移動通信課程實驗教學(xué)改革與平臺建設(shè)研究

摘要：信息技術(shù)的發(fā)展和普及，傳統(tǒng)移動通信課程教學(xué)模式已不符合學(xué)生發(fā)展需要。因此，學(xué)校和教師應(yīng)加強(qiáng)對企業(yè)和社會需求的了解和關(guān)注，并針對相關(guān)需求積極促進(jìn)實驗教學(xué)改革，完善平臺建設(shè)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率提升。本文將分析移動通信課程實驗教學(xué)改革與平臺建設(shè)的意義，并闡述移動通信課程實驗教學(xué)改革思路和平臺建設(shè)策略，希望可以推動移動通信課程積極優(yōu)化和革新，從而為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：移動通信課程；教學(xué)改革；平臺建設(shè)

移動通信屬于通信工程專業(yè)的核心課程，教學(xué)內(nèi)容涉及范圍較廣。因此，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生了解相關(guān)理論基礎(chǔ)，并加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。而課堂教學(xué)時間畢竟有限，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)無法使學(xué)生在有限的時間內(nèi)，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)相關(guān)知識。因此，移動通信課程在加強(qiáng)實驗教學(xué)改革時，應(yīng)積極加強(qiáng)平臺建設(shè)，一方面為學(xué)生提供更多實踐和自主學(xué)習(xí)的機(jī)會，另一方面有助于推動實驗教學(xué)改革，從而培養(yǎng)學(xué)生的解決問題能力、探究能力和創(chuàng)新能力。

一、移動通信課程實驗教學(xué)改革與平臺建設(shè)的意義

傳統(tǒng)移動通信課程較為注重理論教學(xué)，實踐環(huán)節(jié)較少，這不僅不利于學(xué)生實踐能力的提升，也無法引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對移動通信課程的系統(tǒng)性了解，更不利于學(xué)生全局觀的建立。因此，學(xué)校要積極提升實驗教學(xué)比例，促進(jìn)實踐教學(xué)優(yōu)化，促使學(xué)生將所學(xué)理論知識應(yīng)用在實踐中，從而提升學(xué)生的職業(yè)核心素養(yǎng)。

移動通信課程實驗一般有兩種組織形式。第一種是實驗平臺的方式，通常以實驗箱硬件板卡的形式實現(xiàn)，沒有或少有二次設(shè)計開發(fā)功能，學(xué)生通過連接相應(yīng)的模塊在指定測試點接入儀器進(jìn)行波形比對或頻譜觀察。部分模塊支持一定的功能選擇，部分模塊的功能則較為單一。第二種是代碼仿真的形式，如Matlab代碼仿真。第一種方式的優(yōu)點是，學(xué)生能夠?qū)φ鎸嵰苿油ㄐ畔到y(tǒng)有直觀的體驗，缺點是難以對底層理論原理有較為深刻的理解，實驗內(nèi)容的設(shè)計也受到限制；第二種方式則偏重于通信理論模型的建立與驗證，但缺失了對移動通信系統(tǒng)實驗工程性方面的支撐，較為枯燥，學(xué)生缺乏相應(yīng)的興趣。因此，加強(qiáng)平臺建設(shè)，不僅能促進(jìn)實驗教學(xué)改革，也能促進(jìn)教育現(xiàn)代化的發(fā)展。

同時，移動通信課程紙質(zhì)教材更新和優(yōu)化具有一定周期性和滯后性，但移動通信的發(fā)展一直十分迅猛。教材更新不及時，不利于學(xué)生了解和掌握先進(jìn)移動通信知識，也不利于移動通信行業(yè)發(fā)展。實驗平臺建設(shè)可以整合豐富的動態(tài)化線上教材，這些教材可以根據(jù)技術(shù)發(fā)展情況和教學(xué)需要及時更新，不僅能提升教育的現(xiàn)代性，也能通過線上教材和線下教材的有機(jī)融合，提升教學(xué)的靈活性和有效性。

二、移動通信課程實驗教學(xué)改革思路

（一）完善教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程設(shè)置

隨著時代不斷發(fā)展，移動通信行業(yè)也在不斷發(fā)生變化。學(xué)校和教師應(yīng)加強(qiáng)對企業(yè)和社會需求的了解，并基于實際需求完善教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程設(shè)置，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)和未來的職業(yè)競爭力。同時，學(xué)生也需要在教師的引領(lǐng)下，加強(qiáng)職業(yè)生涯規(guī)劃，并以此來指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)規(guī)劃，提升專業(yè)知識的同時，提升未來的職業(yè)競爭力。

