移動(dòng)通信課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與平臺(tái)建設(shè)研究

摘要：信息技術(shù)的發(fā)展和普及，傳統(tǒng)移動(dòng)通信課程教學(xué)模式已不符合學(xué)生發(fā)展需要。因此，學(xué)校和教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)企業(yè)和社會(huì)需求的了解和關(guān)注，并針對(duì)相關(guān)需求積極促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，完善平臺(tái)建設(shè)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率提升。本文將分析移動(dòng)通信課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與平臺(tái)建設(shè)的意義，并闡述移動(dòng)通信課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路和平臺(tái)建設(shè)策略，希望可以推動(dòng)移動(dòng)通信課程積極優(yōu)化和革新，從而為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信課程；教學(xué)改革；平臺(tái)建設(shè)

移動(dòng)通信屬于通信工程專業(yè)的核心課程，教學(xué)內(nèi)容涉及范圍較廣。因此，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生了解相關(guān)理論基礎(chǔ)，并加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。而課堂教學(xué)時(shí)間畢竟有限，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)無(wú)法使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。因此，移動(dòng)通信課程在加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革時(shí)，應(yīng)積極加強(qiáng)平臺(tái)建設(shè)，一方面為學(xué)生提供更多實(shí)踐和自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，另一方面有助于推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，從而培養(yǎng)學(xué)生的解決問(wèn)題能力、探究能力和創(chuàng)新能力。

一、移動(dòng)通信課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與平臺(tái)建設(shè)的意義

傳統(tǒng)移動(dòng)通信課程較為注重理論教學(xué)，實(shí)踐環(huán)節(jié)較少，這不僅不利于學(xué)生實(shí)踐能力的提升，也無(wú)法引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)通信課程的系統(tǒng)性了解，更不利于學(xué)生全局觀的建立。因此，學(xué)校要積極提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)比例，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)優(yōu)化，促使學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用在實(shí)踐中，從而提升學(xué)生的職業(yè)核心素養(yǎng)。

移動(dòng)通信課程實(shí)驗(yàn)一般有兩種組織形式。第一種是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的方式，通常以實(shí)驗(yàn)箱硬件板卡的形式實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有或少有二次設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)功能，學(xué)生通過(guò)連接相應(yīng)的模塊在指定測(cè)試點(diǎn)接入儀器進(jìn)行波形比對(duì)或頻譜觀察。部分模塊支持一定的功能選擇，部分模塊的功能則較為單一。第二種是代碼仿真的形式，如Matlab代碼仿真。第一種方式的優(yōu)點(diǎn)是，學(xué)生能夠?qū)φ鎸?shí)移動(dòng)通信系統(tǒng)有直觀的體驗(yàn)，缺點(diǎn)是難以對(duì)底層理論原理有較為深刻的理解，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)也受到限制；第二種方式則偏重于通信理論模型的建立與驗(yàn)證，但缺失了對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)工程性方面的支撐，較為枯燥，學(xué)生缺乏相應(yīng)的興趣。因此，加強(qiáng)平臺(tái)建設(shè)，不僅能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，也能促進(jìn)教育現(xiàn)代化的發(fā)展。

同時(shí)，移動(dòng)通信課程紙質(zhì)教材更新和優(yōu)化具有一定周期性和滯后性，但移動(dòng)通信的發(fā)展一直十分迅猛。教材更新不及時(shí)，不利于學(xué)生了解和掌握先進(jìn)移動(dòng)通信知識(shí)，也不利于移動(dòng)通信行業(yè)發(fā)展。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)可以整合豐富的動(dòng)態(tài)化線上教材，這些教材可以根據(jù)技術(shù)發(fā)展情況和教學(xué)需要及時(shí)更新，不僅能提升教育的現(xiàn)代性，也能通過(guò)線上教材和線下教材的有機(jī)融合，提升教學(xué)的靈活性和有效性。

二、移動(dòng)通信課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路

（一）完善教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程設(shè)置

隨著時(shí)代不斷發(fā)展，移動(dòng)通信行業(yè)也在不斷發(fā)生變化。學(xué)校和教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)企業(yè)和社會(huì)需求的了解，并基于實(shí)際需求完善教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程設(shè)置，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)和未來(lái)的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，學(xué)生也需要在教師的引領(lǐng)下，加強(qiáng)職業(yè)生涯規(guī)劃，并以此來(lái)指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)規(guī)劃，提升專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，提升未來(lái)的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

