仿真軟件在“5G 基站建設(shè)與維護”課程中的應(yīng)用研究

張 爽，馬亦男

（江蘇省南京工程高等職業(yè)學(xué)校，江蘇 南京 211135）

0 引言

隨著5G 時代大幕的逐步展開,5G 產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展帶來了巨大的產(chǎn)業(yè)鏈機遇。 由于5G 的技術(shù)特性,高密度的基站建設(shè)成為必然,促使5G 通信網(wǎng)絡(luò)的工程建設(shè)量持續(xù)增長,對基站建設(shè)及維護人才的需求也呈幾何級增長。 面對產(chǎn)業(yè)需求,許多中高等職業(yè)院校加大了通信專業(yè)方面的技能人才培養(yǎng),開設(shè)了相關(guān)的專業(yè)課程。 “5G 基站建設(shè)與維護”就是中高等職業(yè)院校在通信專業(yè)開設(shè)較多的專業(yè)課程之一。

1 “5G 基站建設(shè)與維護”課程的性質(zhì)與特點

隨著5G 時代的到來,5G 等新型信息化基礎(chǔ)性設(shè)施建設(shè)步伐加快,技術(shù)性建設(shè)人才的需求量不斷加大,初中級應(yīng)用型人才尤為短缺。 為了適應(yīng)基站建設(shè)與維護人才的需求,職業(yè)院校開設(shè)“5G 基站建設(shè)與維護”課程,旨在培養(yǎng)適應(yīng)安裝第一線的初中級應(yīng)用型人才。課程內(nèi)容依據(jù)5G 基站建設(shè)與維護工作中相關(guān)職業(yè)崗位的能力要求進行設(shè)置,通過建設(shè)、維護等方面的技術(shù)實踐操作,培養(yǎng)學(xué)生在5G 基站建設(shè)、驗收、測試、開通、維護、故障處理等方面的實際應(yīng)用能力,同時注重理論與實際項目的結(jié)合,幫助學(xué)生儲備5G 技術(shù)理論知識,為未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

2 “5G 基站建設(shè)與維護”課程教學(xué)過程中存在的問題

2.1 專業(yè)建設(shè)中實訓(xùn)設(shè)備缺乏

“5G 基站建設(shè)與維護”是實踐性較強的課程,課程教學(xué)中理論教學(xué)和實踐教學(xué)密不可分,相互補充,相互加強。 實踐教學(xué)一方面能加深學(xué)生對理論知識的理解,另一方面也能為學(xué)生的實踐創(chuàng)新積累經(jīng)驗。 因此,課程的實訓(xùn)條件建設(shè)對教學(xué)體系的完備、教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量有著重要影響。 但一些學(xué)校由于資金、環(huán)境等因素的限制,無力購買儀器裝備,導(dǎo)致實訓(xùn)條件滯后。

2.2 課程教學(xué)中過于偏向理論

“5G 基站建設(shè)與維護”課程主要是培養(yǎng)安裝維護第一線的技術(shù)工人,對學(xué)生的實踐操作能力要求較高。對于中職學(xué)生而言,5G 基站的理論知識是枯燥且難以理解的。 但是目前,由于實訓(xùn)設(shè)備缺乏,很多中職學(xué)校通信技術(shù)專業(yè)的教學(xué)常常側(cè)重于理論講授,教學(xué)效果很不理想,學(xué)生發(fā)展也陷入異常困難的境地。 因此,授課過程中理論教學(xué)的深度應(yīng)以“夠用”為原則,教學(xué)中理論和實踐相輔相成,以鍛煉學(xué)生操作能力為主要目的,降低理論知識的學(xué)習(xí)門檻,讓學(xué)生通過實踐,加深對理論知識的理解。

2.3 實操訓(xùn)練時間得不到充分保證

在實訓(xùn)設(shè)備較為充足的學(xué)校里,學(xué)校實訓(xùn)室的開放會受到時間、空間和實訓(xùn)材料等各種因素的限制,無法做到無限制地對學(xué)生開放,并不能滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要。 這種情況必然會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,影響學(xué)生實踐能力的提升［2］。

3 仿真軟件在“5G 基站建設(shè)與維護”課程教學(xué)中的應(yīng)用

5G 仿真實訓(xùn)平臺是專為“5G 基站建設(shè)與維護”課程教學(xué)、實訓(xùn)和考核而開發(fā)的互動型仿真軟件,其最大特色是以實際工程的工作過程為依據(jù),將5G 基站從選址勘察、業(yè)務(wù)開通到成果驗證,每個工作步驟都可在仿真系統(tǒng)中一一實現(xiàn)。 仿真中每一步的過程詳盡,畫面清晰直觀。 教師在授課中,可以按照現(xiàn)階段的授課內(nèi)容,布置任務(wù),也可以在從基站安裝到開通的所有教學(xué)環(huán)節(jié)完成后,布置一個完整的任務(wù),根據(jù)重難點,設(shè)置每個步驟的分?jǐn)?shù)占比,讓學(xué)生按照所學(xué)知識進行練習(xí)。學(xué)生通過仿真基站是否能成功運行,判斷操作過程是否規(guī)范,進行自查,并改正。 任務(wù)完成提交后,教師可按照分?jǐn)?shù)配比,通過仿真系統(tǒng)及時打分。 仿真軟件的特點在解決“5G 基站建設(shè)與維護”課程教學(xué)中存在的問題方面具有特殊優(yōu)勢,且符合課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)以及中職學(xué)校學(xué)生身心發(fā)展的特點。 基于此,文章結(jié)合現(xiàn)代教育理念和學(xué)習(xí)理論,對5G 仿真軟件在專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用提出以下建議。

