《移動傳播環(huán)境》課程教學(xué)探討

羅偉+王斌+郝宏剛+尹波

摘 要 “移動傳播環(huán)境”是高校電子工程大類本科專業(yè)開設(shè)的一門重要應(yīng)用基礎(chǔ)課程，由于其涵蓋電磁理論和移動通信兩大學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)容，而且是無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)的基礎(chǔ)，因此在教學(xué)過程中存在一些問題值得探討。文章從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面分析了教材選擇、結(jié)合工程實踐和結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)三個問題，并且給出了一些建議和解決方法，對提高教學(xué)效率和保證教學(xué)質(zhì)量具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞 移動通信 電磁波傳播 教學(xué)方法

中圖分類號：G642.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-7661（2017）13-0001-02

一、引言

在我國電子信息產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的大背景下，各大高校的電子工程類本科專業(yè)為通信運營商和設(shè)備商培養(yǎng)了大量優(yōu)秀人才?；谝苿油ㄐ偶夹g(shù)需求，相關(guān)專業(yè)本科生需要具備堅實的電磁場與電磁波理論基礎(chǔ)，以及將其應(yīng)用于無線通信技術(shù)的工程實踐能力。作為一門應(yīng)用基礎(chǔ)課程，“移動傳播環(huán)境”以電磁場理論為基石，研究探索電磁波在地表和大氣環(huán)境中的傳播規(guī)律，并與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合，為無線信道理論和無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)提供理論支撐?，F(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展日新月異，同時電磁理論研究方法也在不斷更新。在教學(xué)實踐中，如何針對該課程特點，把握理論知識和工程技術(shù)的結(jié)合與平衡，是一個值得長期研究探討的問題。

二、教學(xué)實踐中存在的幾個問題

“移動傳播環(huán)境”這門課程涵蓋知識點非常廣泛，包含電磁場基本理論、各類介質(zhì)中電波傳播理論、無線信道建模技術(shù)和電波傳播衰減統(tǒng)計建模和實測仿真技術(shù)等方面，橫跨了電磁理論和通信技術(shù)兩大學(xué)科領(lǐng)域。采用有效的教學(xué)方法，才能使學(xué)生將各個知識點融會貫通，充分理解，否則會造成教學(xué)內(nèi)容碎片化的后果。

（一）教材選擇

“移動傳播環(huán)境”課程教學(xué)目標(biāo)為培養(yǎng)電子工程大類本科生的電波傳播與無線技術(shù)綜合能力，因而需要教材內(nèi)容能夠充分覆蓋電磁場與無線技術(shù)知識點，同時能夠指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行電波傳播測量和仿真的實踐。遺憾的是由于無線技術(shù)的高速發(fā)展，教材撰寫往往難以及時跟進(jìn)，甚至存在成書即落伍的現(xiàn)象。同時電波傳播與通信技術(shù)分別為兩個獨立的學(xué)科領(lǐng)域，因而將其在一本教材中詳細(xì)闡述有機(jī)結(jié)合，而又不陷入過于深入的理論推導(dǎo)是一項艱難的工作。鑒于目前能夠滿足這方面需求的新穎教材較為欠缺，需要考慮合理采用多教材多形式的教學(xué)方式。

針對該課程特點，我們采用電波傳播理論類教材，進(jìn)行電磁理論教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容包含電磁波在各類介質(zhì)中和邊界條件下的反射、折射和散射等傳播特性，同時要考慮與前期基礎(chǔ)課程《電磁場與電磁波》的銜接，使學(xué)生掌握典型地表和大氣環(huán)境中電波傳播規(guī)律的分析和研究方法。其次，在無線通信原理的基礎(chǔ)上，重點強(qiáng)調(diào)移動通信中電波大尺度衰落和小尺度衰落特點及其對應(yīng)的信道模型，使學(xué)生結(jié)合電波傳播和路徑損耗的分析計算方法，掌握無線通信中端到端的建模技巧。同時要引入專業(yè)的電波測量技術(shù)和仿真方法，將理論知識與工程技術(shù)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)效果。

（二）結(jié)合工程實踐

“移動傳播環(huán)境”課程作為一門專業(yè)課程，其立足點是理論基礎(chǔ)，同時也要培養(yǎng)學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化為工程技術(shù)的素質(zhì)和能力。傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容重點在于要求學(xué)生掌握電磁場理論公式的推導(dǎo)和數(shù)值計算方法，對信道建模還停留在理論計算和定性分析的階段，考核方式也限于卷面筆試。當(dāng)前迅速發(fā)展的通信信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)要求學(xué)生具備一定解決實際問題的能力。

工程技術(shù)能力的培養(yǎng)包括移動通信電波測量技術(shù)和電磁環(huán)境仿真技術(shù)。采用幻燈片動態(tài)作圖和現(xiàn)場測試視頻等手段，可以使學(xué)生對測試系統(tǒng)和方法建立基本概念。同時結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)測試手冊和數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論知識對測試結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)而給出解決方案，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。在條件具備的情況下，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實驗室電波測量實踐，培養(yǎng)學(xué)生動手能力。向?qū)W生介紹當(dāng)前主流電磁環(huán)境仿真工具軟件，鼓勵學(xué)生自主針對具體移動通信場景進(jìn)行編程處理電磁仿真問題。以實際問題為牽引，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)移動通信電波傳播知識。

（三）結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)

移動通信技術(shù)中電波傳播理論知識需要與實際無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)相聯(lián)系，將知識儲備轉(zhuǎn)化為學(xué)生自主解決問題的能力。受限于課時和課堂教學(xué)形式，電波傳播知識的學(xué)習(xí)往往停留在紙面，而無線網(wǎng)規(guī)技術(shù)又過于偏重具體問題解決，其理論性尚存在不足。如何將電波理論滲透進(jìn)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)中，并且啟發(fā)學(xué)生主動基于理論知識指導(dǎo)實際問題的發(fā)現(xiàn)和解決，是一項重要教學(xué)任務(wù)。

我們借助于本校通信技術(shù)和電子工程背景優(yōu)勢，與企業(yè)交流獲得大量重要移動通信現(xiàn)網(wǎng)成功解決方案案例，并將其應(yīng)用于課程教學(xué)中。在教學(xué)內(nèi)容中采用視頻學(xué)習(xí)方法添加適當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃案例與業(yè)界前沿通信技術(shù)，啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生了解課程內(nèi)容如何應(yīng)用到移動通信技術(shù)中，從而實現(xiàn)理論與實踐的有機(jī)結(jié)合。

三、結(jié)語

本文針對“移動傳播環(huán)境”課程教學(xué)過程中存在的三個問題展開討論，分別對教材選擇、結(jié)合工程實踐和結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)進(jìn)行分析，探索以上問題的解決方法，使學(xué)生建立充分的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)信心，掌握理論結(jié)合實踐的科學(xué)方法論，提高該課程的教學(xué)效率，保證課程的教學(xué)質(zhì)量，具有一定的參考價值。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯 楚云鵬）