《無線網絡優化》課程教學改革實踐

汪凡

（廣東機電職業技術學院 廣東廣州 510515）

無線網絡的部署極大地改變了人們的生活方式，但是隨著無線環境和用戶行為的變化，網絡問題層出不窮，尤其是隨著5G 網絡的商用，運營商迫切需要大量網絡優化方面的高素質技能人才。這就促使高校要不斷對網絡優化相關課程進行創新，以培養出新型網絡優化人才。本文針對《無線網優化》課程教學中存在的問題，以一次課為例進行了教學改革實踐。

一、整體教學設計

（一）教學設計依據

《無線網絡優化》是移動通信技術專業核心課程，根據人才培養方案、課程標準、學習者特征，崗位技能要求等，要求學生學習后，通過華為無線網絡規劃優化工程師認證。對標華為證書。

（二）教學內容

教材選用十三五規劃教材《LTE 無線網絡優化項目教程》，結合實訓指導教材《LTE 無線網絡優化實踐》。本次課教學節選自“覆蓋優化案例”中的內容。

（三）學情分析

授課對象是高職通信專業大三學生，已經具備LTE 基礎知識，她們形象思維能力較強，但抽象思維能力較弱；有求知欲，但對理論學習缺乏耐心；樂于動手，但規范操作意識不足，且缺乏工程經驗；

（四）教學目標

根據學情分析，并結合崗位技能要求，確定教學內容的思政、素質和知識能力三位一體的教學目標。

思政目標：愛崗、敬業、誠實勞動。

知識能力目標：對標華為無線網絡規劃優化工程師認證。

素質目標：團隊合作、規范意識。

（五）重點難點

根據課程標準、教學目標以及課前測試情況，結合網優崗位，確定本課程的教學重點和難點。教學重點是：LTE 無線網絡優化方法。教學難點是：1.現場勘測和路測途徑；2.消除重疊覆蓋；3.網優工程操作規范訓練。

（六）教學策略

在教學分析的基礎上，針對性地選擇了以下教學策略來開展教學活動：

1.教學方法方面

采用了PBL 問題導向法[1]、任務驅動法、情境教學法、角色扮演法等教學方法，立足學生的主體作用，發揮教師的引導作用，激發學生的主動性，培養學生的探究能力。

2.教學資源方面

利用云班課、VR 實訓平臺、智能無人機、二維動畫、微信公眾號、仿真平臺、微視頻、專家進課堂等信息化手段激發學習興趣，變被動為主動，使教學更加形象化、視覺化、互動化，使工程任務教學化、課堂學習工作化、學習成果產品化。

（七）教學評價

為了促進學生全面的發展，也為了使教學策略更加精準，采用了全過程的基于大數據的多維評價系統對學生進行量化評價。在整個學習的過程當中，實時的記錄學生的學習數據和考核數據，并把它與學生的個性特點興趣愛好等相結合，從而繪制出學生的各種個人能力圖，根據個人能力圖去實時的調整教學策略，從而實現差異化的教學。

二、教學實施過程

根據學生的認知規律，采用三步四段式教學模式，將教學過程分為課前預熱、課中實施和課后拓展。其中課中實施又分為如下四步。

?身臨其境（問題引入）

?抽絲剝繭（問題分析）

?披荊斬棘（問題解決）

?爐火純青（總結與提高）

下面分別闡述。

（一）課前預熱

教師通過云班課發布新課預習提示，學生自主登錄云班課，預習課程內容，并完成課前測試。教師的主要活動有：教師在云班課上創建班課；教師把課前預習資料上傳到信息化教學平臺云班課，并通過云班課平臺、微信群等發布課前預習通知；教師制定課前測試習題對學生課前學習情況進行考核。學生相應的加入班課；學生收到預習通知后，自主登錄信息化教學平臺云班課進行微課等資料學習；學生預習完成后，完成課前測試題目

使用的信息化手段和作用如下：

1.云班課平臺創建班課，并通過平臺、QQ 群、微信群等發布課前預習通知，教師學生能夠快速、即時遠程交流，提高師生溝通效率；

2.云班課網優課件、微視頻、動畫輔助學生自主完成預學習，拓展了學習時間與空間，實現了碎片化、個性化、差異化的學習；

3.云班課課前預習測試，對學生預習效果進行分析統計，為后續課堂教學準備提供依據。

（二）課中實施

課中實施分4 個環節。

1.身臨其境

首先，請學生們觀看FLASH 情景劇，引出本次課程的授課主題：無線網絡優化。為此，企業網優工程師在校企合作平臺上發布真實工程任務單，要求學生們協助完成：對小區進行網絡優化，解決網絡問題，提高用戶感知。