首先，移動通信課程的理論教學(xué)內(nèi)容和實踐教學(xué)內(nèi)容要進(jìn)行積極融合，并積極提升實驗教學(xué)比例。二者融合可以使學(xué)生的綜合能力和綜合素養(yǎng)不斷增強(qiáng)，也能使學(xué)生加強(qiáng)對移動通相關(guān)崗位的了解。同時，二者結(jié)合過程中，要對理論和實踐內(nèi)容進(jìn)行實時更新和優(yōu)化，不僅有助于提升實驗教學(xué)的有效性，也能為課程設(shè)置優(yōu)化奠定良好基礎(chǔ)。

其次，教師應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生培養(yǎng)方案的調(diào)整和優(yōu)化。優(yōu)化培養(yǎng)方案可以使理論與實踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)銜接，也有助于根據(jù)時代發(fā)展需要，培養(yǎng)特色化人才。例如，教師可以引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對移動通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的了解，并引導(dǎo)學(xué)生通過實驗，加強(qiáng)對相關(guān)理論知識的正確認(rèn)知和全方位掌握。

（二）更新教學(xué)模式，加強(qiáng)教學(xué)互動

實驗教學(xué)開展過程中，教師可以根據(jù)學(xué)生的個性特點展開分層式教學(xué)，這不僅有利于不同層次學(xué)生共同成長，也能提升移動通信課程教學(xué)的人性化。同時，教師和學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)展開實時互動。網(wǎng)絡(luò)互動不僅能打破時間和空間限制，也能構(gòu)建平等的溝通環(huán)境，促進(jìn)教育者和受教育者深入溝通。

首先，教師可以利用信息手段，及時更新課堂教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，并以信息技術(shù)構(gòu)建情景式教育、探究式教育、游戲式教育等教學(xué)方式，促進(jìn)實驗教學(xué)的多元化發(fā)展。其次，移動通信課程教師也要加強(qiáng)自我提升。加強(qiáng)自我提升可以促進(jìn)其教學(xué)理念和教學(xué)模式的更新，也能使教師有能力加強(qiáng)對學(xué)生的科學(xué)引領(lǐng)，從而更有利于實驗教學(xué)的開展。再次，教師要積極參加移動通信相關(guān)的科研課題。參加科研課題既能提升教師的綜合素養(yǎng)，也能有效拓寬教師的視野。最后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展實驗類相關(guān)競賽、講座、創(chuàng)新項目等活動，讓學(xué)生在溝通交流與良性競爭中，提升專業(yè)能力與知識、技能的應(yīng)用能力。

（三）加強(qiáng)校企合作，拓展實踐課程

移動通信課程實踐教學(xué)改革需要社會與企業(yè)的共同參與，加強(qiáng)校企合作可以使實驗課程得以拓展，也能使學(xué)生提前加強(qiáng)對移動通信相關(guān)崗位的有效認(rèn)知。

首先，學(xué)校要加強(qiáng)與企業(yè)的深入合作，提升企業(yè)在校企合作中的話語權(quán)，這樣才能吸引企業(yè)積極參與校企合作。例如，學(xué)校在更新移動通信相關(guān)教材時，可以征求和參考來自企業(yè)的意見及建議。企業(yè)提出的建議與行業(yè)發(fā)展需求相符，也與企業(yè)的人才需求相符。學(xué)校根據(jù)企業(yè)意見，加強(qiáng)教材改革，能有效提升教材的科學(xué)性和合理性。其次，政府也要積極鼓勵企業(yè)參與校企合作。例如，政府可以為與學(xué)校合作的企業(yè)提供一系列優(yōu)惠政策，使企業(yè)提高對校企合作的重視程度，促進(jìn)企業(yè)以其資源與資金優(yōu)勢，支持學(xué)校實驗教學(xué)的開展。最后，企業(yè)可以在校企合作中，積極為學(xué)生提供實驗基地，以確保學(xué)生職業(yè)核心素養(yǎng)的不斷增強(qiáng)。

