移動通信課程教學(xué)改革探索

趙繼政++李敏通++宋懷波++史穎剛

【摘要】本文探討了課堂教學(xué)與校外培訓(xùn)相結(jié)合的移動通信課程教學(xué)改革的可行性。依據(jù)移動通信技術(shù)的最新進(jìn)展，與校外培訓(xùn)中心聯(lián)合優(yōu)化移動通信課堂教學(xué)內(nèi)容，同時借助校外培訓(xùn)中心較先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備深化學(xué)生對移動通信系統(tǒng)的掌握程度，增加學(xué)生實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，從而提升移動通信課程教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】4G、5G移動通信；電子信息專業(yè)；移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；移動網(wǎng)絡(luò)管理

【基金項(xiàng)目】資助項(xiàng)目名稱：西北農(nóng)林科技大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目JY1703072。

【中圖分類號】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）17-0026-01

前言

《移動通信》課程是電子信息工程專業(yè)的一門必修專業(yè)課。課程主要講述蜂窩移動通信的基本概念和典型移動通信系統(tǒng)（GSM，CDMA）的關(guān)鍵技術(shù)，包括移動通信中調(diào)制解調(diào)算法，移動通信信道傳播特性和抗衰落技術(shù)，時分多址（TDMA）數(shù)字蜂窩網(wǎng)的組網(wǎng)原理等[1]。電子信息工程專業(yè)學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，可以熟悉移動通信系統(tǒng)的基本概念，了解移動通信最新技術(shù)和發(fā)展趨勢[2]。

一、課程內(nèi)容及教學(xué)中存在的問題

移動通信教學(xué)需要介紹各種信號調(diào)制解調(diào)的算法，無線電波傳播特性；移動信道的特征；陸地移動信道的傳輸損耗；移動信道的傳播模型。信號分集接收、糾錯編碼技術(shù)和均衡技術(shù)，組網(wǎng)技術(shù)的多址訪問、區(qū)域覆蓋、信道配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、信令和越區(qū)切換和位置管理技術(shù)，GSM系統(tǒng)總體、無線接口、控制與管理和通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）。課程還需要補(bǔ)充介紹4G、5G移動通信核心技術(shù)原理[3]。

在移動通信教學(xué)中，主要存在以下問題：

第一，快速發(fā)展的移動通信技術(shù)對課堂教學(xué)理論內(nèi)容要求不斷提高[4]。在2009年以前，我國移動通信處于由數(shù)字無線電技術(shù)組成的數(shù)字蜂窩組網(wǎng)技術(shù)構(gòu)成的移動通信系統(tǒng)時代。2009-2014年，移動通信發(fā)展到基于CDMA技術(shù)的3G通信時代。2015年之后，移動通信進(jìn)入4G時代，典型代表是數(shù)據(jù)傳輸速率顯著增大。目前，5G通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)正在制定。不同階段移動通信關(guān)鍵核心技術(shù)進(jìn)展較大，移動通信課程不僅需要介紹基礎(chǔ)理論知識，還要補(bǔ)充最新技術(shù)發(fā)展。增加了課程難度，對有限的課時提出了較高的要求。因此，如何在有限課時內(nèi)講授完移動通信基礎(chǔ)組網(wǎng)技術(shù)和最新技術(shù)發(fā)展是移動通信教學(xué)的一個難點(diǎn)[2，5]。

第二，移動通信課程試驗(yàn)箱無法保證全部學(xué)生深入學(xué)習(xí)移動通信關(guān)鍵核心技術(shù)。以西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院電子信息專業(yè)為例，我學(xué)校之前使用的南京潤眾科技有限公司RZ8001移動通信實(shí)驗(yàn)箱。該實(shí)驗(yàn)箱可以完成各偽隨機(jī)序列產(chǎn)生，信號編碼、調(diào)制和解調(diào)波形實(shí)測等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，以及移動通信7號信令演示等系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。

上述實(shí)驗(yàn)可以加強(qiáng)學(xué)生對移動通信基礎(chǔ)算法的掌握，但是無法促進(jìn)學(xué)生對移動通信系統(tǒng)更深入地學(xué)習(xí)，制約了教學(xué)效果。移動通信實(shí)驗(yàn)設(shè)備價格較貴，如果僅僅依靠學(xué)校更新試驗(yàn)設(shè)備，是無法趕上移動通信技術(shù)不斷發(fā)展的步伐[3]。因此如何有效開展符合最新移動通信技術(shù)發(fā)展趨勢的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，就成為了移動通信課程教學(xué)的另一個難點(diǎn)[2]。

