面向校企合作的移动通信课程教学改革

覃琴等

【摘 要】针对移动通信课程具有多学科背景、技术发展快速和实践性强的特点，从教学内容的选取、教学方法和手段的改革以及实践环节等方面进行了探索，特别强调了根据校企合作确定移动通信课程定位，以灵活多样的教学方法和手段提升学生的兴趣，以项目实训和现场实践强化学生的动手能力训练。

【关键词】移动通信 校企合作 兴趣引导

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）10C-0148-03

随着信息产业的飞速发展，移动通信领域的新技术层出不穷。3G和4G牌照的发放在几年间拉动上千亿元的投资规模。然而移动通信课程的现状并不能适应3G、4G时代的发展，表现在：现有移动通信课程的教材不能及时跟上技术发展的快节奏，导致学生掌握的知识相对滞后；移动通信教学学时明显不够，对3G、4G的关键技术只进行了泛泛的介绍，较少涉及应用环境和对象，和产业界的要求相去较远；移动通信实验大部分停留在验证实验的基础上，实验内容单一，对理论知识的掌握缺少支持力度。受实验设备的限制，综合应用型实验难以开设，导致学生所掌握的知识缺乏系统化、全局化。

着眼于市场需要大学培养什么样的通信人才，我们广泛开展调研，最后和深圳讯方通信公司、中国移动、中国电信、中国联通等校企合作单位共同确定通信工程专业定位，制订新版人才培养方案。由于调整了培养方案，有必要对现有移动通信课程体系和实验环节进行研究和探讨。

一、面向校企合作确定课程定位，精选教学内容

移动通信课程作为通信工程专业的主干专业课程，面临着课时和内容的矛盾：一方面课程内容需要加入大量新理论和新技术；另一方面由于培养方案中课程总学时有限，如何处理内容和课时的矛盾变得日益突出。

在人才培养方案制订中，我们通过调研其它同类高校、生产厂家以及三大运营商，确定了以移动通信和电信业务开发作为通信工程专业的两大方向，因此在新版人才培养方案中，移动通信课程的学时由32学时增加到48学时，而且是必修考试课、学位课。在学完移动通信课程之后，增设网络规划与优化课程，突出移动通信这个方向。

在教学内容的选取上，现有移动通信教材内容往往大而全，对重要知识点的论述不够深入。学生通过移动通信课程的学习，往往只能对移动通信系统有一些模糊的认识，分析问题和解决问题的能力得不到提高。因此，需要精心选取教学内容，既要保证知识点的连贯性，又要保证新技术的拓展性，体现课堂教学的精髓。课堂中教师讲解的重点着眼于移动通信基本理论和移动通信系统的基本原理，例如移动通信电波传播环境与信道映射、抗衰落和链路性能增强技术、蜂窝组网技术、移动通信中的调制解调技术、移动性管理等，授课时教师应对学生具体的知识基础和接受能力有一个正确的评估，根据学生的能力区分“精讲”和“简化讲解”的内容。

为了适应移动通信技术的飞速发展，从市场需求和移动通信产业链的角度出发，我们在总体课程内容的把握上突出两个重点。在移动通信原理方面突出CDMA技术基础和OFDM技术基础的教学。CDMA技术是2G和3G移动通信网络的关键技术，OFDM技术是B3G和4G移动通信网络的关键技术。在移动通信系统中突出信令部分内容的教学。移动通信系统上层部分信令内容十分丰富，可从中选取一些主要的信令比如呼叫接入、越区切换与漫游、呼叫结束等信令过程进行详细讲解，如图1，让学生了解实际的呼叫过程，切实加强学生对移动通信系统的理解。适当增加移动终端内容的介绍，比如手机的基本模块构成等内容，配合毕业实习时利用无线通信实验室的嵌入式手机平台进行实训。

