面向留學生的“無線通信”課程教學探索與實踐

劉 彬 王 珺

(南京郵電大學 通信與信息工程學院,南京210023)

近些年來,隨著我國經濟和科技實力的迅速增長,國內高校的國際化水平不斷增高,越來越多的海外留學生來我國接收高等教育。為了培養具有較強的語言交流能力和較好的專業技能,并對中國有正確認識和理解的來華留學生就成為一個重要的課題。我國高等院校中的留學生教學因此也變得越來越重要。由于留學生的自身特點,其教學模式和教學方法不能完全照搬我國普通本科生教學過程來施教,而是需要有針對性的方式方法來進行教學。文獻[1-2]分別總結了留學生管理中出現的一些問題和管理平臺的建設;文獻[3]探討針對留學生的電子商務教學實踐;文獻[4]對計算機網絡課程的留學生教學做了實踐和總結;文獻[5]對非電子類專業的留學生教學做了初步的改革和實踐。由于不同專業的教學內容具有很大的差異性,授課過程不完全一致,因此本文通過南京郵電大學(以下簡稱南郵)“無線通信”課程的教學為例,來探索適合留學生的全英文課程授課過程。整個過程主要從優化課程體系設計和引進課外教學資源的角度進行探索和實踐。經過多年的改進和不斷的總結,摸索出一些適合通信類課程全英文教學的方式方法,并取得了一定的教學效果。

1 留學生教學中普遍問題

南京郵電大學的留學生主要來自于非洲和東南亞等發展中國家。這些學生的文化宗教背景、知識背景、受教水平、英語語言表達能力、接受能力各不相同。在教學改革實施當年,我們對參與授課的留學生做了背景調查。有近97%的留學生自我評價英語能力強,約80%的留學生喜歡自己所學專業,約60%的留學生希望以后能從事通信相關專業,近50%的留學生希望以后能留在當地從事短期或者長期工作,而只有不到40%的留學生能做基本的中文交流。

針對這些留學生,南郵主要采用全英語小班化教學模式以提高教學效果。其教學過程也不照搬普通本科(以下簡稱普本)的教育方式來施教。這是因為留學生本身有以下特點:

(1)相比普本學生,留學生的基礎教育、理論水平和接受能力普遍比較欠缺,傳統的以教師主講、學生被動接受的教學模式并不適合留學生。

(2)留學生普遍表達意愿比較強,喜歡討論和課堂提問,思維比較活躍,好奇心比較重。

(3)留學生的行為比較散漫,課堂紀律普遍不佳,遲到早退曠課的情況比較嚴重。常規的課堂點名方式并不能完全促使留學生全程參與授課過程。

(4)留學生的英語口語表達能力較強,但是口音卻很重,聽說和理解水平并不均衡。

(5)“無線通信”是專業基礎課,理論內容多難度大,理論和實踐關聯性強,在僅有的2學分32學時內,留學生很難全面掌握課程內容。

留學生的這些自身特點要求我們授課教師不僅需要具有良好的課堂英文表達能力,提前做好充分的授課準備,也需要針對留學生的課程大綱、教學內容、教學模式和考核評價方式進行一系列改革實驗和探索。因而,我們不僅對常規的教學過程和教學方式進行了改進,還根據南郵和“無線通信”課程自身特點進行了一些教學創新,并制定了相應的教學實施計劃,不斷對教學效果進行反思和總結。這些過程可以歸納為兩個方面:針對性教學實踐和創新教學方法,在本文的第二節和第三節分別闡述。

2 針對性教學實踐

2.1 優化教學內容,改進教學方式

由于大部分留學生中文水平并不高,于是我們選用了國際流行的權威教材的國內影印本作為“無線通信”課程教材。此教材理論體系完善,英文使用規范,通俗流暢,敘述嚴謹,價格合理,更適合來自不同母語國家留學生的全英文教學需求。

“無線通信”課程教學內容的選擇直接影響教學效果,過難的教學內容只會讓留學生有抵觸情緒。由于留學生之前教育基礎受限,他們的數學物理科目普遍薄弱。如果直接按照國內普本教學內容和教學大綱授課,留學生會聽不懂。例如,往屆留學生經常反映對課程中所涉及的相干帶寬、相干時間概念不清晰,也不明白陰影衰落的來源。所以需要在授課開始對留學生補充一些必要的統計數學和物理知識。比如,我們以圖形演示的方式并輔以統計學中的大數定律解釋了為什么陰影衰落服從Log-normal分布。留學生很快就明白了其分布的來源和物理意義。由于教學課時有限,補充知識的選擇主要根據每一章節需要和大部分學生所欠缺的知識來決定,并且時間也控制在幾分鐘之內。大部分背景知識以講述的形式介紹,而深入的解釋以課后作業方式留給留學生課外查閱,或者在輔導答疑課中展開講解。

