天津天狮学院信息与自动化学院 乔延华 赵 琳
《移动通信》课程教学探索
天津天狮学院信息与自动化学院 乔延华 赵 琳
本文根据《移动通信》课程理论性、工程性和实践性强的特点,以如何培养学生的学习兴趣、如何培养适合通信方向的应用型本科人才为导向,从理论和实践两个角度对《移动通信》课程的教学进行深入探索。在理论上,本文关注课程衔接、课程内容与教材的与时俱进、教学过程的完善,在实践课方面针对校内实验和校外实训进行探索,力求提高学生的实践能力,提出一些教学方法,以此激发学生的学习兴趣,提高教学效果,培养顺应时代发展的通信人才。
移动通信 探索 发展
随着移动互联网技术的相继商用,移动通信日益成为人们日常工作和生活中必不可少的技术。《移动通信》课程对本科学生(特别是应用型本科学生)的学习显得很重要。“移动通信”课程是通信工程专业的一门专业课,可以作为电信类专业的选修课程。它以现代移动通信系统为背景,主要讲述蜂窝移动通信的基本概念和典型移动通信系统的基本原理以及移动通信中的关键技术。通过本课程的学习,学生能够掌握移动通信系统的基本工作原理、移动通信系统及发展的最新技术、未来移动通信系统的发展趋势。《移动通信》的内容多、发展速度快、通信原理具有复杂性,实用性很强。学生首次接触到这门课程,它的这些特点使学生在学习过程中会产生一定的困难,会使一些学生失去学习这门课程的兴趣。如何才能引起学生学习这门课程的兴趣,使学生最终掌握移动通信的实际应用技术,是教师教学的关键所在。笔者一直致力于我院的《移动通信》课程教学工作,在教学过程中不断研究和探索如何引起学生学习这门课程的兴趣,采取什么样的方式以提高该课程的教学质量,怎样才能让学生毕业后能迅速适应社会。经过这些年的探索和总结,笔者对该课程的教学经验分享如下。
1.课程衔接。《移动通信》课程的专业性很强,学生要有扎实的理论基础,这就要求学生学好一系列的基础课程,如高等数学、线性代数、信号与系统、现代通信原理、高频电子技术等。“移动通信”课程需要这些基础课为支撑,它进一步学习更深一步的专业课程奠定基础。
2.课程内容与教材。移动通信飞速发展、广泛应用,传统的移动通信课程基本上主要讨论某种系统的组成或者某种技术的原理,涉及的实际应用知识少,与商用知识相差甚远,繁琐枯燥的理论知识和推导过程使应用型本科学生学习困难,缺乏热情。该课程的教学内容应做到与时俱进,课程内容应紧密围绕“应用需求,适应时代,学以致用”为导向,随着3G、4G的商用,应对教学内容进行必要的筛选、补充、更新和重组。例如,一些中国客户仍然使用GSM系统,有些3G系统是在GSM系统的基础上演变过来的,所有的3G和4G系统中都用到CDMA技术。所以GSM系统以及窄带CDMA系统仍然是学习移动通信的基础,必须重视。3G和4G目前是移动通信建设与发展的重点,对于三种3G标准(WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000)和LTE的相关技术知识应该及时补充到教学内容中。此外,学校还可以根据移动通信相关工作岗位的需求补充学习的内容。例如,基站维护岗位需要的知识有:移动基站的电源、传输设备的维护、3G无线接入网络的基本原理认知、RNC配置、Node-B的配置以及网络故障定位和排除等。课程的内容应以理论为基础,以需求为导向,尽量使学生能胜任通信设备生产安装和调试、基站设计与施工、运行和维护,移动网络检测与优化等工作,这样能体现应用型本科人才的特点。
为配合教学内容,学校选用的教材和参考书应具有先进性和时代性,使其既能反映该学科领域最基本、最核心的知识,又能反映该学科最新的进展和动态。目前,移动通信教材的建设远远跟不上移动通信技术的发展速度,很少有教材能包括所有的现有典型移动通信系统。所以,如果学校选择了一本比较好的教材,一定需要很多教辅材料对内容进行补充。有必要时,学校可以对教材进行开发和建设,使教材适合于应用型本科的需要,如可以开发项目式教材,将教材和设备结合使用效果更好。
3.课程教学过程。教师作为教学过程的主要负责人,对整个教学效果起着关键作用。课堂的教学过程安排是否科学合理将直接影响学生的学习质量。笔者经过多年教学,总结了一些可以提高教学效果的措施。
(1)教师培训。对课程内容的补充,需要教师能掌握实时的移动通信知识。这就涉及教师的培训工作。教师应始终坚持多阅读、多收集与移动通信相关的各种文献资料,定期到移动通信前沿机构进修,学习通信前沿知识,这样才能在课堂教学过程中介绍学科前沿,吸引学生的学习兴趣,拓展自己的视野。