图1 呼叫建立过程

二、探索灵活多样的教学方法和手段

（一）把握教与学的主体

教学过程中，我们坚持学生为主体，教师为主导，训练为主线。教师对本学科的理解和把握是引导学生学好本课程的关键之一。充分调动学生的主观能动性，提高学生的学习自觉性是教学改革的主要目标之一。

教师要在教学的重要环节中起主导作用，包括制订教学大纲、教学计划；课堂精讲、课下答疑（网络教学）；指导学生实验以及评判学生成果。学生在学习过程中的主体地位体现在教师的引导下，积极主动地学习。例如课下预习复习、完成作业、网络学习、论文撰写以及实验实训中作为主体进行学习。

（二）充分利用多种教学手段

移动通信课程通常在大三下或大四上才开设，学生正处于找工作、考研的关键时期，怎样让学生自主愉悦地参与到学习中来，充分调动学生的学习兴趣和积极性，是我们思考的主要问题。下面重点阐述移动通信教学方法和教学手段的探索。

为了最大限度地提高学生对本课程的学习兴趣，在课堂教学中，我们充分整合文字、图像、flash动画、视频等资源，利用多媒体教学方式，生动直观地呈现教学内容。例如在讲解多径信道的统计分析时，对瑞利分布、莱斯分布产生的环境条件可以用flash动画的形式来展现，让学生有直观的认识，如图2。又比如图3，讲解移动用户的登记和位置更新过程，可以借助flash动画，既生动又形象。另外，在教学过程中，通过播放从网上筛选的短片或者其他优秀教师的视频资源，加深学生对某些重要知识的理解，激发学生的学习兴趣，获得了很好的效果。

图2 瑞利分布的环境条件

图3 位置更新过程

在课堂教学过程中，根据教学内容设计适当的问题，留给学生思考。鼓励学生提问，根据学生的反馈信息和问题，与学生一起探讨，这种互动式的交流，既使课堂生动活泼，又可引导学生主动思考、拓展视野。

授课过程中，还经常采用类比的方法，利用日常生活中的例子来打比方，使学生更好地理解一些抽象复杂的问题。比如，在讲到频率选择性衰落和平坦衰落的判定时，将信道的相干带宽比拟为高速公路的车道宽度，将信号带宽比拟为汽车的宽度，只有当汽车的宽度小于车道的宽度，才发生平坦衰落。当汽车的宽度大于车道的宽度时，必然发生频率选择性衰落。通过将抽象问题具体化，学生能从现实中找到鲜活的例子，加深对知识的理解。

为了丰富教学手段，除了采用多媒体教学方式外，我们还利用MATLAB和VHDL语言，进行仿真实验演示。例如，在讲授多址方式时，通过仿真实验的形式给出了三种主要多址方式的实验结果，使学生对频分多址、时分多址和码分多址一目了然。在讲授扩频通信中采用的伪随机序列时，将m序列、gold序列的仿真波形显示出来，通过对结果的分析，使学生对伪随机序列的产生和性质有了深刻的认识。

为培养本科高年级学生进行科学研究的能力，可组织开展专题讨论会，让学生就技术背景、应用前景等撰写综述报告。教师分组安排学生针对移动通信领域的几个专题开展讨论，如移动通信的3G /4G 技术、CDMA 的软切换技术、MIMO技术、OFDM技术等。通常专题讨论会在课程的后半学期开始，要求学生利用图书馆、网络资源查找资料，提交综述论文，并组织评判。这样既可以让学生获得相关专题知识，又可以提高学生的综述能力，为毕业设计打下基础。

（三）举办通信前沿技术讲座

对3G、4G中的关键技术和新发展，通过专业教师开展通信前沿技术讲座、聘请校企合作单位的工程技术人员做报告等形式，让企业或者研究机构的专业人士从不同角度讲述移动通信系统的新理论和新应用。这样既能使学生将课堂上学到的理论知识和实际应用结合起来，增强学生的学习兴趣，同时也弥补部分课时不足的问题，将移动通信前沿技术移到讲座中完成。

