多层多模开放的“移动通信系统”实践教学平台

2013-07-05李少谦程郁凡熊文汇

电气电子教学学报 2013年1期

李少谦，雷霞，程郁凡，熊文汇

(电子科技大学通信抗干扰技术国家重点实验室，四川成都610054)

0 引言

目前，我国传统的“移动通信系统”课程实验教学模式与前沿科研存在着脱节现象。近年来，虽然部分高校对“移动通信系统”的实践教学进行了改进，通过引进部分现役通信系统的典型设备，在一定程度上缓解了实践和工程脱节的问题。但受设备本身可重构性差的限制，依然无法满足学生参与实践动手的要求，较难达到对学生独立和有所创新的培养高度［1-3］。

而且，传统的“移动通信系统”实践教学虽然较好地满足了对大部分学生基础能力的培养，但缺乏给优秀人才提供更多施展才华的机会［4-6］。

针对上述问题，我校“移动通信系统”课程组在实验教学模式上提出了改革，充分利用通信抗干扰技术国家重点实验室的科研实力，补充了具备模块化和可重构化的半实物移动通信系统的验证平台，以提供内场和外场的系统级实验演示和验证场景。

课程组经过近五年的实践，在多层、多模和开放式实践教学的建设和无缝、平滑和复合式人才培养方面取得了一系列成果。

本课程组避免对学生实施单一的实践和考核模式，建立了如图1所示的多层实践教学体系。以便在引导高年级学生分流的同时，实现多层次和多模式目标培养。

图1 “移动通信系统”实践教学体系示意图

1 多层次实践教学体系

(1)第一层:基础知识类实验。这类实验主要体现面的特点，利用典型移动通信系统实验强化学生对移动通信系统基础能力的掌握;

(2)第二层:系统实物认知类实验。这类实验主要体现工程的特点，让学生对抽象的移动通信系统建立具体的形象，加快本科毕业学生向工程师转型的过渡;

(3)第三层:实战创新类实验。这类实验主要体现科研的特点，将实验设计与科研紧密接轨，培养学生掌握科研的基本手段，加快本科毕业学生向研究生转型的过渡。

2 多模式实践教学体系

“移动通信系统”课程实验要求学生积累一定的专业理论知识和实践知识后，寻找到自主实验的途径。因此，课程组在教学模式中，采用了多模的实践教学方式。

(1)指定命题的实验模式。应由具备丰富科研教学经验的教师设计一系列实验主题，涵盖移动通信系统的主体知识结构和体系。教师带领学生进行实验时，让他们理解实验现象所体现的物理本质和相关的知识要点。

(2)自主命题的实验模式。学生应根据自己对移动通信技术的理解，发现和解决问题并在实验中进行验证。在这类实验过程中，实验指导教师应全程跟踪，采取讨论的形式启发学生自己查阅和整理文献、资料，进行实验的设计和论证。

3 移动通信实践教学平台的构筑

课程组借鉴国内外知名高校的相关实验室架构经验，构建了立体多层次的国内一流高水平移动通信实验平台。该平台主要包括:

(1)基础实验室，主要承担移动通信系统基础知识的计算机模拟仿真性实验;重在强化学生的基础知识和能力;

(2)实物认知实验室，该实验室引进了多套现役第2 代移动通信系统基站子系统，用于为学生分解复杂的移动通信系统构架，帮助其建立实际工程系统的具体概念;

(3)多功能系统级设计与实验平台，主要用于在实验室内进行在线/离线的系统设计和功能验证，能进行多功能移动通信模块级实验、系统级实验、网络级仿真和移动通信系统关键技术与专用集成电路设计，其系统组成如图2所示。该平台还可以借助半实物仿真设备，利用车载移动平台和固定通信平台，外场测试移动通信系统性能。

图2 移动通信多功能系统级设计与实验平台

4 开放式复合型人才培养

(1)开放式课题的复合式培养

课程组教师将科研中部分独立知识点形成开放式的课题向学生公布，允许他们自主进行研究。学生还可以直接参加合作项目的科研中获得科研能力和科研管理等方面的培养。

在缓控释肥料选择方面该试验所选择的是永笑脲甲醛缓控释肥料，其整体养分超过50%，其中氮、磷、钾肥三者的成分比例为22%、8%和17%，单价为5元/kg。另外还加入了总养分为52%的“稻坚强”控释掺混肥料，其中氮、磷、钾肥三者的成分比例为26%、11%和16%。另外该试验中还用到了“好乐耕”有机缓控释水稻专用肥、“六国网”复合缓释控掺混肥、袁氏专用缓释控掺混肥以及本试验中的主要试验对象————单季常规晚稻品种秀水134[6]。

(2)国际化教师队伍培养模式

课程组派出教师和学生到香港、欧洲和美国等高校听取教师的授课，和海外高校学生进行交流;邀请海外著名教授到学校授课、开设讲座及开设新课程等。这些措施不仅提高了教师队伍的素质，而且开拓了学生的知识视野，对学生的全面发展起到了重要作用。