信息技術支持下的《無線網技術》課程教學改革探討

李卓 田英愛

摘要：隨著無線設備的普及，不少高校均開設了無線網技術方面的課程。由于無線技術的快速發展以及無線通信基本原理比較抽象，學生對相關知識點的學習比較困難。利用Wiki、Peer Review Tools、e-Portfolio等信息技術工具，可激發學生開展有效的協作式學習，促進教師及時地就學生反饋進行改進，從而提升教學質量。

關鍵詞：無線網技術；信息技術工具；教學質量

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）01-0224-02

隨著芯片及嵌入式技術的發展，無線設備運算能力不斷增強，存儲能力持續擴大，各類無線設備（如筆記本電腦、智能手機、平板電腦等）廣泛普及，無線網技術日益得到學術界、產業界的強烈重視。針對這一發展，北京信息科技大學計算機學院網絡工程專業自2008年起即開設了《無線網技術》課程，在最初的培養方案中該課程被確定為專業選修課，在2012、2014級網絡工程專業的培養方案中該課程均被確定為專業必修課。

該課程教學大綱的設計參考了教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會編撰的《高等學校網絡工程專業規范（試行）》[1]。該課程定位于使學生掌握主要無線通信領域的主流標準和關鍵技術，熟悉典型無線網絡中的代表性協議，了解無線網絡技術的前沿進展，為從事無線網方面的工作奠定堅實的基礎。選用教材為汪濤老師主編的《無線網絡技術導論（第二版）》[2]，選用參考書為金光、江先亮老師編著的《無線網絡技術教程——原理、應用與仿真實驗》[3]，以及William Stallings編著的《無線通信與網絡（第二版）》[4]。課程內容主要涉及無線通信基本原理、無線局域網、無線城域網、無線廣域網、移動自組織網絡、無線網狀網、無線傳感器網絡等。

在以往的課程教學活動中，我們發現如下問題：由于無線通信基本原理比較抽象、通信協議的內容較為固化，加之無線城域網、移動自組織網、無線網狀網等技術同學生們的日常生活有一定距離，學生對部分課程內容理解起來比較困難，傳統的單純以講授為主的教學模式容易使學生失去興趣；其次，無線網技術發展迅速，盡管在授課過程中已經選用了較新的教材，部分內容還需根據當前技術的最新進展及時更新，因此，在課堂學習之外需要激勵學生課下主動學習，通過查閱相關文獻資料，加深對所學知識點的掌握，增進對技術前沿的了解；再者，之前該課程的設置主要以理論教學為主（2008級培養方案中32學時均為理論教學，2012、2014培養方案中24學時為理論教學、8學時為實驗教學），而課程相關的很多技術與實際應用相關，從高素質應用型人才培養的角度出發，需要結合典型應用場景進行實驗案例設計，激勵學生參與其中，提升學生解決實際工程問題的能力。

先進信息技術的引入為這些問題的解決提供了新的途徑。特別是隨著互聯網、社交網絡等技術的發展，在傳統課堂教學活動之外，老師可以方便地組織學生參與到線上的學習活動中去，如課前預習、課下討論、作業的同行評審（Peer Review）等，增強學習的協作性。根據教育心理學家Biggs和Collis提出的SOLO（Structure of the Observed Learning Outcome）模型[5]，學生對學習結果的掌握由低到高可分為前結構、單一結構、多元結構、關聯結構和拓展抽象結構五個層級。先進信息技術支持下的教學活動組織，可以有效促進學生對知識的掌握由低層次向高層次發生質變。

Wiki是Web 2.0中的代表性技術。在集成了該技術的教學平臺上，訪問者可以合作式的創建和修訂內容，并對他人發布的內容進行評論。在《無線網技術》課程教學中，經任課教師認真梳理，針對無線通信中比較難懂的擴頻、調制等知識點，在教學平臺上增加了相關的條目，由學生自己對其內容進行補充，并展開討論，這樣就促進了學生在課下的主動預習、復習。針對移動自組織網絡、無線網狀網、無線傳感器網絡等學術界、產業界比較關注的領域，經任課教師精心準備，選擇了一些有代表性的或能反映各個領域技術發展脈絡的參考文獻，放在了平臺上，在支持學生隨時隨地訪問這些資源的同時，支持他們就文獻中的內容展開討論，既促進了他們的學習主動性，又加深了其對課程內容的掌握和技術前沿的了解，同時，還可以鍛煉并強化他們的批判性思維。為培養學生的動手能力，加深他們對無線網技術的理解和掌握，本課程設置了兩個實驗：一個是利用Cisco的Packet Tracer進行無線局域網部署實驗，另一個是利用NS3進行隱藏終端的實驗，均為四個學時。第一個實驗基于Windows平臺，相對簡單；第二個實驗基于Linux平臺，相對復雜。任課老師利用教學平臺，發布了實驗要求及相關材料；學生可以通過網絡訪問到這些內容，同時展開相應的討論。

根據任課老師提供的課程資料，學生可就無線網絡技術中的某一專題撰寫讀書報告或就某一特定問題進行深入討論，完成課程小論文；學生完成課程實驗之后，也需要撰寫實驗報告。為開展學生間的協作式學習，可在peerScholar、Turnitin等信息技術工具的支持下，開展學生間的同行評議（Peer Review）。任課教師在教學平臺上發布相關報告的評價要點及評議注意事項，為每位學生的報告指定一名評議人；擔任評議人的學生針對各項評議要點打分，并寫出給分依據、總體意見、修改建議。通過這種方式，學生既需要自己撰寫報告，又需要評議他人報告，同時可以促進學生之間的互相監督和互相學習，從而實現共同的提高。

在《無線網技術》課程學習結束之后，學生可通過教學平臺上提供的ePortfolio功能，總結并反思自己一個學期的學習活動，對教師的教學活動進行評價，并給出建議。通過這種方式，既可以使學生再次回顧課程的所學所得，加深對知識點的掌握，又可以使學生認識到課程學習中的經驗與不足，為今后其他知識的學習提供改進的可能，同時，還可給任課教師提供第一手的教學效果反饋資料，從而為今后的教學活動改進奠定基礎。

結束語：針對《無線網技術》這樣一門專業性較強、同技術前沿結合較緊密的專業必修課程，通過將Wiki、Peer Review Tools、e-Portfolio等信息化技術工具集成到教學平臺中，在教學過程中利用互聯網開展學生的線上預習、課程討論、同行評議等活動，可激發學生的學習興趣，加深對相關知識點的理解與掌握，鍛煉批判性思維；同時，任課教師利用這些信息化技術工具，可以增進同學生的交互，更好的監控并指導學生的課下學習，及時獲取課堂教學活動的第一手反饋，持續性地反思教學活動中的經驗和不足，逐步實現教學活動從“以教為中心”向“以學為中心”的轉變，從而推動教學質量的持續改進。

參考文獻：

[1]教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會.高等學校網絡工程專業規范（試行）[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2]汪濤.無線網技術導論（第二版）[M].北京：清華大學出版社，2012.

[3]金光，江先亮.無線網絡技術教程——原理、應用與仿真實驗[M].北京：清華大學出版社，2011.

[4]William Stallings.無線通信與網絡（第二版）[M].北京：電子工業出版社，2006.

[5]BIGGS J and COLLIS K.Evaluating the Quality of Learning：the SOLO taxonomy[M].New York：Academic Press，1982.