移動通信課程教學方法研究與探討

虞湘賓+邱賽男

摘 要 分析現(xiàn)有移動通信課程教學中存在的問題，提出該課程教學方法上的一些改進。然后闡述授課中應用多媒體教學、討論式教學、專題式講座和計算機仿真輔助教學等方法的教學理念，為該課程的教學方法提出新的思路。教學實踐結(jié)果表明，通過教學方法研究、探討與實踐，可以有效地提高教學質(zhì)量，獲得良好的教學效果。

關鍵詞 移動通信；教學方法；多媒體教學；討論式教學

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）22-0075-03

Research and Discussion on Teaching Methods of Mobile Commu-

nication Course//YU Xiangbin， QIU Sainan

Abstract In this paper， the existing problems in the teaching process

of mobile communication course are analyzed， and some improve-ments on the teaching methods are proposed. By elaborating the tea-

ching ideas of applying multimedia teaching， discussion teaching， special topic teaching and computer simulation aided teaching methods

to the course， new ideas for the teaching methods is proposed. The teaching practice results show that the teaching method research， dis-

cussion and practice can effectively improve the teaching quality and

obtain good teaching effect.

Key words mobile communication； teaching method； multimedia teaching； discussion teaching

移動通信課程同時具備專業(yè)性和綜合性，是通信技術(shù)專業(yè)的一門主干專業(yè)課[1]。該課程不僅要求學生理解和掌握最基本的移動通信原理知識，還要能夠分析運用所學知識。移動通信技術(shù)發(fā)展十分迅速，各種新技術(shù)的產(chǎn)生與普及正逐漸滲透于社會生活中并改變?nèi)藗兊纳鐣罘绞?。因此，如何讓學生學好移動通信這門課程，成為教授該課程的教師重點關注的問題。

移動通信課程知識點多、信息量大、技術(shù)更新?lián)Q代快[2]。第四代移動通信（4G）已經(jīng)以不可阻擋的趨勢走進人們的生活，5G的浪潮也即將席卷而來。移動通信技術(shù)作為當前的研究熱點，發(fā)展非常迅速，導致很多教材的內(nèi)容落后于當前的技術(shù)水平。所以僅僅采用傳統(tǒng)的講解教材的教學方法，對于希望學習新知識和新技術(shù)的學生來說是遠遠不夠的。因此，讓學生學習枯燥的理論知識，同時了解當前通信行業(yè)的前沿技術(shù)，成為移動通信課程教學的關鍵所在。

本文從三個方面進行論述：首先，分析現(xiàn)有移動通信課程教學中存在的問題和矛盾；其次，對移動通信課程的教學方法進行研究與探討；最后，結(jié)合教學實踐給出一些體會和探索。

1 現(xiàn)有教學存在的問題

近年來，移動通信課程雖然在教學內(nèi)容、教學方法和教學手段等方面進行了改進，如精簡教學內(nèi)容、采用多媒體教學、增加實驗教學等，但是仍然存在一些問題有待改善或解決。

課程內(nèi)容多，學時有限 移動通信課程專業(yè)性和綜合性較強，不僅要求學生掌握該課程的所有知識點，而且要求學生有一定的理論基礎，掌握相關的通信基礎知識[3]。這些知識包括編碼、信息論、通信原理等前續(xù)課程的學習，掌握這些基礎知識將非常有利于該課程的學習。因此，在教學過程中既要適當回顧基礎知識，還要講解新內(nèi)容，教學內(nèi)容很多。但由于安排的課時有限，導致大量的教學內(nèi)容與有限的授課時間之間存在沖突。教師需要在授課過程中精簡教學內(nèi)容，既要保證知識全面，又要做到重點突出[4]。

另外，移動通信作為行業(yè)內(nèi)的研究熱點，系統(tǒng)更新?lián)Q代非常快，各種新技術(shù)層出不窮。故需要教師實時關注通信技術(shù)發(fā)展前沿，將其增加到授課內(nèi)容中，提高學生的學習興趣，使學生掌握基本移動通信知識的同時了解當前最新發(fā)展技術(shù)，與時俱進。但是，這樣也使得教學內(nèi)容與教學時間的矛盾問題更加突出。

學生眾多，課堂互動困難 移動通信課程作為通信專業(yè)的重要課程，通常采用大課教學的方式，而傳統(tǒng)的“教師講，學生記”課堂教學模式針對性不強，學生也不能在課堂上盡情地表達自己的想法，對知識的掌握只是浮于表面[5]。這樣的教學安排對于教師來說很難與學生進行互動，更不用說了解每個學生的掌握情況，使得學生的主動性難以體現(xiàn)。