三、移動通信課程實驗教學(xué)平臺建設(shè)策略

（一）加強(qiáng)資源整合，構(gòu)建多層次教學(xué)平臺

學(xué)校在建立移動通信課程實驗平臺時，需要加強(qiáng)資源整合，這樣才能構(gòu)建多層次教學(xué)平臺。首先，學(xué)校可以依托實驗室構(gòu)建移動通信教學(xué)平臺，加強(qiáng)對相關(guān)教學(xué)資源的有效利用。這不僅能提升平臺建設(shè)的合理性，也能有效優(yōu)化平臺建設(shè)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生在實驗教學(xué)中加強(qiáng)訓(xùn)練。同時，平臺不僅要具備實驗教學(xué)功能，也應(yīng)具備基礎(chǔ)實驗、訓(xùn)練創(chuàng)新等功能，這樣才能優(yōu)化實踐教學(xué)體系。例如，實驗平臺上可加載這樣的訓(xùn)練創(chuàng)新項目：構(gòu)建一個包括尋呼接入、信令流程控制、信道資源分配、射頻信號傳輸、流媒體控制、基站發(fā)送、MSC核心網(wǎng)處理以及軟交換等多個移動通信環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來的相對完整移動通信系統(tǒng)。其次，院校可以根據(jù)企業(yè)需求，優(yōu)化人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建多層次教學(xué)平臺。所謂多層次教學(xué)平臺，是指平臺包含基礎(chǔ)實踐模塊、工程實訓(xùn)模塊、研發(fā)創(chuàng)新模塊等多層次訓(xùn)練模塊，這三大模塊可以完善教學(xué)層次和教學(xué)結(jié)構(gòu)，也能確保平臺建設(shè)的完整性。例如，院校可以引入一批技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備，以輔助學(xué)生完成相關(guān)實驗項目。學(xué)生在實踐項目中，可以依托教學(xué)平臺，由淺入深地加強(qiáng)對相關(guān)知識的全方位學(xué)習(xí)，從而循序漸進(jìn)地提升自身綜合能力。

（二）優(yōu)化專業(yè)實驗室，構(gòu)建特色教學(xué)平臺

構(gòu)建實驗教學(xué)平臺時，要保證其系統(tǒng)性和專業(yè)性，這樣才能滿足實驗教學(xué)需要。同時，特色教學(xué)平臺也要具備創(chuàng)新性功能。首先，在平臺建設(shè)的過程中，實驗教學(xué)內(nèi)容的部署應(yīng)當(dāng)以課程規(guī)劃為基礎(chǔ)，并引導(dǎo)學(xué)生在實驗設(shè)計時加強(qiáng)創(chuàng)新，這不僅有利于學(xué)生的個性化發(fā)展，也能使教學(xué)平臺成為學(xué)生重要的實驗基地。例如，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過平臺加強(qiáng)實驗學(xué)習(xí)，一方面讓學(xué)生探究最先進(jìn)的移動通信技術(shù)，另一方面為學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計奠定良好基礎(chǔ)。其次，教學(xué)平臺要創(chuàng)立實訓(xùn)室。學(xué)生可以在教師的引導(dǎo)下，自主完成相關(guān)科技項目和科技作品。學(xué)生進(jìn)行自主實驗時，會全程參與相關(guān)創(chuàng)作過程和流程，有利于學(xué)生綜合能力的提升。最后，教學(xué)平臺要保證教學(xué)功能的完善性。例如，平臺可以構(gòu)建通信原理實驗室、光纖通信實驗室、高頻技術(shù)實驗室，還要對相關(guān)實驗室的設(shè)備進(jìn)行定期更新，以滿足學(xué)生進(jìn)行項目創(chuàng)新的需要。

（三）利用現(xiàn)有資源，搭建移動通信實驗平臺

移動通信實驗平臺的搭建是一個涉及多方面的系統(tǒng)工程，需要綜合考慮硬件設(shè)施的配備、軟件平臺的搭建、實驗教學(xué)資源的整合以及研究合作機(jī)會的拓展等。首先，利用現(xiàn)有的移動通信設(shè)備，如基站和移動終端，來構(gòu)建真實的通信環(huán)境。如果資源有限，可以考慮采用虛擬化技術(shù)來仿真實現(xiàn)。其次，配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如路由器、交換機(jī)、MSC、VLR、HLR等，以確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持常用的通信接口和協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以根據(jù)實際情況適當(dāng)簡化，不一定與運營商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成完全一致。最后，配置專業(yè)的測試儀器和網(wǎng)管系統(tǒng)，如頻譜分析儀可以對無限信號進(jìn)行精確分析和測試；網(wǎng)管系統(tǒng)可以配置網(wǎng)絡(luò)，觀測移動臺的切換流程等。

