移動通信課程教學模式改革研究與實踐

章國安 朱曉軍 金麗 曹娟 邱恭安 季彥呈

摘 要：移動通信課程是電子信息類專業(yè)的一門重要專業(yè)課。隨著移動通信技術的飛速發(fā)展，移動通信課程的教學內容相對滯后，難以滿足實際教學需要。如何使授課內容緊跟通信技術的實際發(fā)展現(xiàn)狀，同時提高學生的課堂教學質量，滿足學生的實際工作需求，對于移動通信課程改革提出了新的要求。文章深刻分析了目前移動通信課程在實際教學過程中存在的問題，從教學內容、教學方法、教學手段和考核形式幾個方面提出了一些嘗試性改革措施和建議，希望有助于提高移動通信課程的教學質量。

關鍵詞：移動通信；教學改革；教學質量

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）19-0138-03

Abstract： Mobile communication is an important specialized course of electronic information specialty. With the rapid development of mobile communication technology， the teaching contents of mobile communication course are lagging behind and cannot meet the needs of practice teaching. How to make the teaching contents keep up with the actual development of communication technology and improve the quality of students' class learning so as to meet the practical demands of students at work is a question facing the reform of the mobile communication course. In this paper， we analyze the existing problems of mobile communication course in the current teaching process， and put forward some tentative reform measures and suggestions in terms of teaching contents， teaching approaches， teaching methods and assessment forms， hoping to improve the teaching quality of mobile communication course.

Keywords： mobile communication； teaching reform； teaching quality

一、背景介紹

近年來，隨著4G移動通信技術的普及和5G標準的研制，移動通信技術得到飛速發(fā)展，以TD-LTE、FDD-LTE為通信協(xié)議的手機、平板等終端產品的出現(xiàn)，已經深刻改變了人們的通信方式，極大豐富了人們的日常生活[1]。移動通信課程作為通信工程、電子信息工程等專業(yè)開設的一門主干專業(yè)必修課程，具有教學內容更新快、涉及內容多、覆蓋面廣等特點，導致在實際教學過程中出現(xiàn)學生對這門課的理解浮于表面，很難進行深入的學習和掌握[2]。同時，移動通信技術的發(fā)展異常迅速，一些傳統(tǒng)的教學方式不能滿足這門課的教學要求[3]。因此，為了提高課程教學質量，改進教學方法，努力培養(yǎng)和提高學生分析和解決實際問題的能力，作者通過結合自身的教學實踐經驗， 就移動通信課程教學中存在的一些問題提出一些嘗試性的改革方案，希望對提高移動通信課程的教學質量提供參考和幫助。

二、教學過程中存在的主要問題

近年來移動通信課程從整個教學環(huán)節(jié)來看，不管在教學內容設計、教學方法，還是教學手段、考核方法等多方面都進行了一定的改變和改進，如實踐教學內容得到了擴充、多媒體以及動畫視頻的應用等，但是從實際的教學效果以及實踐結果來看還是不夠理想，仍普通存在以下幾個問題：

（一）課程信息量大、學時少

移動通信課程是電子信息類專業(yè)的主干專業(yè)課，其內容涵蓋范圍廣、知識點要求多，通信工程、電子信息工程等專業(yè)對該課程提出了要求，學生具備可以獨立解決相關復雜工程問題的能力。由于移動通信課程本身的專業(yè)性和綜合性特點，學生想很好地學習好掌握好這一門課具有一定的難度。移動通信課程重點講述移動通信系統(tǒng)的基本架構、組成原理、關鍵性技術以及系統(tǒng)的工作流程等，需要學生從全局概念出發(fā)對移動通信系統(tǒng)具有深入的了解。同時這門課程涵蓋的通信基礎知識范圍較廣，包括數(shù)字信號處理、信息論與編碼、通信原理、通信原理與協(xié)議、通信電子電路等，這些基礎知識的學習和掌握對于深刻理解移動通信系統(tǒng)原理以及后續(xù)知識的學習具有重要的作用。因此，在移動通信課程的教學過程中，既要對前期的基礎知識進行簡單回顧以及相關應用的介紹，還要說明不同移動通信系統(tǒng)的原理、組成以及區(qū)別，同時還要講授最新的研究進展以及相關的標準制定，而該課程教學學時通常只有32學時，因而對課程的教學內容提出了很高的要求，需要對課程內容進行精心的篩選和提煉，才能做到有的放矢。

