彭萬權,伍小兵
摘要:本文結合高職院校的生源現狀、培養目標以及課程特點,通過列舉一些具體實例,對《移動通信技術》課程在理論和實踐環節中的一些教學方法、教學技巧和教學手段進行了分析、論述和探討,以獲得好的教學效果。
關鍵詞:移動通信;教學方法;仿真實驗
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)37-0220-02
一、引言
《移動通信技術》[1]是電子信息類專業開設的一門重要專業課程,主要討論了移動通信的基本原理、關鍵技術、典型系統以及發展趨勢,學習該課程需以《信號與系統》和《通信原理》等相關課程為基礎,具有較強的綜合性,在學生基礎差、學時有限的情況下,給教學帶來困難。本文著眼于如何搞好該課程的課堂教學,結合學生實際情況,通過列舉大量的實例,從理論和實踐環節兩方面對各種教學手段、技巧和方法進行了深入的分析和探討。
二、理論教學探索
1.培養學習興趣。與其他專業基礎課相比,《移動通信技術》具有概念空洞、晦澀難懂、綜合性強、學習難度大等特點。為了達到好的教學效果,應在第一堂課中,通過如下幾點培養學生的學習興趣和學習動力:首先要強調該課程的重要性和目的性,讓學生知道該課程作為電子信息類專業的核心課、飯碗課,在以后工作中的重要性,即便今后不從事相關行業,作為現代社會的一員,了解移動通信的相關知識也是有所裨益的;其次,可通過列舉展示該領域的一些前沿技術研究成果,結合生活中的實際例子,描繪各種未來移動通信的美好藍圖,以此激發和培養學生的學習興趣和熱情;再次,遴選國內外優秀教材[2]、科普讀物[3]等參考書,告訴學生一些學習方法和技巧,強調預習、復習以及做好筆記的重要性,排除學生的畏難情緒;最后,對本課程的框架,重難點分布以及教學設計和安排作一個恰當的勾畫,讓學生在后面的學習過程中做到應付自如。
2.把握重點難點。移動通信這門課程點多面廣、頭緒繁多,課程內容的更新速度極快,在教學過程中要善于把握各個章節的重點和難點,做到心中有數。在課時有限的情況下,寧愿舍棄其中一部分內容,也要用充足的學時對重難點問題進行深入淺出的講述,必要時可大膽展開,把相應內容講活、講透。例如,CDMA系統的大多數特點都與背景噪聲這一概念密切相關,因此我們應結合擴頻技術的相關知識,對背景噪聲這一概念進行重點講解,讓學生深刻理解其含義,如此,在講解CDMA系統若干特點的時候便會起到事半功倍的效果。再如,隨著時間的推移,很多教材陸續增設了第三代移動通信系統的內容,但是我們仍然會一如既往地視GSM蜂窩系統為教材的重中之重,這是因為GSM蜂窩系統還將在相當一段時間內占據市場的主流地位,更重要的是,第三代移動通信系統本身是由第二代移動通信系統演變而來的,GSM蜂窩系統作為基礎中的基礎,掌握了其知識要點,通過舉一反三,可以更加容易地學習第三代移動通信系統。
3.滲入互動式教學。移動通信這門課程本身較為枯燥,學生在學習過程中很容易分散注意力。基于此,我們在講授過程中要盡量多設置思考點,適當設置討論點,以獲取教師與學生之間的有效互動,在探索中吸收知識效果總是好的。多年的教學實踐,本課程積累了相當數量的思考點和討論點清單,將其嵌入到教學過程,的確可有效提高學生的注意力,活躍學生思維。例如,區域覆蓋這一節中,在講解帶狀網的時候,我們設置了“為什么鐵路使用有向天線,河道使用全向天線”這一思考點,學生的第一反應是:鐵路的地形比河道窄,使用有向天線可避免功率浪費。緊接著我們會提出第二個問題:使用更小的全向天線也可避免功率浪費,為什么不這樣做?學生思考后得出結論是:那樣的話會使用更多的基站,提高了網絡建設成本,增加了網絡管理負擔。如此學生就會明白,河道使用有向天線的根本作用是:可有效解決功率浪費和網絡開銷這對矛盾。這種互動式教學,除了讓學生更透切地掌握相關知識,更重要的是培養了學生的自信心、思維能力、表達能力、協作能力和解決問題的能力。
