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摘要：《移动通信课程》是通信工程等专业的重要支撑课程。近年来，随着移动通信技术的迅猛发展，《移动通信系统》课程教学内容急剧增加，传统的教学方式难以应对。采用思维导图辅助的教学方式，能有效帮助学生建立知识系统、理解并记忆知识点，实践中取得良好的教学效果。
关键词：思维导图；移动通信；课程教学
本文引用格式：张文策，等.思维导图辅助的《移动通信系统》课程教学实践[J].教育现代化,2019,6(10):148-150.
《移动通信系统》课程是通信工程、信息工程等专业的核心课程之一[1]，结合实际的移动通信系统，重点讲解无线信道特征、调制编码技术等物理层传输技术，以及小区规划与信令过程等移动通信网络层技术，是《通信原理》、《信号与线性系统》以及《数字信号处理》等课程知识在具体系统（如第三代移动通信系统）中的应用，对于学生理解实际移动通信系统组成与工作原理起到重要的支撑作用。江苏大学开设《移动通信系统》课程已有十余年的历史。近年来，随着移动通信技术的迅猛发展，该门课程的教学内容也急剧增加，传统教学方法不足以帮助学生充分掌握课程内容。
思维导图是由“世界大脑先生”东尼·博赞首创，是一种结合了心理学、大脑神经生理学、记忆与助记法等科学理论，通过图文并重的技巧，将发散性思维与开拓性笔记结合在一起，从而将众多的知识和想法连接起来，能够有效凝练知识系统，提高记忆和理解效率[2]。
本文将分析当前《移动通信系统》课程教学中存在的问题，并介绍思维导图在其中的探索性应用
一 当前《移动通信系统》课程教学中存在的问题
近年来，移动通信领域研究突飞猛进，各种通信技术层出不穷，移动通信系统也不断更新，从第二代移动通信系统时代的GSM，经过第三代的WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA系统，演进到如今的第四代移动通信系统的LTE/LTE-A。当前，第五代移动通信系统的相关研究正如火如荼的进行着。移动通信技术的更新换代，极大地增加了《移动通信系统》课程的教学内容，对传统的教学方式提出了挑战。过去的二十多年间，移动通信系统以每十年更新一代的速度不停的演进，新的基带通信技术、网络架构与资源管理技术层出不穷。相比于GSM系统，第三代移动通信系统以码分多址技术为基础，首次使用了扩频、RAKE接收、多天线、Turbo码、功率控制、软切换等多种新技术。在第四代移动通信系统中，又增加了正交频分复用技术、单载波频域均衡、混合自动重发请求、链路自适应、VoLTE等多种新的技术。在第五代移动通信系统相关研究中，新的技术如极化编码、非正交多址接入、毫米波通信、大规模MIMO、超密集组网等，正引发极为广泛的研究探讨。
通过以上分析可见，《移动通信系统》课程的教学内容具有知识更新快、知识点多、各知识点关系复杂等特点。在有限的教学学时内，一方面，学生难以掌握如此大量的知识点；另一方面，学生只能了解各个孤立的知识点，很难梳理清楚它们的联系，不能系统性地掌握课程内容。因此，传统的教学方式不能适应新形势下的教学要求，需要引入更加高效的教学方法。这些年来，关于《移动通信》教学改革的相关研究很多，比如文献[3]针对移动通信领域的独特性，结合法国著名通信工程师学校的教学特点，在授课内容、课件制作以及课程设计等多个方面对《移动通信》教学改革进行了探索。不过，移动通信领域发展速度太快，文献中的教学方法不能满足当前的教学需求。为了提高学生的学习兴趣，文献[4]针对课程的多学科背景、知识更新快等特点，从兴趣引导和启发学生思维等方面出发，探讨了教材选取、教学方法等方面的改革实践。文献[4]的出发点非常好，只有激发了学生的学习兴趣，才能够帮助学生在获取知识的同时，养成独立思考的习惯和创新意识。然而，《移动通信》课程教学内容丰富、知识点散乱，仍然需要借助其他教学工具，帮助学生更好的系统的理解教学内容。
思维导图作为凝练知识、发散思维和强化理解与记忆的工具，在教学实践中已经有了部分应用。文献[5]提出，思维导图能够辅助教学设计、记录笔记以及复习巩固知识，有助于培养学生的发散思维能力。文献[6]剖析了概念图和思维导图在实际应用中遇到的问题，对开展概念图和思维导图相关研究给出了建议。本文将介绍思维导图在《移动通信》教学的应用实践。通过采用思维导图进行教学辅助，学生能够有效的系统掌握章节知识点、理清知识点之间的逻辑关系，进而更好的全面理解、掌握和记忆教学内容。
二思维导图在《移动通信系统》教学中的应用
思维导图通过有层级的线条、文字和图像，将众多知识有机的组合在一起。本小节将介绍如何利用思维导图，提高学生对课程内容的理解与记忆效果。思维导图的具体制作方法和技巧，参见文献[2]。由于《移动通信系统》课程知识体系复杂，我们首先要根据课程内容制作思维导图。思维导图的制作方法分为三个步骤，依次为构建章节框架、梳理章节知识点、知识点详解。下面具体说明每一个步骤。
（一）构建章节框架
首先，利用《移动通信系统》课程的章节目录建立思维导图的框架。根据章节目录结构，该思维导图框架可以包含一或两层：如果只有“章”目录，则安立一个层次；如果同时包含“章”和“节”目录，则安立两个层次，其中第一层为章目录，第二次为节目录。如图1所示。
