基于評價結(jié)果分析的“移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化”實訓(xùn)項目改革探索

王 楊,李 秀,蔡 俊

(1.淮南師范學(xué)院電子工程學(xué)院,安徽 淮南 232038;2.淮南師范學(xué)院經(jīng)濟與管理學(xué)院,安徽 淮南 232038)

0 引言

工程教育是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的基礎(chǔ),可以解決高校通信類畢業(yè)生從事無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作時缺乏基礎(chǔ)理論分析與實踐動手能力的問題。成果導(dǎo)向教育是指基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式(Outcomes Based Education,OBE),美國學(xué)者斯派帝把OBE 定義為“清晰地聚焦和組織教育系統(tǒng),使之圍繞確保學(xué)生獲得在未來生活中獲得實質(zhì)性成功的經(jīng)驗”,他認(rèn)為OBE 實現(xiàn)了教育范式的轉(zhuǎn)換。OBE 強調(diào)學(xué)習(xí)培養(yǎng)目標(biāo),針對需要產(chǎn)出的學(xué)習(xí)成果為學(xué)生制定個性化的學(xué)習(xí)方案與學(xué)習(xí)要求,最后以學(xué)習(xí)要求為指導(dǎo)完成整個教學(xué)過程,進而根據(jù)評價結(jié)果形成反饋,進一步促進教學(xué)[1]。

隨著移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,第五代移動通信技術(shù)(5G)已經(jīng)正式商用。5G 的超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求在未來5G 網(wǎng)絡(luò)中,減小小區(qū)半徑,增加低功率節(jié)點數(shù)量。超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與大量基站的建設(shè)使得對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化人才的需求日益增加,同時基站站點的增加與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段帶來巨大的挑戰(zhàn)。這就要求高校需要對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化相關(guān)課程教學(xué)進行改革與創(chuàng)新,以適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展,培養(yǎng)新型網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化應(yīng)用型人才。

1 基于OBE 理念的移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃實訓(xùn)課程培養(yǎng)目標(biāo)構(gòu)建

“移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化”實訓(xùn)課程是通信工程專業(yè)課程,主要是培訓(xùn)移動通信規(guī)劃與優(yōu)化工程人員,課程涵蓋知識面極廣。理論部分主要學(xué)習(xí)天線、電波傳播、信道模型、干擾、鏈路預(yù)算、話務(wù)等知識。實驗部分從工程的角度,結(jié)合實際測試案例,引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)理論與方法分析問題,并提出相應(yīng)的解決方案[2]。課程具有較強的工程實用性,需要同時了解基站的硬件設(shè)備與移動網(wǎng)絡(luò)知識。目前所開設(shè)的課程具有如下特點:首先,課程知識覆蓋范圍廣,造成學(xué)生短時間內(nèi)無法掌握理解,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣欠缺。其次,知識更新速度快。移動通信技術(shù)發(fā)展迅速,從20 世紀(jì)70 年代的第一代移動通信標(biāo)準(zhǔn)(1G)的提出,到2020 年5G 的商用,中間經(jīng)歷了2G/3G/4G 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。在學(xué)習(xí)的過程中需要同時學(xué)習(xí)多種制式網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與優(yōu)化內(nèi)容。最后,實訓(xùn)項目設(shè)置不合理。“移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化”課程不僅需要理論的培養(yǎng),同時更應(yīng)該注重學(xué)生的工程能力,然而在實訓(xùn)過程中很少涉及基站設(shè)備與數(shù)據(jù)配置等內(nèi)容。這樣造成學(xué)生對基站設(shè)備與工作原理的理解深度不夠,在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析過程中很難發(fā)現(xiàn)由基站原因產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)問題。

成果導(dǎo)向教育是一種以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念,可以明確教師教什么、學(xué)生學(xué)什么的問題。因此,教學(xué)設(shè)計與實施需要滿足人才培養(yǎng)要求,遵循學(xué)校育人理念。探索新的課程目標(biāo),可以明確培養(yǎng)學(xué)生的能力,更好地支撐畢業(yè)要求。同時,明確課程培養(yǎng)目標(biāo),也為教學(xué)方法改革提供理論依據(jù)。“移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化”實訓(xùn)課程培養(yǎng)的是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的復(fù)合型應(yīng)用人才,需要對基站配置與維護、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化兩個部分的知識有所掌握。基于OBE 理念,“移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化”實訓(xùn)課程的各級培養(yǎng)目標(biāo)如圖1所示。

