王金龍,蔡躍明

(解放軍理工大學(xué)通信工程學(xué)院,江蘇南京210007)

“數(shù)字移動(dòng)通信”課程是我校通信工程本科專業(yè)的一門專業(yè)課程,也是電子工程和系統(tǒng)工程本科專業(yè)的專業(yè)選修課程,是一門專業(yè)性和綜合性都很強(qiáng)的課程。該課程具有教學(xué)內(nèi)容多、涉及面廣、內(nèi)容更新快,而課時(shí)較少的特點(diǎn)。如何在較少的課時(shí)內(nèi)使學(xué)生較好地掌握豐富的課程內(nèi)容,并最大限度地培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,是大家感興趣的課題[1-2]。根據(jù)我校的實(shí)際情況,我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)環(huán)境等方面進(jìn)行了改革與探索,取得了較好的效果。

1 精選教學(xué)內(nèi)容

我們按模塊化整合教學(xué)內(nèi)容,以共同性的基本理論和關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容為基礎(chǔ),以典型系統(tǒng)內(nèi)容為支撐,以前沿技術(shù)內(nèi)容為前導(dǎo),以應(yīng)用需求為牽引,來(lái)優(yōu)化重組課程教學(xué)內(nèi)容。

具體而言,“數(shù)字移動(dòng)通信”課程有四個(gè)模塊:①基本理論涉及移動(dòng)通信基本概念、基本原理和無(wú)線信道特性;②關(guān)鍵技術(shù)涉及組網(wǎng)技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、抗衰落技術(shù)、多址技術(shù)和MIMO技術(shù)等;③典型系統(tǒng)涉及GSM系統(tǒng)、CDMA系統(tǒng)、3G移動(dòng)通信系統(tǒng)和專用移動(dòng)通信系統(tǒng)(如集群系統(tǒng)、衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)式CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)等);④前沿技術(shù)涉及MIMO技術(shù)和認(rèn)知無(wú)線電等。

在這四個(gè)模塊中,我們充分利用自身從事科研項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì),注重物理概念、數(shù)學(xué)概念和工程概念相結(jié)合,及時(shí)將科研成果和研發(fā)經(jīng)驗(yàn)融入教學(xué)內(nèi)容。例如,結(jié)合我們開發(fā)的“動(dòng)中通”短波電臺(tái)項(xiàng)目,將其中的短波自適應(yīng)均衡器融入自適應(yīng)均衡器設(shè)計(jì)的講解中;結(jié)合國(guó)家863“認(rèn)知無(wú)線電項(xiàng)目”的研究成果,在課程中引入了認(rèn)知無(wú)線電等內(nèi)容。我們按照上述四個(gè)模塊編寫了相應(yīng)的教材[3]。具體實(shí)施時(shí),可根據(jù)教學(xué)要求對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行不同程度的裁剪,如我們?cè)謩e開過(guò)30學(xué)時(shí)、40學(xué)時(shí)和58學(xué)時(shí)的“數(shù)字移動(dòng)通信”課程,以適應(yīng)不同教學(xué)對(duì)象的需要。

2 創(chuàng)新教學(xué)方法與手段

我們綜合應(yīng)用啟發(fā)式、討論式和研究式等多種教學(xué)方法,探索出一種情景設(shè)置的問(wèn)題參與式教學(xué)方法,力圖通過(guò)教學(xué)雙方的心靈交流,來(lái)引導(dǎo)學(xué)生充分參與討論和思考,促使學(xué)生從探索,在發(fā)現(xiàn)過(guò)程中獲取知識(shí),享受獲得思考和想象的樂(lè)趣。

