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摘要:主要针对当前“数字移动通信”课程的教学现状,为满足现代社会发展对通信技术专业学生的需求,提出对该课程教学内容进行改革。“数字移动通信”课程教学内容多、涉及面广、内容更新快,如何使学生在有限的时间里能系统地学到先进的移动通信系统知识是一个亟待解决的问题。对此,着眼于培养学生分析和解决实际问题的能力,通过精选教学内容对该课程的改革进行了探索与实践,取得了较好的效果。
关键词:数字移动通信;教学内容;电子通信工程
作者简介:金小萍(1978-),女,浙江衢州人,中国计量学院信息工程学院,讲师;金宁(1967-),女,安徽休宁人,中国计量学院信息工程学院副院长,副教授。(浙江 杭州 310018)
基金项目:本文系中国计量学院校级教改课题(课题编号:HEX200932、HEX201066)的研究成果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)07-0099-01
“数字移动通信”课程是电子通信工程专业一门重要的专业方向课,教学内容不仅涉及无线通信的基础知识,还涉及移动通信领域的前沿技术,可谓内容多且抽象。它不仅具有很强的专业性、系统性、综合性,还具有很强的工程性、先进性和发展性。因此让学生在有限的时间内,既能系统地学到数字移动通信网络的知识,又能提高学生的动手能力和专业实践能力,使他们学以致用非常重要,这些都与教学内容的选取有着极其密切的关系。当前移动通信课程教学内容的编排只能使学生零散地学到一些知识,且学习的很多内容都已过时且脱离实际,因此有必要对“数字移动通信”课程的教学内容进行改革。
一、“数字移动通信”课程教学内容编排的现状
目前“数字移动通信”课程教学内容的编排,大体包括以下一些内容:基本理论涉及移动通信基本概念、基本原理和无线信道特性;关键技术涉及组网技术、数字调制技术、抗衰落技术、多址技术和MIMO技术等;典型系统涉及GSM系统、CDMA系统、3G移动通信系统和专用移动通信系统(如集群系统、卫星移动通信系统、CDMA移动通信系统等);前沿技术涉及MIMO技术和认知无线电等。可谓知识点多,涉及面广。这样的内容编排在教学过程中主要存在以下一些问题:一是内容过多过杂,既包括2G系统的技术,又包括3G系统的一些关键技术和前沿技术,这样面面俱到的安排会使学生无法在有限的时间内学好当前市场上正在使用的3G系统网络技术;二是理论性过强,较深入地探讨无线信道、编码、调制、抗衰落、组网等核心技术,对学生的数学基础及其运用能力要求很高;三是知识点安排很零散,全书大多侧重讲解移动通信的一些核心技术,且在讲解具体的移动通信系统时也是主要侧重物理层的技术,对系统的信令流程等只是一笔带过,这会造成学生学完整个课程后,对整个移动通信系统的工作原理还是无法理解;四是实验内容过于陈旧且脱离实际,大多实验内容只是对无线信道、物理层技术的仿真研究或通过实验箱验证2G或3G系统的原理,对目前正在使用的3G移动通信网络方面的网规网优,以及NodeB(基站)和RNC(基站控制器)数据配置等方面的实验内容却无法实现,这对培养具有先进移动通信理论知识又具有很强动手能力的工程实践性的学生是十分不利的。因此如何让学生在学习中既能触摸到移动通信最新发展的脉搏,又能饶有兴趣地学习乏味的移动通信理论,最后掌握移动通信的实用技术,就成为教学内容改革成败的关键。
二、改革的出发点
(1)教学改革的目的是使教学内容具有实用性和先进性,激发学生的学习积极性。
(2)教师要确立以学生为本的教学价值观,即在教学目标上,以学生的个性发展、创新能力的培养和全面素质的提高为取向。
(3)“数字移动通信”课程教学内容的改革必须考虑到当前信息网络技术发展的特点,新技术的生存时间变得越来越短,核心技术(通信技术、计算机技术和网络技术)之间的界限也变得越来越模糊。一定要在有限时间内使学生不仅掌握正在发展的技术,还要学会将要发展的技术,同时掌握好各种相关技术的内在联系。
(4)既要使学生系统地学到“数字移动通信”的理论知识,又要学到实际系统工作的实践操作知识,提高他们的动手能力和就业能力。
三、教学内容的改革
