5G背景下移動通信原理課程改革

盧麗金 鄭 鑫

（廣西民族師范學院 數理與電子信息工程學院，廣西 崇左 532200）

0 引言

通信工程專業中一門至關重要的專業課程是移動通信原理，該課程是人才培養方案里的眾多成員之一，該課程是高等學校電子信息類專業學生學習和未來工作的基礎[1]。移動通信原理主要是為從事移動通信技術的學生奠定必要的理論基礎。由于通信專業學生的就業方向大多數為通信行業，對移動通信原理課程相關知識的認識、學習、熟知甚至掌握是學生時期的通信學子對通信行業的初次感性認識。因此，不管是從未來的就業問題還是從人才培養方案來看，通信專業學生必須要上移動通信原理課程，而且要把移動通信原理上好。為學生畢業后從事移動通信技術相關工作儲備良好的專業知識，以及為將來從事無線電系統等研究奠定扎實的基礎。

近年，隨著5G時代的到來，以移動互聯網、移動邊緣計算、人工智能等為代表的新一代信息技術改變了學生獲取知識的途徑，使學生獲取知識的途徑不再單一。例如，學生可通過百度、嗶哩嗶哩、中國大學MOOC、超星學習通等網站、平臺、客戶端來獲取相應的知識；也可通過任課教師的線下課堂授課來獲取知識。方式不一，手段豐富。同樣的，教師的教學方式也變得更加靈活、多樣。例如，可以進行傳統的線下教學；也可以借助網絡和多媒體進行線上教學[2]等。這也就意味著，教師與學生的教與學，不再受時間、地點、其他條件的限制。那么，學生們獲取知識、吸收知識的方式，以及教師們傳授知識、培育學生的方式將會發生翻天覆地的改變，最終使高等教育教學模式面臨嚴峻挑戰。因此，移動通信原理這門課程也面臨著教學改革的挑戰[3]。

1 傳統教學模式存在的問題

（1）教材滯后，教材新技術內容的更新速度跟不上新一代信息技術的迅猛發展。通過對比國內的移動通信原理教材，發現新技術內容的更新較慢。例如，第五代移動通信系統的信道編碼技術極化碼與低密度奇偶校驗碼，有些教材竟沒有提及。在新工科背景下，目前與這個背景相符合、相匹配的教材并不多，甚至是稀少。教材的滯后與新一代信息技術的迅猛發展形成了鮮明對比。一直以來，學生對教材的依賴程度、信任程度還是相對高的。但教材的滯后，將會導致學生無法及時從依賴、信任的教材上獲取新一代信息技術的相關知識，使學生對新技術的認識受到一定限制。

（2）傳統教學模式比較單一。一般地，高等教育的傳統教學幾乎采用線下課堂教學，對應的傳統教學模式有板書模式、“PPT+板書”的結合模式等，形式較為單一，內容相對死板，不夠鮮明。就移動通信原理課程而言，教師大多數采用的是線下課堂的“PPT+板書”的結合模式來進行教學[4]。PPT上呈現出來的內容大多是讓人難以理解的文字、公式、函數等，理論性和抽象性極強，直觀性差。有時候甚至難以用實例來解釋說明，導致學生很難接收相關知識點。為了完成相應的教學任務，任課教師依然會照本宣科，使得學生處于被灌輸狀態。可以說這種灌輸式的模式，會讓接受能力有限的學生陷入迷茫、不知所措的狀態。這樣下來，整一個課程將會顯得枯燥乏味、無趣，學起來吃力。

（3）實驗項目、內容比較單一，無法提升學生的動手能力與創新能力。由于實驗課的課時有限，要進行創新性實驗難度非常高，甚至不太可行。移動通信原理的實驗基本上為驗證性的實驗，創新性幾乎為零[5]。一些高校里，移動通信原理實驗課通過e-Labsim仿真平臺進行實驗操作。e-Labsim仿真軟件配有相應的實驗指導書，實驗指導書上對每一個實驗都進行了詳細的說明，同時給出具體的實驗步驟。實驗步驟里源端口和目的端口都被詳細列出，并附上連線說明。因此，雖然實驗數量不算少，但是學生們仍然可以根據實驗指導書獨立完成實驗。從這些現象來看，移動通信原理實驗課主要存在幾個問題：學生十分依賴實驗指導書，缺乏主動思考意識；與實際應用脫節；一定程度上削弱了學生的動手能力與創新能力。學生雖然可以獨立完成實驗了，但動手能力與創新能力無法得到提升。嚴重的，有可能還會導致學生對其他事物也沒有自己的想法、沒有思考問題與解決問題的能力。

