“数字移动通信原理”课程教学模式探索

姜 宏,莫秀玲,康 健,孙晓颖

(吉林大学通信工程学院,吉林长春 130012)

“数字移动通信原理”课程是我院面向通信工程专业本科生开设的一门重要的专业必修课,同时也作为光信息科学与技术、电子信息专业本科生的选修课,教学内容主要讲授数字移动通信的基本原理、关键技术及主要应用系统等[1,2]。

我院在“数字移动通信原理”课程的教学建设中,从教学内容设置、授课方法、考试方法和教材建设等方面进行了理论课教学改革,而且,用实验教学对理论教学进行深化与补充,组建了移动通信原理实验室开设配套实验。

1 理论课的教学模式改革

1)修订移动通信原理教学大纲,更新授课内容

我们重点针对GSM/GPRS、IS-95CDMA 、WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA等3G移动通信系统,以及MIMO和OFDM等4G移动通信关键技术的知识点进行授课。突出了当今移动通信的数字化、宽带化和个人化特点,增加了室内路径传播损耗预测、空时信道模型、发送分集与空时编码、自适应调制和多载波调制、智能天线、多用户系统和移动自组织网络等新内容,以跟踪移动通信的迅速发展。依据上述内容,修订了原移动通信原理本科教学大纲,形成新版的《数字移动通信原理教学大纲》,同时,大纲中增设了课内实验,作为理论教学的深化和补充。

2)采用多媒体与传统板书相结合及双语教学

我们在教学中采用了多媒体教学和传统板书教学相结合的方式,合理安排教学进度[3]。例如,针对第一章概述,采用多媒体教学进行直观、全面地介绍,使学生对当前移动通信的发展概况与趋势有了充分的了解。针对部分理论性强的章节,例如电波传播预测和无线参数设计,适宜采用多媒体教学和传统教学并用的讲授方法,给出例题讲授求解过程,使学生有认知、理解和知识转化的时间和过程,收到不错的效果。

我们还进行了双语教学模式的探索,选用国外教材[4],制作了英文幻灯片讲义,教学环节采用英汉并用,使学生掌握了很多新涌现的移动通信英文专业词汇。实践证明,双语教学对学生毕业设计期间查阅及翻译外文文献资料也起到很大帮助。

3)编制适合移动通信专业特点的PPT课件

我们查阅和整理了国内外文献资料,吸取移动通信有关参考书内容的精华,形成了既能把握移动通信最新发展状况,跟踪国际信息,又能与当前实际工程应用紧密联系的移动通信原理PPT讲义。

4)探索专业课的考试方法

在理论知识的考题内容上,我们建立了不断更新的“数字移动通信原理”课程试题库,组卷时综合考虑试题类型、难度和主客观形式的分布,考试后做试卷分析以总结经验。我们将作业、考勤、设计报告和实验等环节计入总成绩。主要措施如下:①尝试多种考试形式相结合的方法;②考试内容加强学生对知识理解的深度与广度;③考题与实际工程相联系,引导学生对移动通信专业的学习兴趣;④考题注重考核3G和4G移动通信的最新内容与关键技术。

2 实验课的教学开发和实验室建设

移动通信从某种意义上来说是一门实践学科[5,6],而前几年,学院的移动通信原理课程一直停留在理论教学阶段,缺乏相应的实践环节。我院于2006年组建了移动通信实验室,完成了数字移动通信原理课程实验教学开发和实验室建设,主要采用如下措施。

1)完善实验室软硬件环境。

实验室已购置移动通信原理实验箱20台、GSM移动通信实验系统2套,200MHz数字存储示波器20台、无绳电话和GSM手机若干部及射频训练系统1套,随后又购置频谱分析仪、矢量信号发生器及相关软件。目前正在搭建WCDMA和WLAN实验平台。

2)编写实验课程的教学大纲和实验讲义。

我们规范了实验学时和内容,制作了PPT实验讲义课件,在操作前通过投影仪为学生讲授实验原理和操作方法。

3)每学期开设实验若干项。

所开设的“数字移动通信原理”实验项目和具体内容如表1所示。作为课程的配套实验,它侧重原理的验证性,内容覆盖数字移动通信课程的主要知识点。

表1 “数字移动通信原理”课程开设的实验内容

4)完成实验环节设置,规范实验考核方式和内容、实验报告格式。

5)规范实验室管理模式。

我们对教师的实验课安排、实验设备使用规程和实验耗材采购等进行了规范管理。经过院系领导和授课教师的共同努力,数字移动通信实验课已面向通信工程专业本科生每学期350多人成功开设四年,取得良好的实践效果。

3 结语

历经四年多的教学模式研究与探索,学生在提出问题、分析和独立解决问题能力得到很大提高,适应3G时代的“数字移动通信原理”课程理论教学与实践教学相结合的教学模式。通过开设实验,学生巩固和加深了对所学移动通信专业知识的理解,跟踪了移动通信的发展动态,锻炼了动手实践能力,提高了学习积极性,拓展了视野。实践证明,新的教学模式探索与改革已取得初步成效。

[1] 啜钢.移动通信原理与系统[M].北京:北京邮电大学出版社,2005.

[2] 张玉艳,于翠波.数字移动通信系统[M],北京:人民邮电出版社,2009.

[3] 胡学龙,宋 鸣,李志军.“数字图像处理”多媒体双语教学的探索[J].南京:电气电子教学学报,2002,24(5):31-33.

[4] Andrea G oldsmith.Wireless Communications[M].Cambridge University Press,2005.

[5] 刘世钰.实验教学与学生创新能力之培养[J].太原:教育理论与实践,2008,28,ZK:6.