《无线网络优化》课程教学改革实践

汪凡

（广东机电职业技术学院 广东广州 510515）

无线网络的部署极大地改变了人们的生活方式，但是随着无线环境和用户行为的变化，网络问题层出不穷，尤其是随着5G 网络的商用，运营商迫切需要大量网络优化方面的高素质技能人才。这就促使高校要不断对网络优化相关课程进行创新，以培养出新型网络优化人才。本文针对《无线网优化》课程教学中存在的问题，以一次课为例进行了教学改革实践。

一、整体教学设计

（一）教学设计依据

《无线网络优化》是移动通信技术专业核心课程，根据人才培养方案、课程标准、学习者特征，岗位技能要求等，要求学生学习后，通过华为无线网络规划优化工程师认证。对标华为证书。

（二）教学内容

教材选用十三五规划教材《LTE 无线网络优化项目教程》，结合实训指导教材《LTE 无线网络优化实践》。本次课教学节选自“覆盖优化案例”中的内容。

（三）学情分析

授课对象是高职通信专业大三学生，已经具备LTE 基础知识，她们形象思维能力较强，但抽象思维能力较弱；有求知欲，但对理论学习缺乏耐心；乐于动手，但规范操作意识不足，且缺乏工程经验；

（四）教学目标

根据学情分析，并结合岗位技能要求，确定教学内容的思政、素质和知识能力三位一体的教学目标。

思政目标：爱岗、敬业、诚实劳动。

知识能力目标：对标华为无线网络规划优化工程师认证。

素质目标：团队合作、规范意识。

（五）重点难点

根据课程标准、教学目标以及课前测试情况，结合网优岗位，确定本课程的教学重点和难点。教学重点是：LTE 无线网络优化方法。教学难点是：1.现场勘测和路测途径；2.消除重叠覆盖；3.网优工程操作规范训练。

（六）教学策略

在教学分析的基础上，针对性地选择了以下教学策略来开展教学活动：

1.教学方法方面

采用了PBL 问题导向法[1]、任务驱动法、情境教学法、角色扮演法等教学方法，立足学生的主体作用，发挥教师的引导作用，激发学生的主动性，培养学生的探究能力。

2.教学资源方面

利用云班课、VR 实训平台、智能无人机、二维动画、微信公众号、仿真平台、微视频、专家进课堂等信息化手段激发学习兴趣，变被动为主动，使教学更加形象化、视觉化、互动化，使工程任务教学化、课堂学习工作化、学习成果产品化。

（七）教学评价

为了促进学生全面的发展，也为了使教学策略更加精准，采用了全过程的基于大数据的多维评价系统对学生进行量化评价。在整个学习的过程当中，实时的记录学生的学习数据和考核数据，并把它与学生的个性特点兴趣爱好等相结合，从而绘制出学生的各种个人能力图，根据个人能力图去实时的调整教学策略，从而实现差异化的教学。

二、教学实施过程

根据学生的认知规律，采用三步四段式教学模式，将教学过程分为课前预热、课中实施和课后拓展。其中课中实施又分为如下四步。

➢身临其境（问题引入）

➢抽丝剥茧（问题分析）

➢披荆斩棘（问题解决）

➢炉火纯青（总结与提高）

下面分别阐述。

（一）课前预热

教师通过云班课发布新课预习提示，学生自主登录云班课，预习课程内容，并完成课前测试。教师的主要活动有：教师在云班课上创建班课；教师把课前预习资料上传到信息化教学平台云班课，并通过云班课平台、微信群等发布课前预习通知；教师制定课前测试习题对学生课前学习情况进行考核。学生相应的加入班课；学生收到预习通知后，自主登录信息化教学平台云班课进行微课等资料学习；学生预习完成后，完成课前测试题目

使用的信息化手段和作用如下：

1.云班课平台创建班课，并通过平台、QQ 群、微信群等发布课前预习通知，教师学生能够快速、即时远程交流，提高师生沟通效率；

2.云班课网优课件、微视频、动画辅助学生自主完成预学习，拓展了学习时间与空间，实现了碎片化、个性化、差异化的学习；

3.云班课课前预习测试，对学生预习效果进行分析统计，为后续课堂教学准备提供依据。

（二）课中实施

课中实施分4 个环节。

1.身临其境

首先，请学生们观看FLASH 情景剧，引出本次课程的授课主题：无线网络优化。为此，企业网优工程师在校企合作平台上发布真实工程任务单，要求学生们协助完成：对小区进行网络优化，解决网络问题，提高用户感知。

