覃琴等

【摘 要】針對移動通信課程具有多學科背景、技術發(fā)展快速和實踐性強的特點，從教學內(nèi)容的選取、教學方法和手段的改革以及實踐環(huán)節(jié)等方面進行了探索，特別強調(diào)了根據(jù)校企合作確定移動通信課程定位，以靈活多樣的教學方法和手段提升學生的興趣，以項目實訓和現(xiàn)場實踐強化學生的動手能力訓練。

【關鍵詞】移動通信 校企合作 興趣引導

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）10C-0148-03

隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，移動通信領域的新技術層出不窮。3G和4G牌照的發(fā)放在幾年間拉動上千億元的投資規(guī)模。然而移動通信課程的現(xiàn)狀并不能適應3G、4G時代的發(fā)展，表現(xiàn)在：現(xiàn)有移動通信課程的教材不能及時跟上技術發(fā)展的快節(jié)奏，導致學生掌握的知識相對滯后；移動通信教學學時明顯不夠，對3G、4G的關鍵技術只進行了泛泛的介紹，較少涉及應用環(huán)境和對象，和產(chǎn)業(yè)界的要求相去較遠；移動通信實驗大部分停留在驗證實驗的基礎上，實驗內(nèi)容單一，對理論知識的掌握缺少支持力度。受實驗設備的限制，綜合應用型實驗難以開設，導致學生所掌握的知識缺乏系統(tǒng)化、全局化。

著眼于市場需要大學培養(yǎng)什么樣的通信人才，我們廣泛開展調(diào)研，最后和深圳訊方通信公司、中國移動、中國電信、中國聯(lián)通等校企合作單位共同確定通信工程專業(yè)定位，制訂新版人才培養(yǎng)方案。由于調(diào)整了培養(yǎng)方案，有必要對現(xiàn)有移動通信課程體系和實驗環(huán)節(jié)進行研究和探討。

一、面向校企合作確定課程定位，精選教學內(nèi)容

移動通信課程作為通信工程專業(yè)的主干專業(yè)課程，面臨著課時和內(nèi)容的矛盾：一方面課程內(nèi)容需要加入大量新理論和新技術；另一方面由于培養(yǎng)方案中課程總學時有限，如何處理內(nèi)容和課時的矛盾變得日益突出。

在人才培養(yǎng)方案制訂中，我們通過調(diào)研其它同類高校、生產(chǎn)廠家以及三大運營商，確定了以移動通信和電信業(yè)務開發(fā)作為通信工程專業(yè)的兩大方向，因此在新版人才培養(yǎng)方案中，移動通信課程的學時由32學時增加到48學時，而且是必修考試課、學位課。在學完移動通信課程之后，增設網(wǎng)絡規(guī)劃與優(yōu)化課程，突出移動通信這個方向。

在教學內(nèi)容的選取上，現(xiàn)有移動通信教材內(nèi)容往往大而全，對重要知識點的論述不夠深入。學生通過移動通信課程的學習，往往只能對移動通信系統(tǒng)有一些模糊的認識，分析問題和解決問題的能力得不到提高。因此，需要精心選取教學內(nèi)容，既要保證知識點的連貫性，又要保證新技術的拓展性，體現(xiàn)課堂教學的精髓。課堂中教師講解的重點著眼于移動通信基本理論和移動通信系統(tǒng)的基本原理，例如移動通信電波傳播環(huán)境與信道映射、抗衰落和鏈路性能增強技術、蜂窩組網(wǎng)技術、移動通信中的調(diào)制解調(diào)技術、移動性管理等，授課時教師應對學生具體的知識基礎和接受能力有一個正確的評估，根據(jù)學生的能力區(qū)分“精講”和“簡化講解”的內(nèi)容。

為了適應移動通信技術的飛速發(fā)展，從市場需求和移動通信產(chǎn)業(yè)鏈的角度出發(fā)，我們在總體課程內(nèi)容的把握上突出兩個重點。在移動通信原理方面突出CDMA技術基礎和OFDM技術基礎的教學。CDMA技術是2G和3G移動通信網(wǎng)絡的關鍵技術，OFDM技術是B3G和4G移動通信網(wǎng)絡的關鍵技術。在移動通信系統(tǒng)中突出信令部分內(nèi)容的教學。移動通信系統(tǒng)上層部分信令內(nèi)容十分豐富，可從中選取一些主要的信令比如呼叫接入、越區(qū)切換與漫游、呼叫結(jié)束等信令過程進行詳細講解，如圖1，讓學生了解實際的呼叫過程，切實加強學生對移動通信系統(tǒng)的理解。適當增加移動終端內(nèi)容的介紹，比如手機的基本模塊構(gòu)成等內(nèi)容，配合畢業(yè)實習時利用無線通信實驗室的嵌入式手機平臺進行實訓。