學生自身問題 移動通信課程概念多而廣，一些公式和推導也比較復雜，相對于其他一些課程而言比較枯燥乏味，從而導致學生的學習積極性不高，學得被動無趣。很多學校都存在這樣一種普遍的現(xiàn)象：學生為了應付考試，死記硬背一大堆概念、公式，而不是花時間真正去理解其中的原理，導致考試結(jié)束很快便以往所學知識。這種為了考試而學習的消極態(tài)度造成學生對課程學習的興趣逐漸下降。

2 教學方法研究與探討

針對移動通信課程在教學過程中遇到的上述問題，本文結(jié)合教學實踐，對移動通信課程的教學方法進行研究和探討，以期拋磚引玉，具體可以采取以下措施。

多媒體課堂教學 移動通信課程是一門專業(yè)性強、知識點多、信息量大、內(nèi)容覆蓋面廣的學科，除了必不可少的文字敘述，還有很多的原理圖、流程圖和表格等。如果采用傳統(tǒng)的課堂板書形式，大量的時間將被耗費在文字的書寫以及圖標的繪制上，從而影響教學效率。移動通信課程也是一門公式較多的學科，如果采用傳統(tǒng)的教學方式，即利用語言和黑板板書進行講授，不僅耗費時間，而且由于公式和推導過程較復雜，難免會出現(xiàn)錯誤，導致課堂信息含量較低、有效時間減少。

另外，僅僅依靠口述很難講清移動通信課程的一些原理性知識。借助于PPT多媒體技術(shù)精心制作課程幻燈片，不僅可以解決以上問題，還能達到事半功倍的效果。為此，教師需要精心準備PPT的內(nèi)容，包含必要的提綱性文字以及涉及的各種圖表等，并在實際授課時根據(jù)學生的反映適當?shù)卣{(diào)整講解的速度，并且控制好語音和語調(diào)。另外，教師在講解時盡量地多運用肢體語言，而不是坐在電腦屏幕前點點鼠標來翻動PPT。這樣對活躍課堂教學氣氛有較大的幫助。

討論式教學 討論式教學作為一種互動式教學，面向每位學生的個性發(fā)展，在思考和討論中發(fā)展創(chuàng)新實踐能力，達到教學目標、內(nèi)容和過程的開放性。具體地說，在討論式教學中，教師作為引導者，循序漸進地引導學生進行思維探索，通過以小組為單位，展開積極的討論和辯論，充分表達自己的想法，互相啟發(fā)，取長補短，達到解決問題的最終目的。

在課堂上每一位學生都參加討論并且能夠自由表達見解，有利于培養(yǎng)學生的獨立思考、質(zhì)疑問難和創(chuàng)新精神，也能鍛煉學生的語言表達能力。如在講解移動通信課程中一個比較重要的知識點——頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）技術(shù)時，可以將其作為討論的主題來加強學生對新知識的理解。三種多址技術(shù)的基本原理如圖1所示。

作為1G的基本技術(shù)，F(xiàn)DMA是將總寬帶分為多個不重疊的頻道，然后將不同的用戶分配在頻率不同的信道上。TDMA是2G的關鍵技術(shù)，其原理是將信道按照時隙劃分，使不同的用戶在不同的時間段共享同一信道。CDMA是利用不同的擴頻碼序列來實現(xiàn)用戶區(qū)分，可保證多個用戶信息同時在同一信道上傳輸，是3G的關鍵技術(shù)。

可預先將學生分成若干小組并布置任務，要求各組利用課余時間查找并整理相關資料，理解這些多址技術(shù)基本原理、適用范圍、不同之處，并找出它們的優(yōu)缺點。上課時，每組選出一名主講人對本組的研究成果進行展示，講完后小組的其他成員可做適當補充并一起回答其他小組提出的問題。最后，教師針對各小組的前期準備、講解內(nèi)容以及問題的回答，進行有針對性的點評和講解，特別是理解有誤的地方要加以糾正，使學生能正確掌握這三項多址技術(shù)。同樣，該方法也可以用于其他知識點講解。

實踐證明，討論式教學可以使學生更積極地參與課堂教學，學生之間集思廣益、相互啟發(fā)，有助于更好地消化所學知識。

專題式講座 專題式講座教學作為一種新穎的教學方法，要求教師打破以往的教學常規(guī)，不再按照書本章節(jié)的順序進行授課，而是立足于教學大綱和課程知識點，根據(jù)學生的實際學習狀況以及學科發(fā)展的最新熱點，對教學內(nèi)容進行重新概括、提煉和整合，形成既滿足教學大綱要求，又包含學科前沿的系列專題。在實際教學中，教師根據(jù)不同的專題確定不同的教學方案，循序漸進，引導學生集中而深入地對這些專題進行學習。

