金小萍,金 寧
(中國計量學院 信息工程學院,浙江 杭州 310018)
“移動通信”課程是電子信息和通信類專業的專業方向課,教學內容綜合了電信、通信等學科眾多基本概念與理論的實際運用,具有極強的系統性和應用性,且關鍵技術更新發展非常迅速,但對應的教學方法并沒有跟上技術的革新。可見本課程的教學改革已刻不容緩。本文討論將建構性學習的理念應用到“移動通信”教學中,改善和優化知識結構,引導學生對移動通信系統形成整體的、綜合的和深層次的理解。籍此提高學生的學習主動性和解決問題的能力,以適應未來信息社會變化對信息通信類專業大學畢業生的要求。
建構性學習[2]要求學生主動建構知識,教師負責指導學生知識的建構,教師起到的是一個組織者以及指導者的作用。建構主義認為,知識并不是對現實的純粹客觀的反映和準確表征,它只不過是人類對客觀世界的一種解釋或者假設,它會隨著人類的理解而得到升華且會不斷更新[3]。這種說法非常適用于移動通信領域。
為此,在“移動通信”課程中,我們除采用一般的課堂教學以外,還必須采用更多的網絡協作教學、模擬仿真數字移動通信網絡的實驗情景教學以及采用小組討論教學等方式,從各種不同角度理解數字移動通信網絡運行的原理,從而達到建構該課程知識的目的。
學習共同體主要是由教師、學生以及其他相關的企業工程師和專家共同構成的。為了加強共同體成員之間的聯系和溝通,我們采取了如下措施。
(1)教師的進修與培訓:我們組織了10人(15天/人均)的教師培訓。培訓內容為三種制式的3G移動通信系統(系統架構、接入網、核心網、網絡規劃與優化等),為教師日后改革教學方法提供原動力。
(2)引進企業工程師授課:對于某些實踐性非常強的內容(比如核心網和接入網之間的聯合實驗等),我們邀請企業資深工程師到學校講課,學生有機會直接與通信行業專家直接對話,使得學生與教師以及企業之間的聯系和溝通獲得提升。
建構主義者認為,學習總是與一定的情境相聯系的。在實際情境下學習,可以利用生動、直觀的形象有效地激發聯想,喚醒記憶中有關的知識、經驗或表象,從而使學習者能利用自己原有認知結構中的有關知識與經驗趨同當前學習到的新知識,賦予新知識新的意義。而要創設好的問題情境,就必須與實際的系統相結合,這就要求課本的內容需與實際網絡系統使用的技術有很大的關聯,另外也要求實驗系統要與實際的網絡系統一致。為此,我們對實驗設備進行了更新替換,撤除了只能做2G技術實驗的實驗箱,根據實際的3G系統的要求組建了由NodeB和RNC組成的無線接入網,并通過IP方式與核心網進行連接,組建了一套完整的3G系統,為問題情境教學提供了實驗環境。
硬件環境配備之后,我們在“移動通信”課程的一些理論與實踐教學中都采用了創設問題情境的教學模式。例如,在介紹無線網絡無線接口物理層的小區搜索過程、尋呼過程、隨機接入等過程,以及基本信令流程等方面,可以采用實際通電話的過程作為問題情境,然后由學生思考這其中涉及到各種步驟以及對應的信道和信令。在實踐課程中,如在數據配置時,我們可以采用提供配置時對應的一系列參數,并以打通電話作為問題情境,要求學生自主學習軟件,并按照硬件接口特性自主配置NodeB站和RNC的數據。
協作探究的方式可以采用協作、交流、互動和協商等方式。如在移動通信的網絡優化過程中,由于環境的不同,網絡優化使用的參數會有很大的不同,而書本上講解的幾種特定場合在實際的網絡優化工作中并不夠用。應該通過網絡論壇、與教師之間、與企業工程師之間進行協作探究,根據具體的環境的不同采用不同的優化方案。
例如,引起通話系統中的掉話原因有很多,有覆蓋、切換或者干擾。因此,我們在遇到這類問題,首先按照書本講解的流程來分析,判斷出這個掉話問題是由于什么原因產生的,然后再根據具體的環境和話統數據進行分析問題并解決問題。然而,如果走完這些流程后,仍然沒有解決問題,這時就要借助網絡或者向教師和企業工程師請教來協作解決。
進行協作探究之后,要實現一定的結論或結果,這就是所謂的意義建構。例如,在對網絡優化的方案進行協作探究之后,教師需幫助學生對當前網絡系統當中網絡優化的規律,以及網絡優化性能與系統參數之間的關系達到深刻的理解,并建構出自己特有的新知識架構。這也是建構性學習的最終目的和最根本追求。
在建構主義提供的理論支持下,從建構主義學習環境下的教學設計原則出發,我們的“移動通信”課程的改革思路為:教學內容上,從關注局部原理轉變到重視系統架構與分析;實驗設置上,從局部原理驗證與仿真轉變到真實系統參數配置與分析;教學方法上,從以教師課堂講解為主轉變到以問題引導協作學習為主;教學目標上,讓學生理解基本概念與原理在移動通信系統中的具體應用,幫助學生從零散的、局部的理論與技術過度到完整的系統配置、系統參數與系統性能,從而建構出關于移動通信系統的新知識結構。
[1] 啜鋼,王文博,齊兆群等.移動通信精品課程教學改革實踐與探討[J].北京:北京郵電大學學報,2009.8,11(4):85-90.
[2] 何克抗.建構主義的教學模式、教學方法與教學設計[J].北京:北京師范大學學報(社會科學版),1997,(05).
[3] 楊紅孺,張文慶,雷冬飛.建構主義教學理論與教學改革[J].哈爾濱:黑龍江教育(高教研究與評估),2006年第1、2期:115-116.
[4] 鐘志賢.建構主義學習理論與教學設計[J].蘭州:電化教育研究,2006,(05):10-16.
[5] 喬宗樓.建構主義教育理論下教學模式的探討[J].西安:高教研究,2006年2月號上旬刊:19-20.