2 基于線上線下混合式的移動通信原理課程教學改革

2.1 利用線上教學彌補移動通信原理教材的滯后性

基于線上線下混合模式，利用線上教學來彌補移動通信原理教材的滯后性。技術更新換代的速度是人們有目共睹的，教材的滯后性無法完全避免，那么，可以利用線上的教育資源來彌補滯后的部分。例如，Polar編碼是5G技術中核心的信道編碼方案，然而在移動通信原理的教材里信道編碼部分并沒有提及Polar碼的背景、產生、定義或者其他相關的編譯碼技術等。為了讓教學里的知識也能夠與時俱進，提高學生對信道編碼技術的認識度，拓寬知識面，對于這一部分內容可以采用線上教學。首先在網上搜尋與Polar碼相關的視頻、教學課件或者文字資料等；然后對搜尋到的視頻、教學課件或者文字資料進行篩選、修改、整理；緊接著將最終整理出來的材料上傳至超星學習通或者中國大學MOOC等學習平臺；最后在超星學習通、中國大學MOOC上的“通知”“討論”“作業”或“考試”等欄目執行相關操作。例如，在“通知”處發布相關的學習內容與學習任務；在“討論”處發布話題讓學生們討論；在“作業”處適當布置相關作業與練習；通過“考試”欄目及時檢驗學生們的學習效果，教師再根據學生的學習效果不斷進行調整，進而保證學生的學習質量。

2.2 綜合考慮教與學，改變教學模式的單一性

基于線上線下混合模式，綜合考慮線上線下的教與學，改變教學模式的單一性。對于那些重點、難點、理論性、抽象性極強的部分，不應拘泥于教材，教學內容要靈活多變。課堂前，采用線上教學，將重點、難點和理論性和抽象性極強的內容提前上傳至超星學習通，讓學生提前預習。或者，通過班級通知群提前通知學生即將要學習的章節內容，同時大致列出相應的重點、難點、理論性和抽象性極強的內容，讓學生提前預習、做好上課準備。課堂中，采用線下教學，教材里的知識點仍然采用PPT為主板書為輔的方式，結合實際情況來考慮，教學內容可以靈活多變。例如，4G基站與5G基站的區別在哪里，除了講解書上給出的結構框架，可以考慮引導學生參觀學校的4G和5G基站，理論與實際相結合，深入淺出，易于學生理解與接受理論知識。課堂后，采用線上教學，布置適當作業，同時為學生答疑解惑。此外，重點、難點內容往往都是學生需要掌握的部分，而且線下教學授課學時有限，學生接受能力有限，需要花大量時間來消化，通過線上線下混合模式可以解決這一難題。例如，將移動通信原理課程中對重點、難點內容的講解通過錄視頻的軟件錄成視頻上傳至超星學習通、中國大學MOOC等平臺，同時上傳相應的文字材料，供學生反復觀看、學習和復習，進而有效掌握重點、難點內容。

2.3 適當增加創新性實驗

基于線上線下混合模式，適當增加創新性實驗，改善實驗項目、內容單一的缺陷。由于實驗課的課時有限，要進行創新性實驗難度非常高。那么，當進行創新性實驗時，可以適當采用線上教學，拋出創新性實驗的相關話題，同時將提前錄好的與該話題相關的基礎知識、基本原理的視頻上傳至超星學習通、中國大學MOOC等供學生學習，熟悉該創新性實驗的相關理論知識。師生互相交流，學生設計實驗。線下課堂時，學生即可通過仿真平臺實現與運行之前設計好的實驗，驗證該實驗的可行性，總結優缺點。就本科生而言，創新性實驗為輔，原有的驗證性實驗為主。因此，屬于原有的驗證性實驗課課時部分的教與學，仍然沿用之前的模式、方式。

2.4 完善課程考核方式

基于線上線下混合模式，結合實際，完善課程考核方式。移動通信原理原來的評分機制為平時考核30%，期末考核70%。其中30%的平時考核都為線下教學。當前移動通信原理的評分機制依然為平時考核30%，期末考核占總成績的70%，不同的是，將30%的平時考核成績分成兩部分，一部分為線下教學的，另一部分為線上教學的。其中，線下教學的平時考核成績占總平時考核成績的70%，包括線下簽到5%、線下課堂互動45%、線下作業20%；線上教學的平時考核成績占總平時考核成績的30%，包括線上簽到5%、線上課堂互動15%、線上作業10%。

3 結語

科技引領潮流。從教師方面來看，科技的迅猛發展，使得高校的教學模式也緊跟科技的腳步，不斷前進與發展，線上線下相結合的教學模式應運而生，教師的教學方式也需要適應時代發展。從學生方面來看，科技的發展能使學生通過不同的方面來進行學習、獲取知識，但也正因為如此，學生需要對傳統的學習方式作出適當調整，盡可能高效地吸收、獲取知識點。從學校層面來看，學校的領導、老師、相關教學質量管理制度等都面臨巨大考驗，需要組建相關的教學模式改革小組，制定相關的教學模式改革實施方案，召開關于教學模式改革的動員大會，統一教學改革思想，提高對教學改革的認識。結合高校自身的實際情況，逐步完善課程建設，積極提高課堂效率，進一步促進學生積極、健康的發展。因此，在互聯網快速發展的背景下教學模式的改革是大勢所趨。移動通信原理這門課程也面臨著教學模式改革的挑戰。針對移動通信原理這門課程傳統教學模式存在的問題，提出了基于線上線下混合式的移動通信原理課程教學改革。基于線上線下混合模式，利用線上教學來彌補移動通信原理教材的滯后性；綜合考慮線上線下的教與學，改變教學模式的單一性；適當增加創新性實驗，改善實驗項目、內容單一的缺陷；結合實際，完善課程考核方式。通過開展基于線上線下混合式的移動通信原理課程教學改革提高了學生在課堂上的積極性，為最終實現培養優秀通信人才的目的奠定了良好基礎。