首先，移動(dòng)通信課程的理論教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容要進(jìn)行積極融合，并積極提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)比例。二者融合可以使學(xué)生的綜合能力和綜合素養(yǎng)不斷增強(qiáng)，也能使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)通相關(guān)崗位的了解。同時(shí)，二者結(jié)合過(guò)程中，要對(duì)理論和實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)更新和優(yōu)化，不僅有助于提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，也能為課程設(shè)置優(yōu)化奠定良好基礎(chǔ)。

其次，教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生培養(yǎng)方案的調(diào)整和優(yōu)化。優(yōu)化培養(yǎng)方案可以使理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)銜接，也有助于根據(jù)時(shí)代發(fā)展需要，培養(yǎng)特色化人才。例如，教師可以引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化的了解，并引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的正確認(rèn)知和全方位掌握。

（二）更新教學(xué)模式，加強(qiáng)教學(xué)互動(dòng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展過(guò)程中，教師可以根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)展開(kāi)分層式教學(xué)，這不僅有利于不同層次學(xué)生共同成長(zhǎng)，也能提升移動(dòng)通信課程教學(xué)的人性化。同時(shí)，教師和學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)展開(kāi)實(shí)時(shí)互動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)不僅能打破時(shí)間和空間限制，也能構(gòu)建平等的溝通環(huán)境，促進(jìn)教育者和受教育者深入溝通。

首先，教師可以利用信息手段，及時(shí)更新課堂教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，并以信息技術(shù)構(gòu)建情景式教育、探究式教育、游戲式教育等教學(xué)方式，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多元化發(fā)展。其次，移動(dòng)通信課程教師也要加強(qiáng)自我提升。加強(qiáng)自我提升可以促進(jìn)其教學(xué)理念和教學(xué)模式的更新，也能使教師有能力加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的科學(xué)引領(lǐng)，從而更有利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展。再次，教師要積極參加移動(dòng)通信相關(guān)的科研課題。參加科研課題既能提升教師的綜合素養(yǎng)，也能有效拓寬教師的視野。最后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)類相關(guān)競(jìng)賽、講座、創(chuàng)新項(xiàng)目等活動(dòng)，讓學(xué)生在溝通交流與良性競(jìng)爭(zhēng)中，提升專業(yè)能力與知識(shí)、技能的應(yīng)用能力。

（三）加強(qiáng)校企合作，拓展實(shí)踐課程

移動(dòng)通信課程實(shí)踐教學(xué)改革需要社會(huì)與企業(yè)的共同參與，加強(qiáng)校企合作可以使實(shí)驗(yàn)課程得以拓展，也能使學(xué)生提前加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)通信相關(guān)崗位的有效認(rèn)知。

首先，學(xué)校要加強(qiáng)與企業(yè)的深入合作，提升企業(yè)在校企合作中的話語(yǔ)權(quán)，這樣才能吸引企業(yè)積極參與校企合作。例如，學(xué)校在更新移動(dòng)通信相關(guān)教材時(shí)，可以征求和參考來(lái)自企業(yè)的意見(jiàn)及建議。企業(yè)提出的建議與行業(yè)發(fā)展需求相符，也與企業(yè)的人才需求相符。學(xué)校根據(jù)企業(yè)意見(jiàn)，加強(qiáng)教材改革，能有效提升教材的科學(xué)性和合理性。其次，政府也要積極鼓勵(lì)企業(yè)參與校企合作。例如，政府可以為與學(xué)校合作的企業(yè)提供一系列優(yōu)惠政策，使企業(yè)提高對(duì)校企合作的重視程度，促進(jìn)企業(yè)以其資源與資金優(yōu)勢(shì)，支持學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展。最后，企業(yè)可以在校企合作中，積極為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)基地，以確保學(xué)生職業(yè)核心素養(yǎng)的不斷增強(qiáng)。

三、移動(dòng)通信課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)策略

（一）加強(qiáng)資源整合，構(gòu)建多層次教學(xué)平臺(tái)