圖1 呼叫建立過程

二、探索靈活多樣的教學方法和手段

（一）把握教與學的主體

教學過程中，我們堅持學生為主體，教師為主導，訓練為主線。教師對本學科的理解和把握是引導學生學好本課程的關鍵之一。充分調(diào)動學生的主觀能動性，提高學生的學習自覺性是教學改革的主要目標之一。

教師要在教學的重要環(huán)節(jié)中起主導作用，包括制訂教學大綱、教學計劃；課堂精講、課下答疑（網(wǎng)絡教學）；指導學生實驗以及評判學生成果。學生在學習過程中的主體地位體現(xiàn)在教師的引導下，積極主動地學習。例如課下預習復習、完成作業(yè)、網(wǎng)絡學習、論文撰寫以及實驗實訓中作為主體進行學習。

（二）充分利用多種教學手段

移動通信課程通常在大三下或大四上才開設，學生正處于找工作、考研的關鍵時期，怎樣讓學生自主愉悅地參與到學習中來，充分調(diào)動學生的學習興趣和積極性，是我們思考的主要問題。下面重點闡述移動通信教學方法和教學手段的探索。

為了最大限度地提高學生對本課程的學習興趣，在課堂教學中，我們充分整合文字、圖像、flash動畫、視頻等資源，利用多媒體教學方式，生動直觀地呈現(xiàn)教學內(nèi)容。例如在講解多徑信道的統(tǒng)計分析時，對瑞利分布、萊斯分布產(chǎn)生的環(huán)境條件可以用flash動畫的形式來展現(xiàn)，讓學生有直觀的認識，如圖2。又比如圖3，講解移動用戶的登記和位置更新過程，可以借助flash動畫，既生動又形象。另外，在教學過程中，通過播放從網(wǎng)上篩選的短片或者其他優(yōu)秀教師的視頻資源，加深學生對某些重要知識的理解，激發(fā)學生的學習興趣，獲得了很好的效果。

圖2 瑞利分布的環(huán)境條件

圖3 位置更新過程

在課堂教學過程中，根據(jù)教學內(nèi)容設計適當?shù)膯栴}，留給學生思考。鼓勵學生提問，根據(jù)學生的反饋信息和問題，與學生一起探討，這種互動式的交流，既使課堂生動活潑，又可引導學生主動思考、拓展視野。

授課過程中，還經(jīng)常采用類比的方法，利用日常生活中的例子來打比方，使學生更好地理解一些抽象復雜的問題。比如，在講到頻率選擇性衰落和平坦衰落的判定時，將信道的相干帶寬比擬為高速公路的車道寬度，將信號帶寬比擬為汽車的寬度，只有當汽車的寬度小于車道的寬度，才發(fā)生平坦衰落。當汽車的寬度大于車道的寬度時，必然發(fā)生頻率選擇性衰落。通過將抽象問題具體化，學生能從現(xiàn)實中找到鮮活的例子，加深對知識的理解。

為了豐富教學手段，除了采用多媒體教學方式外，我們還利用MATLAB和VHDL語言，進行仿真實驗演示。例如，在講授多址方式時，通過仿真實驗的形式給出了三種主要多址方式的實驗結(jié)果，使學生對頻分多址、時分多址和碼分多址一目了然。在講授擴頻通信中采用的偽隨機序列時，將m序列、gold序列的仿真波形顯示出來，通過對結(jié)果的分析，使學生對偽隨機序列的產(chǎn)生和性質(zhì)有了深刻的認識。

為培養(yǎng)本科高年級學生進行科學研究的能力，可組織開展專題討論會，讓學生就技術背景、應用前景等撰寫綜述報告。教師分組安排學生針對移動通信領域的幾個專題開展討論，如移動通信的3G /4G 技術、CDMA 的軟切換技術、MIMO技術、OFDM技術等。通常專題討論會在課程的后半學期開始，要求學生利用圖書館、網(wǎng)絡資源查找資料，提交綜述論文，并組織評判。這樣既可以讓學生獲得相關專題知識，又可以提高學生的綜述能力，為畢業(yè)設計打下基礎。

（三）舉辦通信前沿技術講座

對3G、4G中的關鍵技術和新發(fā)展，通過專業(yè)教師開展通信前沿技術講座、聘請校企合作單位的工程技術人員做報告等形式，讓企業(yè)或者研究機構(gòu)的專業(yè)人士從不同角度講述移動通信系統(tǒng)的新理論和新應用。這樣既能使學生將課堂上學到的理論知識和實際應用結(jié)合起來，增強學生的學習興趣，同時也彌補部分課時不足的問題，將移動通信前沿技術移到講座中完成。

