面向WLAN人才培养的《无线网络技术》教学与实践改革

张燕玲

(滁州学院计算机与信息工程学院，安徽 滁州 239000）

面向WLAN人才培养的《无线网络技术》教学与实践改革

张燕玲

(滁州学院计算机与信息工程学院，安徽 滁州 239000）

《无线网络技术》课程涉及众多领域的前沿技术，且具有较强的应用性，这使得该门课程的教学内容和教学方法存在着很大的不确定性。为了响应学校建设应用型本科院校的号召，该门课程的培养目标定位于培养应用型的WLAN人才，要求学生具备无线网络勘测规划、安装部署、运行维护和测试优化方面的能力。对该门课程的教学内容、实验内容、教学方法、课程考核评价机制和网络教学等方面进行改革和探索，收到了一定的效果，对教学质量提高起到了很好的促进作用。

无线网络；项目教学法；实践创新；教学改革；

1 引言

随着无线网络技术的高速发展，全国各大城市均已建设成为无线城市，中小城市正在致力于无线城市的建设。由于无线网络具有一次建成，不断优化的特性，使得各大城市在后期无线网络的运行过程中需要大量的无线网络维护和优化人才，中小城市也需要大量的无线网络建设人才。目前，我们国家在无线网络的管理维护方面的人才缺口比较大，那么作为应用型本科院校有责任为国家培养并输出大量优秀的无线网络人才。我校也开设了 《计算机网络》、《无线网络技术》、《网络安全与管理》等相关的课程，《无线网络技术》这门课程是每一个优秀的无线网络管理和维护人才的必修核心专业课程。

这门课程的学生来自于三个不同的专业，分别是：计算机科学与技术专业、网络工程专业和物联网专业，针对不同的专业，该门课程对学生的培养目标不同。计算机科学与技术专业的学生通过这门课程的学习，能够掌握无线网络的组网技术，具备组建小型无线网络的能力；熟练掌握各种无线网络协议，为后期进行网络编程打下基础。对于网络工程专业的学生，要求其能够熟练掌握无线网络的基本工作原理、关键技术等，具备现场勘测、规划设计、安装部署无线网络的能力，并具有对已有的无线网络进行测试优化的能力，了解其它的无线网络技术。对于物联网专业的学生，通过学习这门课程首先应该保证其能够正常使用无线网络的能力；然后掌握每种无线网络的基本工作原理、关键技术和网络组建方式等；在此基础上深入学习该课程中的Zigbee协议，为其后期在传感器网络、物联网上编写程序打下基础。因此，《无线网络技术》这门课程在上述三个专业的专业课教学中具有极其重要的作用。

2 课程的基本情况

《无线网络技术》这门课程是计算机科学与技术、网络工程专业和物联网专业的重要专业课程，在整个教学计划中的地位以及其与其它课程的关系如图1所示。《计算机网络》和《通信原理》这两门课程是该门课程的前导课程，而《TCP/IP协议编程》、《局域网技术》、《Internet技术》与该门课程是并行课程，《网络安全管理》以及《项目集成与实践》是其后继课程。

《无线网络技术》这门课程共48个课时，其中理论课32个课时，实验课16个课时。课程内容主要包括：无线通信基础、无线局域网络、无线个域网络、无线城域网络、无线广域网络、无线MESH网络等内容。在知识点的讲解上侧重于各种不同无线网络的工作原理、体系结构和相关协议的讲解，理论性较强。实验课共设置了五个实验项目，内容仅仅涉及到FAT AP的配置。

(1）以实验课为主的实践教学难以满足实践能力的培养。在《无线网络技术》这门课程中的实验项目仅仅是通过设置一些简单的、独立的实验项目来完成教学目标和任务。这种方式在让学生验证并掌握一些基本概念、基本的原理以及基本的技能方面是可行有效的。但难以让学生形成综合的、整体的、面向实践应用并能解决实际问题的知识结构和能力素养。

(2）在无线Mesh网络、移动Ad hoc网络和无线个域网络中涉及到的路由协议的知识内容枯燥、不易理解等问题。

(3）课程的主要内容是以距离划分的各个无线网络，在讲解的时候侧重于网络的体系结构和路由协议等内容，一是理论性较强，另外就是没有涉及到网络组建、配置、安装部署方面的知识，与实验内容相关性不大。

(4）课程信息一般都是在老师的手上，学生想了解相关课程信息必须找到老师，从老师这里要到所需要的课程信息，对学生的自主学习很不方便。

3 课程的改革措施

针对我校建设高水平、应用型的本科院校的办学目标，首先将课程主要内容由无线通信基础、无线局域网络、无线个域网络、无线城域网络和无线MESH网络等网络，调整成讲解一些基于应用型的无线网络，以无线局域网络和无线MESH网络为主要内容，以无线个域网络、移动Ad hoc网络和无线传感器网络等为辅助了解内容。在课程内容的讲授方面从单纯的各类无线网络的工作原理、体系结构和协议等部分知识的讲解，调整为以讲授各类网络的组建技术为主。例如在无线局域网络这部分内容主要讲解：无线局域网络的基本工作原理、无线局域网络的勘测与规划、无线局域网络的测试与优化等内容。

