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

我院在“數(shù)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(tǒng),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(shù)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(fā)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(tǒng)和移動自組織網(wǎng)絡等新內容,以跟蹤移動通信的迅速發(fā)展。依據(jù)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(shù)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(tǒng)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(tǒng)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(fā)展概況與趨勢有了充分的了解。針對部分理論性強的章節(jié),例如電波傳播預測和無線參數(shù)設計,適宜采用多媒體教學和傳統(tǒng)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(huán)節(jié)采用英漢并用,使學生掌握了很多新涌現(xiàn)的移動通信英文專業(yè)詞匯。實踐證明,雙語教學對學生畢業(yè)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(yè)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(fā)展狀況,跟蹤國際信息,又能與當前實際工程應用緊密聯(lián)系的移動通信原理PPT講義。

4)探索專業(yè)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(shù)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(yè)、考勤、設計報告和實驗等環(huán)節(jié)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(lián)系,引導學生對移動通信專業(yè)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(fā)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(huán)節(jié)。我院于2006年組建了移動通信實驗室,完成了數(shù)字移動通信原理課程實驗教學開發(fā)和實驗室建設,主要采用如下措施。

1)完善實驗室軟硬件環(huán)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(tǒng)2套,200MHz數(shù)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(tǒng)1套,隨后又購置頻譜分析儀、矢量信號發(fā)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(guī)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(shù)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(shù)字移動通信課程的主要知識點。

表1 “數(shù)字移動通信原理”課程開設的實驗內容

4)完成實驗環(huán)節(jié)設置,規(guī)范實驗考核方式和內容、實驗報告格式。

5)規(guī)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(guī)程和實驗耗材采購等進行了規(guī)范管理。經過院系領導和授課教師的共同努力,數(shù)字移動通信實驗課已面向通信工程專業(yè)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(shù)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(yè)知識的理解,跟蹤了移動通信的發(fā)展動態(tài),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(tǒng)[M].北京:北京郵電大學出版社,2005.

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

[3] 胡學龍,宋 鳴,李志軍.“數(shù)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(chuàng)新能力之培養(yǎng)[J].太原:教育理論與實踐,2008,28,ZK:6.