我們?cè)诿恳徽禄蛎刻谜n的開頭都有一個(gè)簡(jiǎn)短的序或說(shuō)明,以闡明本章(或本節(jié)課)解決什么問(wèn)題、如何學(xué)習(xí)及學(xué)習(xí)目標(biāo)等。如講解同頻干擾和系統(tǒng)容量時(shí),我們先從手機(jī)用戶數(shù)急劇增加和局部場(chǎng)合通信擁堵的直觀生活體驗(yàn),引入“在抑制同頻干擾的基礎(chǔ)上,如何通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提高系統(tǒng)容量”的問(wèn)題,隨后將此問(wèn)題轉(zhuǎn)化為推導(dǎo)同頻干擾與系統(tǒng)容量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。在推導(dǎo)這個(gè)關(guān)系式過(guò)程中首先從物理概念上進(jìn)行定性分析以明確解決問(wèn)題的途徑,建立同頻干擾與系統(tǒng)容量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,并導(dǎo)出同頻干擾與系統(tǒng)容量關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。采用這種方法講解,很好地將物理概念、數(shù)學(xué)概念和工程概念結(jié)合在一起,強(qiáng)化了學(xué)生獲取知識(shí)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。

為了更好的利用多媒體教學(xué)手段,我們將授課內(nèi)容大致分為三類。第一類是承上啟下的內(nèi)容,如概述和新技術(shù)展望等,比較適合采用投影模式為主的講授方式;第二類是數(shù)學(xué)要求較高的內(nèi)容,涉及公式多、比較抽象,如多徑衰落、自適應(yīng)均衡器等,采用板書為主的講解方式更合適;第三類是數(shù)學(xué)難度不大但規(guī)則性較強(qiáng)的內(nèi)容,如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信道劃分、業(yè)務(wù)特點(diǎn)等,原理部分采用板書講授比較適合,而圖表部分則應(yīng)采用投影模式講授。

3 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)環(huán)境

我院建成“數(shù)字移動(dòng)通信”課程網(wǎng)站和遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng),如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)環(huán)境組成框圖

課程網(wǎng)站包括課程概述、課程標(biāo)準(zhǔn)、電子課件、教學(xué)資源、自測(cè)試題和虛擬實(shí)驗(yàn)室等。其中虛擬實(shí)驗(yàn)室由兩部分組成:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和抗衰落實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分主要是采用軟件虛擬移動(dòng)通信中頻譜分析儀和信號(hào)發(fā)生器的使用。通過(guò)四個(gè)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生了解這兩種設(shè)備,并掌握其基本操作。而抗衰落實(shí)驗(yàn)部分則是通過(guò)軟件虛擬無(wú)線衰落信道和自適應(yīng)均衡器等,促進(jìn)學(xué)生對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)典型特點(diǎn)的理解。

遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)以軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行平臺(tái),該系統(tǒng)包括教學(xué)提示、實(shí)時(shí)教學(xué)、答疑、討論與交流、相關(guān)資源(電子課件、專題講座等)、討論交流、作業(yè)、配置教室和退出教室等模塊。網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)環(huán)境的建成,可以幫助學(xué)生課后學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái),我們結(jié)合教學(xué)實(shí)際情況,著力于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,對(duì)如何提高“數(shù)字移動(dòng)通信”課程的授課質(zhì)量進(jìn)行了一些改革和探索,取得滿意的授課效果。具體體現(xiàn)在任課教師多次獲得院授課質(zhì)量獎(jiǎng);學(xué)生滿意度達(dá)90%以上;歷次督導(dǎo)組的評(píng)價(jià)等級(jí)合格率達(dá)96%;2005年底,該課程被評(píng)為我院優(yōu)秀評(píng)價(jià)課程;2008年被評(píng)為我校首批校級(jí)優(yōu)質(zhì)課程;2009年被評(píng)為國(guó)家精品課程。

[1] 啜鋼,王文博,齊兆群,孫卓等.移動(dòng)通信精品課程教學(xué)改革實(shí)踐與探討[J].北京:北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào),2009,11(4):85-89

[2] 消海林.研究性學(xué)習(xí)在移動(dòng)通信教學(xué)中的應(yīng)用.桂林:桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào),2007,27(25):429-311

[3] 蔡躍明,吳啟暉,田華,高瞻等.現(xiàn)代移動(dòng)通信[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.08