组织了10人(15天/人均)的教师培训。培训内容为三种制式的3G移动通信系统(系统架构、接入网、核心网、网络规划与优化等),为教师日后改革教学方法提供原动力。
(2)引进企业工程师授课:对于某些实践性非常强的内容(比如核心网和接入网之间的联合实验等),我们邀请企业资深工程师到学校讲课,学生有机会直接与通信行业专家直接对话,使得学生与教师以及企业之间的联系和沟通获得提升。
2.2 创设问题情境
建构主义者认为,学习总是与一定的情境相联系的。在实际情境下学习,可以利用生动、直观的形象有效地激发联想,唤醒记忆中有关的知识、经验或表象,从而使学习者能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验趋同当前学习到的新知识,赋予新知识新的意义。而要创设好的问题情境,就必须与实际的系统相结合,这就要求课本的内容需与实际网络系统使用的技术有很大的关联,另外也要求实验系统要与实际的网络系统一致。为此,我们对实验设备进行了更新替换,撤除了只能做2G技术实验的实验箱,根据实际的3G系统的要求组建了由NodeB和RNC组成的无线接入网,并通过IP方式与核心网进行连接,组建了一套完整的3G系统,为问题情境教学提供了实验环境。
硬件环境配备之后,我们在“移动通信”课程的一些理论与实践教学中都采用了创设问题情境的教学模式。例如,在介绍无线网络无线接口物理层的小区搜索过程、寻呼过程、随机接入等过程,以及基本信令流程等方面,可以采用实际通电话的过程作为问题情境,然后由学生思考这其中涉及到各种步骤以及对应的信道和信令。在实践课程中,如在数据配置时,我们可以采用提供配置时对应的一系列参数,并以打通电话作为问题情境,要求学生自主学习软件,并按照硬件接口特性自主配置NodeB站和RNC的数据。
2.3 进行协作探究
协作探究的方式可以采用协作、交流、互动和协商等方式。如在移动通信的网络优化过程中,由于环境的不同,网络优化使用的参数会有很大的不同,而书本上讲解的几种特定场合在实际的网络优化工作中并不够用。应该通过网络论坛、与教师之间、与企业工程师之间进行协作探究,根据具体的环境的不同采用不同的优化方案。
例如,引起通话系统中的掉话原因有很多,有覆盖、切换或者干扰。因此,我们在遇到这类问题,首先按照书本讲解的流程来分析,判断出这个掉话问题是由于什么原因产生的,然后再根据具体的环境和话统数据进行分析问题并解决问题。然而,如果走完这些流程后,仍然没有解决问题,这时就要借助网络或者向教师和企业工程师请教来协作解决。
2.4 实现意义建构
进行协作探究之后,要实现一定的结论或结果,这就是所谓的意义建构。例如,在对网络优化的方案进行协作探究之后,教师需帮助学生对当前网络系统当中网络优化的规律,以及网络优化性能与系统参数之间的关系达到深刻的理解,并建构出自己特有的新知识架构。这也是建构性学习的最终目的和最根本追求。
3 结语
在建构主义提供的理论支持下,从建构主义学习环境下的教学设计原则出发,我们的“移动通信”课程的改革思路为:教学内容上,从关注局部原理转变到重视系统架构与分析;实验设置上,从局部原理验证与仿真转变到真实系统参数配置与分析;教学方法上,从以教师课堂讲解为主转变到以问题引导协作学习为主;教学目标上,让学生理解基本概念与原理在移动通信系统中的具体应用,帮助学生从零散的、局部的理论与技术过度到完整的系统配置、系统参数与系统性能,从而建构出关于移动通信系统的新知识结构。
[1] 啜钢,王文博,齐兆群等.移动通信精品课程教学改革实践与探讨[J].北京:北京邮电大学学报,2009.8,11(4):85-90.
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[3] 杨红孺,张文庆,雷冬飞.建构主义教学理论与教学改革[J].哈尔滨:黑龙江教育(高教研究与评估),2006年第1、2期:115-116.
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