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目前,國內主流的3G網絡使用3種不同的制式WC-DMA、TD-SCDMA、CDMA2000。通過比較,選擇與國際接軌的WCDMA制式,以下的實訓室建設方案均選用WCDMA的制式。針對不同高校的實際情況,移動通信的實訓室建設有不同的方案。
1.1第一種方案:
使用仿真模擬軟件該方案針對實訓室建設資金不充裕的情況下,可以選擇訊方公司提供的WCDMA仿真教學平臺。該平臺真實體現了現實中的機房機構,以無線網絡RNC(無線網絡控制器)與NodeB(基站)組網方式為例,模擬再現了RNC、NodeB硬件結構和工程現場無線操作維護中心。為學生深入理解和掌握華為公司的WCDMARNC相關技術建立了一個高度仿真平臺。學生通過網管數據配置、告警、信令、業務測試等方面的學習,掌握無線網絡設備中各個網元設備的配置,理解無線網絡信令流程,以及無線網絡對接數據的含義、業務功能,從而掌握無線網絡開局的一個完整流程,有效提升學生的理論與實踐水平。WCDMA仿真教學平臺包括模擬真實機房、客戶端仿真環境模塊、仿真數據配置模塊、仿真故障系統模塊、仿真撥打測試模塊、完善的幫助功能等多個模塊。
(1)模擬真實機房。模擬真實的機房和樓層結構,樓房樓層按實際現場布置來實現。
(2)客戶端仿真環境模塊。該模塊能夠實現如下功能:①在軟件搭建的“虛擬機房”中可以看到真實環境結構、真實的操作維護臺、設備機房的機柜排列、機房環境等;②實現機房里的RNC設備和NodeB單板指示燈的不同狀態和狀態說明,以及單板功能的文字介紹,將真實設備與教學方式有機結合,便于學生快速掌握;③三維動畫生動展現了BBU(基帶處理單元)和RRU(射頻拉遠模塊)的動畫安裝過程,BBU的機柜安裝、機框安裝、蓄電池安裝以及電源線、信號線與RRU的連接饋線、光纖的安裝和連接都在三維動畫中一一生動展現;④射頻部分設備通過真實工程現場線纜連接圖和三維動畫詳細介紹硬件安裝和線纜連接等。在該軟件搭建的虛擬機房中,學生通過全面的互動查看,可以對機房布置、硬件結構達到較深入的了解,由軟件形象具體的場景建立起基本概念,增加學習興趣,為進一步的學習奠定良好的理解基礎。在“虛擬機房”中學生還可以通過軟件搭建的“虛擬設備安裝”演示全面了解設備結構,同時深入掌握各設備之間接口、線纜的連接規范及方法,從而分析整個RNC、NodeB的硬件物理組網。
(3)仿真數據配置模塊。仿真配置是讓學生通過“數據配置”模塊對RNC和NodeB數據進行配置,學生可以在“數據配置”中體驗如同真實環境下的數據配置操作過程。
(4)仿真故障系統模塊。該模塊能夠實現如下功能:①真實反映設備的故障狀態和數據配置結果,并給出真實的故障告警信息,提供故障信息瀏覽窗口方便排查故障;②利用真實信令跟蹤功能,配合故障告警,便于排除故障;③利用仿真撥打測試功能排除故障。仿真故障系統模塊是在學生配置完成設備數據、接口數據、無線小區數據的情況下,利用仿真軟件加載完成數據后,在故障系統中真實反應數據的配置正確與否,根據配置參數顯示對應的故障信息,指導學生進行故障排錯功能。
(5)仿真撥打測試模塊。該軟件可以提供模擬撥打電話的功能,當數據配置成功時,打開“信令跟蹤測試模塊”,通過撥打電話來體驗配置數據成功實現業務的喜悅,并對手機的呼叫流程達到全面的理解。通過仿真軟件真實、動態的反饋,提高學生的學習興趣和效果,讓學生對移動通信平臺有一個基本認識,并具備一定的網絡配置能力。
1.2第二種方案:
