人工智能背景下通信技术专业课程改革探索*

李滢滢，王苏南

人工智能背景下通信技术专业课程改革探索*

李滢滢，王苏南

（深圳职业技术学院，广东 深圳 518005）

人工智能技术对高职教育有着重要而深远的影响。人工智能背景下的通信技术专业课程在内容安排、教学方法方面都必须进行重大改革。课程设置必须以学生为中心，应用虚拟仿真软件、虚拟现实平台还原真实工程场景，以工程项目为引导，结合实际工程案例和实体设备操作，探索“双虚双实”课程体系，并与“行企校共生，课证岗融通”的人才培养模式相呼应。课程教学中应用虚拟仿真软件和华为实训设备相结合，突破传统课堂教学的局限性，加深了学生对设备的理解和对整体网络架构的把握，也打破了实操练习只能在实训室中进行的局限性。

教育教学；人工智能；通信技术；课程改革

随着ICT行业的高速发展，用户对对宽带网络的技术水平和覆盖率都提出了更高的要求。预计到2020年，我国将基本建成覆盖城乡、服务便捷、高速畅通、技术先进的宽带网络基础设施，全面突破制约宽带产业发展的高端基础产业瓶颈。我国建成结构完善、具有国际竞争力的宽带产业链，宽带技术研发将达到国际先进水平[1]。目前，我国宽带网络建设业务量巨大，国内外相关行业、企业对宽带技术人才的需求缺口大，高端技术技能型人才供不应求。因此，设置专业核心课程，培养学生城域网部署与应用能力，特别是宽带网络“最后一公里”——宽带接入网的相关技术[2]，非常必要。

1 “行企校共生，课证岗融通”人才培养模式

在人工智能背景下，传统的课堂教学已经不能适应宽带网络技术的发展对高端技能型人才的需求，需要借助各种信息化技术与课堂教学深度融合，进行信息化课程建设[3][7]。因此，建构“行企校共生，课证岗融通”人才培养模式，实现课程教学与工作岗位对接。基本思路如图1所示[4]。

图1 “行企校共生，课证岗融通”人才培养模式

确立课程核心技能培养目标后，进行课程框架构建。对接电信工程师，接入工程师等工作岗位，通过分析其典型工作任务，使教学内容对接工作内容、教学过程对接工作过程，进行知识和技能的重构。在课程内容安排中，融合华为认证及技能竞赛的内容，以高端认证和技能大赛为驱动，打造“课岗对接，赛证驱动”的课程体系。课程考核对接职业标准，依据通信技术标准及职业标准，对接华为宽带接入认证，华为无线局域网认证，设计全程全网全业务流程专业训练。

在构建课堂教学环境时，为了对接工作环境，并使项目任务对接工作任务，我们选取了虚拟仿真软件、虚拟现实平台、华为实训设备作为实训环境，引入企业真实案例[2][5]。

2 “双虚双实”课程体系

借助人工智能技术，我们探索“双虚双实”课程体系（如图2所示），以虚带实，就实论虚。“双虚”包括虚拟仿真软件和虚拟现实平台；“双实”包括实际设备操作和实际工程案例。通过应用虚拟仿真软件、虚拟现实平台来还原真实工程场景，结合实际工程案例和实体设备操作，以工程项目为引导，工学结合，产教融通，共同支撑教学目标[6]。

图2 “双虚双实”课程体系

“双虚双实”课程体系的建构必须利用行业企业大数据，为此我们联合华为公司、讯方公司、艾优威公司、中兴通讯等诸多通信行业知名企业共建课程资源，在建设资源时实现教学资源配套化、课程资源颗粒化、教学资源多媒体化、资源平台开放化。

第一，教学资源配套化。针对每一章节的内容都配套有教材，微课，多媒体幻灯片，动画，课前讨论，和课后作业，以满足学生自主学习和线上线下教学的要求。

第二，课程资源颗粒化，冗余化。线上的微课资源时间不宜过长，内容不宜过多，并且应分难度进行建设，针对不同学习能力的学生，分阶段，分难度布置任务，满足学生碎片化学习和深度学习的要求。