4.強化多樣化教學。如果僅僅是通過對教材的復述來進行灌輸式教學,會顯得枯燥乏味,晦澀難懂,勢必會打擊學生的學習積極性,多種教學手段的結合可以使課堂教學更為生動,富有立體感,效果也更為顯著。首先可在多媒體課件的制作上狠下功夫,盡量多制作動畫圖片,比如越區切換的基本流程具有很強的過程性,使用動畫演示可很大程度上降低學生的理解難度,起到事半功倍的效果;其次,必要時可適當結合Matlab[4]、Multisim[5]等專業仿真軟件進行教學,比如,可使用仿真軟件讓學生觀察CDMA系統中經常使用到的偽隨機碼以及邏輯信道中各個節點的實時波形,加深對相應知識點的認識和了解,同時也擴展了學生的視野;再次,移動通信本身與現實生活密切相關,在教學過程中,適當播放一些與移動通信相關的會議、博覽、新聞以及講座等視頻材料,對提高學生的學習興趣、開闊學生的視野、增加學生的知識面是很有幫助的;最后,由于高職教學資源匱乏,本課程自編了大量的習題,供學生課外練習,以進一步鞏固和梳理各章節要點,掃除知識盲區。
三、實踐教學探索
《移動通信技術》具有很強的實踐性,須輔以相當數量的實踐學時方能取得好的教學效果,主要圍繞實驗箱實驗、仿真實驗、校外實訓三條主線展開。與《電子技術》等專業基礎課相比,《移動通信技術》的實驗箱更復雜,更接近實際,但建設成本也更高。實驗箱主要包括移動終端、移動基站、移動交換機。移動終端既可完成基本的原理性實驗,也可以自成系統完成GSM和CDMA手機的通話與測試實驗,還可以和移動基站、移動交換機配合構成一個完整的移動通信系統,完成各種系統級實驗。鑒于高職學生很容易出現不愿意動腦筋分析和解決問題的現象,我們對各個實驗進行任務分解,引導學生邊做邊思考,以獲得好的效果。實驗箱是模塊化的,無法深入了解移動通信系統的物理層,不能進行電路設計,可借助Simulink或Multisim等專業軟件彌補這一缺陷。實踐證明,對于要求更高、能力更強的學生來說這種形式的實驗課是很受歡迎的。校外實訓針對城市建筑、郊區野外以及校外工學結合實訓基地的移動通信系統工程設施設備進行觀摩考察。比如各個運營商的線路工程、管道工程、設備工程、鐵搭建設工程、天饋線工程以及電源設備工程等。通過野外考察,教師結合實際情況,講解不同運營商的設施設備的功能、作用、施工要點、維護方法,進一步提高了學生的學習興趣,鞏固了已學知識、開拓了學生視野。
四、結語
本文針對移動通信技術的課程特點,通過列舉各種實例,展開理論教學和實踐環節的教學方法、技巧和手段的討論。另外,要想取得好的教學效果,需要教師不斷提高自身的專業能力,加強自身的人格修養,以創新和批判的精神總結、積累教學經驗,研究和改進教學技巧、教學方法和教學手段。同時,作為教師不但言談舉止要為人師表,還應該處理好師生關系,課堂上是授業解惑的嚴師,課后是可以談心的好朋友,對學生進行鼓勵或批評時應注意掌握時機和方式方法,提高自己的親和力,因為受人喜歡和尊重的老師上課本身就是學生的學習動力所在。
參考文獻:
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[4]邵佳,董辰輝.MATLAB/Simulink通信系統建模仿真實例精講[M].北京:電子工業出版社,2009.
[5]趙春華,張學軍.multisim9電子技術基礎仿真實驗[M].北京:機械工業出版社,2012.
基金項目:重慶市高等教育教學改革研究項目“基于新形式下工程過程電子專業人才培養方案設計研究”的階段性研究成果(133238)。
作者簡介:彭萬權(1974-),男,碩士,重慶工程職業技術學院電氣工程學院教師,副教授,研究方向:糾錯編碼的算法研究及教學改革研究;伍小兵(1968-),男,碩士,重慶工程職業技術學院電氣工程學院院長,教授,工程師,研究方向:電工理論與新技術及教學改革研究。