使用真實的設備和實驗管理軟件該方案針對實訓室建設資金相對比較充裕的情況下,可以選擇華為公司的WCDMA設備來構建移動3G移動通信實訓室。無線接入側模塊是高校移動通信專業比較關注的模塊,WCDMA移動通信平臺由無線接入和核心網組成,無線接入網絡的主要功能為無線資源管理與控制、接入控制、移動性處理、功率控制、隨機接入的檢測和處理等。核心網又分為核心交換域(即CS域)和核心分組域(即PS域),其中核心交換域(及CS域)為電路承載域、處理語音信號,業務主要包括一些語音業務,如64K語音等,也包括一些電路型數據業務,最為常見和經典的就是傳真業務;核心分組域(即PS域)為數據域,用于手機上網等功能,其業務就是常見的數據業務,包括流媒體業務、VOIP(VoiceoverIP)等。無線接入側由NodeB、RNC等組成,核心交換域分別由移動軟交換中心、歸屬位置寄存器、通用媒體網關等三大部分組成;核心分組域由服務GPRS(通用無線分組業務)支持節點、網關GPRS支持節點組成,整個實訓室組網拓撲結構如圖1所示。圖1實訓室組圖拓撲結構整個WCDMA組網的資金投入非常大,可以根據各個學校的實際情況采用分步進行的思路進行WCDMA移動通信平臺建設,分步建設的思路如下:第一期:建設WCDMA移動通信平臺無線接入系統,無線側由基站和基站控制器組成。
(1)基站采用華為DBS3900分布式基站。基站由BBU和RRU兩部分組成,BBU和RRU之間需要通過光纖連接,二者之間的部署位置通過光纖可以長距離拉遠。基站采用業界技術領先的多制式、多形態統一模塊設計,適應各種安裝場景的特點,有效解決移動網絡多制式融合發展的需求、移動寬帶化的解決方案、綠色通信網絡建設等,支持向LTE(LongTermEvolution)的平滑演進。
(2)基站控制器采用華為公司的BSC6900。BSC6900采用業界領先的多制式、IP化、模塊化設計理念,融合UMTS(通用移動通信系統)RNC和GSMBSC(基站控制器)業務功能,有效滿足移動網絡多制式融合發展的需求。BSC6900遵循3GPPR9標準協議版本,支持單用戶峰值速率下行84Mbps和上行11.5Mbps,為用戶提供高速數據業務體驗。一期只建設接入側部分,對于核心網的設備,可以和華為或其它公司協議先借用其核心網的設備進行移動通信的實訓。第二期:建設WDMA通信系統核心網的CS域,CS域由移動軟交換中心、媒體網關及歸屬位置寄存器組成。移動軟交換設備采用華為公司的MSoftX3000,同時支持GSM、3GPPR99、3GPPR4-R7等組網方案。歸屬位置寄存器采用華為的HLR9820,系統集成了HLR(歸屬位置寄存器)和AC(鑒權中心)的功能。HLR9820提供開放的協議標準接口,可以保證和不同廠家設備之間的互連互通,同時為各協議接口提供了各種類型的物理接口,可以充分利用傳輸資源,滿足不同的組網需求。通過該平臺的學習,學生可以掌握核心電路交換的信令流程和語音呼叫流程。經過二期建設,核心網的PS域部分可以繼續借用其它公司的設備。第三期:建設WCDMA移動通信平臺PS域,PS域由服務GPRS支持節點、網關GPRS支持節點組成。服務GPRS支持節點采用華為的SGSN9810,SGSN9810是華為公司開發的2.5G和3G合一的SGSN設備,可同時支持最大量300萬用戶。網關GPRS支持節點采用GGSN9811,GGSN9811是華為公司自主開發的網關GPRS支持節點,可同時應用于2.5GGPRS系統和3GUMTS系統。作為MS(移動臺)接入外部PDN(公用數據網)的網關設備,GGSN9811處于GPRS/UMTS分組核心網和外部PDN的連接處。通過對該平臺的學習,學員可掌握數據呼叫流程和多媒體信令過程。通過三期的建設,WCDMA實訓室的硬件部分建設完成。但是移動通信設備的造價昂貴,一般實訓室只有一套硬件設備,一套設備不能滿足多人多次上機實驗的問題,所以需要控制軟件來控制學生操作設備。在實訓室第一期建設時,選用訊方e-Bridge通信實驗軟件,該軟件能夠為進行試驗的每組學生提供良好的上機環境和多人同時實驗的實驗方式,是專門針對商用設備開發的實驗控制軟件。該軟件具備多網元并發多線程實驗的能力,一套設備可滿足40~60組學生排隊實驗,可進行多網元并發多線程實驗,能夠同時開啟多個網元服務,處理多個隊列,每個隊列獨立處理數據互不干擾。至此,一套完整的WCDMA移動通信實訓室建設完成。該實訓室不僅能滿足學生實訓的需要,也為教師的科研提供了一個很好的平臺,同時也符合高職院校校企合作的辦學思路。教師可以使用項目教學方法,與企業合作將企業項目帶入教學實踐中,使學生在走出校門之前獲得一線的工作經驗。
