基于Ultra-RF的“虛實(shí)結(jié)合+線上線下”的無線網(wǎng)優(yōu)實(shí)訓(xùn)課程混合式教學(xué)研究

顧艷華

[摘? ? ? ? ? ?要]? 基于Ultra-RF虛擬仿真平臺(tái)對高職院校的無線網(wǎng)優(yōu)實(shí)訓(xùn)課程進(jìn)行“虛實(shí)結(jié)合+線上線下”混合式教學(xué)模式的探索，該平臺(tái)做到了從設(shè)計(jì)到計(jì)劃、執(zhí)行、網(wǎng)優(yōu)分析、優(yōu)化調(diào)整、方案驗(yàn)證的全網(wǎng)優(yōu)實(shí)訓(xùn)過程。結(jié)合線上資源和線下課堂教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)混合式信息化教學(xué)。實(shí)踐證明，該模式有效提升了無線網(wǎng)優(yōu)人才培養(yǎng)的層次，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? Ultra-RF仿真平臺(tái);虛實(shí)結(jié)合;線上線下;混合式教學(xué)

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）06-0048-02

一、引言

無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)訓(xùn)課程是移動(dòng)通信技術(shù)專業(yè)必修的崗位能力課程，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、無線參數(shù)規(guī)劃、網(wǎng)優(yōu)前臺(tái)DT和CQT測試、網(wǎng)優(yōu)后臺(tái)的覆蓋專題分析、干擾專題分析、切換專題分析等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生具備從事網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程崗位所要求的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、測試及優(yōu)化等技能。

傳統(tǒng)優(yōu)化類課程幾乎都有一種共同模式，引入專業(yè)化的路測及后臺(tái)分析軟件，通過DT測試、CQT測試、網(wǎng)優(yōu)專題分析案例培養(yǎng)學(xué)生的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技能，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師崗位的無縫對接。但是也存在諸多不足，如實(shí)訓(xùn)設(shè)備昂貴;沒有測試車輛，測試范圍有限;優(yōu)化方案無法驗(yàn)證等。將Ultra-RF無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)和“線上線下”教學(xué)模式引入無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)訓(xùn)課程，剛好可以解決上述問題，為通信類專業(yè)無線網(wǎng)優(yōu)課程教學(xué)提供低成本、高效率的實(shí)踐環(huán)境，具有很好的社會(huì)效益。

二、課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

課程建設(shè)以就業(yè)為導(dǎo)向，以崗位需求和學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心，以工作過程為主線，以校企合作為途徑，依據(jù)通信行業(yè)發(fā)展，參照無線網(wǎng)優(yōu)工程崗位能力的要求，采用模塊化結(jié)構(gòu)構(gòu)建課程內(nèi)容體系。（見圖1）

課程整體分LTE基礎(chǔ)知識(shí)、LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、LTE網(wǎng)絡(luò)路測及優(yōu)化三個(gè)部分，對應(yīng)LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)認(rèn)知、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、無線網(wǎng)絡(luò)測試、Ultra-RF仿真平臺(tái)、覆蓋專題優(yōu)化、干擾專題優(yōu)化、切換專題優(yōu)化7個(gè)單元。課程內(nèi)容三個(gè)部分難度逐級提升，并和無線網(wǎng)優(yōu)工程師崗位的具體需求相符，體現(xiàn)了課程與崗位的無縫對接。

“LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)認(rèn)知”單元主要讓學(xué)生掌握LTE系統(tǒng)的發(fā)展歷程、系統(tǒng)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、協(xié)議結(jié)構(gòu)與接口、幀結(jié)構(gòu)、物理資源、物理信道等基礎(chǔ)知識(shí)，通過線上資源學(xué)習(xí)及線下LTE設(shè)備參觀、討論實(shí)現(xiàn)教學(xué)。

“無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)”單元包含覆蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)、容量規(guī)劃設(shè)計(jì)、系統(tǒng)參數(shù)規(guī)劃設(shè)計(jì)，教師線上提供PPT、微課、任務(wù)單等資源，學(xué)生線下完成企業(yè)案例分析，并根據(jù)要求完成相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，教師對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評測，給出成績。

“無線網(wǎng)絡(luò)測試”單元要求學(xué)生掌握鼎利LTE路測軟件的操作，并能完成室內(nèi)手動(dòng)打點(diǎn)測試及路測報(bào)告、室外覆蓋測試及路測報(bào)告兩個(gè)任務(wù)。通過線上提供微課、PPT及軟件操作說明，線下給出測試任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生鍛煉實(shí)踐操作能力完成混合式教學(xué)任務(wù)。

“Ultra-RF仿真平臺(tái)”“覆蓋專題優(yōu)化”“干擾專題優(yōu)化”“切換專題優(yōu)化”幾個(gè)單元主要基于Ultra-RF無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃、參數(shù)規(guī)劃、測試計(jì)劃等教學(xué)，將“無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)”單元的規(guī)劃方案引入此處進(jìn)行方案的可行性驗(yàn)證;利用仿真平臺(tái)——路測客戶端完成數(shù)據(jù)采集、掉話分析、干擾分析、覆蓋分析等專題分析教學(xué)，且提供線上學(xué)習(xí)資源，學(xué)生課上操作軟件完成路測、數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化報(bào)告，報(bào)告中需包含RSRP、CINR、RSRP、RSSI、PCI等參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析圖表，針對案例中存在的問題提出解決方案，并進(jìn)行復(fù)測驗(yàn)證方案的可行性。在線提交優(yōu)化報(bào)告后，教師對報(bào)告進(jìn)行評測。針對能力較強(qiáng)的學(xué)生，可以借助Ultra-RF平臺(tái)的分組對抗功能，讓學(xué)生相互出題，給對方設(shè)計(jì)難度更高的優(yōu)化場景進(jìn)行分析優(yōu)化，達(dá)到分層次的教學(xué)目的。

