移動通信課程教學改革探索

趙繼政++李敏通++宋懷波++史穎剛

【摘要】本文探討了課堂教學與校外培訓相結合的移動通信課程教學改革的可行性。依據移動通信技術的最新進展，與校外培訓中心聯合優化移動通信課堂教學內容，同時借助校外培訓中心較先進的實驗設備深化學生對移動通信系統的掌握程度，增加學生實際項目經驗，從而提升移動通信課程教學質量。

【關鍵詞】4G、5G移動通信；電子信息專業；移動網絡規劃；移動網絡管理

【基金項目】資助項目名稱：西北農林科技大學教學改革項目JY1703072。

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）17-0026-01

前言

《移動通信》課程是電子信息工程專業的一門必修專業課。課程主要講述蜂窩移動通信的基本概念和典型移動通信系統（GSM，CDMA）的關鍵技術，包括移動通信中調制解調算法，移動通信信道傳播特性和抗衰落技術，時分多址（TDMA）數字蜂窩網的組網原理等[1]。電子信息工程專業學生通過本課程的學習，可以熟悉移動通信系統的基本概念，了解移動通信最新技術和發展趨勢[2]。

一、課程內容及教學中存在的問題

移動通信教學需要介紹各種信號調制解調的算法，無線電波傳播特性；移動信道的特征；陸地移動信道的傳輸損耗；移動信道的傳播模型。信號分集接收、糾錯編碼技術和均衡技術，組網技術的多址訪問、區域覆蓋、信道配置、網絡結構、信令和越區切換和位置管理技術，GSM系統總體、無線接口、控制與管理和通用分組無線業務（GPRS）。課程還需要補充介紹4G、5G移動通信核心技術原理[3]。

在移動通信教學中，主要存在以下問題：

第一，快速發展的移動通信技術對課堂教學理論內容要求不斷提高[4]。在2009年以前，我國移動通信處于由數字無線電技術組成的數字蜂窩組網技術構成的移動通信系統時代。2009-2014年，移動通信發展到基于CDMA技術的3G通信時代。2015年之后，移動通信進入4G時代，典型代表是數據傳輸速率顯著增大。目前，5G通信技術標準已經正在制定。不同階段移動通信關鍵核心技術進展較大，移動通信課程不僅需要介紹基礎理論知識，還要補充最新技術發展。增加了課程難度，對有限的課時提出了較高的要求。因此，如何在有限課時內講授完移動通信基礎組網技術和最新技術發展是移動通信教學的一個難點[2，5]。

第二，移動通信課程試驗箱無法保證全部學生深入學習移動通信關鍵核心技術。以西北農林科技大學機械電子工程學院電子信息專業為例，我學校之前使用的南京潤眾科技有限公司RZ8001移動通信實驗箱。該實驗箱可以完成各偽隨機序列產生，信號編碼、調制和解調波形實測等基礎實驗，以及移動通信7號信令演示等系統實驗。

上述實驗可以加強學生對移動通信基礎算法的掌握，但是無法促進學生對移動通信系統更深入地學習，制約了教學效果。移動通信實驗設備價格較貴，如果僅僅依靠學校更新試驗設備，是無法趕上移動通信技術不斷發展的步伐[3]。因此如何有效開展符合最新移動通信技術發展趨勢的實驗環節，就成為了移動通信課程教學的另一個難點[2]。

二、課程內容及教學中存在的問題

為了提高移動通信教學質量，我校電子信息專業與中興通訊學院西安培訓實習中心合作，合理優化課堂教學與實習內容，從多個方面提高移動通信課程教學效果。教師在課堂中重點講授移動通信關鍵技術和最新進展，負責理論方面教學。中興通訊學院西安培訓實習中心負責實踐環節教學。中興通訊學院西安培訓實習中心擁有較先進的通信設備試驗機房，如無線類的3G，GSM，CDMA，WLAN等。培訓過程按照企業要求開展，可以有效保證實踐環節質量。

在課堂教學中，合理優化教學內容，將部分先學課程中介紹過知識點讓學生自主進行復習，教師講授移動通信關鍵技術和知識點。將《通信原理》和《信息論與編碼》課程已經學習過調制解調算法原理和糾錯編碼技術以作業形式布置給學生，讓學生自主進行復習，對相關算法進行仿真，包括調制解調原理概述、數字頻率調制、數字相位調制、噪聲與干擾、糾錯編碼技術等。學生以作業形式匯報學習結果，保證學生對移動通信基礎算法的掌握。教師在課堂教學中講授移動信道傳播特性、陸地移動信道的傳輸損耗；移動信道傳播模型、組網技術、多址技術、區域覆蓋和信道配置、網絡結構、信令、越區切換和位置管理、GSM系統的無線接口、控制與管理、GPRS通用分組無線業務等內容。同時，補充介紹4G通信核心技術，包括正交頻分復用（OFDM）技術，智能天線技術思想，多輸入多輸出（MIMO）技術，基于IP的核心網技術，拓展介紹5G通信技術發展趨勢。上述內容的學習保證學生對移動通信系統基礎框架具有較為扎實的掌握。

在中興通訊學院西安培訓中心實習中，重點突出移動通信系統的網絡搭建、配置和管理。實習內容包括學生實踐操作GSM網絡質量評估和雙頻優化，無線參數設置與調整、GSM網絡網絡規劃，路測軟件和工具的使用，分析討論無線網絡優化實際案例等。以LTE基本原理及關鍵技術為背景，學生自動進行頻分雙工（FDD）的基站硬件配置，時分雙工（TDD）基站硬件配置和網管配置操作（FDD和TDD）。上述實習內容和移動通信課堂教學內容充分結合，互為補充。在強調移動通信網絡基礎原理的同時，也增強了學生對最新移動通信技術的認識和了解。在實習過程中，重點強調學生自主動手能力，以考試和答辯相結合的形式對實習效果進行考核。

三、結束語

移動通信是電子信息專業面向未來通信技術發展需求的必要課程。通過校企合作的模式，優化課堂教學內容，減少課堂教學與商用技術發展的差距。借助面向應用的實踐培訓，增強學生在移動通信技術實際操作能力，可以較好地提升移動通信課程教學質量，為學生后續就業和深造提供有力保障。

參考文獻

[1]顧朝志，李世寶，盧曉軒，"《移動通信》研究性課程教學改革實踐探索"[J]，教育教學論壇，2014：53-54.

[2]啜鋼，王文博，齊兆群，孫卓，"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（11），85-90.

[3]喻婷，余曉玫，"應用技術型大學移動通信課程教學改革探討，"[J]，科技視界，2017：173-173，.

[4]莊陵，曹建玲，李強，"新移動通信技術背景下的信號處理課程群教學改革與探索，"[J]，課程教育研究，2016：236.

[5]張璘，林峰，"4G背景下《移動通信原理》課程對應用型人才培養的幾點思考，"[J]，中國新通信，2016（18）105-106.

作者簡介：趙繼政（1982-），男，工學博士，主要從事移動通信、信號處理教學研究工作。endprint