2結語
由于高校實際情況限制,所開設的移動通信實驗課很難全面涵蓋這些內容,尤其是涉及到移動通信網絡的內容時,更顯得力不從心。這樣在有限學時內就導致實驗內容只能側重于基本調制技術、信道特性等基礎簡單實驗,即便是開設GSM/CDMA的相關實驗,也只是停留在相應模塊的功能應用上,很難有深層次的提高[11-13]。這就使得學生反映移動通信理論課程很精彩,實驗課程很乏味。為了改變這一現狀,必須探索新的實驗教學思路,創立新的實驗教學體系。
新的移動通信實驗教學體系,將先修課學習、工業實習、理論課學習、實驗課開展、畢業論文等多個教學環節進行整合,形成從基礎理論仿真到專業實驗操作、工程技術實訓、創新實驗等一個開放的實驗教學體系通過通信類先修課程的學習,使學生準備好相關的基礎知識,同時也對移動通信在課程體系中的地位有明確的定位[14,15]。相應編程語言類課程的學習更為實驗仿真提供了良好的基礎。
移動通信理論課程的講授為實驗課程的開設提供了直接的理論平臺。工業實習安排在移動通信實驗課開設前一學期開展,實習內容是到各通信運營商公司和設備廠家進行跟崗實習,涉及到的內容有:移動通信系統基站的建設與維護;交換與傳輸系統管理和維護;光纖傳輸設施維護;移動終端制造與維修;3G應用等多個方面。通過工業實習使學生對當前移動通信所涉及到具體問題有了充分的感性認識,這對之后實驗教學的開展,特別是移動網絡方面實訓的進行有很好的促進作用。移動通信實驗教學的開展涵蓋以下幾個方面:基礎理論仿真、專業實驗操作、工程技術實訓、創新實驗、畢業設計。基礎理論仿真是利用MATLAB軟件實現:QPSK調制及解調;MSK、GMSK調制及相干解調;QAM調制及解調;OFDM調制解調;m序列產生及特性分析;Gold序列產生及特性分析;數字鎖相環載波恢復;Rake接收機仿真實驗。例如,OFDM調制解調實驗,按照圖2OFDM仿真結構圖,利用MATLAB程序實現圖2中不同測試點處的信號波形。專業實驗操作則是在南京潤眾RZ6001實驗平臺基礎之上,利用TMS320和GSM模塊實現:直接序列擴頻編解碼;跳頻通信;DS/CDMA碼分多址;利用AT命令實現GSM/GPRS移動臺短信收發、語音呼叫;CDMA數據傳輸實驗。例如,直接序列擴頻實驗,利用DSP編程實現圖3結構功能,并用示波器測量比較各測試點的信號波形。
工程技術實訓階段則是利用3G天線獲取實際信號,利用頻譜分析儀等儀器實現CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信號的分析。同時實現基站放大器、塔頂放大器性能指標的測試。例如,圖4中給出利用頻譜分析儀所測得實際CDMA2000和WCDMA信號的頻譜特性。創新實驗階段主要是針對有興趣參加各類設計競賽的學生開展,將全國及各省、校級電子設計大賽題目進行改造,從中選取與移動或無線通信有關,且具有創新性、前瞻性、實用性的方案,經過適當修改作為創新實驗階段的實驗案例。學生可以通過這樣的實驗案例了解各級大賽的要求及特點,教師則也可以在實驗教學過程中,選拔優秀學生參加各級大賽,進而提高學生的能力和水平。畢業設計階段主要是利用實驗室實驗條件,從學院承擔的科研項目中,將某些項目進行簡化、修改、重組,轉化成通信專業類論文題目,或從本專業最新的科技論文中選擇其中合適的內容進行改進,作為通信專業類綜合性畢業設計案例,從而將先進的科研成果打造為優質教學資源,實現基礎與前沿、經典與現代的結合。為通信類專業學生提供了廣闊的選擇空間和開放的培養環境。
關鍵詞:高職院校 人才培養 移動通信 全程全網
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(a)-0165-02
