基于评价结果分析的“移动网络规划与优化”实训项目改革探索

王 杨,李 秀,蔡 俊

(1.淮南师范学院电子工程学院,安徽 淮南 232038;2.淮南师范学院经济与管理学院,安徽 淮南 232038)

0 引言

工程教育是培养应用型人才的基础,可以解决高校通信类毕业生从事无线网络优化工作时缺乏基础理论分析与实践动手能力的问题。成果导向教育是指基于学习产出的教育模式(Outcomes Based Education,OBE),美国学者斯派帝把OBE 定义为“清晰地聚焦和组织教育系统,使之围绕确保学生获得在未来生活中获得实质性成功的经验”,他认为OBE 实现了教育范式的转换。OBE 强调学习培养目标,针对需要产出的学习成果为学生制定个性化的学习方案与学习要求,最后以学习要求为指导完成整个教学过程,进而根据评价结果形成反馈,进一步促进教学[1]。

随着移动网络技术的发展,第五代移动通信技术(5G)已经正式商用。5G 的超密集异构网络技术要求在未来5G 网络中,减小小区半径,增加低功率节点数量。超密集异构网络技术的发展与大量基站的建设使得对网络规划与优化人才的需求日益增加,同时基站站点的增加与异构网络的发展也为网络优化手段带来巨大的挑战。这就要求高校需要对网络规划与优化相关课程教学进行改革与创新,以适应新技术的发展,培养新型网络优化应用型人才。

1 基于OBE 理念的移动网络规划实训课程培养目标构建

“移动网络规划与优化”实训课程是通信工程专业课程,主要是培训移动通信规划与优化工程人员,课程涵盖知识面极广。理论部分主要学习天线、电波传播、信道模型、干扰、链路预算、话务等知识。实验部分从工程的角度,结合实际测试案例,引导学生运用所学理论与方法分析问题,并提出相应的解决方案[2]。课程具有较强的工程实用性,需要同时了解基站的硬件设备与移动网络知识。目前所开设的课程具有如下特点:首先,课程知识覆盖范围广,造成学生短时间内无法掌握理解,导致学生学习兴趣欠缺。其次,知识更新速度快。移动通信技术发展迅速,从20 世纪70 年代的第一代移动通信标准(1G)的提出,到2020 年5G 的商用,中间经历了2G/3G/4G 网络的发展。在学习的过程中需要同时学习多种制式网络的规划与优化内容。最后,实训项目设置不合理。“移动网络规划与优化”课程不仅需要理论的培养,同时更应该注重学生的工程能力,然而在实训过程中很少涉及基站设备与数据配置等内容。这样造成学生对基站设备与工作原理的理解深度不够,在网络优化分析过程中很难发现由基站原因产生的网络问题。

成果导向教育是一种以学生的学习成果为导向的教育理念,可以明确教师教什么、学生学什么的问题。因此,教学设计与实施需要满足人才培养要求,遵循学校育人理念。探索新的课程目标,可以明确培养学生的能力,更好地支撑毕业要求。同时,明确课程培养目标,也为教学方法改革提供理论依据。“移动网络规划与优化”实训课程培养的是网络规划与优化的复合型应用人才,需要对基站配置与维护、网络规划与优化两个部分的知识有所掌握。基于OBE 理念,“移动网络规划与优化”实训课程的各级培养目标如图1所示。

图1 培养目标

2 无线网络优化实训项目改革

培养目标达成度评价是一种多维度、多变量的评价过程,其评价因素众多,且相互关联,因此符合高维数据特征。利用主成分分析方法,将众多指标按照关联度分析,转化为较少的评价指标,这些新的指标能够充分反映指标的主要信息,且新变量相互独立。因评价指标影响因素设立时存在人为因素影响,指标间并不相互独立,所以采用主成分分析法对培养目标影响因素进行科学评价,具有一定的科学性和指导意义。为使课程目标达成度评价具有准确而科学的依据,必须对课程目标达成度评价的衡量标准进行细化和量化[3]。

经计算可得各最终目标的主成分价值与综合应用评价值如表1 所示。由表1 可知,目标的综合评价值为73.49,66.14,66.60,33.23,通过4 个最终目标的综合价值可知,培养目标1 的实现程度相对较好,培养目标2 与培养目标3 实现程度一般,培养目标4 实现程度较差。由主成分的载荷分析可知,主成分1 主要受基站选址规划、基站设备认知、基站数据配置、基站故障处理、基站站点规划、PN 规划、网络测试、优化方法、数据分析、报告撰写等因素的影响,主成分2 主要由案例分析、基站故障处理、数据分析、期末成绩、基站数据配置决定。故须对教学过程持续改进,注重基站数据配置与故障处理能力、团队合作能力的培养,以促使目标2,3,4 分数的提升,达到毕业要求。

表1 主成分价值

上文分析了不同目标的完成值,从一定程度上反映教学过程对目标实现的影响。针对现阶段实训项目一级培养目标2,3,4 完成度不足的问题,结合工程教育的需要,基于OBE 培养目标,增加基础性、综合性、设计性实验比例,在实验项目上进行改革。下一步淮南师范学院的“移动网络规划与优化”实训,将基站设备认知、2G/4G 基站数据配置、基站工程参数制作等基站相关知识作为实训项目,使学生了解基站设备及数据参数,为该课程的顺利开展奠定基础。改革后的项目设置如表2 所示。

表2 实训项目

3 结语

基于OBE 培养理念,文章分析了“移动网络规划与优化”实训课程的支撑毕业目标(一级目标)和课程目标(二级指标),采用主成分分析法构建评价指标对原课程的OBE 一级培养目标进行综合评价。结果表明原实训课程在问题分析、科学研究、团队与合作方面培养相对较弱。因此,根据综合评价指标数据分析结果并结合工程教育思想,重新设置了“移动网络规划与优化”实训项目,使学生更好地掌握基站基础知识与网络优化方法,训练团队合作意识,以期待可以更好地适应企业发展需求。基于PCA 模型的目标达成度评价方法,动态跟踪各培养指标,为课程教学过程的调整提供理论依据与指导方法。