（二）教學形式單一

移動通信是一門實踐性很強的課程，直接和現(xiàn)有的通信系統(tǒng)相關聯(lián)，如日常所接觸到的移動終端，手機、平板等。但是受到現(xiàn)有實驗條件的限制，教學形式還是采用課堂講授為主。在實際教學過程中，還是把書本作為最主要和最直接的授課工具，采用逐章講解的方式。這種傳統(tǒng)的教學方法致使教學形式比較單一，而這種單一的灌輸式教學形式使得學生對于移動通信的理解僅僅依賴于書本，只會照本宣科，沒有實際的通信設備、器件以及實際的測試軟件的概念。另外，教材無法和移動通信系統(tǒng)的實際發(fā)展相一致，教材的內容很難跟上科技的發(fā)展，導致內容過于陳舊和現(xiàn)實情況差距較大，很難引起學生的學習興趣。這些原因導致學生在實際應用中，缺乏通信系統(tǒng)的實踐概念，缺乏實際動手能力和實際操作能力的培養(yǎng)，實踐創(chuàng)新能力不足，尤其是在通信系統(tǒng)程序設計以及通信實現(xiàn)相關的測試、分析軟件等應用能力方面，基礎相對薄弱。

（三）教學方法和考核形式不科學

移動通信課程涉及面廣、相關內容數(shù)理知識多、信息量大，教師在授課過程中主要還是以書本為主，精力還是聚焦在課堂講授上，學生在上課過程中，教學過程普遍缺乏課堂活力、氣氛比較沉悶。尤其是移動通信系統(tǒng)中大量數(shù)理知識的應用，使得課程內容變得枯燥、晦澀，學生學習起來明顯很吃力，影響學習的積極性。同時，過于理論化的課程內容講授，使得學生很難將所學的理論知識和實際情況相結合，學生往往對所學的知識不知道如何解釋、如何應用以及應用到何處。

此外，移動通信課程的考核形式目前還是以閉卷考核為主，學生為了考試而進行被動學習，以考前突擊、死記硬背的方式來應付考試，失去了移動通信課程作為技術工程以及應用類課程的意義。學生為了應付考試而被動學習，完全沒有因為課程的實際應用的重要性以及實踐意義進行主動學習，學生對課程本身的認識不足，導致學生的學習積極性不高。

（四）學生本身問題

移動通信課程一般設置在大四的第一學期，此時大部分學生開始準備聯(lián)系工作單位以及考研等，這個時間段一般對所學課程的學習興趣不高；另外，移動通信課程有一定的數(shù)學、物理基礎，概念比較多并且有些內容比較抽象，造成教師教的辛苦，學生學的辛苦。此外，在學生面臨就業(yè)擇業(yè)中，一個很實際的問題就是在學校學了一大堆的書本內容，原理、概念學了一堆，到了企業(yè)公司發(fā)現(xiàn)用不上，并且發(fā)現(xiàn)學校的學習內容和工作內容很不相符，同時學習的相關專業(yè)知識對找工作的幫助不大，導致學生都不知道到底學了什么，每門課程學習了到底有什么用，致使“讀書無用論”的盛行。

三、移動通信課程教學改革的探索

針對目前移動通信課程教學過程中出現(xiàn)的問題，依據(jù)通信工程、電子信息工程等專業(yè)學生的培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，結合移動通信課程的特點，我們從教學形式、教學方法以及考核體系等方面進行深入研究，具體的改革思路如下：

（一）優(yōu)化課程設置

移動通信課程涵蓋的內容非常廣泛，大多數(shù)電子信息類專業(yè)都開設了移動通信課程。不同專業(yè)的基礎背景不同，對課程需要掌握的程度要求不一樣。為了學生更好的掌握此課程，需要在講解內容之前，對授課內容中所需要的數(shù)學、物理等相關知識需要提前做一些簡單的回顧和講解，對通信類相關課程的知識點做一些簡單介紹，使學生在接受新知識時有一個過渡，使得學生更加容易理解新的授課內容。