除了搭建真場景、真設(shè)備的移動通信系統(tǒng)外，軟件平臺的搭建也是必要的補(bǔ)充。首先，使用成熟的移動通信仿真軟件，如Matlab、NS3等，從而構(gòu)建和評估不同移動通信系統(tǒng)的性能。通過仿真軟件，可以模擬不同的網(wǎng)絡(luò)場景和參數(shù)配置，進(jìn)行性能分析和優(yōu)化。其次，使用軟件開發(fā)平臺，如GNU Radio和USRP（通用軟件無線電外設(shè)）組成的軟件無線電系統(tǒng)，使學(xué)生在老師的指導(dǎo)下嘗試開發(fā)和測試移動通信領(lǐng)域的關(guān)鍵算法和協(xié)議。最后，借助專業(yè)的數(shù)據(jù)分析工具，對大規(guī)模移動通信數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，已深入了解移動通信系統(tǒng)的行為和性能。

（四）加強(qiáng)環(huán)境改造，與企業(yè)共建實訓(xùn)平臺

實訓(xùn)是整個通信工程專業(yè)培養(yǎng)方案中層次最高的教學(xué)方式，移動通信技術(shù)實訓(xùn)內(nèi)涵豐富而廣泛，涵蓋了移動通信基本理論、基站設(shè)備調(diào)試、信道配置管理、系統(tǒng)仿真優(yōu)化、實訓(xùn)總結(jié)報告撰寫等多個方面。其目的在于，通過全面而深入的實訓(xùn)，讓學(xué)生掌握移動通信技術(shù)的核心技能和實踐經(jīng)驗，為未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。學(xué)校在與企業(yè)共建實訓(xùn)平臺時，應(yīng)當(dāng)明確共建目標(biāo)，科學(xué)合理地布局實訓(xùn)基地（室），模擬通信運營商的真實通信流程，營造真實的職業(yè)環(huán)境，同時在實訓(xùn)基地（室）配備先進(jìn)的移動通信設(shè)備、測試儀器和仿真軟件等，確保學(xué)生能夠接觸到最新的技術(shù)和設(shè)備。

為確保實訓(xùn)平臺的有效革新和優(yōu)化發(fā)展，在平臺構(gòu)建時，學(xué)校應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)與企業(yè)的合作，這更有利于教學(xué)平臺的公開化和透明化，也能對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)進(jìn)行科學(xué)指引。同時，企業(yè)參與平臺建設(shè)過程可以有效推動實訓(xùn)平臺及時優(yōu)化，不僅能提升平臺的智能化和自動化水平，也能加強(qiáng)對學(xué)習(xí)和實驗數(shù)據(jù)的全方位收集。教師可以根據(jù)收集的實驗數(shù)據(jù)，加強(qiáng)對學(xué)生的有效了解，并對學(xué)生進(jìn)行針對性指導(dǎo)和教育。此外，構(gòu)建實訓(xùn)平臺時，學(xué)校要積極完善實驗環(huán)境，并為學(xué)生盡可能提供完備的實驗設(shè)備，使協(xié)同育人平臺更加完善。

我國一直十分重視培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。實訓(xùn)平臺的建立，可以在引導(dǎo)人才樹立創(chuàng)新意識的同時，確保人才實踐能力和實操能力不斷提升。加強(qiáng)校企合作，構(gòu)建實訓(xùn)平臺，既體現(xiàn)了實驗教學(xué)的優(yōu)勢和價值，也體現(xiàn)了校企合作的重要性。

四、結(jié)束語

移動通信課程不僅具有較強(qiáng)的理論性，也具有較強(qiáng)的實踐性。加強(qiáng)實驗教學(xué)改革，可以使學(xué)生在實驗中加強(qiáng)對專業(yè)知識的系統(tǒng)性了解，也能使學(xué)生的實操能力不斷增強(qiáng)。同時，積極優(yōu)化實驗教學(xué)，可以提升教學(xué)趣味性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和探究能力不斷增強(qiáng)，這不僅體現(xiàn)了對學(xué)生主體地位的尊重，也符合素質(zhì)教育發(fā)展的需要。因此，學(xué)校要積極構(gòu)建移動通信相關(guān)實訓(xùn)平臺，為學(xué)生提供更多實踐機(jī)會，幫助學(xué)生養(yǎng)成自主實踐的良好習(xí)慣。

作者單位：潘子宇 南京工程學(xué)院信息與通信工程學(xué)院

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