第三，教学资源多媒体化。资源建设时应考虑学生情况，尽可能加入动画，视频等资源，提升学生学习兴趣。

第四，资源平台开放化。加强师生之间，校企之间的合作，可建设国际化英文教学平台，实现一带一路技术推广。

我们联合多家企业共通开发“三网融合”虚拟仿真软件及“接入工程”虚拟现实平台，以真实工作场景为背景，以真实岗位任务为目标，将工作情景还原到课堂教学中。依据典型工作过程设计操作步骤，根据学生认知规律，由浅入深依次达成核心能力的培养。同时，我们联合华为公司打造全程全网准电信实训室，对标华为高端认证，建立华为认证培训中心。课程教学中应用虚拟仿真软件和华为实训设备相结合，应用信息技术突破传统课堂教学的局限性，加深了学生对设备的理解和对整体网络架构的把握，也打破了实操练习只能在实训室中进行的局限性，真正实现了线上线下混合式教学。

3 “云课堂”教学与评价系统

依托高教社智慧职教、职教云和云课堂三大平台，我们把课程与国家教学资源库、云课堂等国家级平台紧密结合，加快发展“互联网+职业教育”，坚持以应用为驱动，建立职业教育资源共享平台，开发教学微课和教学动画，建设优质数字化教学资源。我们选取虚拟仿真软件、虚拟现实机房、接入实训设备作为实训环境。课上，老师通过云课堂移动终端，与学生进行讨论、小测验、头脑风暴等环节；课下，教师在职教云上发布学习任务清单，引导学生线上预习，课后拓展等。总之，“云课堂”应用网络教学平台贯穿教学全过程，应用信息化手段记录并分析学生学习全过程。

“云课堂”教学系统包括课前准备、课上实施、课后延展等三大环节（如图3所示）。例如在课上实施环节，通过六个学时的单元训练，逐步达成六大核心能力的培养。课程实施过程中，课程内容与岗位要求匹配，教学组织与工作过程匹配，实施环境与岗位环境匹配，课程标准与职业标准接轨，课程考核与技能大赛接轨。教学过程中注重专业能力和职业素质的培养，注重工匠精神及创新能力的培养。

课前准备环节包括三步：（1）线上预习。应用自主学习法，教师通过网络平台发布任务清单，学生登录智慧职教，云课堂学习微课，多媒体幻灯片，动画等线上资源；（2）课前作业。学生登录虚拟仿真平台，进行无线局域网拓扑结构规划，完成课前作业，并截图上传到云课堂；（3）答疑讨论。教师对学生作业情况实时进行点评，根据学生薄弱环节，适时调整课堂内容，并针对容易出错的问题进行答疑讨论。

图3 “云课堂”教学系统示意图

课上实施环节包括六步：（1）讲解规划。城域网拓扑结构是宽带网络技术的基础，因此应用“虚实结合”的教学方法加深学生对拓扑结构的理解。教师首先引导学生观察实验室实际设备，并讨论不同设备在城域网中的位置。接着引导学生认知虚拟仿真软件，并进行拓扑规划。教师利用三维动画形象说明无线局域网通信的实现机制，并重点讲解通信过程中帧结构VLAN标签的变化。（2）仿真练习。对接电信工程师典型工作任务流程。采用案例教学，引入企业真实项目，提出实施目标。以步行街场景为例，进行WLAN业务开通。学生根据网络建设要求进行容量估算、设备选型、线缆连接、业务配置，调试并开通WLAN业务，实现步行街场景的无线局域网接入。学生仿真练习成绩由系统自动给出，解决教学重点。（3）分组实操。对接华为WLAN认证标准。首先由教师讲解实验拓扑结构，以华为认证培训项目为任务目标，下发实训项目单。然后学生两人一组上机进行实操练习，要求实现AC和AP的对接。学生登录设备查询相关业务，完成设备配置，实现无线接入。实操结束后，请做的最好的小组上台分享，并根据各小组实训结果进行小组评价和组内互评。（4）标准施工。对接通信工程师职业标准。首先教师进行情景带入，说明室外AP安装的常见位置及应用场景，并根据天线及AP实物讲解“无线室外AP施工规范”。接着，应用VR平台还原真实工作环境，引导学生体验室外工作场景，以步行街为例，实施无线室外AP标准化施工。学生成绩由VR系统自动给出，解决教学重点。（5）排障竞赛。对接国家技能大赛排障环节及评分标准。为了强化岗位核心能力，教师引入大赛排障案例，并下发竞赛试题。引导学生观察故障内容，思考故障原因，并示范如何规范记录故障点。教师要求在规定的时间内恢复业务，让每个学生都参与到紧急排障中，体验技能大赛的紧迫感。通过竞赛后台监控，教师可以实时查看当前业务情况，并根据系统给出的拨测结果和链路统计给出学生竞赛成绩。（6）总结创新。对接企业真实案例，讨论不同场景下的业务开通。教师总结本单元教学的整体表现，并提出值得注意的问题和值得表扬的地方。针对本单元内容，教师在云课堂上进行提问，讨论和小测验等环节，反思本单元的重点难点。引导学生讨论身边的无线接入，以“身边的wifi”为题进行头脑风暴，思考无线接入在不同场景下的应用，并讨论可能面临的问题，培养学生创新思维。教师根据学生课上实施情况进行综合评分，并公布课上成绩。