三、搭建“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

為了給學(xué)生提供更加完整的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程體驗(yàn)，課程引入U(xiǎn)ltra-RF無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)和Pilot Pioneer路測系統(tǒng)。

Pilot Pioneer路測系統(tǒng)是現(xiàn)網(wǎng)使用的專業(yè)設(shè)備，學(xué)生可以真實(shí)體驗(yàn)DT測試和CQT測試過程，可測試現(xiàn)網(wǎng)的覆蓋、接入情況，但是由于條件限制，無法實(shí)現(xiàn)驅(qū)車大范圍測試，即使學(xué)生通過測試發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存在問題，提出解決方案，也不允許他對現(xiàn)網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)方案驗(yàn)證，而Ultra-RF無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)剛好可以解決上述難題。

Ultra-RF軟件主要包含兩個(gè)部分，分別是LTE網(wǎng)優(yōu)仿真系統(tǒng)和路測客戶端。LTE網(wǎng)優(yōu)仿真系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的規(guī)劃、參數(shù)配置調(diào)整和測試計(jì)劃的制訂，路測客戶端軟件用來記錄測試數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)回放及數(shù)據(jù)分析功能，兩者互相配合，形成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，這與實(shí)際網(wǎng)優(yōu)的整體流程一致。學(xué)生可以基于虛擬化的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)自由規(guī)劃基站參數(shù)、修改天線數(shù)據(jù)、驗(yàn)證故障解決方案的有效性，體驗(yàn)完整的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程;在優(yōu)化場景的規(guī)劃設(shè)計(jì)中可以引入真實(shí)企業(yè)工程案例數(shù)據(jù)，通過虛擬平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)“虛實(shí)結(jié)合”。（見圖2）

四、整合“線上線下”教學(xué)資源

依據(jù)教學(xué)內(nèi)容總體設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)資源的整合，制作豐富的教學(xué)資料，并基于“職教云”搭建線上課程平臺(tái)。線上資源包括混合教學(xué)課件、混合教學(xué)設(shè)計(jì)、任務(wù)單、試題庫、工程案例庫、在線測試、微課錄制、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)開發(fā)、實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備的配置、考核評價(jià)設(shè)計(jì)等，為實(shí)施混合式教學(xué)做好準(zhǔn)備。

五、混合式教學(xué)模式

為了拓展課堂的有限空間，課程采用“線上+線下”混合式信息化教學(xué)模式，根據(jù)課程內(nèi)容的特色，學(xué)生預(yù)先完成線上知識(shí)型學(xué)習(xí)任務(wù)，進(jìn)行在線測試，教師課前通過學(xué)生在線學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)情況了解學(xué)生對知識(shí)的掌握情況，設(shè)計(jì)好線下課堂教學(xué)活動(dòng)，有針對性地查漏補(bǔ)缺，突出重點(diǎn)、難點(diǎn)。教師課上下發(fā)任務(wù)單，明確課堂任務(wù)，并告知學(xué)生任務(wù)考核的細(xì)節(jié)。在實(shí)踐環(huán)節(jié)借助“虛實(shí)結(jié)合的”Ultra-RF無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)和Pilot Pioneer路測系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，通過完成實(shí)踐操作任務(wù)，學(xué)生進(jìn)一步加深對LTE系統(tǒng)知識(shí)的理解。課堂教學(xué)分單元選擇任務(wù)驅(qū)動(dòng)、現(xiàn)場教學(xué)、操作示范等多種教學(xué)方法。通過對比教改前、后的學(xué)生作業(yè)質(zhì)量、綜合成績、課堂反饋等，可以發(fā)現(xiàn)混合式教學(xué)模式比較適應(yīng)課程崗位能力培養(yǎng)的需要，也受到學(xué)生的喜愛。

六、完善課程考核體系

由于課程采用“線上+線下”信息化教學(xué)方式，因此，課程的考核方法也需要進(jìn)行靈活改變。根據(jù)課程特點(diǎn)采用過程性考核為主的考核方法，考核內(nèi)容包括線上考核和線下考核。線上考核包括在線考勤、課件學(xué)習(xí)、課前測試、課堂任務(wù)、在線作業(yè)、在線測試，占比50%;線下考核主要包括項(xiàng)目操作、項(xiàng)目報(bào)告、團(tuán)隊(duì)合作、課堂表現(xiàn)等，占比50%，項(xiàng)目操作及項(xiàng)目報(bào)告由小組共同完成，考核評價(jià)包括小組組長評價(jià)和小組成員的自我評價(jià)以及教師對整個(gè)小組的評價(jià)三個(gè)維度。

全方位、多樣化的考核方法促使學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中努力參與，不能僅靠考前沖刺獲取高分，課程更看重學(xué)生參與過程的態(tài)度，上課回答問題、完成小測試、發(fā)表討論帖子、按時(shí)完成作業(yè)都代表著多掙了1分成績，學(xué)生實(shí)時(shí)通過“智慧職教”平臺(tái)可查到成績，因此不知不覺中激發(fā)學(xué)生努力“掙分”，從而取得較滿意的成績。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)真參與學(xué)習(xí)過程都是可以通過課程考核的。

通過教學(xué)實(shí)踐，基于Ultra-RF的“虛實(shí)結(jié)合+線上線下”的無線網(wǎng)優(yōu)實(shí)訓(xùn)課程混合式教學(xué)方式滿足無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人才培養(yǎng)的需求，能夠有效提升課堂教學(xué)效率，極大促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。

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◎編輯 馮永霞