通信是國民經濟的基礎產業,通信技術的應用和普及,已進入包括傳真、可視圖文、會議電視、可視電話、電子信箱和電子數據交換等多項技術在內的新階段,使得現代信息社會對通信網絡的接入、交換、傳輸及相關應用的人才需求量激增。同時,以3G、NGN等技術為代表的新興通信技術的發展與應用,為通信專業的人才培養模式帶來新的機遇和挑戰。當前,如何提高學生的專業實踐能力,培養適應我國信息產業發展需要的高素質技能型人才是亟待解決的問題。
1 全程全網人才培養模式的意義與實踐
現代通信網絡由電話通信網、移動通信網、數據通信網、計算機通信網等基本網絡組成。在通信專業的教學中,應擁有和實際對應的能夠在多個用戶間相互傳遞多種信息的網絡。然而,大多數的通信教學采用的是通信實驗箱上的可編程邏輯器件搭建的模擬通信網絡,它們與實際通信系統相差甚遠,無法營造實際的工程環境。缺少與實際崗位環境貼近的實訓條件支撐,很多教學內容無法開展,更談不上學生崗位職業技能的培養。由于現實的通信網絡必須保證服務質量,不能有中斷發生,因此學生到通信公司的實際運營網絡進行現場動手操作的機會非常少。
我院通過與通信公司合作,對主流的網絡設備(如交換機、無線基站等)進行二次開發和改造,以其最小配置在學校構建了一個全程全網綜合通信實訓基地。在教學方法上創造了一種適合于通信專業的教學模式,該教學模式重點培養學生在計算機和通信技術領域,以現代計算機技術為基礎,從事數據通信網絡設備的安裝和配置、寬帶接入網絡的運行和維護、網絡工程的規劃設計、施工和維護、互聯網業務應用、網絡管理等方面的技能應用能力。通過實際工程滲透專業基礎知識,在動手中增強學生的實踐能力,在實訓中提高學生的專業知識和邏輯思維。由于完成實訓目標需要整體協作才能做到,學生可以真正體會到全程全網在通信中的重要意義,因此,鍛煉了學生的組織能力、溝通能力和協調能力。
全程全網人才培養模式是工學結合、校企合作的具體表現形式,既包含了完整的理論體系,又突出了一線技能人才的實踐技能。全程全網人才培養模式可以體現職業教育的本質,即“面向第一線,著眼高技能”,可以增加高等職業教育與社會發展的耦合度,可以及時調整和更新授課內容,注重課程的實用性和前瞻性,打通高職教育和就業的通道,實現零培訓就業。全程全網人才培養模式按照“2+1”和“2+0.5+0.5”相結合的形式開展[1]。前兩年在學院學習,第三年由企業通過初步考核,獲得資格的學生成為企業準員工,進入企業一線崗位進行崗前強化培訓、頂崗實習,實習結束后成為企業正式員工,即為“2+1”模式;其余學生組成某企業“××班”,第五學期學院積極引進企業課程資源,結合企業實際需求,完善和修改教學計劃,制訂模塊教學標準和教學設計,進行崗位培訓。第六學期在企業崗位頂崗實習。實習結束后,根據企業人才需求情況和實習考核結果,由企業方和“××班”畢業生進行“雙向選擇”。
2 全程全網的課程體系建設
由于學生的未來將面對一個完整又錯綜復雜的通信網絡,其子系統之間有眾多的關聯,為了增強學生對全程全網的理解和提高其對通信專業知識的綜合運用能力,通信專業課程體系建設應能夠整合各種專項通信技術,突出全程全網的整體性,并與理論學習有機結合,相輔相成[2]。課程體系是以整體的網絡環境和有步驟的工程為目標,依據專業調研和工作任務分析的成果,以工作過程為主線,按照工作過程的需要進行知識的選擇和內容的取舍,圍繞崗位群和就業崗位確定具體的課程設置。通過深度校企合作,聘請企業現場專家全程參與人才培養模式改革,形成“行業企業典型崗位工作任務行動領域學習領域課程體系”的“五步工作機制”。
整體的課程體系由素質平臺和專業平臺課程構成。其中素質平臺課程主要包括英語、數學、體育、形勢與政策、職業發展與就業指導等課程,是培養高素質人才必不可少的基礎性課程。在專業課程體系中,以網絡通信為主軸,以移動通信工程實施、GSM、3G系統維護與優化、傳輸交換設備安裝與維護為核心,按照學期階段性能力設置遞進的課程鏈[3]。