3.1 積極創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

針對中職學(xué)生基礎(chǔ)知識普遍較弱、5G 基站理論知識學(xué)習(xí)過程枯燥乏味、學(xué)生易產(chǎn)生厭學(xué)情緒、教學(xué)效果不理想等情況。 在教學(xué)過程中,教師可以利用仿真平臺符合5G 基站建設(shè)維護的真實工作過程、場景,具有實物特征等特點,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。 通過仿真掌握基站的組成和各部件的特點,指導(dǎo)學(xué)生熟悉基站建設(shè)與維護的操作步驟,通過感性認(rèn)識加深對理論知識的理解,用理論指導(dǎo)仿真實踐,用仿真實踐鞏固和升華理論知識。 利用靈活、互動的教學(xué)過程,形成良好的學(xué)習(xí)氛圍,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

3.2 利用軟件低成本、高便利的特性，彌補實訓(xùn)設(shè)備缺乏的不足

先進的5G 基站設(shè)備價格昂貴,更新?lián)Q代較快。 在教學(xué)過程中引入仿真軟件,可大大減少學(xué)生對實訓(xùn)設(shè)備的依賴,一定程度上彌補學(xué)校實訓(xùn)條件建設(shè)投入不足而帶來的遺憾。 并且,仿真軟件可直接在電腦上進行5G 基站的安裝維護模擬操作,能夠保證每一位學(xué)生都可有一臺電腦進行獨立的演練,與傳統(tǒng)分組實訓(xùn)的學(xué)習(xí)形式相比,一人一機的學(xué)習(xí)模式使每個學(xué)生的實踐操作時間得到了充分的保障,大大提高了學(xué)習(xí)效率。

3.3 提供自由、開放的仿真環(huán)境

仿真軟件為師生提供了自由開放的仿真環(huán)境。 在教學(xué)中,教師可以根據(jù)課堂實訓(xùn)內(nèi)容,靈活布置仿真任務(wù),也可以根據(jù)教學(xué)的重難點,著重設(shè)置仿真環(huán)節(jié)。 在仿真演練過程中,教師通過系統(tǒng)平臺查看每位學(xué)生不同部分的得分情況,以了解學(xué)生技能的掌握狀況,及時調(diào)整教學(xué)策略和內(nèi)容,確保教學(xué)效果。 學(xué)生不僅可以在課堂上進行仿真實操,課后也可以根據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況進行自主練習(xí),不受時間、空間和實訓(xùn)器材的限制。 通過仿真實訓(xùn)不斷提升學(xué)生的實踐操作能力［3］。

4 5G 實訓(xùn)仿真平臺的不足及發(fā)展思路

“5G 基站建設(shè)與維護”課程工程性較強,學(xué)生利用仿真平臺可以熟悉維護流程和步驟。 如果學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中無法進行實際實訓(xùn)場地的親身感知,則對安裝細節(jié)和注意事項也無法掌握,不利于培養(yǎng)學(xué)生的安全意識。 在仿真軟件中,雖然系統(tǒng)會對學(xué)生的不規(guī)范操作進行扣分,但有時并不能引起部分學(xué)生在實際操作過程中對規(guī)范的重視。 另外,仿真操作過程過于程序化,安裝現(xiàn)場情況復(fù)雜多變,程序化的仿真不能培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)場應(yīng)變能力。

虛擬仿真教學(xué)可以作為實物實踐教學(xué)的有益補充,但不能完全替代實物實踐教學(xué)。 衡量職業(yè)學(xué)校教育質(zhì)量的核心指標(biāo)之一就是實訓(xùn)基地建設(shè),實踐教學(xué)體系建設(shè)更是職業(yè)教育的重中之重,學(xué)校還是應(yīng)該加大實訓(xùn)建設(shè)的資金投入。 教學(xué)中應(yīng)當(dāng)將理論、實踐和虛擬三者相結(jié)合,三部分應(yīng)當(dāng)各有側(cè)重,理論教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生掌握5G 的基礎(chǔ)理論知識,為后面的實踐和虛擬打下基礎(chǔ)；虛擬過程中,教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生了解安裝的流程,掌握安裝的步驟；實踐過程中,教師講解安全責(zé)任和安全操作流程,培養(yǎng)學(xué)生的安全規(guī)范意識,并且鍛煉學(xué)生現(xiàn)場的應(yīng)變能力。 課程最后的評價應(yīng)當(dāng)將各部分的考核成績都考慮進去,制定相應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn),進行綜合評價。

5 結(jié)語

5G 技術(shù)是未來通信行業(yè)的發(fā)展方向。 未來5G 基站建設(shè)需要大量的技術(shù)工人,中高職院校擔(dān)任著人才培養(yǎng)的任務(wù),如何實現(xiàn)學(xué)校教育與用人需求快速有效地銜接,成為中高職學(xué)校與通信行業(yè)共同面臨的問題。教育工作者在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)處理好理論、實踐和虛擬三者的關(guān)系,探索出一條適應(yīng)中高職通信技術(shù)專業(yè)的教學(xué)模式。