“數字移動通信原理”課程教學模式探索

姜 宏,莫秀玲,康 健,孫曉穎

(吉林大學通信工程學院,吉林長春 130012)

“數字移動通信原理”課程是我院面向通信工程專業本科生開設的一門重要的專業必修課,同時也作為光信息科學與技術、電子信息專業本科生的選修課,教學內容主要講授數字移動通信的基本原理、關鍵技術及主要應用系統等[1,2]。

我院在“數字移動通信原理”課程的教學建設中,從教學內容設置、授課方法、考試方法和教材建設等方面進行了理論課教學改革,而且,用實驗教學對理論教學進行深化與補充,組建了移動通信原理實驗室開設配套實驗。

1 理論課的教學模式改革

1)修訂移動通信原理教學大綱,更新授課內容

我們重點針對GSM/GPRS、IS-95CDMA 、WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA等3G移動通信系統,以及MIMO和OFDM等4G移動通信關鍵技術的知識點進行授課。突出了當今移動通信的數字化、寬帶化和個人化特點,增加了室內路徑傳播損耗預測、空時信道模型、發送分集與空時編碼、自適應調制和多載波調制、智能天線、多用戶系統和移動自組織網絡等新內容,以跟蹤移動通信的迅速發展。依據上述內容,修訂了原移動通信原理本科教學大綱,形成新版的《數字移動通信原理教學大綱》,同時,大綱中增設了課內實驗,作為理論教學的深化和補充。

2)采用多媒體與傳統板書相結合及雙語教學

我們在教學中采用了多媒體教學和傳統板書教學相結合的方式,合理安排教學進度[3]。例如,針對第一章概述,采用多媒體教學進行直觀、全面地介紹,使學生對當前移動通信的發展概況與趨勢有了充分的了解。針對部分理論性強的章節,例如電波傳播預測和無線參數設計,適宜采用多媒體教學和傳統教學并用的講授方法,給出例題講授求解過程,使學生有認知、理解和知識轉化的時間和過程,收到不錯的效果。

我們還進行了雙語教學模式的探索,選用國外教材[4],制作了英文幻燈片講義,教學環節采用英漢并用,使學生掌握了很多新涌現的移動通信英文專業詞匯。實踐證明,雙語教學對學生畢業設計期間查閱及翻譯外文文獻資料也起到很大幫助。

3)編制適合移動通信專業特點的PPT課件

我們查閱和整理了國內外文獻資料,吸取移動通信有關參考書內容的精華,形成了既能把握移動通信最新發展狀況,跟蹤國際信息,又能與當前實際工程應用緊密聯系的移動通信原理PPT講義。

4)探索專業課的考試方法

在理論知識的考題內容上,我們建立了不斷更新的“數字移動通信原理”課程試題庫,組卷時綜合考慮試題類型、難度和主客觀形式的分布,考試后做試卷分析以總結經驗。我們將作業、考勤、設計報告和實驗等環節計入總成績。主要措施如下:①嘗試多種考試形式相結合的方法;②考試內容加強學生對知識理解的深度與廣度;③考題與實際工程相聯系,引導學生對移動通信專業的學習興趣;④考題注重考核3G和4G移動通信的最新內容與關鍵技術。

2 實驗課的教學開發和實驗室建設

移動通信從某種意義上來說是一門實踐學科[5,6],而前幾年,學院的移動通信原理課程一直停留在理論教學階段,缺乏相應的實踐環節。我院于2006年組建了移動通信實驗室,完成了數字移動通信原理課程實驗教學開發和實驗室建設,主要采用如下措施。

1)完善實驗室軟硬件環境。

實驗室已購置移動通信原理實驗箱20臺、GSM移動通信實驗系統2套,200MHz數字存儲示波器20臺、無繩電話和GSM手機若干部及射頻訓練系統1套,隨后又購置頻譜分析儀、矢量信號發生器及相關軟件。目前正在搭建WCDMA和WLAN實驗平臺。

2)編寫實驗課程的教學大綱和實驗講義。

我們規范了實驗學時和內容,制作了PPT實驗講義課件,在操作前通過投影儀為學生講授實驗原理和操作方法。

3)每學期開設實驗若干項。

所開設的“數字移動通信原理”實驗項目和具體內容如表1所示。作為課程的配套實驗,它側重原理的驗證性,內容覆蓋數字移動通信課程的主要知識點。

表1 “數字移動通信原理”課程開設的實驗內容

4)完成實驗環節設置,規范實驗考核方式和內容、實驗報告格式。

5)規范實驗室管理模式。

我們對教師的實驗課安排、實驗設備使用規程和實驗耗材采購等進行了規范管理。經過院系領導和授課教師的共同努力,數字移動通信實驗課已面向通信工程專業本科生每學期350多人成功開設四年,取得良好的實踐效果。

3 結語

歷經四年多的教學模式研究與探索,學生在提出問題、分析和獨立解決問題能力得到很大提高,適應3G時代的“數字移動通信原理”課程理論教學與實踐教學相結合的教學模式。通過開設實驗,學生鞏固和加深了對所學移動通信專業知識的理解,跟蹤了移動通信的發展動態,鍛煉了動手實踐能力,提高了學習積極性,拓展了視野。實踐證明,新的教學模式探索與改革已取得初步成效。

[1] 啜鋼.移動通信原理與系統[M].北京:北京郵電大學出版社,2005.

[2] 張玉艷,于翠波.數字移動通信系統[M],北京:人民郵電出版社,2009.

[3] 胡學龍,宋 鳴,李志軍.“數字圖像處理”多媒體雙語教學的探索[J].南京:電氣電子教學學報,2002,24(5):31-33.

[4] Andrea G oldsmith.Wireless Communications[M].Cambridge University Press,2005.

[5] 劉世鈺.實驗教學與學生創新能力之培養[J].太原:教育理論與實踐,2008,28,ZK:6.