王莉

摘 要：《移動(dòng)通信技術(shù)》課程教學(xué)改革會(huì)涉及到教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整、教學(xué)方法的改革和考評(píng)體系的完善，但是最核心的是CDIO工程教育理念的體現(xiàn)。該文詳細(xì)闡述了在該門課程的教改中設(shè)計(jì)實(shí)施的四個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施階段、項(xiàng)目要求、該項(xiàng)目與課程內(nèi)容的關(guān)聯(lián)、該項(xiàng)目著重培養(yǎng)學(xué)生哪些方面的能力等。

關(guān)鍵詞：CDIO模式 項(xiàng)目實(shí)施 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）05（c）-0111-02

國(guó)內(nèi)部分高校開(kāi)始逐漸向工程教育轉(zhuǎn)型，即在該?？齐A段著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程行為模式的理解和建構(gòu)，其方法之一就是在教學(xué)過(guò)程中引入了國(guó)際上先進(jìn)的工程教育改革成果——CDIO工程教育理念。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以項(xiàng)目的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。實(shí)施CDIO需要組織新型的課程教學(xué)模式，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)要求，結(jié)合通信專業(yè)自身的特色，借鑒CDIO理念來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)體系，重新修訂教案，以設(shè)計(jì)與課程內(nèi)容密切相關(guān)的項(xiàng)目為核心，以未來(lái)職業(yè)需求為導(dǎo)向，形成基于CDIO的內(nèi)容項(xiàng)目化的、可實(shí)施的課程體系，讓學(xué)生主動(dòng)地參與到課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中。

1 《移動(dòng)通信技術(shù)》課程工程教育改革的目標(biāo)

《移動(dòng)通信技術(shù)》課程是高等院校通信工程專業(yè)的核心課程之一，也一直是該校通本等專業(yè)的主干課程。該課程目前主要以第二代（2G）、第三代（3G）和第四代（4G）移動(dòng)通信系統(tǒng)為背景，總結(jié)和提煉移動(dòng)通信中共同的客觀規(guī)律、基本理論和過(guò)程，以及相關(guān)核心技術(shù)，并簡(jiǎn)單介紹未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展方向等。移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)鏈包括運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、運(yùn)維公司、互聯(lián)網(wǎng)公司等陸續(xù)成為通信專業(yè)學(xué)生就業(yè)的主要去向，因此，培養(yǎng)對(duì)移動(dòng)通信具備系統(tǒng)理解和較好工程實(shí)踐操作能力的學(xué)生就成了教學(xué)改革的主要目標(biāo)。

《移動(dòng)通信技術(shù)》課程內(nèi)容緊跟時(shí)代的步伐不斷推陳出新，如何梳理各個(gè)通信系統(tǒng)的異同，讓同學(xué)們漸進(jìn)式地掌握各系統(tǒng)的基本知識(shí)、如何將通信理論知識(shí)融入到具體項(xiàng)目中、如何設(shè)計(jì)能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣和主觀能動(dòng)性的項(xiàng)目，這些都是教學(xué)改革需要解決的問(wèn)題。

2 《移動(dòng)通信技術(shù)》課程教學(xué)改革基于CDIO的項(xiàng)目制探索

教學(xué)改革是個(gè)寬泛的命題，涉及到教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整、教學(xué)方法的改革、考評(píng)體系的完善等，這里主要探討緊扣課程內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)施的四個(gè)項(xiàng)目。

2.1 數(shù)字通信系統(tǒng)的梳理和演示

講完前四章理論后，為了加強(qiáng)同學(xué)們對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)即信源編碼、信道編碼、調(diào)制、擴(kuò)頻、無(wú)線信號(hào)傳播等過(guò)程的理解和掌握，該階段的項(xiàng)目任務(wù)主要設(shè)置為讓同學(xué)們以小組為單位，用劇目表演的方式來(lái)體現(xiàn)上述環(huán)節(jié)，小組每個(gè)成員重點(diǎn)表演該環(huán)節(jié)所對(duì)應(yīng)的信號(hào)處理過(guò)程。為了避免表演重復(fù)，各組可在信源形式、編碼方案、調(diào)制方式、擴(kuò)頻技術(shù)、無(wú)線信號(hào)在傳輸過(guò)程中的衰落情況等環(huán)節(jié)存在差異，最終各自呈現(xiàn)一個(gè)完整的端到端的通信過(guò)程。

該項(xiàng)目以復(fù)習(xí)和鞏固理論知識(shí)為目的，希望能夠調(diào)動(dòng)起同學(xué)們學(xué)習(xí)這門課程的興趣，更希望同學(xué)們?cè)诟鳝h(huán)節(jié)演示充分的前提下，在表現(xiàn)手法、表演形式上有所創(chuàng)新。

2.2 設(shè)計(jì)只實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話功能的移動(dòng)通信系統(tǒng)

講述典型移動(dòng)通信系統(tǒng)前引入該項(xiàng)目，即設(shè)計(jì)一個(gè)只實(shí)現(xiàn)打電話功能的移動(dòng)通信系統(tǒng)，完成主被叫用戶都位于同一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)內(nèi)的呼叫。項(xiàng)目實(shí)施仍以小組為單位，經(jīng)過(guò)資料查閱并討論后，各組提出一個(gè)可行的解決方案，為避免方案重復(fù)，各組可以分別對(duì)不同情況進(jìn)行考慮，如：主被叫用戶在同一小區(qū)、同一個(gè)位置區(qū)的不同小區(qū)、同城不同位置區(qū)、同省不同城、跨省等。