构建章节框架的过程中，要为每一个章或节配置一幅合适的图片，以直观的反映本章节的核心内容。学生通过章节对应的图片，基本可以把握其中的教学重点。如果章节的标题含义非常明确，也可以不配置图片。
（二）梳理章节知识点
第二，按照逻辑关系将每个章节的知识点放置在对应分支的下方。每个章节可能含有多个知识点，这些知识点的关系包括并列、递进以及包含等。对于并列关系，将这些知识点罗列在章节分支下，用同一层分支描述。对于递进关系，可以通过在分支间建立“联系”箭头加以描述，如图3所示。对于包含关系，需要建立两层分支，其中第一层分支描述母知识点、下设的第二层分支描述子知识点。如图2所示，“多址技术”知识点包含“时分多址”等4个方面的知识点，而这4个子知识点之间是并列关系。
（三）知识点详解
第三，对于每一个知识点，利用思维导图详加解释。知识点一般可以分为两类：概念和技术原理。对于概念类的知识点，在构建思维导图时，根图2并列（包含）关系示意图据以下4个方面建立分支。1）术语名词：主要包括该概念的中英文专有名词；2）概念的内涵，阐释该概念的定义以及内涵；3）基本原理：如果概念中涉及到相关原理，需要解释其原因、条件和效果等；4）例子：结合具体实例阐释概念。
对于技术原理类的知识点，在构建思维导图时，根据以下3个方面建立分支。1）适用场景：介绍每一个技术的应用条件、适合的应用场景；2）技术特征：介绍该技术工作原理和特点、实际应用中的注意事项等；3）优缺点分析：介绍技术自身的优势和劣势。
（四）其他注意事项
思维导图的使用目的在于增强知识的系统性、强化记忆。因此，在构建思维导图的分支时，需要注意图片和文字的结合使用。文字方面，一定要简洁并突出核心要点。如果文字过多，则需要把文字转化为图形、图片，以帮助学生理解和记忆。对于图片的使用，也要简洁并突出要点，不能一味的追求“绚丽”而忽视实用性。图片的选择不宜过多，需要能够直观的反映知识点的核心内容。
在课堂教学过程中，思维导图不能完全替代讲义。思维导图的使用更像是一个手册，帮助学生迅速掌握知识系统，并辅助记忆。由于知识点很多，思维导图的规模往往较大，不方便打印阅读。因此，一方面可以将思维导图分层，以方便学生打印阅读；另一方面，学生可以同时使用讲义来学习具体的某一个知识点。
三 结果与分析
在实践教学中，我们选取了两个年级的学生进行对照试验。其中，对照组采取传统的PPT教学模式、实验组采用思维导图辅助的教学模式。为了保证结果有效，期末测试中采用同一套题库。这保证了两套试卷涵盖相同的知识点，因此试题具有相同的难度。试验结果见表1。从中可见，采用思维导图辅助的教学方式后，优秀率（80分以上）由20.33%上升到38.33%，不及格率（60分以下）由37.29%下降到28.33%，学生成绩明显提高。
我们分析了学生成绩提高的原因。从课堂教学效果来看，采用思维导图后，学生往往会主动思考当前教学知识点与其他知识点的联系以及其在章节的位置。因此，学生在课堂上的注意力、教学参与度得到一定程度的提升。这也帮助学生建立系统性思维和全局视角，加强了他们对知识点的掌握。从考试复习方面来看，学生采用思维导图进行复习，能够在把握知识框架的基础上，迅速回忆起每一个知识点的核心内容，复习效率得到提高。因此，实验组学生相对于对照组学生，成绩有了明显的提升。
为了对考察学生们的主观感受，我们面向参与思维导图辅助教学的学生发放了调查问卷。问卷结果如表2所示。绝对大部分学生认为思维导图辅助教学方式效果优于传统的PPT教学方式，这一部分学生占比达到78.9%，而认为“不如PPT”的学生只占7.9%。从调查问卷的结果来看，绝大部分学生认可在教学过程中使用思维导图。
我们认真总结了学生的反馈意见。参与实验的学生普遍认为思维导图辅助教学可以将分散的知识点系统化，便于全面掌握课程知识。同时，也有部分学生反映思维导图的规模太大，不方便打印阅读。这种现象在实际当中是存在的。因为《移动通信》课程教学内容非常丰富，这导致目录层次多、知识点排布密集。建议巧妙的设计思维导图，使其包含不同的层次、最多不超过一页A4的大小。比如将章、节以及每一节的核心知识点名词列作一张思维导图，然后将每一节所涉及知识点展开，构成第二组思维导图。采用多张不同层次的思维导图，便于学生打印阅读。此外，在实际应用中，还可以结合讲义等方式，以取得最优的教学效果。
参考文献
[1]李建东，郭梯云，邬国扬.移动通信.[M].第四版.西安:西安电子科技大学出版社,2006.
[2]东尼·博赞，巴利·博赞著，卜煜婷译.思维导图.[M].北京:化学化工出版社,2015.
[3]李明,谭永明,黎山峰.移动通信课程改革的探讨[J].东莞理工学院学报,2008,15(5):109-111.
[4]冯青,王续乔,刘海涛.基于兴趣牵引的移动通信课程教学改革与实践[J].武汉大学学报(理学版),2012(s2):223-227.
[5]闫守轩.思维导图:优化课堂教学的新路径[J].教育科学,2016,32(3):24-28.
[6]赵国庆.概念图、思维导图教学应用若干重要问题的探讨[J].电化教育研究,2012(5):78-84.
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