研讨教学改革《移动通信系统》课程教学革新实践

摘要：随着移动通信技术的迅速发展，“移动通信系统”课程的教学内容略显陈旧，而且该课程的内容专业性、理论性和物理性强，如何使授课内容紧跟移动通信技术的最新发展趋势，使学生学到在将来的工作岗位中真正有用的移动通信系统最新知识，对“移动通信系统”课程进行教学改革变得尤为迫切。本文结合笔者多年的教学与实践，从教学内容、教学方法、实验以及教学评价几个方面探讨了“移动通信系统”课程教学改革的一些措施。通过一段时间的实践，取得了较好的效果。
关键字：移动通信系统 教学改革 教学与实践
在我国大学中，本科教育仍然是基础，如何更好地改革和发展本科教育，立足于所教授的课程，深入开展教学方法、教学内容和教学手段的改革与实践，是教育工作者面临的切实问题[3]。
移动通信系统是电子通信类专业的一门重要课程。它是一门综合性很强的专业课，课程涉及电磁波/电磁场、概率论、信号与系统、数字信号处理、计算机网络等多个领域。移动通信技术是近30年来发展最快的技术之一，传统的教学方式不再适合这门课的教学[4]。本文结合课程教学实践，分别从以下几个方面对移动通信系统课程教学改革进行探讨。
精选、整合教学内容
《移动通信系统》课程特点：
1）数学性强。相对有线传输方式，无线信号传输过程中存在很多不确定因素，建立的数学模型更加复杂，而且需要从时域和频域的不同方面分析和理解信道、信号的特性。这样就会有较为繁琐的数学公式推导。
2）专业性强。对学生的专业基础知识要求较高，要求熟练掌握信号与系统、通信原理的基本知识，还要有一定的电磁波/微波理论基础，来分析电磁波传播特性。
3）物理性强。无线通信系统中的原理和物理量都有明确的物理意义，在学习的过程中需要仔细体会、深刻理解[5]。对于工科的学生，学习的目的是需要解决实际问题，所以需要引入实际的工程案例进行实际计算。
移动通信系统课程除了具有以上特点，还要根据发展情况，教学内容也要发生变化。尤其3G技术已经日趋成熟，并向4G发展，要使学生对现有移动通信系统及未来移动通信的发展方向等有一个较系统的认识，从课程教学来看，内容非常多，但这门课程需要在有限的课时内完成，需要在课程教授过程中既要做到内容选择适当、重点突出，又要保证知识全面。
在此基础上，课程分两大部分进行介绍：第一部分对移动通信中的关键技术进行介绍，要使学生分清无线通信和移动通信的关系，以及目前市场存在的一些移动通信系统和这些移动通信系统的主要技术指标和技术规范，让学生全面了解移动通信系统的发展和用途；就目前移动系统所采用的数字调制技术进行介绍，让学生掌握这些调制技术的理论基础及应用在移动通信系统的优势；通过对移动信道中电波传播特性的学习，学生可以了解到移动信道在不同环境下的传播损耗中值计算，大尺度路径损耗和小尺度衰落损耗的计算方法，为后面章节组网中网络设计打下理论基础；移动通信系统中常用的抗衰落技术和组网技术，并以实际案例讲解网络设计。第二部分开始介绍这些技术应用的实际场景和具体系统，G系统、CDMA移动通信系统和第三代（3G）移动通信系统。学生不但加深了对以上关键技术的深刻理解，而且对实际系统有了宏观认识，进一步激发了他们对本门课的学习兴趣。

二、改进教学手段

根据课程的特点和内容的设置，教学中采用了多媒体和传统板书教学相结合的方式。对于数学要求较高的内容，如多径衰落、调制解调技术等，采用板书为主的讲解方式，给出例题讲授求解过程，使学生有理解和知识转化的时间和过程；对于前沿综述的内容，如概述和新技术展望等，或者数学难度不大但规则性较强的内容，如系统结构、信道划分、业务特点等，采用多媒体为主的讲授方式。注重实例教学，在每年的毕业设计阶段，有部分同学在通信实习单位进行设计，通过此过程，可以积累部分实例，在上课过程中给学生进行讲解，使学生具有解决实际问题的能力，比如：无线网络的分布设计， WLAN的设计，直放站覆盖设计等等；在多媒体课件的制作上，基于仿真软件引入动态演示与分析，如移动通信系统信令传递的过程、蜂窝小区的分裂过程，以及移动通信系统性能仿真的过程，如移动衰落信道的模拟，充分发挥多媒体课件的优势，将《移动通信系统》教学中的重点和难点生动地展现在学生面前，加深了学习印象，增加了学生学习的兴趣。如图1所示：几个基于MATLAB的移动信道多径信号仿真结果图。
对于3G和4G等前沿的新技术，可以采用教师布置任务，学生课下查阅资料，交作业或者课上请学生上来主讲，教师辅助讲授的方式增加学生的能动性，真正做到学生为主体的学习模式。

三、认真做好实验教学

传统的移动通信实验采用实验箱来完成，内容大多是一些验证性和基础综合性实验，实验内容功能单一，不够直观，这对学生创新能力的培养是非常不利的。没有大型的综合性、设计性实验就使学生失去了实际认识移动通信系统的机会，不利于对移动通信系统的深入理解和掌握。所以实验改革是必然的，在此基础上可以安排学生进行仿真性实验，使用MATLAB、NS2、SystemView等软件进行系统级组网仿真性实验，既可以使学生巩固理论知识，又可以使他们掌握一些常见的移动通信系统仿真内容，提高动手能力。
移动通信技术发展较快，而外出实践可以让学生有机会接触主流商用通信设备和技术。组织学生到电信公司和移动分公司等单位观摩学习，还积极与一些通信行业培训机构联系实习地点，学习WCDMA以及网络优化的培训知识，为学生以后工源于：大学生论文网www.618jyw.com
作或学习打下基础。

四、改变以往的评价体系

考试阶段通常是笔试成绩作为最后的评定总成绩，在实行了改革以后，相应的评定的标准也需要变化，首先以笔试成绩为主，相应的把平时讨论或者作业的成绩也算在内，占到期末总成绩的20%，实验环节占到期末成绩的20%，期末笔试成绩占60%；其次，期末试卷的出题要有部分设计考题，真正去考察学生的能力，考试的形式可以采用闭卷和开卷结合的方式。
由于通信领域的知识更新的速度非常快，陈旧的教学方法、教学内容已不能适应社会的需求，我们要吸收更先进的教学思想，把教学改革持之以恒的进行下去。只有这样，我们的教学才能是学生所需要的，培养的学生才能更好地满足社会的需要。
参考文献：
戴翠琴，冉海霞，鲍宁海 移动通信课程实验教学改革与平台建设[J] 实验技术与管理 2012-2第29卷（144-147）
李建东，郭梯云，邬国扬 移动通信[M] 西安电子科技大学出版社 2006年
[3]李蕾，滕志军，陈晓娟 《移动通信》课程教学改革的探索与实践[J] 华北电力大学学报 2008-6第28卷第3期（32-34）
[4]李明，谭永明，黎山峰 移动通信课程改革的探讨[J] 东莞理工学院学报 2008-10第15卷第5期（109-111）
[5]卢敏，孟庆民 《无线通信原理》课程教学方法的研究与实践[J] 高教论坛 2011年第2期（59-61）