(2)认真备课。教师必须认真备课,组织好课程内容,突出课程教学内容的系统性及完整性,保证课程内容的连贯性。首先,教师必须帮助学生建立移动通信系统总体轮廓。然后,教师介绍各个分部分的内容。整个教案的内容组织需要侧重引导学生探讨各种知识的内容联系和技术的引入背景,注重知识的理解,而并非简单的死记硬背。基于这样一条明确主线,学生的学习更具方向性和目的性,学习效率会明显提高。
(3)兴趣课堂。课堂教学是教学过程的重要环节,课堂的组织是否科学会直接影响学生学习的质量和效果。教师要充分利用课堂时间,保证教学效果。教师应做到如下几点:
上课前,教师应提前10分钟进入教室,与学生进行课前交流。教师要平易近人,与学生交朋友,诚心与学生交流,可以给学生讲授一些职业规划、帮助他们解决成长过程中的烦忧之事,让学生觉得教师有亲切感。友情式的教育对课堂教学非常有帮助,能收到良好的教学效果。课堂中,教师可以采取启发式的教学方法,将课前准备的问题在适当时候提出,引起学生的思考,鼓励学生回答问题,鼓励学生提出问题。教师可以依据学生的反馈信息与学生进行探讨,不要直接给出答案,在互相探讨的过程中引发学生学习的兴趣。此外,教师要合理计划教学进度,要让学生打好基础。教师对移动通信的基础知识要细讲慢讲,使学生有足够的时间理解基本概念及移动通信中基本技术。学生的基础扎实后,教师讲解典型的移动通信系统时,应适当加快授课速度,以完成授课计划。完成高质量教学的,还需要教师灵活运用多媒体教学平台。教师可以配合使用形象直观的多媒体课件辅助授课,可以在网络教学平台上发布课件、作业、习题等资料,可以进行辅导答疑,与学生在网上交流,充分调动学生的积极性和创造性。下课后,教师要让学生对每节课的重点内容进行回顾和理解,要求学生对每一章做一定的习题,巩固知识,鼓励学生课后多阅读一些移动通信的相关材料,扩大知识面。
《移动通信》课程的综合性和实践性很强。社会需求基础扎实、动手实践能力强的人才。所以,学校光凭理论课的讲授远远不够,实践教学环节必须受到重视。它对提高学生的创新能力和综合素质有着不可替代的作用。
1.校内实验。《移动通信》课程的校内实验环节目前还停留在原理验证性实验上,用到的实验设备主要是实验箱和计算机。在实验箱中给定输入就会产生固定输出,学生只是验证输出的结果正确与否,但是对实验箱的内部原理知之甚少。
为了解移动通信的过程,教师可以选择利用计算机进行软件仿真实验,如Matlab、Simulink或SystemView等,但这些始终只能停留在仿真阶段,距离实际应用还有一段距离。所以,笔者认为教师应该从以下几点对校内实验环节进行改进:
(1)在实验经费允许的情况下,学校可以购置一些移动通信商用设备,在学校内部设置并搭建一个真实的、独立的、小规模的移动网络实验室。这样学生可以接触实际的通信系统和设备,可以进行网络配置等方面的实训操作。
(2)学校可以建立手机维修实验室,增加实际应用操作实验,如增加手机维修实验,包括手机进水处理、手机摔伤处理、手机软件故障处理等。
(3)开放手机维修实验室,尤其在双休日、节假日对学生及教师开放。手机实验室里,学生可以练习焊接、手机测试、用软件仪进行免拆机、修理手机等。
2.校外实训。校内的实验室条件有限,特别是经费投入方面。通信网络的发展速度难以想象,通信电子设备的更新换代更为迅速。所以,校内实验室的设备更新速度不可能跟上社会发展。学生在学校里的实训不能够跟上时代的脚步。
为使学生在实践环节上跟上时代的发展,为给学生创造更多接触实际设备和先进技术的机会,学校可以组织学生到各种通信设备和通信运营公司进行实习。例如,学生天津移动、天津联通、天津广电公司、天津电信、华为、中兴以及其下属子公司等地实习,以此使学生见到很多实际通信设备,学到课本上没有的知识。学生与实际接轨,可以使其利用示波器、频谱分析仪、万用表等测量仪器对通信设备及网络进行测量分析,解决课堂上产生的理论疑难问题。
《移动通信》课程的工程性和实践性很强,所以学校必须使学生掌握大量的理论知识和实践技能,才能使学生毕业后可以很快地适应社会。对该课程的教学,学校要根据实际需求,在理论教学方面使用上述方法吸引学生的学习兴趣,在理论学习的基础上,使学生通过理论与实践相结合、通过实验的数据波形验证理论的正确性。此外,一定量的实习工作对学生来说很有必要。这样才能使移动通信中抽象的理论知识变得实际,容易让学生理解和接触,逐步激发学生的兴趣和能力。通过以上教学探索,笔者相信学校会在《移动通信》课程的教学与实践中取得显著成效,提高学生分析问题和解决问题的能力,使学生将来受到用人单位的好评,提高学校的知名度,逐步将“移动通信”课程建设成精品课程。
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ISSN2095-6711/Z01-2016-10-0199