现在很多高校在无线网络实践能力培养方面，很多验证型的实验项目基本采用一些模拟器(Cisco Packet Tracer）、仿真软件(NS2)等进行验证，虽然这种实验方法在加深学生对相关无线网络原理的理解方面有一定的效果，但是很难提高学生对无线网络规划和相关无线设备的实践操作能力。

我校在实验课改革方面包括实验内容的改革和实验教学方法的改革。在实验内容的改革上，在保证课时量是不变的基础上，首先围绕新增的无线控制器AC设置了一些实验项目，内容涉及到无线网络的安全、漫游、负载均衡等；其次，增加了无线网络的测试和优化的实验；最后，为了锻炼学生网络编程能力，增加了一些基于蓝牙编程实验。在实验教学方法的改革上，采用基于项目的教学方法，对独立的实验项目进行整理揉合形成一个整体的构建无线局域网络的项目。改革后的实验项目情况如表1所示：

在课堂教学过程中，教师所使用的教学方法对激发学生的学习兴趣和热情、活跃积极性思维、营造良好学习氛围乃至听课效果都起着至关重要的作用[1]。在《无线网络技术》这门课程的理论和实践教学过程中，因为涉及到的内容比较多，所以针对不同的教学内容、结合课程的不同要求，制定不同的教学策略以此来最大限度地提高教学质量。根据该门课的特点，这里重点采用案例教学法、项目教学法、参与教学法、启发式教学法和讨论教学法。

案例教学法和情景教学法相结合：针对无线网络中部分内容理论性强、概念繁多、抽象化不易理解等特点，这里采用案例教学法和情景教学法相结合的方法。譬如在讲到信噪比SNR这个公式的时候，先采用一个小案例让学生理解公式的含义和重要性，然后用相应的信号测试软件wirelessMON或netStumbler获取当前教室无线网络的情况，指出该无线网络环境中的SNR值。因为现在无线网络比较普及，所以软件可能搜到多个无线网络的信号情况，通过对比不同网络的SNR值，进一步给出SNR的正常范围。

例1：情景一：在自己家里比较安静的环境下与朋友通电话，能够很清楚地听到朋友的讲话，自己说话的声音表示信号，安静的环境表示噪音低的情况。情景二：在闹市区车水马龙的噪声很大的情况下与朋友通电话，自己说话的声音用来表示信号，闹市区的各种声音用来表示噪声。

项目教学法：项目教学法是在建构主义的指导下，以实际的工程项目为对象，先由教师对项目进行分解，并作适当的示范，然后让学生分组围绕各自的工程项目进行讨论、协作学习，最后以共同完成项目情况来评价学生是否达到教学目的的一种新教学方法[2]。本校在《无线网络技术》实验课程中采用了项目教学法。教师首先把实验内容设计为两个实际的工程项目：简单校园无线局域网络的设计与实现和基于蓝牙的聊天程序的设计与实现；其次，对每一个项目进行划分，使其变成若干个子项目，具体划分情况见表2；然后，召集学生对每一个项目的具体工作内容和要求进行讲解，并要求学生4个人一组自由结合组成小组，各小组成员选择自己感兴趣的模块展开学习并通过自己的努力完成相应的工作；最后，根据每个小组项目的完成情况进行评分。在学生学习的过程中，可以通过自学，与他人的讨论，请教老师的方式完成相应的工作。

参与式教学法：参与式教学法的表现形式有多种不同的形式。形式一：请一些优秀的学生参与到教学中来。对于一些比较简单易懂的内容，可以请一些比较优秀的学生通过预习，在课堂上给其他同学讲解。譬如：WLAN的组建这部分知识就可以采用这种方法，因为可能有一些同学在上课前可能自行配置过无线路由器，所以此法可行。形式二：对于一些不易理解的路由协议，可以请同学们自己制作动画来演示相应路由协议的工作过程。形式三：在课堂演示的过程中可以请同学们参与其中。譬如：当老师在课堂上配置移动Ad hoc网络后，请同学们打开自己手机搜索老师组建的网络，接入到该网络中，相互间进行通信、文件传递，通过多人接入该网络引入对网络性能的评价，展开该类网络的其它知识点的讲解。