觀看完動畫后，針對企業發布的任務單，拋出3 個問題引發學生討論：

（1）用戶電話掉線的原因有哪些？

（2）提高網絡質量的方法有哪些？

（3）如何解決電話掉線問題？

2.抽絲剝繭

如何完成任務，也就是本次課程要突出的教學重點：LTE無線網絡優化方法。在引發學生的頭腦風暴后，將學生分成幾個小組在教學平臺進行資料查閱，引導學生對相關問題進行自主探究；然后請每組發言；針對各組的發言，進行歸納總結，理清解決問題的思路；為了確定思路的可行性，現場連線企業一線專家，對學生的解決思路進行點評，將行業專家引進課堂教學。

3.披荊斬棘

思路確定后，進入任務實施環節。根據真實工作流程，小組間進行角色扮演，開展任務。

（1）子任務1：現場勘測和路測

學生進入微信公眾號，觀看企業工程師錄制的微視頻，掌握操作理論；傳統教學中由于路測車輛不足，外出難度大，安全系數低，往往缺少現場勘測和路測這兩個重要環節，教學過程無法形成閉環。由此引出本課程第一個教學難點：現場勘測和路測途徑。針對該難點，我采用了智能無人機[2]+VR虛擬現實技術將工程現場搬進課堂教學。

首先，勘測組使用智能無人機進入問題小區。學生同步帶上VR 眼鏡，身臨其境完成小區勘測；接著，學生使用VR實訓平臺，進行技能演練并完成操作測試，測試結果計入云班課平臺；測試通過后，啟動無人機進行現場路測。

（2）子任務2：優化方案制定

消除重疊覆蓋是優化方案的關鍵，但其原理比較抽象，不易理解。通過課前測試可知，學生們對該知識點普遍存在問題。由此引出本課程的第二個教學難點：消除重疊覆蓋。為了化解這個難點，制作了FLASH 動畫，來幫助理解。

為了驗證學生掌握的情況，還設計了趣味性的FLASH 小游戲來鞏固學生的掌握程度。方案制定完成后，需要對方案進行預驗證，方可工程應用。這里我采用了我校定制研發的網優仿真平臺，學生在仿真平臺上面操作，教師后臺監控，針對性指導，實現差異化教學。

（3）子任務3：基站調整和業務驗證

仿真驗證成功后，引導學生進入工程實操階段，由于網優環境的不可搭建性，傳統教學往往采用虛擬仿真軟件，缺乏工程實踐的環境。由此引出本課程的第三個教學難點：網優工程操作規范訓練。為了解決這個難點，我采用了VR 網優實訓平臺來構建工程實操環境。學生使用VR 實訓平臺，身臨工程現場，使用三維人機交互，演練網優操作技能，并在平臺進行操作規范考試。考試通過后，進入工程現場進行基站調整和業務驗證。

4.爐火純青

任務完成后，每組進行成果展示，小組進行互評，教師對每組進行打分和點評。學生成績采用過程性，多元化評價。

課中實施階段使用的信息化手段和作用總結如下：

（1）利用微信公眾號進行微課學習：微信公眾號和微課彌補了教學的缺陷，拓寬了課堂教學的時空，整合優質微課資源，體現學生的主人翁地位，實現自主、合作學習，提高了學生學習效果和數學素養；

（2）利用現場連線企業一線專家，對學生的解決思路進行點評：將行業專家引進課堂教學，激發了學生對知識的好奇和向往，通過與專家的平等對話、交流溝通、潛移默化、切磋商討、教學更加充滿生機；

（3）利用智能無人機進行現場勘測和路測：智能無人機將工程現場搬進課堂，高清攝像頭實時回傳工程現場真實場景，提高了學生的學習興趣；同時，使用智能無人機學生無須親臨工程現場，節省了教學成本。智能無人機實現了網優教學中重要環節的從無到有，讓教學形成閉環，并可廣泛推廣用于其他高校教學，極具推廣價值；