课后延展环节包括两步：（1）课后作业，教师在线上发布课后作业，巩固课堂学习；（2）拓展任务，让学生在酒店场景和体育馆场景下配置无线局域网，培养学生创新能力和实际应变能力。

“云课堂”的应用拉近了教师与学生的距离，教师可在教学过程中及时发现学生薄弱环节，并适时调整课堂内容，加强针对性训练。学生线上成绩，将作为总成绩的一部分计入评价考核体系。

如何保证教学实施效果，评价核心能力达成度呢？我们采用“多平台学习，多维度评价”的教学模式，利用信息化技术，收集学生数据，监控教学过程，将教师评价，学生互评和系统自动评分结合起来，建立动态、多维度评价体系。目前课程中已采用的评价平台有：职教云，虚拟仿真系统，竞赛平台，虚拟现实。我们强化过程性考核评价，分阶段、分任务对学生进行考核。依据学生课前，课中，课后表现进行评分，建立动态评价考核体系。

4 “6C教学法”的创新实践

人工智能背景下通信技术专业课程改革改革包括教学法的创新。我们创新了传统的问题引导法、任务驱动法、情景代入法、案例教学法等多种教学方法，引导学生“做中学，做中教”，“教学做评”四位一体，分步骤，分平台进行实训，培养学生的六大核心能力。同时，基于学生的认知发展规律，创新了“6C教学法”。该教学法在教学过程中能够提供丰富多样的学习资源，为学生设置高效生动的实践项目，并给予学员精准适度的引导与协助。

“6C教学法”包括理解—构建—协作—规范—竞赛—创新六部分（见图3），通过这六部分的不断循环，加深学生对技术的理解能力和应用能力，提高学生实践能力和创新能力，为相关行业、企业培养对口的高端宽带技术技能人才。“6C教学法”充分运用信息技术营造真实职业环境。将虚拟仿真软件、虚拟现实平台、实际设备操作、实际工程案例有机结合，开发虚拟实训教学资源。通过“以虚带实，就实论虚”的教学方法，将复杂的问题简单化，抽象的问题实例化，静态的问题动态化，弥补学生抽象理解能力不足，上机实训操作较少，难以在实际工作岗位中灵活应用知识技能等缺憾，实现人才的精准培养和精准就业。

在“6C教学法”的创新实践中，我们以华为接入网认证、华为无线局域网认证为标准，开发认证培训工程项目，并将其作为课程内容的一部分，设计为课堂教学中的上机实训环节；同时引入技能大赛评分体系，以竞赛项目为蓝本，设计课堂教学中的模拟竞赛环节，阶段性检验教学成果，建立课堂教学与技能大赛的良性循环，两者相辅相成，相互支撑。

在教学实施环节，学生通过扫描书上二维码，即可在线学习线上资源。学生可在线学习各种各样的教学资源，并可分章节进行课前练习和课后测验。目前在智慧职教平台上已完成全英文学习资源的建设。

