校企協(xié)同育人模式下移動通信課程改革與實踐

歐陽玉梅 丘學勇

（桂林電子科技大學信息科技學院，廣西 桂林541004）

0 引言

隨著5G移動通信技術的迅猛發(fā)展，新理論及新技術的不斷涌現(xiàn)，特別是4G、5G網(wǎng)絡的更新?lián)Q代，高校的移動通信課程的教學內容也需隨著通信技術的發(fā)展與時俱進，課程內容的設計應以社會需求為導向，通過課程的學習使學生能夠了解現(xiàn)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，掌握扎實的移動通信技術原理，掌握關鍵網(wǎng)絡技術，并擁有寬闊的專業(yè)視野、具備較強的實踐動手能力。

目前，移動通信課程存在以下3個問題：首先，移動通信課程具有知識面非常廣、原理復雜難懂、關鍵技術多且更新迅速、綜合性及實踐性較強的特點；其次，教材內容的更新跟不上通信技術更新的步伐，從而對4G、5G新技術、新系統(tǒng)的呈現(xiàn)不夠完善，內容過于老舊過時；最后，實踐教學設備陳舊、實驗項目過于簡單多為驗證性實驗缺乏設計性和綜合性實驗、且實驗內容與現(xiàn)網(wǎng)工程應用脫節(jié)等問題，針對上述問題，桂林電子科技大學以培養(yǎng)新時代新工科應用型人才為目標，依托校企合作協(xié)同育人平臺，對移動通信課程理論和實踐教學內容、授課方式進行調整，以提高教學質量，增進學生對基礎理論和技關鍵術的理解，提升學生的實踐操作能力。

1 教學內容改革

根據(jù)市場應用技術發(fā)展需求，修訂課程教學內容。

（1）移動通信技術部分，目前，已出版的大部分教材關于移動通信技術的內容主要是基于2G、3G和少量4G的技術，無法滿足新基建時代下市場的需求，因此，需對基礎理論的授課內容做適當調整，將重點轉向4G LTE及5G NR中所采用的新技術，如將調制技術的重點放在256QAM、OFDM、F-OFDM調制方式上，將編碼技術的講解重點由卷積碼、Turbo碼轉向LDPC碼、Polar碼，以及其他的如Massive MIMO技術、靈活雙工技術、全雙技術、SCMA新多址等新關鍵技術。

（2）移動通信系統(tǒng)部分，刪減2G、3G系統(tǒng)的教學內容，壓縮課時，把重點放在4G LTE、5G NR甚至是正在研發(fā)的6G系統(tǒng)上。從系統(tǒng)結構、網(wǎng)絡架構、協(xié)議棧、空口技術和網(wǎng)絡性能等方面詳細介紹4G LTE、5G NR系統(tǒng)的有關原理、新技術及其網(wǎng)絡優(yōu)化等知識,如5G接入網(wǎng)中的CU/DU分離、基于不同應用場景的網(wǎng)絡切片技術、NFV、SDN及超密集組網(wǎng)等技術。

（3）實驗實訓教學部分，根據(jù)專業(yè)崗位能力需求，調整教學實施過程，主要針對實驗實訓教學。根據(jù)校企合作企業(yè)（深圳訊方、潤建通信等）的崗位技能需求，依托訊方公司提供的LTE移動通信創(chuàng)新綜合實訓平臺，面向LTE產(chǎn)業(yè)鏈的就業(yè)崗位群，進行崗位技能培養(yǎng)。將理論講授與實驗、實訓教學相結合，在該平臺上開展以下實驗及實訓：LTE單站驗證測試、室外GPS優(yōu)化場景測試、室內CQT優(yōu)化場景測試、RF優(yōu)化測試、LTE DT LOG數(shù)據(jù)分析、Mapinfo在LTE網(wǎng)絡優(yōu)化中的基本應用上機實訓。通過實驗實訓以及課后的擴展學習，使學生掌握覆蓋LTE移動通信領域絕大部分專業(yè)崗位的技能。

2 教學改革措施

以“崗位能力及應用需求”為中心進行教學目標、授課方式、實驗實訓項目和考核方式方法等各教學環(huán)節(jié)的分析與設計，在學生較好地掌握理論知識的前提下，加大實踐教學的相關投入，通過校企合作共建實驗室及參加專業(yè)技術大賽方式來提升學生的專業(yè)技能。