由于“無線通信”是專業基礎課,涉及大量的公式和推導,往年留學生的學習興趣并不高。所以我們在授課過程中,對教學內容做了一些調整,強調公式應用和物理原理的描述,淡化不必要的公式推導。并且借助案例教學法以加深留學生對公式和原理的理解。由于通信學科發展迅速,補充的案例和原理的應用既要符合當前的通信技術發展趨勢,也要便于留學生的理解。例如在講述越區切換概念時候,我們對比蜂窩網和無線局域網的切換流程。這些對比因為結合了生活中的具體網絡使用體驗,使得留學生加深了對切換概念的理解,也讓留學生了解了切換和選網是有所區別的,同時也明白了網絡服務質量(QoS)的重要性。在講述有關CDMA章節時候,結合了4G中使用的OFDM調制進行對比,使得學生對多徑效應和時間分集概念更清晰。由于“無線通信”課程側重原理的講述而不是系統,合適的案例講述時間基本控制在幾分鐘之內。

針對留學生喜歡表達的特點,我們在授課時多采用一些啟發和互動的教學法。比如課堂中會設計一些和課程內容緊密相關的提問教學環節,以提高學生的參與度和對教學內容的理解。問題的設計一方面要激發留學生參與討論回答的興趣,另一方面是為了提煉知識重點,達到授課目的。討論的方式主要是教師提問,學生頭腦風暴式的回答為主,避免多人之間的相互爭論。這樣可以控制討論節奏,不去占用太多的課堂教學時間,也能讓留學生有一定自由度進行交流。例如在講述多天線和分集概念之前,我們先向留學生提出為什么市場上的無線路由器有多根天線的問題。這個生活中的問題激發了留學生的表達愿望,提出各種可能性(包括一些稀奇古怪的答案,比如為了設計更加美觀,顯得更專業,方便拆裝,或者只是提高售價等等)。然后,我們回歸到教材上來講述抗衰落技術中的多天線和分集概念。有了這樣的討論環節,可以使得復雜內容生活化和枯燥內容具體化,加深了留學生對概念的理解,活躍了課堂氛圍,增強了教學效果。

2.3 改進考核方式,激發學習主動性

為了激發留學生的學習主動性和自覺性,我們改革傳統的考核和評價方式,引入多樣化的考核評價體系。傳統的普本教育評價體系中期末考試占70%,平時成績占30%。這樣的方式并不能鼓勵留學生參與課堂教學、遵守課堂紀律。為了加強平時的課堂表現,淡化期末一考定結果的傳統考核方式,我們把平時成績比重提高到50%。具體而言,平時成績由課堂討論(10%)、作業和課外專題(20%)、課堂出勤(20%)組成。

在執行過程中,對課程考核進行過程化管理。對于課堂積極參與討論的留學生給予較高的平時成績。對于經常遲到曠課的留學生給予較低的平時成績。由于文化背景和思維方式差異,個別留學生會通過社交軟件要求授課教師修改考勤紀律。對于這些無理要求我們也堅持原則,避免滋長留學生散漫行為。通過這些方式,有效改善了課堂出勤情況。

為了鼓勵留學生多學多問多想多看,我們還增加課外專題作業,讓留學生利用互聯網和圖書館查閱相關資料,并將課外專題的作業作為平時成績的重要組成部分。在期末考試中設計綜合題目,來考察留學生是否能靈活運用所學的知識。比如在綜合題目中我們讓留學生為自己的宿舍設計無線局域網方案。留學生普遍都能根據課堂所學知識和課外閱讀給出一些答案,即使平時學習能力欠缺的學生也能有我們意想不到的設計思路。

3 創新教學方法

由于“無線通信”課程僅有32個學時,無法在課堂上將全部理論內容細致地講完。除了以上的常規課堂教學方法外,我們也探索了一些新穎的教學方法并加以實踐,獲得了良好的教學效果。

3.1 高效使用信息化技術,增強教學效果

和普本教學一樣,我們對留學生也采用了社交軟件如微信、QQ等來輔助教學。傳統的教學模式中,社交軟件只是用來實現課后答疑的。而我們拓展了社交軟件的使用范圍,對留學生進行長期學習效果追蹤,用以獲得教學效果的長期反饋。比如授課結束一兩年后,我們會在群里調研留學生所學的“無線通信”課程中所涉及的理論是否在畢業設計、實踐課程或者工作中采用了;哪些理論內容需要進一步的拓展;而哪些理論又可以在以后的授課中縮減;哪些授課內容或者教學方式留學生的獲益最大。通過這些長期調研和追蹤,可以用來改進每一學年的教學活動。