（四）開展網(wǎng)絡課程建設

移動通信作為學院新建的網(wǎng)絡課程，在學校求索學堂網(wǎng)站上，通過課程資源、學習輔導、在線考試和答疑等方式幫助學生自主學習和互動學習。我們利用網(wǎng)絡的特點提供給學生大量的學習資料和鏈接。網(wǎng)站的內(nèi)容主要有：課程描述、教師隊伍、課程建設、課程資源、實踐教學、課程內(nèi)容設計、教學資料、互動欄目等。這些豐富的內(nèi)容可以幫助學生拓展知識、啟發(fā)思路，在課下深入學習和研討。教師通過與學生討論和答疑，達到網(wǎng)上師生交流的目的。在近兩年的教學實踐中，從課程考試、科技競賽、就業(yè)考研中可以看出，學生的學習效果良好。

（五）及時得到學生的反饋

在課程進行中和結(jié)束后，通過詢問不同層次的學生、班干部或進行問卷調(diào)查，從學生那里收集教學反饋信息，聽取學生對課堂教學、網(wǎng)絡教學、實驗教學等方面的反饋。

三、以項目實訓和現(xiàn)場實踐強化動手能力訓練

在移動通信課程專業(yè)實踐能力培養(yǎng)的改革上，我們進行了如下嘗試：

首先，通過硬件驗證、軟件仿真、實際系統(tǒng)訓練等多種手段，完善實驗課內(nèi)容，提升實驗課的層次，對學生進行全方位的訓練。利用移動通信網(wǎng)站為學生提供實驗課的要求和流程，圖文并茂地講述實驗內(nèi)容和實驗系統(tǒng)，便于學生在實驗前進行預習，對實驗有一個感性了解。以往主要采用實驗箱進行一些驗證實驗，學生對移動通信系統(tǒng)只有一個初淺的認識和模糊的印象。而通過對校企合作單位的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)學生在軟件方面的實踐能力培養(yǎng)需要加強，可利用MATLAB或者VHDL語言，指導學生進行簡單通信模塊的編程和簡單移動通信模型的搭建。這些實踐不限定時間和場所，利用無線通信實驗室作為開放實驗室，既可在課程進行中完成，也可在畢業(yè)設計階段完成，更具靈活性。設計題目先在畢業(yè)設計中進行，然后推廣到課程設計中。在大四上學期，我們通過3GWCDMA項目實踐這樣一個完全模擬真實場景的軟件仿真項目，使學生對3GWCDMA的基本原理和設備配置有較深的理解。在四周的畢業(yè)實習階段，我們利用無線通信實驗室的嵌入式手機平臺對學生進行實訓，其中一些項目還可讓學生繼續(xù)在畢業(yè)設計過程中進行深入研究。

其次，帶領學生走出校園，走進企業(yè)現(xiàn)場實踐。移動通信是應用性很強的科學，高校的實驗經(jīng)費有限，不可能提供各種設備供學生實踐。解決這個問題的有效途徑是進行校企合作，帶領學生走出校園，走進移動運營企業(yè)參觀學習。近三年，每年大三學生暑期實習中，中國電信、中國聯(lián)通等運營商都能吸納部分優(yōu)秀學生參與現(xiàn)場實踐。比如，部分學生和聯(lián)通公司的工程師一起進行路測，并對路測結(jié)果進行分析，提出網(wǎng)絡優(yōu)化的建議。教師貫穿在各環(huán)節(jié)的實驗實訓教學中，使得實驗教學真正成為課堂教學以外的另一個重要環(huán)節(jié)。

移動通信課程是電子信息類專業(yè)具有特色的、必不可少的主干專業(yè)課程。我們根據(jù)移動通信技術的發(fā)展，和校企合作單位共同探討，找準通信工程專業(yè)的定位，共同制訂人才培養(yǎng)方案。在近幾年的教學實踐中，通過對教學內(nèi)容的選取，教學方法和手段的探索，實踐教學環(huán)節(jié)的改革，整合了理論和實驗實訓內(nèi)容，通過多個環(huán)節(jié)對學生進行實際系統(tǒng)訓練，使我校通信工程專業(yè)的學生更加清晰、直觀地了解和掌握移動通信系統(tǒng)所涉及的基本概念、基本原理與關鍵技術，職業(yè)技能顯著提高。

【參考文獻】

[1]馮青，王續(xù)喬，劉海濤.基于興趣牽引的移動通信課程教學改革與實踐[J].武漢大學學報（理學版），2012（S2）

[2]啜剛，王文博，齊兆群.移動通信精品課程教學改革實踐與探討[J].北京郵電大學學報（社會科學版），2009（4）

【作者簡介】覃 琴（1970- ），女，湖北宜昌人，三峽大學計算機與信息學院教授，研究方向：無線通信網(wǎng)絡。

（責編 丁 夢）