观看完动画后，针对企业发布的任务单，抛出3 个问题引发学生讨论：

（1）用户电话掉线的原因有哪些？

（2）提高网络质量的方法有哪些？

（3）如何解决电话掉线问题？

2.抽丝剥茧

如何完成任务，也就是本次课程要突出的教学重点：LTE无线网络优化方法。在引发学生的头脑风暴后，将学生分成几个小组在教学平台进行资料查阅，引导学生对相关问题进行自主探究；然后请每组发言；针对各组的发言，进行归纳总结，理清解决问题的思路；为了确定思路的可行性，现场连线企业一线专家，对学生的解决思路进行点评，将行业专家引进课堂教学。

3.披荆斩棘

思路确定后，进入任务实施环节。根据真实工作流程，小组间进行角色扮演，开展任务。

（1）子任务1：现场勘测和路测

学生进入微信公众号，观看企业工程师录制的微视频，掌握操作理论；传统教学中由于路测车辆不足，外出难度大，安全系数低，往往缺少现场勘测和路测这两个重要环节，教学过程无法形成闭环。由此引出本课程第一个教学难点：现场勘测和路测途径。针对该难点，我采用了智能无人机[2]+VR虚拟现实技术将工程现场搬进课堂教学。

首先，勘测组使用智能无人机进入问题小区。学生同步带上VR 眼镜，身临其境完成小区勘测；接着，学生使用VR实训平台，进行技能演练并完成操作测试，测试结果计入云班课平台；测试通过后，启动无人机进行现场路测。

（2）子任务2：优化方案制定

消除重叠覆盖是优化方案的关键，但其原理比较抽象，不易理解。通过课前测试可知，学生们对该知识点普遍存在问题。由此引出本课程的第二个教学难点：消除重叠覆盖。为了化解这个难点，制作了FLASH 动画，来帮助理解。

为了验证学生掌握的情况，还设计了趣味性的FLASH 小游戏来巩固学生的掌握程度。方案制定完成后，需要对方案进行预验证，方可工程应用。这里我采用了我校定制研发的网优仿真平台，学生在仿真平台上面操作，教师后台监控，针对性指导，实现差异化教学。

（3）子任务3：基站调整和业务验证

仿真验证成功后，引导学生进入工程实操阶段，由于网优环境的不可搭建性，传统教学往往采用虚拟仿真软件，缺乏工程实践的环境。由此引出本课程的第三个教学难点：网优工程操作规范训练。为了解决这个难点，我采用了VR 网优实训平台来构建工程实操环境。学生使用VR 实训平台，身临工程现场，使用三维人机交互，演练网优操作技能，并在平台进行操作规范考试。考试通过后，进入工程现场进行基站调整和业务验证。

4.炉火纯青

任务完成后，每组进行成果展示，小组进行互评，教师对每组进行打分和点评。学生成绩采用过程性，多元化评价。

课中实施阶段使用的信息化手段和作用总结如下：

（1）利用微信公众号进行微课学习：微信公众号和微课弥补了教学的缺陷，拓宽了课堂教学的时空，整合优质微课资源，体现学生的主人翁地位，实现自主、合作学习，提高了学生学习效果和数学素养；

（2）利用现场连线企业一线专家，对学生的解决思路进行点评：将行业专家引进课堂教学，激发了学生对知识的好奇和向往，通过与专家的平等对话、交流沟通、潜移默化、切磋商讨、教学更加充满生机；

（3）利用智能无人机进行现场勘测和路测：智能无人机将工程现场搬进课堂，高清摄像头实时回传工程现场真实场景，提高了学生的学习兴趣；同时，使用智能无人机学生无须亲临工程现场，节省了教学成本。智能无人机实现了网优教学中重要环节的从无到有，让教学形成闭环，并可广泛推广用于其他高校教学，极具推广价值；