“6C教学法”建立在信息化技术与课堂教学深度融合的基础之上，应用虚拟仿真软件、虚拟现实平台等多项技术还原真实工作环境，从理论教学，到实际设备操作，从信息化技术的引入，到资源库课程建设，对接企业岗位职责，融合行业竞赛标准，接轨华为高端认证，取得了良好的效果。

5 下步研究

人工智能技术的快速发展给各行各业带来了机遇和挑战，高职教育课程建设必须进行改革[8]。应用人工智能技术探索高职教育的高效教学模式，培养高素质技能型人才，以适应时代发展的需要，这是当今时代高等职业教育对教师提出的要求，也是每个教师的任务和责任。2019年7月，我国职业教育高质量发展暨数字化说课研讨会在深圳职业技术学院成功举办，充分表明高职院校教师已经行动起来。

在人工智能时代背景下，高职教育的课程改革不仅是技术层面的对新技术的应用，而且更是思想层面的对职业教育更高价值的挖掘；不仅是教学方式方法的改革，而且更重要的课程内容与评价体系的改革[9]。人工智能背景下通信技术专业课程改革应当深入思考以下问题，比如，如何开发丰富的课程资源？如何科学安排教学活动和优化教学全过程？如何发挥学生主动性、积极性和创造性？本文从课程建设思路，课程实施过程等方面介绍了我们的改革思考和探索实践，期冀为人工智能时代高职教育课程与教学改革提供实例与参考。

[1] 李滢滢，王苏南．宽带接入技术[M]．高等教育出版社，2019．

[2] 黄晓韩，许彩欣，赵俊卓．Java二维数组应用信息化教学设计与实践[J]．教育技术，2019，18（5）：39-406．

[3] 林岚，刘华，李宁，等．高职计算机信息化教学设计的研究与探索[J]．教育天地，2019：222．

[4] 王丹丹，赵文勇，赵学华．互联网+背景下高职课程信息化教学设计研究与实践[J]．教学园地，2019：60-64．

[5] 杨莹，夏秋英，徐立．新工科背景下混合教学模式的应用探索[J]．大学教育，2019：56-58．

[6] 温小非，朱炯，仇培涛，等．高等教育在线开放课程建设与共享研究及实践[J]．大学教育，2019，８：42-44．

[7] 黄海琳．高职院校智慧“云课堂”及信息化教学设计研究[J]．高等职业教育，2019，3：41．

[8] 郭勇．信息化背景下的工程力学教学改革措施[J]．高教学刊，2019：124-126．

[9] 郭勇．信息化教学设计的理论基础及实践路径探究[J]．宁波职业技术学院学报，2019，23（3）：23-29．

Curriculum Reform ofunder the Background of Artificial Intelligence

LI Yingying, WANG Sunan

（）

Artificial intelligence technology has an important and far-reaching impact on higher vocational education. Under the background of artificial intelligence, curriculum of Communication Technology must be reformed in terms of content arrangement and teaching methods. Being student-centered, the curriculum must restore the real engineering scene by using virtual simulation software and virtual reality platform. Guided by engineering projects, we explore the “double virtual and double real” curriculum system combined with actual engineering cases and physical equipment operation, and correspond to the talent training mode of “coexistence of enterprises and schools, and integration of certificate and jobs”. The combination of virtual simulation software and Huawei training equipment in curriculum design breaks through the limitations of traditional classroom teaching and helps students better understand the equipment and the overall network architecture. It also breaks the boundary that practical exercises can only be carried out in the training room.

education and teaching; artificial intelligence; telecommunication technology;curriculum reform

2020-01-05

校级教研项目基于“信息化技术+”的《智慧城域网》“双虚双实”课程体系研究与实践（编号：7019310036J0）

李滢滢，女，湖南衡阳人，副教授，主要研究方向：信息通信技术、通信网络体系架构，职业教育教学设计与管理。

王苏南，男，河南洛阳人，主要研究方向：计算机网络体系结构，网络流量特性分析及检测。

G423.07

A

1672-0318（2020）02-0078-05

10.13899/j.cnki.szptxb.2020.02.016