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《移动通信技术》课程教学探索

2014-09-18彭万权,伍小兵

教育教学论坛 2014年37期
关键词:移动通信技术仿真实验移动通信

彭万权,伍小兵

摘要:本文结合高职院校的生源现状、培养目标以及课程特点,通过列举一些具体实例,对《移动通信技术》课程在理论和实践环节中的一些教学方法、教学技巧和教学手段进行了分析、论述和探讨,以获得好的教学效果。

关键词:移动通信;教学方法;仿真实验

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)37-0220-02

一、引言

《移动通信技术》[1]是电子信息类专业开设的一门重要专业课程,主要讨论了移动通信的基本原理、关键技术、典型系统以及发展趋势,学习该课程需以《信号与系统》和《通信原理》等相关课程为基础,具有较强的综合性,在学生基础差、学时有限的情况下,给教学带来困难。本文着眼于如何搞好该课程的课堂教学,结合学生实际情况,通过列举大量的实例,从理论和实践环节两方面对各种教学手段、技巧和方法进行了深入的分析和探讨。

二、理论教学探索

1.培养学习兴趣。与其他专业基础课相比,《移动通信技术》具有概念空洞、晦涩难懂、综合性强、学习难度大等特点。为了达到好的教学效果,应在第一堂课中,通过如下几点培养学生的学习兴趣和学习动力:首先要强调该课程的重要性和目的性,让学生知道该课程作为电子信息类专业的核心课、饭碗课,在以后工作中的重要性,即便今后不从事相关行业,作为现代社会的一员,了解移动通信的相关知识也是有所裨益的;其次,可通过列举展示该领域的一些前沿技术研究成果,结合生活中的实际例子,描绘各种未来移动通信的美好蓝图,以此激发和培养学生的学习兴趣和热情;再次,遴选国内外优秀教材[2]、科普读物[3]等参考书,告诉学生一些学习方法和技巧,强调预习、复习以及做好笔记的重要性,排除学生的畏难情绪;最后,对本课程的框架,重难点分布以及教学设计和安排作一个恰当的勾画,让学生在后面的学习过程中做到应付自如。

2.把握重点难点。移动通信这门课程点多面广、头绪繁多,课程内容的更新速度极快,在教学过程中要善于把握各个章节的重点和难点,做到心中有数。在课时有限的情况下,宁愿舍弃其中一部分内容,也要用充足的学时对重难点问题进行深入浅出的讲述,必要时可大胆展开,把相应内容讲活、讲透。例如,CDMA系统的大多数特点都与背景噪声这一概念密切相关,因此我们应结合扩频技术的相关知识,对背景噪声这一概念进行重点讲解,让学生深刻理解其含义,如此,在讲解CDMA系统若干特点的时候便会起到事半功倍的效果。再如,随着时间的推移,很多教材陆续增设了第三代移动通信系统的内容,但是我们仍然会一如既往地视GSM蜂窝系统为教材的重中之重,这是因为GSM蜂窝系统还将在相当一段时间内占据市场的主流地位,更重要的是,第三代移动通信系统本身是由第二代移动通信系统演变而来的,GSM蜂窝系统作为基础中的基础,掌握了其知识要点,通过举一反三,可以更加容易地学习第三代移动通信系统。

3.渗入互动式教学。移动通信这门课程本身较为枯燥,学生在学习过程中很容易分散注意力。基于此,我们在讲授过程中要尽量多设置思考点,适当设置讨论点,以获取教师与学生之间的有效互动,在探索中吸收知识效果总是好的。多年的教学实践,本课程积累了相当数量的思考点和讨论点清单,将其嵌入到教学过程,的确可有效提高学生的注意力,活跃学生思维。例如,区域覆盖这一节中,在讲解带状网的时候,我们设置了“为什么铁路使用有向天线,河道使用全向天线”这一思考点,学生的第一反应是:铁路的地形比河道窄,使用有向天线可避免功率浪费。紧接着我们会提出第二个问题:使用更小的全向天线也可避免功率浪费,为什么不这样做?学生思考后得出结论是:那样的话会使用更多的基站,提高了网络建设成本,增加了网络管理负担。如此学生就会明白,河道使用有向天线的根本作用是:可有效解决功率浪费和网络开销这对矛盾。这种互动式教学,除了让学生更透切地掌握相关知识,更重要的是培养了学生的自信心、思维能力、表达能力、协作能力和解决问题的能力。

