虛擬仿真技術(shù)在4G技術(shù)課程教學(xué)應(yīng)用中的實踐與探索

楊柳 內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1 前言

隨著第四代移動通信技術(shù)（4G）的迅速興起，通信技術(shù)尤其是移動通信在國家經(jīng)濟發(fā)展中的地位越來越重要。4G移動通信作為發(fā)展的潮流，已成為信息產(chǎn)業(yè)中最為耀眼的“亮點”，4G移動通信網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)成為推動社會經(jīng)濟發(fā)展的強勁動力，因此建設(shè)、維護、優(yōu)化4G網(wǎng)絡(luò)的人才需求不斷增加。為了更好地培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)、管理第一線需要的、具有良好職業(yè)道德的高技能人才，國內(nèi)各職業(yè)院校都逐步開設(shè)了4G技術(shù)課程。2016年內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院引進了中興通訊股份有限公司的4G網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)，使學(xué)生在實驗中能夠更直觀形象地了解4G網(wǎng)絡(luò)通信原理，加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生的實踐工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維能力。

2 虛擬仿真技術(shù)在4G技術(shù)課程教學(xué)中的實踐

以高仿真商用設(shè)備機房為背景，包括基站設(shè)備的組網(wǎng)、硬件結(jié)構(gòu)、軟硬件工程安裝、開通調(diào)試等過程。學(xué)生通過正確地完成網(wǎng)絡(luò)拓撲設(shè)計，商用機房設(shè)備部署及安裝連線，網(wǎng)管軟件安裝，站點版本升級、網(wǎng)管數(shù)據(jù)配置并導(dǎo)入、故障排查后，最終實現(xiàn)4G終端的撥號連接和業(yè)務(wù)測試，以此幫助學(xué)生感受真實實操環(huán)境。實踐操作充分體現(xiàn)任務(wù)引導(dǎo)的思想，采用項目任務(wù)的學(xué)習(xí)模式，理論與實踐相結(jié)合，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)相應(yīng)的知識點和技能點，更熟練地掌握設(shè)備的安裝及開通。在教學(xué)實踐中，可以模擬設(shè)計不同的教學(xué)情景，學(xué)生可以組隊完成任務(wù)，結(jié)合理論知識創(chuàng)建4G網(wǎng)絡(luò)、配置設(shè)備、開通數(shù)據(jù)，不僅提高了課堂教學(xué)效果也培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神。通過一個多學(xué)期的教學(xué)實踐，不僅順利完成了4G技術(shù)課程的教學(xué)任務(wù)，學(xué)生得到了接近實際電信網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，取得了較好的學(xué)習(xí)效果，而且部分優(yōu)秀學(xué)生在工信委組織的全國移動通信大賽中取得了優(yōu)異的成績。

3 虛擬仿真技術(shù)在 4G技術(shù)課程教學(xué)中的優(yōu)勢

移動通信技術(shù)發(fā)展迅猛，技術(shù)不斷變化，設(shè)備不斷更新，教學(xué)內(nèi)容也不斷與時俱進，教學(xué)上相應(yīng)的實驗設(shè)備卻很難實時更新。一是實際設(shè)備價格高昂，且需要專業(yè)人員維護。二是通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜，規(guī)模大，依靠學(xué)校配置的實驗設(shè)備與實際情況會有很大差距，無法真正滿足教學(xué)要求。二十一世紀是信息化的時代，我國高等教育職業(yè)正在大力提倡教學(xué)手段信息化，其中虛擬仿真技術(shù)就是其中一種重要的教學(xué)信息化手段,能更好地滿足教學(xué)需求。虛擬仿真技術(shù)是在多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等信息科技迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)上，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與仿真技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。虛擬仿真技術(shù)以其高效率、低成本、內(nèi)容豐富和富有有效性、安全性等優(yōu)勢得到越來越多的應(yīng)用和推廣[1]。

高職學(xué)生學(xué)習(xí)4G技術(shù)理論知識有一定的難度，很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，達到所需的學(xué)習(xí)效果。虛擬仿真系統(tǒng)能實現(xiàn)與工程現(xiàn)場高度一致的虛擬三維場景和流程，構(gòu)成完整的操作平臺，真實再現(xiàn)4G機房的設(shè)備構(gòu)成，具有直觀的形象，所含內(nèi)容和種類豐富，知識內(nèi)容和實際操作相結(jié)合，學(xué)生可以在用軟件搭建的虛擬機房中觀察機房的環(huán)境以及設(shè)備并進行操作。學(xué)生在使用軟件的過程中可以深入了解現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備中機房的布置及硬件構(gòu)成，遵循工程項目開發(fā)流程進行實驗，培養(yǎng)工程實踐能力，使學(xué)生能快速掌握4G通信設(shè)備的安裝及開通，并積累一定的工程實踐經(jīng)驗，促進職業(yè)技能的培養(yǎng)[2]。

在真實實驗操作設(shè)備的情況下，為了避免學(xué)生在實際操作過程的誤操作而引起設(shè)備和元件的損壞，只能讓學(xué)生觀看，無法進行設(shè)備硬件安裝的操作。為了保障學(xué)生的安全，也無法讓其進行天饋的安裝操作。通常實際設(shè)備數(shù)量有限，只能滿足一個賬戶設(shè)置、加載數(shù)據(jù)，因此不能讓學(xué)生同時進行數(shù)據(jù)調(diào)試和配置練習(xí)，教學(xué)效率低[3]。利用虛擬仿真實驗系統(tǒng)可以不受場地，時間和次數(shù)的限制。學(xué)生可以反復(fù)練習(xí)，不用擔(dān)心安全問題和設(shè)備出故障的問題。

4 結(jié)語

當(dāng)前,虛擬仿真技術(shù)設(shè)計開發(fā)的成本低、靈活性好及可操作性強，已經(jīng)在職業(yè)教育中得到了一定范圍內(nèi)的應(yīng)用。在4G課程教學(xué)過程中，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用一方面豐富了實驗教學(xué)內(nèi)容，更符合職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合教學(xué)的需求。另一方面充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，提高了學(xué)生分析問題的能力、設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的能力和調(diào)試設(shè)備的效率。可以預(yù)見,把虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于專業(yè)類課程教學(xué)，是教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。