各個(gè)小組提出設(shè)計(jì)方案后，該方案包括哪些子系統(tǒng)、各個(gè)子系統(tǒng)涉及到哪些網(wǎng)元、對(duì)應(yīng)網(wǎng)元的功能和工作方式、與相鄰網(wǎng)元的接口和交互需要繼續(xù)深入；當(dāng)移動(dòng)用戶從當(dāng)前位置移動(dòng)到其他位置的過(guò)程中，在該組已設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)中，如何保持通話，或者如何在新位置發(fā)起呼叫等，移動(dòng)性管理需要在已有的系統(tǒng)中進(jìn)行完善。在接下來(lái)的課堂中，針對(duì)一些設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有考慮到的細(xì)節(jié)如信道、信令、號(hào)碼系統(tǒng)、鑒權(quán)切換漫游等關(guān)鍵過(guò)程再講解討論。

2.3 設(shè)計(jì)只實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能的移動(dòng)通信系統(tǒng)

該項(xiàng)目是讓同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)只實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（上網(wǎng)）功能的移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以參考和借鑒前一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)成果，在其基礎(chǔ)上做功能疊加或者新增部分網(wǎng)元；也可以完全重新設(shè)計(jì)一套全新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，需要考慮到端到端時(shí)延、提供給用戶的上下行峰值數(shù)據(jù)速率、小區(qū)容量等指標(biāo)。每個(gè)小組闡述方案時(shí)需說(shuō)明該方案的優(yōu)缺點(diǎn)，涉及到的各網(wǎng)元功能等，設(shè)計(jì)需兼顧各種移動(dòng)終端包括手機(jī)、數(shù)據(jù)卡等。

同學(xué)們?cè)谠O(shè)計(jì)該項(xiàng)目時(shí)可以在原有語(yǔ)音通話的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加一個(gè)PS域來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能，根據(jù)雙工方式的不同，頻分雙工FDD可參考WCDMA系統(tǒng)，時(shí)分雙工TDD可參考TD-SCDMA系統(tǒng)；也可借鑒LTE系統(tǒng)設(shè)計(jì)一套只有PS域的低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注無(wú)線接入網(wǎng)RAN和核心網(wǎng)CN中各網(wǎng)元的功能和相關(guān)接口，理解數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能對(duì)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵作用，考慮如何從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率的不斷提升。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，同學(xué)們可能考慮得不夠周全，需要得到老師的引導(dǎo)。授課時(shí)可以借助實(shí)驗(yàn)室環(huán)境讓同學(xué)們?nèi)ジ兄粋€(gè)具體的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，如RAN內(nèi)天線通過(guò)饋線連接到RRU，再光纖連接到BBU，再連接到CN等。

2.4 設(shè)計(jì)并規(guī)劃某區(qū)域全功能的移動(dòng)通信系統(tǒng)

該項(xiàng)目是綜合性項(xiàng)目，給定兩個(gè)城市各一大片區(qū)域，再分成若干個(gè)小區(qū)域，將每個(gè)小區(qū)域分配給一個(gè)小組，同城小區(qū)域彼此相鄰，但存在場(chǎng)景差異，如：商業(yè)街、CBD、居民區(qū)、郊區(qū)等，每個(gè)小組根據(jù)區(qū)域的具體情況進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)，向用戶提供語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。需考慮該區(qū)域內(nèi)部覆蓋和與相鄰區(qū)域共同覆蓋的情況，對(duì)盲區(qū)可考慮小站覆蓋的方式，要考慮到如果相鄰區(qū)域使用不同系統(tǒng)時(shí)，跨系統(tǒng)切換要能保證用戶業(yè)務(wù)不受影響，最終實(shí)現(xiàn)兩城對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)任何用戶的通話或者上網(wǎng)業(yè)務(wù)。

該項(xiàng)目以無(wú)線蜂窩小區(qū)理論知識(shí)為基礎(chǔ)，接入網(wǎng)中小區(qū)基站位置需根據(jù)不同的地形環(huán)境選擇中心激勵(lì)小區(qū)或頂點(diǎn)激勵(lì)小區(qū)，考慮應(yīng)對(duì)高大建筑物造成的電磁場(chǎng)半盲區(qū)等；核心網(wǎng)可借鑒前兩個(gè)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)兩城核心網(wǎng)的互聯(lián)互通。該項(xiàng)目不僅需要小組內(nèi)部的團(tuán)隊(duì)協(xié)作，更需要小組之間的協(xié)作共贏，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)是復(fù)雜的過(guò)程，最終要實(shí)現(xiàn)以最少的資源提供最大的覆蓋、容量和最好的性能。

3 結(jié)語(yǔ)

CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，這四種能力在上述項(xiàng)目中都能得到培養(yǎng)鍛煉。教學(xué)改革的主要目的是讓學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主要參與者和主導(dǎo)者，教師更多是引導(dǎo)、輔助的角色，當(dāng)然在引導(dǎo)的過(guò)程中，可以采用實(shí)例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、互動(dòng)教學(xué)、仿真教學(xué)等方式，最終讓學(xué)生更樂(lè)意更主動(dòng)投入項(xiàng)目設(shè)計(jì)和團(tuán)隊(duì)建設(shè)中。上述四個(gè)項(xiàng)目重在構(gòu)思、設(shè)計(jì)，受限于環(huán)境在實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作方面稍顯欠缺。項(xiàng)目制是基于CDIO進(jìn)行教學(xué)改革的核心，與課程內(nèi)容緊密結(jié)合會(huì)相得益彰。

參考文獻(xiàn)

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