4.强化多样化教学。如果仅仅是通过对教材的复述来进行灌输式教学,会显得枯燥乏味,晦涩难懂,势必会打击学生的学习积极性,多种教学手段的结合可以使课堂教学更为生动,富有立体感,效果也更为显著。首先可在多媒体课件的制作上狠下功夫,尽量多制作动画图片,比如越区切换的基本流程具有很强的过程性,使用动画演示可很大程度上降低学生的理解难度,起到事半功倍的效果;其次,必要时可适当结合Matlab[4]、Multisim[5]等专业仿真软件进行教学,比如,可使用仿真软件让学生观察CDMA系统中经常使用到的伪随机码以及逻辑信道中各个节点的实时波形,加深对相应知识点的认识和了解,同时也扩展了学生的视野;再次,移动通信本身与现实生活密切相关,在教学过程中,适当播放一些与移动通信相关的会议、博览、新闻以及讲座等视频材料,对提高学生的学习兴趣、开阔学生的视野、增加学生的知识面是很有帮助的;最后,由于高职教学资源匮乏,本课程自编了大量的习题,供学生课外练习,以进一步巩固和梳理各章节要点,扫除知识盲区。

三、实践教学探索

《移动通信技术》具有很强的实践性,须辅以相当数量的实践学时方能取得好的教学效果,主要围绕实验箱实验、仿真实验、校外实训三条主线展开。与《电子技术》等专业基础课相比,《移动通信技术》的实验箱更复杂,更接近实际,但建设成本也更高。实验箱主要包括移动终端、移动基站、移动交換机。移动终端既可完成基本的原理性实验,也可以自成系统完成GSM和CDMA手机的通话与测试实验,还可以和移动基站、移动交换机配合构成一个完整的移动通信系统,完成各种系统级实验。鉴于高职学生很容易出现不愿意动脑筋分析和解决问题的现象,我们对各个实验进行任务分解,引导学生边做边思考,以获得好的效果。实验箱是模块化的,无法深入了解移动通信系统的物理层,不能进行电路设计,可借助Simulink或Multisim等专业软件弥补这一缺陷。实践证明,对于要求更高、能力更强的学生来说这种形式的实验课是很受欢迎的。校外实训针对城市建筑、郊区野外以及校外工学结合实训基地的移动通信系统工程设施设备进行观摩考察。比如各个运营商的线路工程、管道工程、设备工程、铁搭建设工程、天馈线工程以及电源设备工程等。通过野外考察,教师结合实际情况,讲解不同运营商的设施设备的功能、作用、施工要点、维护方法,进一步提高了学生的学习兴趣,巩固了已学知识、开拓了学生视野。

四、结语

本文针对移动通信技术的课程特点,通过列举各种实例,展开理论教学和实践环节的教学方法、技巧和手段的讨论。另外,要想取得好的教学效果,需要教师不断提高自身的专业能力,加强自身的人格修养,以创新和批判的精神总结、积累教学经验,研究和改进教学技巧、教学方法和教学手段。同时,作为教师不但言谈举止要为人师表,还应该处理好师生关系,课堂上是授业解惑的严师,课后是可以谈心的好朋友,对学生进行鼓励或批评时应注意掌握时机和方式方法,提高自己的亲和力,因为受人喜欢和尊重的老师上课本身就是学生的学习动力所在。

参考文献:

[1]刘立康,孙龙杰.移动通信技术与终端[M].北京:电子工业出版社,2011.

[2]曾航,刘羽,陶旭骏.移动的帝国:日本移动互联网兴衰启示录[M].杭州:浙江大学出版社,2014.

[3]丁奇,阳桢.人大话移动通信[M].北京:人民邮电出版社,2011.

[4]邵佳,董辰辉.MATLAB/Simulink通信系统建模仿真实例精讲[M].北京:电子工业出版社,2009.

[5]赵春华,张学军.multisim9电子技术基础仿真实验[M].北京:机械工业出版社,2012.

基金项目:重庆市高等教育教学改革研究项目“基于新形式下工程过程电子专业人才培养方案设计研究”的阶段性研究成果(133238)。

作者简介:彭万权(1974-),男,硕士,重庆工程职业技术学院电气工程学院教师,副教授,研究方向:纠错编码的算法研究及教学改革研究;伍小兵(1968-),男,硕士,重庆工程职业技术学院电气工程学院院长,教授,工程师,研究方向:电工理论与新技术及教学改革研究。

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