（四）开展网络课程建设

移动通信作为学院新建的网络课程，在学校求索学堂网站上，通过课程资源、学习辅导、在线考试和答疑等方式帮助学生自主学习和互动学习。我们利用网络的特点提供给学生大量的学习资料和链接。网站的内容主要有：课程描述、教师队伍、课程建设、课程资源、实践教学、课程内容设计、教学资料、互动栏目等。这些丰富的内容可以帮助学生拓展知识、启发思路，在课下深入学习和研讨。教师通过与学生讨论和答疑，达到网上师生交流的目的。在近两年的教学实践中，从课程考试、科技竞赛、就业考研中可以看出，学生的学习效果良好。

（五）及时得到学生的反馈

在课程进行中和结束后，通过询问不同层次的学生、班干部或进行问卷调查，从学生那里收集教学反馈信息，听取学生对课堂教学、网络教学、实验教学等方面的反馈。

三、以项目实训和现场实践强化动手能力训练

在移动通信课程专业实践能力培养的改革上，我们进行了如下尝试：

首先，通过硬件验证、软件仿真、实际系统训练等多种手段，完善实验课内容，提升实验课的层次，对学生进行全方位的训练。利用移动通信网站为学生提供实验课的要求和流程，图文并茂地讲述实验内容和实验系统，便于学生在实验前进行预习，对实验有一个感性了解。以往主要采用实验箱进行一些验证实验，学生对移动通信系统只有一个初浅的认识和模糊的印象。而通过对校企合作单位的调研，我们发现学生在软件方面的实践能力培养需要加强，可利用MATLAB或者VHDL语言，指导学生进行简单通信模块的编程和简单移动通信模型的搭建。这些实践不限定时间和场所，利用无线通信实验室作为开放实验室，既可在课程进行中完成，也可在毕业设计阶段完成，更具灵活性。设计题目先在毕业设计中进行，然后推广到课程设计中。在大四上学期，我们通过3GWCDMA项目实践这样一个完全模拟真实场景的软件仿真项目，使学生对3GWCDMA的基本原理和设备配置有较深的理解。在四周的毕业实习阶段，我们利用无线通信实验室的嵌入式手机平台对学生进行实训，其中一些项目还可让学生继续在毕业设计过程中进行深入研究。

其次，带领学生走出校园，走进企业现场实践。移动通信是应用性很强的科学，高校的实验经费有限，不可能提供各种设备供学生实践。解决这个问题的有效途径是进行校企合作，带领学生走出校园，走进移动运营企业参观学习。近三年，每年大三学生暑期实习中，中国电信、中国联通等运营商都能吸纳部分优秀学生参与现场实践。比如，部分学生和联通公司的工程师一起进行路测，并对路测结果进行分析，提出网络优化的建议。教师贯穿在各环节的实验实训教学中，使得实验教学真正成为课堂教学以外的另一个重要环节。

移动通信课程是电子信息类专业具有特色的、必不可少的主干专业课程。我们根据移动通信技术的发展，和校企合作单位共同探讨，找准通信工程专业的定位，共同制订人才培养方案。在近几年的教学实践中，通过对教学内容的选取，教学方法和手段的探索，实践教学环节的改革，整合了理论和实验实训内容，通过多个环节对学生进行实际系统训练，使我校通信工程专业的学生更加清晰、直观地了解和掌握移动通信系统所涉及的基本概念、基本原理与关键技术，职业技能显著提高。

【参考文献】

[1]冯青，王续乔，刘海涛.基于兴趣牵引的移动通信课程教学改革与实践[J].武汉大学学报（理学版），2012（S2）

[2]啜刚，王文博，齐兆群.移动通信精品课程教学改革实践与探讨[J].北京邮电大学学报（社会科学版），2009（4）

【作者简介】覃 琴（1970- ），女，湖北宜昌人，三峡大学计算机与信息学院教授，研究方向：无线通信网络。

（责编 丁 梦）