學(xué)校在建立移動(dòng)通信課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)時(shí)，需要加強(qiáng)資源整合，這樣才能構(gòu)建多層次教學(xué)平臺(tái)。首先，學(xué)校可以依托實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建移動(dòng)通信教學(xué)平臺(tái)，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)教學(xué)資源的有效利用。這不僅能提升平臺(tái)建設(shè)的合理性，也能有效優(yōu)化平臺(tái)建設(shè)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)訓(xùn)練。同時(shí)，平臺(tái)不僅要具備實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能，也應(yīng)具備基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、訓(xùn)練創(chuàng)新等功能，這樣才能優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系。例如，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上可加載這樣的訓(xùn)練創(chuàng)新項(xiàng)目：構(gòu)建一個(gè)包括尋呼接入、信令流程控制、信道資源分配、射頻信號(hào)傳輸、流媒體控制、基站發(fā)送、MSC核心網(wǎng)處理以及軟交換等多個(gè)移動(dòng)通信環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來(lái)的相對(duì)完整移動(dòng)通信系統(tǒng)。其次，院?？梢愿鶕?jù)企業(yè)需求，優(yōu)化人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建多層次教學(xué)平臺(tái)。所謂多層次教學(xué)平臺(tái)，是指平臺(tái)包含基礎(chǔ)實(shí)踐模塊、工程實(shí)訓(xùn)模塊、研發(fā)創(chuàng)新模塊等多層次訓(xùn)練模塊，這三大模塊可以完善教學(xué)層次和教學(xué)結(jié)構(gòu)，也能確保平臺(tái)建設(shè)的完整性。例如，院?？梢砸胍慌夹g(shù)先進(jìn)的設(shè)備，以輔助學(xué)生完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生在實(shí)踐項(xiàng)目中，可以依托教學(xué)平臺(tái)，由淺入深地加強(qiáng)對(duì)相關(guān)知識(shí)的全方位學(xué)習(xí)，從而循序漸進(jìn)地提升自身綜合能力。

（二）優(yōu)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，構(gòu)建特色教學(xué)平臺(tái)

構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)時(shí)，要保證其系統(tǒng)性和專業(yè)性，這樣才能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要。同時(shí)，特色教學(xué)平臺(tái)也要具備創(chuàng)新性功能。首先，在平臺(tái)建設(shè)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的部署應(yīng)當(dāng)以課程規(guī)劃為基礎(chǔ)，并引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)加強(qiáng)創(chuàng)新，這不僅有利于學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，也能使教學(xué)平臺(tái)成為學(xué)生重要的實(shí)驗(yàn)基地。例如，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)平臺(tái)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，一方面讓學(xué)生探究最先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù)，另一方面為學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定良好基礎(chǔ)。其次，教學(xué)平臺(tái)要?jiǎng)?chuàng)立實(shí)訓(xùn)室。學(xué)生可以在教師的引導(dǎo)下，自主完成相關(guān)科技項(xiàng)目和科技作品。學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)全程參與相關(guān)創(chuàng)作過(guò)程和流程，有利于學(xué)生綜合能力的提升。最后，教學(xué)平臺(tái)要保證教學(xué)功能的完善性。例如，平臺(tái)可以構(gòu)建通信原理實(shí)驗(yàn)室、光纖通信實(shí)驗(yàn)室、高頻技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，還要對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備進(jìn)行定期更新，以滿足學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目創(chuàng)新的需要。

（三）利用現(xiàn)有資源，搭建移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建是一個(gè)涉及多方面的系統(tǒng)工程，需要綜合考慮硬件設(shè)施的配備、軟件平臺(tái)的搭建、實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的整合以及研究合作機(jī)會(huì)的拓展等。首先，利用現(xiàn)有的移動(dòng)通信設(shè)備，如基站和移動(dòng)終端，來(lái)構(gòu)建真實(shí)的通信環(huán)境。如果資源有限，可以考慮采用虛擬化技術(shù)來(lái)仿真實(shí)現(xiàn)。其次，配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如路由器、交換機(jī)、MSC、VLR、HLR等，以確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持常用的通信接口和協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)簡(jiǎn)化，不一定與運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成完全一致。最后，配置專業(yè)的測(cè)試儀器和網(wǎng)管系統(tǒng)，如頻譜分析儀可以對(duì)無(wú)限信號(hào)進(jìn)行精確分析和測(cè)試；網(wǎng)管系統(tǒng)可以配置網(wǎng)絡(luò)，觀測(cè)移動(dòng)臺(tái)的切換流程等。