第一學期是專業基礎平臺課程,主要是移動通信專業的入門認知課程,其目的在于讓學生了解掌握通信專業的概貌和基礎。包括計算機應用基礎、計算機組裝與維護、C語言程序設計、計算機通信網基礎等課程。第二學期是專業核心基礎課程。本學期學生開始接觸通信專業的核心基礎知識,主要課程有:數據庫系統與應用、數字與數據通信技術、移動通信工程實施、寬帶接入網技術等課程,奠定職業能力培養的基礎。第三、四學期是專業提高課程。在這兩個學期中,以整個全程全網通信體系為載體,將相關知識按工作過程劃分關鍵技術,提煉工作任務,每個任務包括了學習要點、任務描述、相關知識、任務實施、考核要點和能力拓展等內容。主要課程有:網絡操作系統、交換與路由技術、IP網絡多媒體通信技術、GSM、3G系統與維護、移動通信網絡優化、光傳輸設備開局與維護、防火墻技術與配置、數據網規劃規劃與實施等。第五、六學期是專業拓展階段。第五學期可以選擇在企業頂崗實習一年,以拓展專業技能;也可以參加某企業“××班”,培訓一個學期,第六學期在企業崗位頂崗實習。
3 通信綜合實訓基地的建設
高職通信專業要不斷完善適應信息產業發展需要的人才培養模式,必須加強實訓基地建設,并依托實踐教學大力改革現有課程教學模式,實行“教學內容工程化”[4]。學校與通信企業聯合建設通信實訓基地,可以樹立通信企業的社會形象,建立企業員工的培訓場所,學生通過實踐真實通信網絡加深對相關工作的理解,實現合作雙贏。保證了使用有限的建設資金,將真實運營網絡濃縮到學校的實訓基地中,學生能夠對實際通信網絡及設備進行操作和管理,達到促進學生對所學理論知識的理解、訓練動手能力、對通信網絡的工作原理及過程全面深刻了解的目的[5]。從而,全面提高學生的職業崗位技能,增強學生的就業競爭力。
通過校企合作,資源整合,引進通信界知名企業的培訓理念,開設一系列實訓課程和工程項目,使學生精維護、重調試、懂施工、懂管理,較好地培養了學生的工程實踐能力。考慮到一個通信局的系統構成和通信網絡的發展,以及全程全網的思想,整個系統主要由以下幾個子系統構成:程控交換系統、光傳輸系統、寬帶接入系統、移動通信系統、數據通信系統、電源及布線系統、網絡管理系統。由于我校高職通信人才的就業的崗位群主要定位在無線基站的安裝、調試、管理、維護及無線網絡的測試和優化等方面,所以移動通信系統只需建設基站收發臺(BTS)和基站控制器(BSC),并使用最小配置,就可以滿足學生實踐教學的需要,且可節省大量資金。該系統能滿足30組學生同時實訓的需要,包括課內生產實踐、驗證、畢業設計,也能較好地滿足畢業班學生實習的需要。
通信綜合實訓平臺主要用于學校的專業課程實踐教學、在校實訓和頂崗實習,充分考慮高職學生的知識背景和接受能力,實訓項目設計了基本實踐(驗證性實踐)和提高型實踐(綜合性、應用性實踐),以全面培養學生的技術應用能力和綜合職業能力。主要實訓:(1)系統實訓,提供話音通信系統、圖形通信系統、數據通信系統等實訓。(2)傳輸系統實訓,提供PCM、SDH、PDH等實訓。(3)交換系統實訓,電路交換、報文交換、分組交換、軟交換等實訓。(4)接入系統實訓。有線ADSL2+、寬帶認證計費等實訓。(5)移動通信實訓,提供GSM或CDMA系統的BTS、BSC等設備的配置與維護實訓。(6)數據通信實訓,主流路由器、三層交換機、IPV6及二層交換機的配置與各類組網實訓。
4 結語
基于“全程全網”理念下,以建設通信綜合實訓平臺為核心的人才培養模式,改善了通信技術的實訓條件,更新了教學觀念,提高了教學質量,對學院的教學和發展均有重大意義。同時,通過與知名通信企業合作,引進通信行業先進的企業教學模式與理念,彌補了通信技術實訓抽象造成的職業技能缺失,逐步建立起培養學生團隊意識和實踐能力的一種新的實踐教學體系。
參考文獻
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關鍵詞:移動通信 教學改革 實踐教學
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2014)03-246-01
移動通信是通信工程專業非常重要的一門專業課,理論性和實踐性強。最近幾年,移動通信技術在我國發展態勢非常迅猛,移動通信技術的變革和市場的發展都使通信企業對通信專業的人才提出了新的要求。