根据以上教学内容改革的要求,需精简教学内容,同时要使教学内容具有实用性和先进性。精简教学内容的关键是精心提炼,精心提炼的关键是如何实现讲课内容的“少而精”,以此来提高上课效率。其前提当然是精选讲课内容,通过精选内容,可以充分地利用每一堂课的每一分钟,传授更多的有用信息。
1.重构教学内容
选用具有时代性和先进性的教材和参考书,并对教学内容进行必要的筛选、更新和重构,使其既能反映该学科领域最基本、最核心的知识,又能反映学科最新的进展和动态。由于移动通信技术发展迅速,因此教学内容的重心从第二代移动通信系统及相关技术的研究向第三代移动通信系统转移。
另外,链路层的传输技术、系统层的控制技术、网络规划设计等新技术层出不穷,并在新一代的系统中得到广泛应用。这样,对于教授本课程的教师来说,需要在教学中根据当前技术发展增加相应的内容,使学生能了解掌握当前移动通信技术的进展及基本原理,同时增加学生的学习兴趣。
2.轻理论、重应用
“数字移动通信”是一门理论性和实践性均较强的课程。当前本课程的实践教学内容比较缺乏,特别是有关移动通信的规划、设计和优化等方面内容比较少,而移动通信技术人员在工作中要运用的此类知识又比较多。为了保持课程内容现代化,在编写教材或配置教学内容时,需要增加以下内容:传播模型、天线、网规网优以及NodeB和RNC的硬件结构等内容。使学生能对第三代移动通信系统中的高速覆盖、基站建设、频率分配、系统同步以及接入网设备数据配置修改等实际问题,进行分析和思考并给出解决方案。
3.合理安排教学内容,激发学生的学习兴趣
移动通信在全球及我国发展十分迅速,其技术更是日新月异,应开拓学生的知识面,让学生们对数字移动通信技术、现有数字移动通信系统及第三代移动通信系统等有一个较系统全面的认识。移动通信课程内容新,紧跟时代发展,随着移动通信技术的发展,由原来的模拟通信转变为数字通信,现在又开始向3G、4G发展,相应授课内容的比例也在发生变化,应紧跟时代发展合理安排教学内容。
为此,我们大胆创新,挑选现在商用成熟的WCDMA无线接入系统,全面而系统地向学生介绍该系统,使他们毕业后,能很快适应工作岗位,真正做到学以致用。在进行基础介绍(第一章WCDMA系统概述、第二章WCDMA业务介绍、第三章WCDMA系统结构)后,从理论和工程两方面讨论了WCDMA关键技术(第四章)和WCDMA无线接口技术(第五章);基本信令流程(第六章)紧紧围绕用户发起会话的过程进行讨论,让学生知道理论与实际如何紧密地结合与发展;从工程的角度着重讨论了WCDMA系统无线网络规划优化(第七章);详细介绍了市场上正在商用的NodeB和RNC的硬件结构和数据配置过程(第八章);简单介绍了将要使用的先进技术的原理和特点,以及3G系统三个制式的区别和联系(第九章)。
在这样理论知识安排的基础上,还配备了大量相关的实验内容,主要是与实际工程人员工作内容相关的网规网优以及硬件数据配置修改方面的内容。通过该课程的学习,使学生对移动通信的理论和实践都有比较全面的了解,而且还使他们有机会操作实际网络系统设备和解决实际网络存在的网络优化方面的问题,从而充分调动了学生学习的主动性和积极性。
四、结束语
结合“数字移动通信”课程的特点,分析了目前教学中所存在的矛盾和问题,提出了教学内容的改革思路,并进行了具体的实践。我们对此次课程改革做了调查问卷,结果显示,学生对该课程满意和非常满意的占到77%;感觉有助于对本专业领域新技术及其应用理解的占到81%;感觉收获很大且增强自信心,对以后的就业提供了一个很好的锻炼机会的占89%。可见此次改革不仅提高了学生对“数字移动通信”课程的学习兴趣和学习效率,也培养和激发了学生分析问题和解决问题的能力,为今后的工作和学习打下了坚实的基础。
参考文献:
[1]王华奎,等.移动通信原理与技术[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]吴伟陵,牛凯.移动通信原理[M].北京:电子工业出版社,2009.
[3]徐桢,刘凯,张军.“现代通信原理”教学改革中的尝试与思考[J].电气电子教学学报,2008,30(3).
[4]啜钢,等.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,2009,11(4).
[5]郭梯云,杨家玮,李建东.数字移动通信[M].北京:人民邮电出版社,2001.
