新工科背景下“无线局域网技术”创新探索

李思瑶

摘要：随着计算机技术与通信技术的不断发展融合，无线局域网已经发展成为当今时代必不可少的网络连接方式之一。因此通信等相关领域对无线局域网技术人才的需求也在不断增大。文章立足于新工科背景，进行关于“无线局域网技术”的创新探索，探讨理论与实践相结合的教学模式，激发学生的创新意识，对培养学生的工程思维与动手能力具有一定的可取性。

关键词：无线局域网技术；新工科；创新教学；教学改革

中图分类号：G642.0  文献标志码：A

0 引言

自党的十八大以来，随着国家各项重大战略陆续提出，工程在未来科技与产业革新中的作用有了更为深刻显著的变化。在工程方面的进步与创新成为推动社会发展的重要支撑力量，对高校工程类学科的课程以及工程类人才的培养提出了更高的要求。新工科的建设思想是我国高等教育对未来工程学科建设的积极回应［1］，是深化高等工程教育改革的必经之路，其建设目标着力于传统工科专业的基础，融合了人工智能、智能硬件研究等近年来大力发展的新型工科专业。传统与新兴相结合，旨在运用当今主流研究方法解决许多传统行业的疑难杂症，同时也能将传统工业技术的核心原理应用于未来技术的产业设计。“无线局域网技术”是理工科通信类专业的必修基础课程，该课程是在“通信原理”“信号与系统”“计算机网络”等课程学习的基礎上开设的后续专业课。该门课程要求学生切实掌握无线局域网的基础原理与应用。在这门课程中，教师需要对学生进行从理论到实践的有效引导，培养学生主动学习的学习习惯和解决实际专业问题的全局视角。

本文从“无线局域网技术”授课角度探讨当前在“新工科”建设的战略驱动下，如何对工程类学科进行有效的创新改革，使其能够更契合新工科的发展目标。本文结合实际教学环节中存在的问题，深度反思教学环节，提出创新改革方法以实现课堂升级，培养出能适应新形势下动态发展的技术型人才。

1 教学目标

“无线局域网技术”是针对计算机网络与通信工程等工程类专业开设的一门专业基础课程，主要面向范围包括工程院校的本科生以及广大职业学校。无线局域网是一种融合了计算机网络和通信原理的网络技术。课程模块包含理论教学内容和实践教学环节两部分。理论教学部分需要学生对无线通信原理和无线网络技术有较强的知识积累，主要包含通信系统的基础结构、信息传输的调制技术以及无线局域网（WLAN）技术原理等，核心内容是了解无线局域网中信息传输模块的设计［2-3］。实践教学部分主要借助相关系统仿真平台带领学生搭建网络进行综合实验，通过对真实网络设备的全面仿真，有效提升学生的网络规划、建设、运维能力。

2 创新探索

2.1 理论授课教学方式改革

如何营造热烈的课堂氛围，调动学生的积极性使其充分参与课堂讲授是每位任课教师都必须要思考的课题。“无线局域网技术”课程存在前期理论较为冗长的问题，但这些内容是不可或缺的基础知识。学生对一门技术的了解是一个循序渐进的过程，需要在学习了技术原理的基础上回归到具体应用环境加强理解，并带着问题进入实践进行探索，才能实现理论与实践的融会贯通。因此教师想要对教学方法进行改革，不能生搬硬套其他课程的建设思想，需要根据具体的教学内容来制定更为合适的教学思路，提升学生的学习兴趣，培养他们的主动学习能力，缓解如今广泛存在的大学生上课刷手机的课堂困境［4］。同时，如果教师只是按照教材顺序按部就班地介绍，很容易出现学生学完所有章节后仍然感觉内容空泛、抓不住知识点、学习内容脱离社会实际需求等问题。因此基于“无线局域网技术”特点，笔者提出主动参与式教学方法和项目式教学方法，充分调动学生的主观能动性，实现以学生为主体的课堂模式，有效提升课程质量。

主动参与式教学是根据不同学生的优势，以分组的形式按照各组的兴趣与想法自选与无线局域网相关的知识点展开调查并展示介绍。最终选择的课题从研究范围可分为广度和深度两方面：若课题涉及范围很广，学生就需要尽可能多地收集整理科普文章等资料并进行清晰有条理的陈述；若课题是针对某项技术的介绍，学生就需要以具体技术入手，从应用层面探索技术实现的过程并深入浅出地为大家介绍。主动参与式教学打破了传统以教师为主导的课堂，激发了学生的积极性。学生主动收集资料研究，通过自学以及同学之间的交流，扩展了汲取知识的边界。

项目式教学可以以一个综合组网实例作为分析对象进行逐层分块的研究。“无线局域网”课程除了从抽象的逻辑层面去陈述，教师还应该以具体应用实例为切入点，带着解决问题的思想展开讲解，以全局视角将教材中分散的理论知识聚合起来，帮助学生串联散落知识点，构建解决问题的知识架构。

2.2 对实践授课教学方式的改革

在“无线局域网”实验课程部分，学生将结合所学习的理论知识在相关平台上进行验证实验。笔者在理论讲解时能够明显感觉学生对于接收内容处于一种盲目状态，其中的许多技术原理分析由于没有实物依据大多只能靠学生自己想象，导致工科课程陷入理科化的困境。因此实践部分笔者提出软硬件相结合的创新改革。在软件应用方面引入华为公司出品的图形化网络仿真平台eNSP进行验证实验，仿真平台eNSP界面如图1所示。借助该平台，学生可以在其软件界面中加载很多无线设备例如交换器、路由器、无线AP、无线AC等［5-6］，按照无线局域网的基本配置流程来进行网络模拟部署，还能通过实时参数调试提升网络运维能力。该软件仿真平台能够让学生自行设计无线组网，从网络需求着手进行整体规划，有助于锻炼学生的设计思维。