移動通信是通信原理與系統(tǒng)課程群里的一門專業(yè)課，要想學好這門課，需要學好一些前期基礎課程，如數(shù)字信號處理、信息論與編碼、通信原理與系統(tǒng)、通信網(wǎng)原理與協(xié)議等，在這些課程的基礎上才能夠對移動通信的原理、概念、組成、分區(qū)等有深入的認識。此外，在課程學習后，還需要開設一些后續(xù)課程來強化移動通信的知識，如通信網(wǎng)原理與協(xié)議課程設計，可以讓學生進行實際設備配置操作，同時進行設備維護以及編程，這些實踐課程進一步強化了移動通信課程的相關知識點，同時增加了學生對于移動通信的現(xiàn)實認知，以及提高了實際動手能力和實踐操作能力。

（二）多種教學形式結合，激發(fā)學習熱情

在目前僅有理論授課的教學形式下，采用理論和實踐相結合的方式來講解授課內容，增加學生的學習積極性和熱情。在傳統(tǒng)的授課形式下，精簡教學內容，體現(xiàn)課堂教學的精髓。隨著移動通信的飛速發(fā)展，移動通信課程的內容和實際的應用發(fā)展有一定的延遲，因此在講授課程內容時，需要摒棄過時的內容，加入新的理論技術。例如，對1G模擬移動通信系統(tǒng)的相關內容和技術進行大概回顧和簡單介紹，部分內容作為學生自學內容一筆帶過。簡化講解2G、3G移動通信系統(tǒng)內容。重點講解4G移動通信系統(tǒng)的關鍵技術和商用系統(tǒng)，補充講解5G移動通信系統(tǒng)的國內外研究進展和商用前景。5G移動通信系統(tǒng)關鍵技術及其研究進展需要教師結合科研課題，從各種國際期刊、會議、論壇等進行多渠道收集、歸納和整理。在教學過程中，教師要有意培養(yǎng)學生關注移動通信發(fā)展動向的興趣以及文獻檢索的能力。

實踐教學主要包括模擬仿真和實驗兩部分。部分課程內容可以應用模擬仿真軟件來驗證，提高對于知識點的理解和掌握。引入Matlab軟件針對課程中的主要內容進行仿真實驗，加強了實際操作功能，例如利用Matlab軟件來實現(xiàn)移動通信系統(tǒng)中OFDM調制與解調、信道編碼、交織、分集與均衡、以及MIMO空時處理技術的編程與驗證。在實驗部分，為了增加學生學習的直觀性，提高學生的實踐動手能力，讓學生實際操作一套移動通信系統(tǒng)，對移動通信系統(tǒng)的架構和設備有一直觀的了解和切身的操作經歷，例如，開展第三代移動通信系統(tǒng)TD-SCDMA運行實驗，讓學生進行實際操作來觀察通信信號的收、發(fā)、調制、解調、信號傳輸?shù)取Ｍㄟ^軟件仿真和實驗驗證來加深課程知識點的理解，提高學生分析問題的能力，激發(fā)學習熱情。

（三）多種教學手段結合，營造輕松愉快的教學氛圍

移動通信課程覆蓋面廣、基礎理論深，單一板書或者照本宣讀造成課堂氣氛沉悶、學生昏昏欲睡，不利于課程內容的掌握。因此，需要結合多種教學方法和手段，營造輕松愉快的教學氛圍，有利于學生對于知識點的理解和掌握。

基礎原理以及理論學習是學好一門課的基礎，對學生充分理解移動通信系統(tǒng)、通信方式以及特性、應用具有重要作用。對于數(shù)理比較多的內容，有計劃地復習和補充一些前導知識進行理論鋪墊。對于理論模型的建立和分析，采用重模型、輕理論的方法，重點講解模型的建立和特點，對于具體的數(shù)學推導則可以一帶而過，說明數(shù)學推導的方法和過程即可。