除了搭建真場(chǎng)景、真設(shè)備的移動(dòng)通信系統(tǒng)外，軟件平臺(tái)的搭建也是必要的補(bǔ)充。首先，使用成熟的移動(dòng)通信仿真軟件，如Matlab、NS3等，從而構(gòu)建和評(píng)估不同移動(dòng)通信系統(tǒng)的性能。通過(guò)仿真軟件，可以模擬不同的網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景和參數(shù)配置，進(jìn)行性能分析和優(yōu)化。其次，使用軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，如GNU Radio和USRP（通用軟件無(wú)線電外設(shè)）組成的軟件無(wú)線電系統(tǒng)，使學(xué)生在老師的指導(dǎo)下嘗試開(kāi)發(fā)和測(cè)試移動(dòng)通信領(lǐng)域的關(guān)鍵算法和協(xié)議。最后，借助專業(yè)的數(shù)據(jù)分析工具，對(duì)大規(guī)模移動(dòng)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，已深入了解移動(dòng)通信系統(tǒng)的行為和性能。

（四）加強(qiáng)環(huán)境改造，與企業(yè)共建實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

實(shí)訓(xùn)是整個(gè)通信工程專業(yè)培養(yǎng)方案中層次最高的教學(xué)方式，移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)涵豐富而廣泛，涵蓋了移動(dòng)通信基本理論、基站設(shè)備調(diào)試、信道配置管理、系統(tǒng)仿真優(yōu)化、實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告撰寫(xiě)等多個(gè)方面。其目的在于，通過(guò)全面而深入的實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生掌握移動(dòng)通信技術(shù)的核心技能和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為未來(lái)的職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。學(xué)校在與企業(yè)共建實(shí)訓(xùn)平臺(tái)時(shí)，應(yīng)當(dāng)明確共建目標(biāo)，科學(xué)合理地布局實(shí)訓(xùn)基地（室），模擬通信運(yùn)營(yíng)商的真實(shí)通信流程，營(yíng)造真實(shí)的職業(yè)環(huán)境，同時(shí)在實(shí)訓(xùn)基地（室）配備先進(jìn)的移動(dòng)通信設(shè)備、測(cè)試儀器和仿真軟件等，確保學(xué)生能夠接觸到最新的技術(shù)和設(shè)備。

為確保實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的有效革新和優(yōu)化發(fā)展，在平臺(tái)構(gòu)建時(shí)，學(xué)校應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)與企業(yè)的合作，這更有利于教學(xué)平臺(tái)的公開(kāi)化和透明化，也能對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)進(jìn)行科學(xué)指引。同時(shí)，企業(yè)參與平臺(tái)建設(shè)過(guò)程可以有效推動(dòng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)及時(shí)優(yōu)化，不僅能提升平臺(tái)的智能化和自動(dòng)化水平，也能加強(qiáng)對(duì)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的全方位收集。教師可以根據(jù)收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的有效了解，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)和教育。此外，構(gòu)建實(shí)訓(xùn)平臺(tái)時(shí)，學(xué)校要積極完善實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并為學(xué)生盡可能提供完備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，使協(xié)同育人平臺(tái)更加完善。

我國(guó)一直十分重視培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建立，可以在引導(dǎo)人才樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí)的同時(shí)，確保人才實(shí)踐能力和實(shí)操能力不斷提升。加強(qiáng)校企合作，構(gòu)建實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，既體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，也體現(xiàn)了校企合作的重要性。

四、結(jié)束語(yǔ)

移動(dòng)通信課程不僅具有較強(qiáng)的理論性，也具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，可以使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)對(duì)專業(yè)知識(shí)的系統(tǒng)性了解，也能使學(xué)生的實(shí)操能力不斷增強(qiáng)。同時(shí)，積極優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以提升教學(xué)趣味性，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和探究能力不斷增強(qiáng)，這不僅體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生主體地位的尊重，也符合素質(zhì)教育發(fā)展的需要。因此，學(xué)校要積極構(gòu)建移動(dòng)通信相關(guān)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，為學(xué)生提供更多實(shí)踐機(jī)會(huì)，幫助學(xué)生養(yǎng)成自主實(shí)踐的良好習(xí)慣。

作者單位：潘子宇 南京工程學(xué)院信息與通信工程學(xué)院

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