讨论教学法：对于无线网络来说，网络的规划和部署相对容易一些，而网络建设完成后的优化工作难度较高，工作量大，因此无线网络的优化是该门课的重中之重，在这一部分可以组织一些讨论课，事先给出已有的无线网络组网案例并对学生进行分组，让同学们通过在课堂上与小组成员的讨论找出网络中存在的信号盲区、信号干扰情况、网络规划不合理的地方等等问题，通过课堂上与小组成员的讨论找出相应的解决办法并形成一份文档提交上来。通过课堂讨论的方法可以加强同学间的交流，增进感情，相互学习的目的。

该门课程的考核方式采用期末出试卷的方式，考核成绩从两个方面进行评定，分别是：平时成绩和期末考试成绩。其中平时成绩占30%，期末考试成绩占70%。这样的考核方式比较形式化，不能有效地区分学生在学习过程中的差异。为了更全面有效地区分所有学生在整个学习过程中的表现，在该门课程的考核方式上进行了改进，在平时成绩的考核方面加入一些具体化的要求，把上面的两个模块改成三个模块，增加了实验成绩这一项内容，相应地成绩分配也有了变化，平时成绩和实验成绩各占25%，期末成绩占50%。具体的考核机制如图2所示。通过上述课程考核方式的改革，能够更加全面地评价一个学生对《无线网络技术》这门课程的掌握程度。

学无线网络离不开网络，学无线网络的人将更加会使用网络。为此，应尽量利用网络教学平台，通过网络教学平台将课堂延伸到宿舍，把有限的课内学时延伸到无限的课外学时中去[3]。笔者采用两种方式来实践网络教学：其一是利用网络聊天工具QQ建立一个班级交流群，邀请同学们加入。通过该群与一些学生经常进行谈心，关注学生的各种动态，帮助学生树立起学习的信心。其二我院开通了毕博平台如图3所示，供各个老师和学生利用网络进行课程信息的沟通，老师可以在该平台上发布关于课程的信息，譬如：课程大纲、课程进度表、课程教案、课件和作业等信息；学生通过访问该平台，查看该门课程的信息，进行提前预习，课后自主进行复习等。此外，老师还可以在该平台上发布一个讨论，要求学生参与讨论，并根据讨论的情况给学生打分。学生也可以通过该平台向老师请教，老师也可以在线答疑。总之，该平台，改变了传统的教学方式，为学生提供了很方便的自主学习平台，加强了师生之间的交流，增进了师生之间的感情，进而达到提高学生学习效率的目的。

4 总结

在培养应用型WLAN人才这一目标的指导下，对《无线网络技术》的理论课内容和实践课内容进行了改革。从教学内容、实验内容、教学方法、课程考核与评价以及网络教学几个方面进行了摸索和创新，有效地激发学生的学习积极性，提高了学生的学习效率，改善了课堂教学效果。采用改革的教学方法后，学生对知识结构的掌握较系统化，学生通过团队合作的方式能够完成一个独立无线网络方案的规划和设计；能够利用相应的Fluke设备对已有无线网络进行测试，并能根据测试结果撰写测试报告，同时针对测试报告中无线网络存在的问题给出相应的优化方案。

然而，无线网络技术是不断地发展进步的，各种新的教学手段和教学方法也会不断涌现，这就要求我们对课程的教学内容和方法不断地进行改革和完善，以进一步地提高教学质量。

[1]刘凯，徐帧，张军.《通信原理》中的教学方法研究[J].高教论坛.2009，（3）∶26-29.

[2]肖胜阳.在计算机课程教学中开展项目教学法的研究[J].电化教育研究，2003，（10）∶72-76.

[3]肖建良，敖磊.计算机网络教学改革与实践[J].中国电力教育，2010，（35）∶53-55.

ON THE TEACHING REFORMS OF WIRELESS NETWORK TECHNOLOGY FOR TALENT CULTIVATION BASED ON WLAN

ZHANG Yan-ling
（School of Computer and Information Engineering，Chuzhou University，Chuzhou Anhui 239000）

The course of Wireless Network Technology involves many fields of advanced technology，and has strong applicability，which makes the teaching content and teaching methods of the course possess much uncertainty.In order to respond to the call for building application-oriented institutes，the training objectives of this course was located in cultivating applied talent of WLAN，requiring that students are equipped with the ability to survey，plan，install and optimize the wireless network.We receive some fruits after reforming and exploring the teaching contents，experiment contents，teaching methods，curriculum evaluation mechanism and network teaching，which promotes the teaching equality greatly.

wireless network；item teaching method；practical innovation；teaching reform

G423.07

A

1672-2868（2015）06-0152-06

责任编辑：陈 凤

2014-10-15

滁州学院教学研究项目(项目编号：2011jyy014）；安徽高校省级自然科学资助项目(项目编号：KJ2013B183）

张燕玲(1982-），女，河南南阳人。滁州学院，助教。研究方向：无线网络技术。