（4）利用二維動畫輔助教學：利用FLASH 情景劇，引出本次課程的授課主題，并提出問題引發思考；利用FLASH動畫化解教學難點；利用FLASH 游戲檢驗和鞏固掌握情況；動畫變抽象為形象，很好地渲染了教學氛圍，吸引學生迅速進入本堂課的情境之中，有效激發學生學習興趣，充分調動學生參與課堂教學活動，發現教學重點，解決教學難點，同時引入問題情境，營造問題氛圍，使學生自主思考并回答問題，這樣能激發學生的求知欲，從而主動學習，自主探索；

（5）利用VR 路測和基站調整演練：由于網優環境的不可搭建性，傳統教學往往采用虛擬仿真軟件，缺乏工程實踐的環境，VR 平臺身臨工程現場，使用三維人機交互，演練網優操作技能，構建了工程實操環境，打通了整個網優實訓全流程，大大降低了教學成本，提高了教學效率和學生實操規范；

（6）利用仿真軟件對方案進行預驗證：解決了運營商真實基站不可隨意調整的難點，為學生提供了一個試錯和演練的平臺，將學生誤差降低到最低，提高了教學效率。

（三）課后拓展

為了鞏固內容，并拓展，課后要求學生完成校企合作平臺上企業工程師發布的其他工程任務訂單，解決小區A 和小區B 的用戶信號投訴問題。

課后拓展階段使用的信息化手段和作用總結如下：

校企合作平臺：提供真實工程項目

虛擬仿真平臺：解決了運營商真實基站不可隨意調整的難點，為學生提供了一個試錯和演練的平臺。

三、教學效果

為了檢驗教學效果，采用兩個班級進行普通教學與信息化教學對比，效果主要如下：

1.學生的課堂滿意度，課后正確率，基本任務進階任務完成情況明顯提升，在每年的華為考生當中考證通過率高達99%。

2.以學生為中心的協作學習和小組PK 貫穿整個教學環節，明顯地提高了我們學生的團隊意識。在每年的技能大賽當中，團體賽項當中我們就能掌握多個大獎。

3.利用多種信息化教學手段，使課堂生動有趣，提高了教學效率。3 步4 段式的教學模式，讓整個教學過程螺旋上升，層層遞進，保證了我們的教學質量。

總結

無線網絡優化是一門實踐性很強的專業核心課，本文針對傳統教學中存在的問題，以一次課為例進行了教學改革，總的來說主要有如下幾個方面的創新點：

第一，將龍頭企業全方位融入我的教書育人環節當中，踐行了社會主義核心價值觀，培養了有勞動精神、勞動品質、勞動技能和勞動習慣的四有青年。我們將企業標準、企業文化、企業工作狀態、企業精神，從看、聽、體會、感悟四個維度進行深度的結合。通過看企業精益求精的標準，學習華為人的工匠精神，通過聽企業文化中的職場故事，尤其是疫情期間最美疫情通信人的故事，學習華為人愛崗敬業的職業素養，通過實訓體會企業人的工作狀態，從而感悟奮斗著的勞動精神。

第二，基于大數據的多維評價，讓整個教學策略調整更加科學化精準化，從而實現差異化的教學。在整個教學的過程當中，我們實時的記錄和采集學生的考核數據以及學習數據，把他與學生的個人特點興趣愛好相結合，從而繪制出學生的個人能力畫像圖，根據個人能力畫像圖去進行實時的調整教學策略，比如合理地進行小組劃分，為不同的學生推送程度不同的任務等，從而實現差異化的教學。

第三，改革了教學方式，采用校企合作，真實工程項目驅動。把企業任務與教學任務有機融合，將理論與實踐合二為一，打造了一個融教學做于一體的工作化環境，使工程任務教學化、課堂學習工作化、學習成果產品化，學生畢業即就業。

第四，創新性引入人工智能技術，將工程現場搬進課堂，實現了網優教學中重要環節的從無到有，讓教學形成閉環，并可廣泛推廣用于其他高校教學，極具推廣價值。

第五，首次引入VR 實訓平臺，構建了工程實操環境，打通了整個網優實訓全流程，大大降低了教學成本，提高了教學效率和學生實操規范。

第六，通過平臺的實操考核系統，及時檢驗學生掌握情況，做到精準操練，針對性指導，實現差異化教學。

在后續教學中也存在一些需要持續改進的內容，如信息化教學平臺和軟件需要及時更新，目前5G 的組網場景主要集中在非獨立組網，后續需要持續更新獨立組網模塊，以滿足教學要求。