面向校企合作的移動通信課程教學改革

覃琴等

【摘 要】針對移動通信課程具有多學科背景、技術發展快速和實踐性強的特點，從教學內容的選取、教學方法和手段的改革以及實踐環節等方面進行了探索，特別強調了根據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

隨著信息產業的飛速發展，移動通信領域的新技術層出不窮。3G和4G牌照的發放在幾年間拉動上千億元的投資規模。然而移動通信課程的現狀并不能適應3G、4G時代的發展，表現在：現有移動通信課程的教材不能及時跟上技術發展的快節奏，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，較少涉及應用環境和對象，和產業界的要求相去較遠；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化、全局化。

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

一、面向校企合作確定課程定位，精選教學內容

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

在人才培養方案制訂中，我們通過調研其它同類高校、生產廠家以及三大運營商，確定了以移動通信和電信業務開發作為通信工程專業的兩大方向，因此在新版人才培養方案中，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，增設網絡規劃與優化課程，突出移動通信這個方向。

在教學內容的選取上，現有移動通信教材內容往往大而全，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的基本原理，例如移動通信電波傳播環境與信道映射、抗衰落和鏈路性能增強技術、蜂窩組網技術、移動通信中的調制解調技術、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，根據學生的能力區分“精講”和“簡化講解”的內容。

為了適應移動通信技術的飛速發展，從市場需求和移動通信產業鏈的角度出發，我們在總體課程內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移動通信網絡的關鍵技術，OFDM技術是B3G和4G移動通信網絡的關鍵技術。在移動通信系統中突出信令部分內容的教學。移動通信系統上層部分信令內容十分豐富，可從中選取一些主要的信令比如呼叫接入、越區切換與漫游、呼叫結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的理解。適當增加移動終端內容的介紹，比如手機的基本模塊構成等內容，配合畢業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、flash動畫、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flash動畫的形式來展現，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。

圖2 瑞利分布的環境條件

圖3 位置更新過程

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。

三、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。

其次，帶領學生走出校園，走進企業現場實踐。移動通信是應用性很強的科學，高校的實驗經費有限，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、中國聯通等運營商都能吸納部分優秀學生參與現場實踐。比如，部分學生和聯通公司的工程師一起進行路測，并對路測結果進行分析，提出網絡優化的建議。教師貫穿在各環節的實驗實訓教學中，使得實驗教學真正成為課堂教學以外的另一個重要環節。

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

【參考文獻】

[1]馮青，王續喬，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：無線通信網絡。

（責編 丁 夢）