在移動通信課程教學中可以對一些新技術(shù)采用專題式教學，如正交頻分復用（OFDM）技術(shù)、調(diào)制與解調(diào)技術(shù)、多天線技術(shù)、新型編碼技術(shù)（如Turbo碼、LDPC碼、極化碼）等。教師采用專題式教學時，可以先講解問題的背景知識，引出相關問題后再講解其基本原理，然后說明該問題的研究進展情況。最后，教師對該專題進行總結(jié)，引導學生對各自感興趣的問題在課后查找相關資料，進行更深入的研究和探討。

如對OFDM技術(shù)進行專題式教學時，首先通過簡單介紹4G系統(tǒng)引出其核心技術(shù)——OFDM技術(shù)，然后從OFDM技術(shù)的發(fā)展史、基本原理和模型、技術(shù)優(yōu)缺點以及改進技術(shù)等4個方面詳細講解OFDM技術(shù)，如圖2所示。最后，結(jié)合OFDM技術(shù)在實現(xiàn)中的問題對該專題進行總結(jié)，引發(fā)學生思考。專題式講座教學要求教師將授課的重點放在問題產(chǎn)生的背景、涉及該問題的相關課題的研究情況以及該課題涉及的相關領域的熱點問題，讓學生學習書本知識的同時也能了解該學科的發(fā)展前沿。

計算機仿真輔助教學 移動通信課程中有些知識點涉及的原理比較抽象，較難懂，教師僅僅通過文字講解很難使學生完全理解。因此，在課堂教學中可以使用MATLAB軟件對問題進行仿真和演示，使概念更清晰、更直觀地展現(xiàn)在學生面前，增加學生對該問題的感性認識。如在講解MIMO（即多輸入多輸出）技術(shù)時，若直接給出結(jié)論，說明采用多根發(fā)送天線和多根接收天線的MIMO系統(tǒng)性能要好于單輸入單輸出（SISO）系統(tǒng)、單輸入多輸出（SIMO）系統(tǒng)以及多輸入單輸出（MISO）系統(tǒng)時，學生可能因為缺乏直觀認識而難以理解。為此，可在課堂上引入MATLAB仿真，通過仿真結(jié)果和圖示讓學生更直觀地學習該結(jié)論，有利于知識點的記憶與掌握。而且為了驗證仿真結(jié)果，還可以讓學生適當去推導各個系統(tǒng)的誤比特率（BER）理論公式，看理論是否和仿真一致。

圖3給出這4種系統(tǒng)BER性能的理論和仿真比較結(jié)果，通過仿真圖可以直觀地看到，MIMO系統(tǒng)性能顯著優(yōu)于其他3種系統(tǒng)。這是因為MIMO系統(tǒng)能同時獲得發(fā)射分集和接收分集增益，而采用單根發(fā)射天線和多根接收天線的SIMO系統(tǒng)只能獲得接收分集增益，采用多根發(fā)射天線和單根接收天線的MISO系統(tǒng)只能獲得發(fā)射分集增益。此外，SISO系統(tǒng)由于僅采用單根發(fā)送和單根接收天線，沒有空間分集增益，因此性能最差。而且所給出的理論公式計算的BER值也與仿真值一致，說明理論公式是有效的。

基于此，可以要求學生在課后進行相應的仿真實驗和理論計算，以此掌握MATLAB軟件的程序設計、衰落信道仿真環(huán)境實現(xiàn)以及數(shù)值計算方法，增強學生的獨立學習能力和動手能力。另外，通過此實驗和仿真，還可以進一步加強學生對系統(tǒng)BER的理解和計算，做到理論與實踐有效結(jié)合。

3 總結(jié)

本文針對移動通信課程的特點及現(xiàn)有教學存在的弊端，提出開設該課程時在教學方法上的一些新舉措，闡述了在授課中應用PPT多媒體教學、討論式教學、專題講座和計算機仿真輔助教學等方法的教學理念，旨在將學生作為教學的主體，重視學生語言表達和思維創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過教學方法的研究和不斷改進，并將教材上的知識與現(xiàn)代移動通信技術(shù)的前沿發(fā)展動態(tài)和研究結(jié)果結(jié)合起來，使學生學習該課程知識的興趣持續(xù)不斷地受到激發(fā)。而且，通過改進教學方法和實施不同形式教學手段，可實現(xiàn)研究型學習目標。參考文獻

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