[6]何希才.数字移动通信技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2003.
[7]何林娜,等.数字移动通信技术[M].北京:机械工业出版社,2010.
[8]张玉艳,于翠波.数字移动通信系统[M].北京:人民邮电出版社,2009.
[9]尤克,等.现代数字移动原理及实用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:数字移动通信;教学内容;电子通信工程
作者简介:金小萍(1978-),女,浙江衢州人,中国计量学院信息工程学院,讲师;金宁(1967-),女,安徽休宁人,中国计量学院信息工程学院副院长,副教授。(浙江 杭州 310018)
基金项目:本文系中国计量学院校级教改课题(课题编号:HEX200932、HEX201066)的研究成果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)07-0099-01
“数字移动通信”课程是电子通信工程专业一门重要的专业方向课,教学内容不仅涉及无线通信的基础知识,还涉及移动通信领域的前沿技术,可谓内容多且抽象。它不仅具有很强的专业性、系统性、综合性,还具有很强的工程性、先进性和发展性。因此让学生在有限的时间内,既能系统地学到数字移动通信网络的知识,又能提高学生的动手能力和专业实践能力,使他们学以致用非常重要,这些都与教学内容的选取有着极其密切的关系。当前移动通信课程教学内容的编排只能使学生零散地学到一些知识,且学习的很多内容都已过时且脱离实际,因此有必要对“数字移动通信”课程的教学内容进行改革。
一、“数字移动通信”课程教学内容编排的现状
目前“数字移动通信”课程教学内容的编排,大体包括以下一些内容:基本理论涉及移动通信基本概念、基本原理和无线信道特性;关键技术涉及组网技术、数字调制技术、抗衰落技术、多址技术和MIMO技术等;典型系统涉及GSM系统、CDMA系统、3G移动通信系统和专用移动通信系统(如集群系统、卫星移动通信系统、CDMA移动通信系统等);前沿技术涉及MIMO技术和认知无线电等。可谓知识点多,涉及面广。这样的内容编排在教学过程中主要存在以下一些问题:一是内容过多过杂,既包括2G系统的技术,又包括3G系统的一些关键技术和前沿技术,这样面面俱到的安排会使学生无法在有限的时间内学好当前市场上正在使用的3G系统网络技术;二是理论性过强,较深入地探讨无线信道、编码、调制、抗衰落、组网等核心技术,对学生的数学基础及其运用能力要求很高;三是知识点安排很零散,全书大多侧重讲解移动通信的一些核心技术,且在讲解具体的移动通信系统时也是主要侧重物理层的技术,对系统的信令流程等只是一笔带过,这会造成学生学完整个课程后,对整个移动通信系统的工作原理还是无法理解;四是实验内容过于陈旧且脱离实际,大多实验内容只是对无线信道、物理层技术的仿真研究或通过实验箱验证2G或3G系统的原理,对目前正在使用的3G移动通信网络方面的网规网优,以及NodeB(基站)和RNC(基站控制器)数据配置等方面的实验内容却无法实现,这对培养具有先进移动通信理论知识又具有很强动手能力的工程实践性的学生是十分不利的。因此如何让学生在学习中既能触摸到移动通信最新发展的脉搏,又能饶有兴趣地学习乏味的移动通信理论,最后掌握移动通信的实用技术,就成为教学内容改革成败的关键。
二、改革的出发点
(1)教学改革的目的是使教学内容具有实用性和先进性,激发学生的学习积极性。
(2)教师要确立以学生为本的教学价值观,即在教学目标上,以学生的个性发展、创新能力的培养和全面素质的提高为取向。
(3)“数字移动通信”课程教学内容的改革必须考虑到当前信息网络技术发展的特点,新技术的生存时间变得越来越短,核心技术(通信技术、计算机技术和网络技术)之间的界限也变得越来越模糊。一定要在有限时间内使学生不仅掌握正在发展的技术,还要学会将要发展的技术,同时掌握好各种相关技术的内在联系。
(4)既要使学生系统地学到“数字移动通信”的理论知识,又要学到实际系统工作的实践操作知识,提高他们的动手能力和就业能力。
三、教学内容的改革
根据以上教学内容改革的要求,需精简教学内容,同时要使教学内容具有实用性和先进性。精简教学内容的关键是精心提炼,精心提炼的关键是如何实现讲课内容的“少而精”,以此来提高上课效率。其前提当然是精选讲课内容,通过精选内容,可以充分地利用每一堂课的每一分钟,传授更多的有用信息。