一、課程教學現狀和存在的問題
1.教學內容多,學時有限。移動通信這門課程的主要內容可以分為三部分:一是基本原理,包括移動信道、數字調制技術、抗衰落技術和組網技術;二是典型的移動通信系統,包括GSM和CDMA移動通信系統;三是移動通信中的各類新技術,包括軟件無線電、智能天線和OFDM等。大量的知識點和有限的學時構成了矛盾。另外,移動通信技術更新速度快,目前2G的手機用戶仍占大多數,3G的手機用戶已經接近3億,而4G的TD-LTE牌照已經發放,未來幾年2G、3G與4G將是互為補充、長期并存的狀態。不斷增多的教學內容和有限的學時之間的矛盾日益明顯。
2.教學方法落后。目前,許多院校的移動通信課程采用“多媒體+板書”的教學模式。課堂上以教師為主,只注重知識的傳授。由于上課人數多,導致教師與學生之間缺乏互動,不能及時了解每名學生的學習狀態。一方面學生學習興趣下降,另一方面會導致學生不思考、不主動學習,成為一個被動接受知識的容器,主觀能動性根本無法發揮。
3.實驗內容脫離實際。移動通信實驗通常采用模塊化的實驗箱來完成,一般都是一些驗證性的實驗,比如:信道編碼與解碼、直接序列擴頻通信實驗等。這些實驗內容很難組合和設計一些綜合性的實驗,僅僅能驗證一些以前在理論課學習過的知識,而且與現實的手機用戶、基站和移動交換中心等元素組成的移動通信系統差別較大。很多信號處理過程都被集成在模塊中,學生無法觀察移動通信網絡中信號的傳輸和處理過程,理論和實際無法結合,做完實驗后學生對于實際的移動通信系統還是缺乏感性認識。
二、改革措施
1.以社會需求為原則優化教學內容。隨著移動通信產業的發展,特別是3G和4G系統的應用,未來幾年內通信行業人才需求會更加旺盛,特別是移動互聯網、移動增值軟件開發、移動通信工程類人才的需求缺口很大。課程內容需要刪除過時的內容,減少理論部分,以3G移動通信系統為主線,增加4G移動通信系統內容重新構建新的教學體系,使教學內容能適應移動通信技術的不斷發展,以滿足社會的需求。
2.教學方法和手段的改革。適當的教學方法是整個教學活動實施過程中的關鍵部分,為了在課堂上形成良好的學習氣氛,充分調動學生的學習積極性,就必須嘗試新的教學方法,讓學生對每節課都充滿期待,變被動學習為主動學習。
(1)問題情境式教學。教師可以根據教學內容提前設計一個問題情境,組織學生共同分析和探討,最終得出正確結論。在這個過程中,學生是主體,教師起引導作用。這種交流方式,可以拉近師生之間的距離,而且可以增強學生的積極性和主動性,提高學生分析問題,解決問題的能力。最后教師要進行評價,針對學生的結論給出恰當的評語,把討論中遇到的重點和難點進行分析,引導學生進行更加深入的思考。
(2)動畫演示教學。動畫演示在移動通信課程中是非常有效的教學手段。例如,在介紹GSM系統呼叫接續流程時,涉及到移動臺、基站、移動交換中心等設備以及在這些設備之間傳遞的各類號碼。通過flas的形式,可以把呼叫過程中的時序步驟向學生清晰的展示出來,演示直觀形象,提高了學生學習的興趣。
(3)課外自主學習。由于學時有限,移動通信課程的很多內容無法在課堂上深入展開,還可以引導學生利用課外時間自主學習。例如,為學生介紹一些比較大的通信行業論壇,學生可以通過網絡獲取最新的一些資訊。還可以根據課程內容布置課外作業,鼓勵學生對自己感興趣的內容進行研究,培養學生自主學習能力。
3.實踐教學環節改革。一方面密切聯系企業,了解社會需求和行業動態;另一方面,在學院現有的網絡通信實踐基地的基礎上,與企業聯合建設3G移動通信核心網實訓平臺,使得移動通信課程的實踐教學從原理性驗證實驗過渡到以掌握實際通信系統為目標的綜合性訓練,實現與企業人才需求的“對接”。
三、結束語
我們主要針對當前移動通信課程教學的現狀,分析了其存在的問題,在教學內容、教學方法和手段以及實踐教學等方面做出了一些改革和實踐,取得了良好的教學效果。具體體現在通信10級學生對課程滿意度達90%以上,學生學習的積極性高,實踐能力得到了鍛煉,也讓學生通過課程學習具備了一定的就業競爭能力。在今后的教學中我們將不斷學習新的教育理念,將該課程建設成通信專業的精品課程。