針對授課課時有限的問題，想要把所有的內容都講深講透是不切實際的。因此，在課堂講授時，教師應根據(jù)自身專業(yè)特長，結合教材內容，抓重點突難點，這樣才可以將知識點講深、講透，做到主次分明、重點突出，在有限的時間內讓學生獲得最有價值、最重要的知識。

針對授課形式單一的問題，課堂教學可以采用板書和多媒體以及動畫相結合的授課方式。傳統(tǒng)的板書教學模式使得教學內容框架清晰、重點突出，方便理解。其缺點是信息量小、形式古板。因此，積極引入多媒體和動畫進行輔助教學，提高學生的學習興趣。例如，建立用戶與基站之間的動畫傳輸，演示信號的收發(fā)以及用戶在不同蜂窩區(qū)內，用戶信息和基站之間的切換。多媒體課件的應用可以幫助學生形象直觀的理解晦澀的知識，還可以增加課堂的趣味性，活躍課堂氣氛。

移動通信技術專業(yè)知識更新快，教材內容相對陳舊。為了提高學生的學習興趣，拓寬學生的知識面，可以將最近的科技研究進展融入到教學內容中，呈現(xiàn)最新的研究成果，雙向提問互動交流[4]?？梢圆贾脤W生自學參考文獻和視頻，開展翻轉課堂教學。這樣不僅豐富了教學形式，加深學生對于知識內容的理解，同時也為學生打開一扇科研之窗，鼓勵學生參與到科學研究中，以科研推動移動通信精品課程的建設。

（四）改革考核體系

一直以來，閉卷考試是測試學生對所學知識的掌握能力的唯一方式。這種應試方式造成學生對知識點的理解集中在死記硬背，扼殺了學生學習的主動性和創(chuàng)造性。移動通信課程作為一門具有廣泛應用價值的課程，考核形式既要體現(xiàn)學生對基本知識的掌握程度，又要突出學生的實際動手能力。因此，成績考核方面應采取輕應試、重實踐、倡創(chuàng)新。考核主要包括基礎知識考核、實踐能力考核、創(chuàng)新能力考核?；A知識考核主要通過閉卷或者開卷的形式來考察學生對一般概念的理解能力，出題的重點放在對于知識的應用而不是背誦上；實踐能力主要考核學生對移動通信系統(tǒng)的實踐動手以及編程的能力；創(chuàng)新能力考核主要通過課堂提問、探討以及實驗新方法、新數(shù)據(jù)的獲得等方面，同時可以通過最新英文論文翻譯、讀書報告和科研小論文撰寫進行評判。

（五）培養(yǎng)學生學習興趣，克服畏難情緒

針對移動通信課程所開設的對象多為大三、大四學生。將項目教學引入到課程教學內容中。使學生投入到一個個有意義的創(chuàng)新實踐項目，在項目實施過程中，學生自主查找資料、自主進行項目的設計、實施、完善和驗收。項目教學鍛煉了學生的創(chuàng)新思維、實踐動手能力，培養(yǎng)了學生分析問題、解決復雜工程問題的能力，同時培養(yǎng)了學生的自主學習獲取知識的能力以及團隊協(xié)作的能力。

針對學生提出大學理論學習脫離實際的問題，積極建立以通信、電子信息類公司為主的實訓基地，定期讓大學生進入企業(yè)實習、鍛煉，深入了解實習企業(yè)的職業(yè)規(guī)范與要求、技術發(fā)展方向、工程管理原理與經濟決策方法和可持續(xù)發(fā)展情況，培養(yǎng)學生的溝通能力、自主學習和終身學習的意識，使學生滿足電子信息類專業(yè)工程教育畢業(yè)要求。

四、結束語

教學改革是一項長期的工作，需要廣大的教育工作者積極地探索和實踐。本文針對電子信息類專業(yè)移動通信課程教學過程中遇到的一系列問題，探索了一些新的教學方法和模式，從優(yōu)化課程設置、豐富教學形式、改進教學方法以及課程考核等各方面，提出了一些教學改革的措施和建議。希望能通過課程改革，進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和思維，提高學生分析問題解決問題的能力和工程實踐應用能力，為將來的學習和工作打下良好的基礎。

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