例如对于无线局域网配置模板，用户可以直接引用系统内置的默认模板进行参数修改或者引用实例定义新的模板。其中射频模板的主要作用包含设置通信标准、自动功率调整、设置智能天线、配置信道切换等功能。以下是一个2.4G射频模板配置部分示例：

radio-2g-profile name default

//定义2.4G射频模板

radio-type dot11g

//设置射频类型为802.11g

dot11g basic-rate 54

//802.11g基速率54Mbps

dot11g supported-rate all

//设置802.11g支持所有速率

beacon-interval 200

//设置beacom间隔

power auto-adjust enable

//设置支持功率自动调整

smart-antanna enable

//设置支持智能天线技术

channel-switch announcement disable

//配置不进行信道切换通知

channel-switch mode continue-transmitting

//配置信道切换模式

rts-cts-threshold 2048

//设置RTS-CTS阈值为2048

rts-cts-mode rts-cts

//设置支持RTS-CTS模式

有了之前的理论知识积累，学生对WLAN中广泛使用的IEEE820.11通信标准已经有了一个大概的认识，对其协议体系结构即OSI协议的物理层和数据链路层的设计有了一定的了解。在此基础上再来理解此2.4G射频模板配置数据就变得直观简单许多。并且配置语句十分简洁明了，学生对其中功能的设置如有调整仅需在此基础上做修改即可，因此并不要求学生具有深厚编程功底就可上手。之后还可在系统上进行更多组网配置，从局部到整体更全面地体会无线局域网组网流程。这是一种很好的科研实践，学生能够对项目分工合作、问题精准定位等积累大量经验。

另外，教师还可将无线网络的相关硬件设备带到课堂上，在课程中以边练边讲的形式带动学生主动思考观察。比如教师可以在课上邀请学生共同配置一台无线路由器，在操作过程中详细讲解每个参数配置对路由器工作性能所带来的影响。无线路由器设置完成后邀请学生现场接入网络，测评网络性能，并展开对该网络特性的更多内容的讲解。通过该方法能让学生在知识接收过程中，围绕具体的无线设备将理论运用到实处，极大地激发学生兴趣，从而有效提升教学效果。

此外，无线局域网的应用体现在生活的方方面面。工科大类的学生不仅要有扎实的理论基础，还要拥有工程实践能力［7］。实际上学校每年会组织各类学生竞赛活动，学生可以利用这些机会选择合适的课题在真实环境中加以实践，在准备比赛的过程中学生就可以将“无线局域网技术”里面片段式的理论知识真正应用于功能设计和实现，还可与其他领域进行有机结合，在比赛中极大地提升个人能力。

2.3 对课程考核方式的改革

相比于其他理论性较强的课程需要在期末通过试卷的方式进行考查，“无线局域网技术”的考查方式应该更为灵活。综合前面对课程理论与实践内容的改革思想，课程的考核方式除了学生的课堂表现外，应该以这两部分为主：即一方面通过学生完成课题展示的情况和主题论文撰写等来考核评价；另一方面考核学生在仿真软件上的操作过程、验证结果、分析反思等，综合两方面考核学生的掌握情况。这种考核方式可以更客观全面地评价学生对课程的学习情况，更符合开设本门课程的最初目标，培养出与企业岗位需求相符的人才。

3 结语

在“新工科”建设背景下，未来需要的专业人员除了对自身技能有很高要求，在其他交叉领域的综合能力也不能落后。高校培养的宗旨应该紧密结合社会的真实需求，制定培养目标与方向。“无线局域网技术”课程也应该在教学内容与手段、教学方式与过程以及考核方式等方面不断改革创新，致力于打造更好的教学质量与课堂氛围，培养具有扎实理论基础，创新探索精神的优秀人才。

参考文献

［1］卢昕，周云良，余磊.“信号与系统”课程教学改革探索［J］.电气电子教学学报，2022（3）：51-54.

［2］李巨.“无线局域网技术”课程的改革研究［J］.无线互联科技，2021（2）：15-16.

［3］嘎玛扎西.浅析《局域网组建技术》教学改革探讨［J］.电腦知识与技术，2018（26）：80-81.

［4］陈广福.Matlab应用于“信号与系统”课程教学探索与实践［J］.现代信息科技，2022（18）：195-198.

［5］任作琳，薛彩霞，刘世宇.基于eNSP的VLAN仿真教学实验设计与实现［J］.电子元器件与信息技术，2022（8）：117-120.

［6］袁乾.华为eNSP平台在网络配置课程中的应用策略［J］.中国新通信，2022（7）：81-83.

［7］王春林，陈晓林，秦海菲.应用型本科《计算机网络》课程教学改革探索［J］.楚雄师范学院学报，2018（3）：79-83.

（编辑 王雪芬）

Innovative and exploration of “Wireless LAN Technology”  under the background of new engineering

Li  Siyao

（Guizhou University Peoples Armed College， Guiyang 550025， China）

Abstract： With the continuous development and integration of computer technology and communication technology， Wireless LAN has become one of the indispensable network connection modes in todays era. Therefore， the demand for wireless LAN technical personnel in related fields such as communication is also increasing. This paper based on the background of new engineering， discussing the innovation and exploration of “Wireless LAN Technology”， thinking about how to combine theory and practice to upgrade the teaching mode and stimulate students innovation consciousness， which has certain desirability to train their engineering thinking and practical ability.

Key words： wireless LAN technology; new engineering; innovative teaching; teaching reform