（4）利用二维动画辅助教学：利用FLASH 情景剧，引出本次课程的授课主题，并提出问题引发思考；利用FLASH动画化解教学难点；利用FLASH 游戏检验和巩固掌握情况；动画变抽象为形象，很好地渲染了教学氛围，吸引学生迅速进入本堂课的情境之中，有效激发学生学习兴趣，充分调动学生参与课堂教学活动，发现教学重点，解决教学难点，同时引入问题情境，营造问题氛围，使学生自主思考并回答问题，这样能激发学生的求知欲，从而主动学习，自主探索；

（5）利用VR 路测和基站调整演练：由于网优环境的不可搭建性，传统教学往往采用虚拟仿真软件，缺乏工程实践的环境，VR 平台身临工程现场，使用三维人机交互，演练网优操作技能，构建了工程实操环境，打通了整个网优实训全流程，大大降低了教学成本，提高了教学效率和学生实操规范；

（6）利用仿真软件对方案进行预验证：解决了运营商真实基站不可随意调整的难点，为学生提供了一个试错和演练的平台，将学生误差降低到最低，提高了教学效率。

（三）课后拓展

为了巩固内容，并拓展，课后要求学生完成校企合作平台上企业工程师发布的其他工程任务订单，解决小区A 和小区B 的用户信号投诉问题。

课后拓展阶段使用的信息化手段和作用总结如下：

校企合作平台：提供真实工程项目

虚拟仿真平台：解决了运营商真实基站不可随意调整的难点，为学生提供了一个试错和演练的平台。

三、教学效果

为了检验教学效果，采用两个班级进行普通教学与信息化教学对比，效果主要如下：

1.学生的课堂满意度，课后正确率，基本任务进阶任务完成情况明显提升，在每年的华为考生当中考证通过率高达99%。

2.以学生为中心的协作学习和小组PK 贯穿整个教学环节，明显地提高了我们学生的团队意识。在每年的技能大赛当中，团体赛项当中我们就能掌握多个大奖。

3.利用多种信息化教学手段，使课堂生动有趣，提高了教学效率。3 步4 段式的教学模式，让整个教学过程螺旋上升，层层递进，保证了我们的教学质量。

总结

无线网络优化是一门实践性很强的专业核心课，本文针对传统教学中存在的问题，以一次课为例进行了教学改革，总的来说主要有如下几个方面的创新点：

第一，将龙头企业全方位融入我的教书育人环节当中，践行了社会主义核心价值观，培养了有劳动精神、劳动品质、劳动技能和劳动习惯的四有青年。我们将企业标准、企业文化、企业工作状态、企业精神，从看、听、体会、感悟四个维度进行深度的结合。通过看企业精益求精的标准，学习华为人的工匠精神，通过听企业文化中的职场故事，尤其是疫情期间最美疫情通信人的故事，学习华为人爱岗敬业的职业素养，通过实训体会企业人的工作状态，从而感悟奋斗着的劳动精神。

第二，基于大数据的多维评价，让整个教学策略调整更加科学化精准化，从而实现差异化的教学。在整个教学的过程当中，我们实时的记录和采集学生的考核数据以及学习数据，把他与学生的个人特点兴趣爱好相结合，从而绘制出学生的个人能力画像图，根据个人能力画像图去进行实时的调整教学策略，比如合理地进行小组划分，为不同的学生推送程度不同的任务等，从而实现差异化的教学。

第三，改革了教学方式，采用校企合作，真实工程项目驱动。把企业任务与教学任务有机融合，将理论与实践合二为一，打造了一个融教学做于一体的工作化环境，使工程任务教学化、课堂学习工作化、学习成果产品化，学生毕业即就业。

第四，创新性引入人工智能技术，将工程现场搬进课堂，实现了网优教学中重要环节的从无到有，让教学形成闭环，并可广泛推广用于其他高校教学，极具推广价值。

第五，首次引入VR 实训平台，构建了工程实操环境，打通了整个网优实训全流程，大大降低了教学成本，提高了教学效率和学生实操规范。

第六，通过平台的实操考核系统，及时检验学生掌握情况，做到精准操练，针对性指导，实现差异化教学。

在后续教学中也存在一些需要持续改进的内容，如信息化教学平台和软件需要及时更新，目前5G 的组网场景主要集中在非独立组网，后续需要持续更新独立组网模块，以满足教学要求。