圖1 培養(yǎng)目標(biāo)

2 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實訓(xùn)項目改革

培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度評價是一種多維度、多變量的評價過程,其評價因素眾多,且相互關(guān)聯(lián),因此符合高維數(shù)據(jù)特征。利用主成分分析方法,將眾多指標(biāo)按照關(guān)聯(lián)度分析,轉(zhuǎn)化為較少的評價指標(biāo),這些新的指標(biāo)能夠充分反映指標(biāo)的主要信息,且新變量相互獨立。因評價指標(biāo)影響因素設(shè)立時存在人為因素影響,指標(biāo)間并不相互獨立,所以采用主成分分析法對培養(yǎng)目標(biāo)影響因素進行科學(xué)評價,具有一定的科學(xué)性和指導(dǎo)意義。為使課程目標(biāo)達(dá)成度評價具有準(zhǔn)確而科學(xué)的依據(jù),必須對課程目標(biāo)達(dá)成度評價的衡量標(biāo)準(zhǔn)進行細(xì)化和量化[3]。

經(jīng)計算可得各最終目標(biāo)的主成分價值與綜合應(yīng)用評價值如表1 所示。由表1 可知,目標(biāo)的綜合評價值為73.49,66.14,66.60,33.23,通過4 個最終目標(biāo)的綜合價值可知,培養(yǎng)目標(biāo)1 的實現(xiàn)程度相對較好,培養(yǎng)目標(biāo)2 與培養(yǎng)目標(biāo)3 實現(xiàn)程度一般,培養(yǎng)目標(biāo)4 實現(xiàn)程度較差。由主成分的載荷分析可知,主成分1 主要受基站選址規(guī)劃、基站設(shè)備認(rèn)知、基站數(shù)據(jù)配置、基站故障處理、基站站點規(guī)劃、PN 規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)測試、優(yōu)化方法、數(shù)據(jù)分析、報告撰寫等因素的影響,主成分2 主要由案例分析、基站故障處理、數(shù)據(jù)分析、期末成績、基站數(shù)據(jù)配置決定。故須對教學(xué)過程持續(xù)改進,注重基站數(shù)據(jù)配置與故障處理能力、團隊合作能力的培養(yǎng),以促使目標(biāo)2,3,4 分?jǐn)?shù)的提升,達(dá)到畢業(yè)要求。

表1 主成分價值

上文分析了不同目標(biāo)的完成值,從一定程度上反映教學(xué)過程對目標(biāo)實現(xiàn)的影響。針對現(xiàn)階段實訓(xùn)項目一級培養(yǎng)目標(biāo)2,3,4 完成度不足的問題,結(jié)合工程教育的需要,基于OBE 培養(yǎng)目標(biāo),增加基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性實驗比例,在實驗項目上進行改革。下一步淮南師范學(xué)院的“移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化”實訓(xùn),將基站設(shè)備認(rèn)知、2G/4G 基站數(shù)據(jù)配置、基站工程參數(shù)制作等基站相關(guān)知識作為實訓(xùn)項目,使學(xué)生了解基站設(shè)備及數(shù)據(jù)參數(shù),為該課程的順利開展奠定基礎(chǔ)。改革后的項目設(shè)置如表2 所示。

表2 實訓(xùn)項目

3 結(jié)語

基于OBE 培養(yǎng)理念,文章分析了“移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化”實訓(xùn)課程的支撐畢業(yè)目標(biāo)(一級目標(biāo))和課程目標(biāo)(二級指標(biāo)),采用主成分分析法構(gòu)建評價指標(biāo)對原課程的OBE 一級培養(yǎng)目標(biāo)進行綜合評價。結(jié)果表明原實訓(xùn)課程在問題分析、科學(xué)研究、團隊與合作方面培養(yǎng)相對較弱。因此,根據(jù)綜合評價指標(biāo)數(shù)據(jù)分析結(jié)果并結(jié)合工程教育思想,重新設(shè)置了“移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化”實訓(xùn)項目,使學(xué)生更好地掌握基站基礎(chǔ)知識與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法,訓(xùn)練團隊合作意識,以期待可以更好地適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需求。基于PCA 模型的目標(biāo)達(dá)成度評價方法,動態(tài)跟蹤各培養(yǎng)指標(biāo),為課程教學(xué)過程的調(diào)整提供理論依據(jù)與指導(dǎo)方法。