1.重构教学内容
选用具有时代性和先进性的教材和参考书,并对教学内容进行必要的筛选、更新和重构,使其既能反映该学科领域最基本、最核心的知识,又能反映学科最新的进展和动态。由于移动通信技术发展迅速,因此教学内容的重心从第二代移动通信系统及相关技术的研究向第三代移动通信系统转移。
另外,链路层的传输技术、系统层的控制技术、网络规划设计等新技术层出不穷,并在新一代的系统中得到广泛应用。这样,对于教授本课程的教师来说,需要在教学中根据当前技术发展增加相应的内容,使学生能了解掌握当前移动通信技术的进展及基本原理,同时增加学生的学习兴趣。
2.轻理论、重应用
“数字移动通信”是一门理论性和实践性均较强的课程。当前本课程的实践教学内容比较缺乏,特别是有关移动通信的规划、设计和优化等方面内容比较少,而移动通信技术人员在工作中要运用的此类知识又比较多。为了保持课程内容现代化,在编写教材或配置教学内容时,需要增加以下内容:传播模型、天线、网规网优以及NodeB和RNC的硬件结构等内容。使学生能对第三代移动通信系统中的高速覆盖、基站建设、频率分配、系统同步以及接入网设备数据配置修改等实际问题,进行分析和思考并给出解决方案。
3.合理安排教学内容,激发学生的学习兴趣
移动通信在全球及我国发展十分迅速,其技术更是日新月异,应开拓学生的知识面,让学生们对数字移动通信技术、现有数字移动通信系统及第三代移动通信系统等有一个较系统全面的认识。移动通信课程内容新,紧跟时代发展,随着移动通信技术的发展,由原来的模拟通信转变为数字通信,现在又开始向3G、4G发展,相应授课内容的比例也在发生变化,应紧跟时代发展合理安排教学内容。
为此,我们大胆创新,挑选现在商用成熟的WCDMA无线接入系统,全面而系统地向学生介绍该系统,使他们毕业后,能很快适应工作岗位,真正做到学以致用。在进行基础介绍(第一章WCDMA系统概述、第二章WCDMA业务介绍、第三章WCDMA系统结构)后,从理论和工程两方面讨论了WCDMA关键技术(第四章)和WCDMA无线接口技术(第五章);基本信令流程(第六章)紧紧围绕用户发起会话的过程进行讨论,让学生知道理论与实际如何紧密地结合与发展;从工程的角度着重讨论了WCDMA系统无线网络规划优化(第七章);详细介绍了市场上正在商用的NodeB和RNC的硬件结构和数据配置过程(第八章);简单介绍了将要使用的先进技术的原理和特点,以及3G系统三个制式的区别和联系(第九章)。
在这样理论知识安排的基础上,还配备了大量相关的实验内容,主要是与实际工程人员工作内容相关的网规网优以及硬件数据配置修改方面的内容。通过该课程的学习,使学生对移动通信的理论和实践都有比较全面的了解,而且还使他们有机会操作实际网络系统设备和解决实际网络存在的网络优化方面的问题,从而充分调动了学生学习的主动性和积极性。
四、结束语
结合“数字移动通信”课程的特点,分析了目前教学中所存在的矛盾和问题,提出了教学内容的改革思路,并进行了具体的实践。我们对此次课程改革做了调查问卷,结果显示,学生对该课程满意和非常满意的占到77%;感觉有助于对本专业领域新技术及其应用理解的占到81%;感觉收获很大且增强自信心,对以后的就业提供了一个很好的锻炼机会的占89%。可见此次改革不仅提高了学生对“数字移动通信”课程的学习兴趣和学习效率,也培养和激发了学生分析问题和解决问题的能力,为今后的工作和学习打下了坚实的基础。
参考文献:
[1]王华奎,等.移动通信原理与技术[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]吴伟陵,牛凯.移动通信原理[M].北京:电子工业出版社,2009.
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[5]郭梯云,杨家玮,李建东.数字移动通信[M].北京:人民邮电出版社,2001.
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[7]何林娜,等.数字移动通信技术[M].北京:机械工业出版社,2010.
[8]张玉艳,于翠波.数字移动通信系统[M].北京:人民邮电出版社,2009.
[9]尤克,等.现代数字移动原理及实用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.
(责任编辑:麻剑飞)