仿真软件在“5G 基站建设与维护”课程中的应用研究

张 爽，马亦男

（江苏省南京工程高等职业学校，江苏 南京 211135）

0 引言

随着5G 时代大幕的逐步展开,5G 产业的迅猛发展带来了巨大的产业链机遇。 由于5G 的技术特性,高密度的基站建设成为必然,促使5G 通信网络的工程建设量持续增长,对基站建设及维护人才的需求也呈几何级增长。 面对产业需求,许多中高等职业院校加大了通信专业方面的技能人才培养,开设了相关的专业课程。 “5G 基站建设与维护”就是中高等职业院校在通信专业开设较多的专业课程之一。

1 “5G 基站建设与维护”课程的性质与特点

随着5G 时代的到来,5G 等新型信息化基础性设施建设步伐加快,技术性建设人才的需求量不断加大,初中级应用型人才尤为短缺。 为了适应基站建设与维护人才的需求,职业院校开设“5G 基站建设与维护”课程,旨在培养适应安装第一线的初中级应用型人才。课程内容依据5G 基站建设与维护工作中相关职业岗位的能力要求进行设置,通过建设、维护等方面的技术实践操作,培养学生在5G 基站建设、验收、测试、开通、维护、故障处理等方面的实际应用能力,同时注重理论与实际项目的结合,帮助学生储备5G 技术理论知识,为未来的职业发展打下坚实的基础。

2 “5G 基站建设与维护”课程教学过程中存在的问题

2.1 专业建设中实训设备缺乏

“5G 基站建设与维护”是实践性较强的课程,课程教学中理论教学和实践教学密不可分,相互补充,相互加强。 实践教学一方面能加深学生对理论知识的理解,另一方面也能为学生的实践创新积累经验。 因此,课程的实训条件建设对教学体系的完备、教学效果和教学质量有着重要影响。 但一些学校由于资金、环境等因素的限制,无力购买仪器装备,导致实训条件滞后。

2.2 课程教学中过于偏向理论

“5G 基站建设与维护”课程主要是培养安装维护第一线的技术工人,对学生的实践操作能力要求较高。对于中职学生而言,5G 基站的理论知识是枯燥且难以理解的。 但是目前,由于实训设备缺乏,很多中职学校通信技术专业的教学常常侧重于理论讲授,教学效果很不理想,学生发展也陷入异常困难的境地。 因此,授课过程中理论教学的深度应以“够用”为原则,教学中理论和实践相辅相成,以锻炼学生操作能力为主要目的,降低理论知识的学习门槛,让学生通过实践,加深对理论知识的理解。

2.3 实操训练时间得不到充分保证

在实训设备较为充足的学校里,学校实训室的开放会受到时间、空间和实训材料等各种因素的限制,无法做到无限制地对学生开放,并不能满足学生自主学习的需要。 这种情况必然会打击学生的学习热情,影响学生实践能力的提升［2］。

3 仿真软件在“5G 基站建设与维护”课程教学中的应用

5G 仿真实训平台是专为“5G 基站建设与维护”课程教学、实训和考核而开发的互动型仿真软件,其最大特色是以实际工程的工作过程为依据,将5G 基站从选址勘察、业务开通到成果验证,每个工作步骤都可在仿真系统中一一实现。 仿真中每一步的过程详尽,画面清晰直观。 教师在授课中,可以按照现阶段的授课内容,布置任务,也可以在从基站安装到开通的所有教学环节完成后,布置一个完整的任务,根据重难点,设置每个步骤的分数占比,让学生按照所学知识进行练习。学生通过仿真基站是否能成功运行,判断操作过程是否规范,进行自查,并改正。 任务完成提交后,教师可按照分数配比,通过仿真系统及时打分。 仿真软件的特点在解决“5G 基站建设与维护”课程教学中存在的问题方面具有特殊优势,且符合课程的教学内容、教学目标以及中职学校学生身心发展的特点。 基于此,文章结合现代教育理念和学习理论,对5G 仿真软件在专业课程教学中的应用提出以下建议。

3.1 积极创设学习情境，激发学生学习兴趣

针对中职学生基础知识普遍较弱、5G 基站理论知识学习过程枯燥乏味、学生易产生厌学情绪、教学效果不理想等情况。 在教学过程中,教师可以利用仿真平台符合5G 基站建设维护的真实工作过程、场景,具有实物特征等特点,创设教学情境。 通过仿真掌握基站的组成和各部件的特点,指导学生熟悉基站建设与维护的操作步骤,通过感性认识加深对理论知识的理解,用理论指导仿真实践,用仿真实践巩固和升华理论知识。 利用灵活、互动的教学过程,形成良好的学习氛围,激发学生的学习兴趣,提升学生学习的主动性。

3.2 利用软件低成本、高便利的特性，弥补实训设备缺乏的不足

先进的5G 基站设备价格昂贵,更新换代较快。 在教学过程中引入仿真软件,可大大减少学生对实训设备的依赖,一定程度上弥补学校实训条件建设投入不足而带来的遗憾。 并且,仿真软件可直接在电脑上进行5G 基站的安装维护模拟操作,能够保证每一位学生都可有一台电脑进行独立的演练,与传统分组实训的学习形式相比,一人一机的学习模式使每个学生的实践操作时间得到了充分的保障,大大提高了学习效率。

3.3 提供自由、开放的仿真环境

仿真软件为师生提供了自由开放的仿真环境。 在教学中,教师可以根据课堂实训内容,灵活布置仿真任务,也可以根据教学的重难点,着重设置仿真环节。 在仿真演练过程中,教师通过系统平台查看每位学生不同部分的得分情况,以了解学生技能的掌握状况,及时调整教学策略和内容,确保教学效果。 学生不仅可以在课堂上进行仿真实操,课后也可以根据自身的学习情况进行自主练习,不受时间、空间和实训器材的限制。 通过仿真实训不断提升学生的实践操作能力［3］。

4 5G 实训仿真平台的不足及发展思路

“5G 基站建设与维护”课程工程性较强,学生利用仿真平台可以熟悉维护流程和步骤。 如果学生在学习过程中无法进行实际实训场地的亲身感知,则对安装细节和注意事项也无法掌握,不利于培养学生的安全意识。 在仿真软件中,虽然系统会对学生的不规范操作进行扣分,但有时并不能引起部分学生在实际操作过程中对规范的重视。 另外,仿真操作过程过于程序化,安装现场情况复杂多变,程序化的仿真不能培养学生的现场应变能力。

虚拟仿真教学可以作为实物实践教学的有益补充,但不能完全替代实物实践教学。 衡量职业学校教育质量的核心指标之一就是实训基地建设,实践教学体系建设更是职业教育的重中之重,学校还是应该加大实训建设的资金投入。 教学中应当将理论、实践和虚拟三者相结合,三部分应当各有侧重,理论教学过程中,教师应当让学生掌握5G 的基础理论知识,为后面的实践和虚拟打下基础；虚拟过程中,教师应当让学生了解安装的流程,掌握安装的步骤；实践过程中,教师讲解安全责任和安全操作流程,培养学生的安全规范意识,并且锻炼学生现场的应变能力。 课程最后的评价应当将各部分的考核成绩都考虑进去,制定相应的考核标准,进行综合评价。

5 结语

5G 技术是未来通信行业的发展方向。 未来5G 基站建设需要大量的技术工人,中高职院校担任着人才培养的任务,如何实现学校教育与用人需求快速有效地衔接,成为中高职学校与通信行业共同面临的问题。教育工作者在教学过程中应当处理好理论、实践和虚拟三者的关系,探索出一条适应中高职通信技术专业的教学模式。