這幾年由于“新冠”疫情的影響,部分實體授課階段轉為在網絡教學直播平臺上進行。由于網絡存在不穩定性、板書不便、課堂互動受限等原因,線上教學效果相對線下有所減弱。但線上教學靈活度更高,網絡資源查找更便利,學習時間地點不再受限。如果合理使用線上教學手段,反而能成為提升教學效果的契機。例如,在介紹5G增強技術時候,我們播放了網上的增強現實輔助汽車裝配過程的在線視頻來介紹5G對工業物聯網的支撐作用。留學生很容易地明白了必須采用5G來支持工業物聯網的技術原因,對于5G提升一個國家工業實力的戰略意義也有了深入的體會。這樣的在線視頻輔助線上授課所能獲得的直觀效果,是線下授課中的動畫課件很難達到的。此外,對一些學習能力欠缺的留學生,我們提供了相應的慕課鏈接,讓留學生課后復習。這樣線上線下相輔相成的教學方式一定程度上滿足了留學生差異化教學的需求。

3.2 理論和實踐相結合,實現課程間跨界

留學生不僅有全英文的小班教學環節,還有同學期的專業通識實踐課程。在實踐課程授課中,我們結合具體系統來對原理課程中的知識點進行回顧,讓學生有更深入的體會。比如在實踐課程中參觀移動運營商通信設備的環節中,留學生對碼型轉換器設備(TRAU)很好奇,我們便結合原理課程中的語音編碼流程進行講解,這樣不僅增強了留學生對抽象理論的感性認識,也激發了他們學習的動力。這樣既打破了傳統的單一課程教學模式,也將課程與課程之間的教學聯系和融合了起來。

此外,留學生教學中的一些經驗可以推廣到普本教育中,實現兩種教學模式的相互促進、相互受益。比如在我們的普本教育中,留學生課程中涉及到的新型通信技術和系統也會講述給普本學生聽,而普本授課中遇到的知識重點,在留學生授課中也有選擇性地講述。這也拉近了兩類學生群體的授課要求。

3.3 實現文化浸潤,培養對中華文化認同感

由于留學生來華學習不僅是學習科技知識,也承擔著國際文化交流的責任,所以授課教師在平時教學與管理中也需要提高跨文化交流的意識,將博大的中華文化和研發實力介紹給留學生。比如,在講述國際無線通信標準組織和協議的時候,介紹中興、華為、大唐等中國設備生產商在通信領域的開拓和創新,以及在國際標準化制定中所做出的貢獻。在講解無線通信發展歷史的時候,不僅介紹中國古代的通信手段和故事,如鴻雁、烽火、驛站等,還介紹南京郵電大學對中國移動通信發展的重要貢獻和實力。這些講解都能潛移默化地提高留學生對所在學校的自豪感和對中華文化的認同感。這也符合一帶一路的建設方針,對我校國際化發展有促進作用。

3.4 成績分析總結

我們連續兩年對留學生的期末成績進行了統計對比和分析。在未實施教學改革的前一屆的留學生中,期末成績兩極分化比較明顯(人數15人),除了極個別學生有較強的學習主動性外,大部分學生學習興趣不高,課堂缺勤比較嚴重。如表1所示為教學改革實施之前的期末成績統計表,其中平均成績只有61.93分。

表1 教學改革項目實施之前期末成績統計表

在教改項目實施一年后,我們又對新一屆的留學生(人數24人)的期末成績進行了統計 (如表2所示)。除去試卷難度的波動和留學生的來源不同影響之外,其平均成績達到78.08分,而且從根本上消除了不及格現象,相較往年成績提升非常明顯。如果再綜合平時成績,總評成績會有更大幅度的提升。課程結束后,我們對留學生進行了回訪調查。留學生普遍對教學改革后的授課方式評價積極,對專業的興趣有大幅度的提高,對本課程的課堂考勤也不再有明顯的抵觸。

表2 教學改革項目實施之后期末成績統計表

4 結語

來華留學生來自不同的國家,有著不同于普通本科學生的背景差異和教學需求,所以留學生教學應該立足學校和專業特色去設置教學環節和選擇教學內容。一方面綜合多種創新性的教學方式,如啟發式教學、案例教學和課堂互動,來提高留學生的學習興趣和效果;另一方面將課內和課外學習、專業課與實踐課之間相互有機結合,實現課程與課程之間的跨界。在現在“互聯網+”的大環境下,還可以通過社交軟件的使用來追蹤教學的長期效果;通過豐富的線上多媒體資源的使用彌補線上教學的不足;通過對中國通信設備生產商、學?？蒲谐晒约爸袊ㄐ艢v史的介紹,提高了留學生對在我校學習的自豪感和對中華文化的認同感。這些成果和經驗也可以為我國其他高校建設國際一流開放式大學提供一定的參考。