2.1 校企合作共建實驗教學平臺

通過與訊方建立良好的校企合作關系，成立ICT基地，聯(lián)合建立了e-Bridge現(xiàn)代通信網(wǎng)絡實驗平臺，該平臺通過在接入層、傳輸層、交換層、業(yè)務層組成的網(wǎng)絡結構中各個模塊的靈活組合、分批分步建設、平臺互聯(lián)互通性制定等的建設，使得高校實現(xiàn)在校園網(wǎng)環(huán)境下模擬完整的電信運營商環(huán)境，實現(xiàn)商業(yè)運營環(huán)境中各項業(yè)務需求的在校實訓的教學目標。學生在此環(huán)境下認識整網(wǎng)的運行環(huán)境，并且可以在平臺上進行各種設備調試、業(yè)務模擬、故障分析、課題設計等，實現(xiàn)各平臺環(huán)境下的業(yè)務需求，達到實踐能力的全面提高，提升學生的職業(yè)能力和就業(yè)能力。

實驗室建設的LTE移動通信系統(tǒng)可與固網(wǎng)實驗室平滑對接，組建固網(wǎng)整網(wǎng)架構，固網(wǎng)平臺可作為LTE移動通信的移動回傳系統(tǒng)，與LTE移動通信進行平滑對接，實現(xiàn)互聯(lián)互通，呈現(xiàn)固網(wǎng)、移動網(wǎng)絡架構。同時配套基站工程安裝的仿真實訓系統(tǒng)，讓學生利用多媒體手段進行學習基站工程安裝等實訓項目。依托e-Bridge實驗平臺，課題組教師開設了移動通信實驗課程及移動通信網(wǎng)絡綜合實訓課程，實訓課程采用項目教學法，2~3名學生組成一組，針對不同的實驗實訓項目，引導學生結合所學理論進行分析、討論、設計、實施以解決現(xiàn)網(wǎng)中可能出現(xiàn)的各種實際問題，將理論課所學知識與通信系統(tǒng)工程實際相融合，從而提升了學生分析和解決各種工程問題的能力。

其次，課程組教師可參與訊方及其他公司每年圍繞5G技術及網(wǎng)絡優(yōu)化開展的培訓項目，提升教師自身專業(yè)素養(yǎng)，以更好地促進理論及實踐教學活動的實施。

2．2 以賽促學

課程組教師組織并指導學生參加通信類全國專業(yè)技術大賽，通過大賽的前期準備和后期參賽的全過程，系統(tǒng)地將理論與實踐相結合，通過大賽的基礎理論考試部分對理論知識進行鞏固，通過基站設備調試和網(wǎng)絡優(yōu)化實操部分的可視化操作有利于學生對整個移動通信網(wǎng)絡的理解，及移動通信網(wǎng)絡與優(yōu)化等工程實踐崗位技能的獲取。同時，大賽也可彌補高校實踐教學在硬件設備和仿真系統(tǒng)投入方面的不足，同時還可以拓寬學生視野。

2.3 結合虛擬仿真實驗平臺培養(yǎng)學生網(wǎng)絡優(yōu)化的技能

由于通信設備和場地缺失的原因，實驗教學過程中難以將移動通信原理和實踐教學相結合，且部分技術的實踐無法在實驗室中完成，比如，區(qū)域覆蓋及優(yōu)化等路測工程實踐，且上述e-Bridge實驗平臺也無法實現(xiàn)路測，無法使學生體驗信號強度測試、覆蓋問題發(fā)現(xiàn)及優(yōu)化等處理，因此，制約了學生將理論與實踐進行融會貫通，基于此問題，可基于VR技術開發(fā)相應的虛擬仿真平臺，模擬實際移動通信系統(tǒng)場景的區(qū)域覆蓋及優(yōu)化，建立移動通信系統(tǒng)的核心機房場景、復雜商業(yè)街道場景，配備相應的虛擬測試系統(tǒng)及測試工具，使學生在實驗室內通過虛擬仿真平臺即可有真實的移動網(wǎng)絡環(huán)境體驗，可進行路測，從而幫助學生累積無線網(wǎng)絡優(yōu)化方面的工程實踐操作經(jīng)驗，并通過實驗環(huán)節(jié)的設計，針對性地去培養(yǎng)學生的設計能力及創(chuàng)新能力，以達到理論融合實踐、掌握技術及遞進能力的目的。

3 結論

在新工科及校企協(xié)同育人背景下，學校就當前移動通信技術發(fā)展形勢，對移動通信課程理論及實踐教學內容進行了調整，并依托e-Bridge平臺開展實驗、實訓項目，使學生認識移動網(wǎng)絡的運行環(huán)境，掌握基站工程安裝及網(wǎng)絡優(yōu)化等知識，并積極參加各類專業(yè)技術大賽，取得了較好的成果。