[基金項目:黑龍江科技大學教學研究項目JY13-17]
參考文獻:
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[4] 胡潔,黃雙蘋.“移動通信”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2013(14)
(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節中起主導作用,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、網絡學習、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、flas、視頻等資源,利用多媒體教學方式,生動直觀地呈現教學內容。例如在講解多徑信道的統計分析時,對瑞利分布、萊斯分布產生的環境條件可以用flas的形式來展現,讓學生有直觀的認識,講解移動用戶的登記和位置更新過程,可以借助flas,既生動又形象。另外,在教學過程中,通過播放從網上篩選的短片或者其他優秀教師的視頻資源,加深學生對某些重要知識的理解,激發學生的學習興趣,獲得了很好的效果。在課堂教學過程中,根據教學內容設計適當的問題,留給學生思考。鼓勵學生提問,根據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,才發生平坦衰落。當汽車的寬度大于車道的寬度時,必然發生頻率選擇性衰落。通過將抽象問題具體化,學生能從現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,通過對結果的分析,使學生對偽隨機序列的產生和性質有了深刻的認識。為培養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展,通過專業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,讓企業或者研究機構的專業人士從不同角度講述移動通信系統的新理論和新應用。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)開展網絡課程建設移動通信作為學院新建的網絡課程,在學校求索學堂網站上,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。我們利用網絡的特點提供給學生大量的學習資料和鏈接。網站的內容主要有:課程描述、教師隊伍、課程建設、課程資源、實踐教學、課程內容設計、教學資料、互動欄目等。這些豐富的內容可以幫助學生拓展知識、啟發思路,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束后,通過詢問不同層次的學生、班干部或進行問卷調查,從學生那里收集教學反饋信息,聽取學生對課堂教學、網絡教學、實驗教學等方面的反饋。
二、以項目實訓和現場實踐強化動手能力訓練
在移動通信課程專業實踐能力培養的改革上,我們進行了如下嘗試:首先,通過硬件驗證、軟件仿真、實際系統訓練等多種手段,完善實驗課內容,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容和實驗系統,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研,我們發現學生在軟件方面的實踐能力培養需要加強,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,也可在畢業設計階段完成,更具靈活性。設計題目先在畢業設計中進行,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在畢業設計過程中進行深入研究。