基于focusky的移動通信技術課程教學改革探索

張水鋒，陳帥，程慶，吳海，石若丹

（1.淮南師范學院電子工程學院，安徽淮南 232001；2.淮南師范學院計算機學院，安徽淮南 232001）

《移動通信技術》課程的先修課程課程是通信電子線路與通信原理等，它的后修課程是數字通信和網絡優化與規劃等。通過該門課程學習使學生掌握移動通信系統的基本知識、LTE 系統的關鍵技術、OFDM 技術的工作原理，理解OFDM 系統的關鍵技術，了解MIMO系統的基本概念，掌握MIMO 系統的傳輸模型，從而使學生具備扎實的移動通信理論知識，并了解移動通信領域發展的前沿知識。

1 移動通信技術課程在我校的開設情況分析

《移動通信技術》課程是通信工程專業的一門專業技術課，學習該門課使學生能適應現代社會通信事業快速發展的需要，并對移動通信原理、數字移動通信系統、個人通信有較深刻的理解，成為高素質技能型專門人才。我校通信工程系現有2014 級2 個班的學生88人，2015 級4 個班的學生120 人，2016 級3 個班的學生104 人，2017 級2 個班的學生70 人。在2014 級之前該校學生學習的是2G 移動通信的理論，從2015 級學生開始學習4G 移動通信技術內容。

2 課程建設特色

該課程的建設特色之一是增加具有立體效果的動畫，增加課程的趣味性。移動通信這門課理論性太強，現有的教材示意圖都是黑白的圖片，學生大都反應很難理解書上的圖片，所以該教學團隊計劃制作一些生動形象圖片放入課件，如用Focsky 軟件或者3DMAX與unity 軟件結合畫出具有3D 效果的立體圖片。Focusky，是一款新型多媒體幻燈片制作軟件，操作便捷性以及演示效果超越PPT，主要通過縮放、旋轉、移動動作使演示變得生動有趣。下面是用foscky 畫的圖。

圖1是LTE 移動通信系統的架構圖，核心網是整個系統的大腦，控制與它相連的所有基站（基站數量可以是多個，圖中展示了兩個），通常一個城市由一個核心網控制；基站通過電磁波與終端進行通信，每個基站可以與多個終端通信；終端就是我們通常使用的手機。

圖2是多徑效應的示意圖，基站發射信號給手機，手機可以接收信號。由于它們之間的通信是通過電磁波傳播的，電磁波的特性就像光一樣是發散的，所以就會有多條路徑，藍色的線代表直線傳播，玫紅色的線代表經過離人較近的一個設備傳播，黃色的線代表經過中間的一棟建筑物傳播，綠色的線代表經過較遠的建筑物傳播。由于多徑效應的存在移動通信就存在一個干擾問題，干擾的主要原因是存在時延。那么4G 移動通信系統，采用OFDM 技術解決這個問題。在傳播的前后符號間插入一個保護帶GI，使時延小于GI 的前一個符號的多徑效應衰減到0，從而不會對下一個符號產生干擾。

圖1 LTE 移動通信系統的架構圖

圖2 多徑效應示意圖

3 課程的建設目標與上網計劃

課程建設目標：由于移動通信技術使專業課，理論知識都比較抽象，網上可以下載的課件雖然與課本內容基本一致，大部分都不夠生動形象，該課程的第一個建設目標是制作一套含有動畫或者是三維立體場景的課件，提供課程的趣味性，增加學生的學習興趣。

課程資源上網計劃如下。

第一階段錄制制作微課課件、錄制視頻并傳上網；第二階段完善移動通信系統概述、LTE 技術概述等部分的電子課件（盡量運用動畫與虛擬設備等手段），并將相關教學內容錄制視頻傳上網； 第三階段完善點對點網絡與OFDM 原理的電子教案，并將相關內容視頻傳上網；第四階段，完善OFDM 技術的實現、多天線技術原理及多天線技術的實現部分的電子教案，并將所有視頻傳上網。

由于課程內容較多也很抽象，剛開始不容易把全部內容錄制，該教學團隊把課程內容分成十六個微課，每節課10min，講解書上的一個主要的知識點，結合軟件仿真或者硬件展示將知識點擴展開來講。本課程的十六個重要知識點如下：（1）4G 移動通信系統的架構。（2）多徑效應。（3）4G 基站與2G 基站有什么異同？ （4）移動通信噪聲產生的原因。（5）QPSK 調制與QAM 調制。（6）什么是正交？ 什么是復用？ （7）FDMA、TDMA、CDMA 與SDMA。（8）什么是OFDM？ （9）多載波的工作原理。（10）OFDM 符號的頻譜。（11）OFDM 信號的發生算法（12）什么是多天線系統？ （13）多天線技術的優點。（14）空間復用技術。（15）什么是TM？ （16）LTE 多天線技術的處理過程

4 結語

該文介紹了移動通信技術課程的主要內容及移動通信技術在該校的開設情況。同時給出了新的大綱內容，給出了兩個Foscky 畫的圖移動通信兩個重要知識點的示意圖，論述了課程的建設目標與上網計劃，并列出16 個重要知識點。

論文格式

論文格式就是指進行論文寫作時的樣式要求，以及寫作標準。直觀地說，論文格式就是論文達到可公之于眾的標準樣式和內容要求。論文常用來進行科學研究和描述科研成果文章。

它既是探討問題進行科學研究的一種手段，又是描述科研成果進行學術交流的一種工具。它包括學年論文、畢業論文、學位論文、科技論文、成果論文等，總稱為論文。