二、課程內(nèi)容及教學(xué)中存在的問題

為了提高移動通信教學(xué)質(zhì)量，我校電子信息專業(yè)與中興通訊學(xué)院西安培訓(xùn)實(shí)習(xí)中心合作，合理優(yōu)化課堂教學(xué)與實(shí)習(xí)內(nèi)容，從多個方面提高移動通信課程教學(xué)效果。教師在課堂中重點(diǎn)講授移動通信關(guān)鍵技術(shù)和最新進(jìn)展，負(fù)責(zé)理論方面教學(xué)。中興通訊學(xué)院西安培訓(xùn)實(shí)習(xí)中心負(fù)責(zé)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)。中興通訊學(xué)院西安培訓(xùn)實(shí)習(xí)中心擁有較先進(jìn)的通信設(shè)備試驗(yàn)機(jī)房，如無線類的3G，GSM，CDMA，WLAN等。培訓(xùn)過程按照企業(yè)要求開展，可以有效保證實(shí)踐環(huán)節(jié)質(zhì)量。

在課堂教學(xué)中，合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，將部分先學(xué)課程中介紹過知識點(diǎn)讓學(xué)生自主進(jìn)行復(fù)習(xí)，教師講授移動通信關(guān)鍵技術(shù)和知識點(diǎn)。將《通信原理》和《信息論與編碼》課程已經(jīng)學(xué)習(xí)過調(diào)制解調(diào)算法原理和糾錯編碼技術(shù)以作業(yè)形式布置給學(xué)生，讓學(xué)生自主進(jìn)行復(fù)習(xí)，對相關(guān)算法進(jìn)行仿真，包括調(diào)制解調(diào)原理概述、數(shù)字頻率調(diào)制、數(shù)字相位調(diào)制、噪聲與干擾、糾錯編碼技術(shù)等。學(xué)生以作業(yè)形式匯報(bào)學(xué)習(xí)結(jié)果，保證學(xué)生對移動通信基礎(chǔ)算法的掌握。教師在課堂教學(xué)中講授移動信道傳播特性、陸地移動信道的傳輸損耗；移動信道傳播模型、組網(wǎng)技術(shù)、多址技術(shù)、區(qū)域覆蓋和信道配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、信令、越區(qū)切換和位置管理、GSM系統(tǒng)的無線接口、控制與管理、GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)等內(nèi)容。同時，補(bǔ)充介紹4G通信核心技術(shù)，包括正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)，智能天線技術(shù)思想，多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)，基于IP的核心網(wǎng)技術(shù)，拓展介紹5G通信技術(shù)發(fā)展趨勢。上述內(nèi)容的學(xué)習(xí)保證學(xué)生對移動通信系統(tǒng)基礎(chǔ)框架具有較為扎實(shí)的掌握。

在中興通訊學(xué)院西安培訓(xùn)中心實(shí)習(xí)中，重點(diǎn)突出移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)搭建、配置和管理。實(shí)習(xí)內(nèi)容包括學(xué)生實(shí)踐操作GSM網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評估和雙頻優(yōu)化，無線參數(shù)設(shè)置與調(diào)整、GSM網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，路測軟件和工具的使用，分析討論無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)際案例等。以LTE基本原理及關(guān)鍵技術(shù)為背景，學(xué)生自動進(jìn)行頻分雙工（FDD）的基站硬件配置，時分雙工（TDD）基站硬件配置和網(wǎng)管配置操作（FDD和TDD）。上述實(shí)習(xí)內(nèi)容和移動通信課堂教學(xué)內(nèi)容充分結(jié)合，互為補(bǔ)充。在強(qiáng)調(diào)移動通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)原理的同時，也增強(qiáng)了學(xué)生對最新移動通信技術(shù)的認(rèn)識和了解。在實(shí)習(xí)過程中，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主動手能力，以考試和答辯相結(jié)合的形式對實(shí)習(xí)效果進(jìn)行考核。

三、結(jié)束語

移動通信是電子信息專業(yè)面向未來通信技術(shù)發(fā)展需求的必要課程。通過校企合作的模式，優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容，減少課堂教學(xué)與商用技術(shù)發(fā)展的差距。借助面向應(yīng)用的實(shí)踐培訓(xùn)，增強(qiáng)學(xué)生在移動通信技術(shù)實(shí)際操作能力，可以較好地提升移動通信課程教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生后續(xù)就業(yè)和深造提供有力保障。

參考文獻(xiàn)

[1]顧朝志，李世寶，盧曉軒，"《移動通信》研究性課程教學(xué)改革實(shí)踐探索"[J]，教育教學(xué)論壇，2014：53-54.

[2]啜鋼，王文博，齊兆群，孫卓，"移動通信精品課程教學(xué)改革實(shí)踐與探討，"[J]，北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2009（11），85-90.

[3]喻婷，余曉玫，"應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)移動通信課程教學(xué)改革探討，"[J]，科技視界，2017：173-173，.

[4]莊陵，曹建玲，李強(qiáng)，"新移動通信技術(shù)背景下的信號處理課程群教學(xué)改革與探索，"[J]，課程教育研究，2016：236.

[5]張璘，林峰，"4G背景下《移動通信原理》課程對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的幾點(diǎn)思考，"[J]，中國新通信，2016（18）105-106.

作者簡介：趙繼政（1982-），男，工學(xué)博士，主要從事移動通信、信號處理教學(xué)研究工作。endprint