基于Ultra-RF的“虛實結(jié)合+線上線下”的無線網(wǎng)優(yōu)實訓(xùn)課程混合式教學(xué)研究

顧艷華

[摘? ? ? ? ? ?要]? 基于Ultra-RF虛擬仿真平臺對高職院校的無線網(wǎng)優(yōu)實訓(xùn)課程進行“虛實結(jié)合+線上線下”混合式教學(xué)模式的探索，該平臺做到了從設(shè)計到計劃、執(zhí)行、網(wǎng)優(yōu)分析、優(yōu)化調(diào)整、方案驗證的全網(wǎng)優(yōu)實訓(xùn)過程。結(jié)合線上資源和線下課堂教學(xué)活動，實現(xiàn)混合式信息化教學(xué)。實踐證明，該模式有效提升了無線網(wǎng)優(yōu)人才培養(yǎng)的層次，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? Ultra-RF仿真平臺;虛實結(jié)合;線上線下;混合式教學(xué)

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）06-0048-02

一、引言

無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實訓(xùn)課程是移動通信技術(shù)專業(yè)必修的崗位能力課程，主要培養(yǎng)學(xué)生掌握無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識、無線參數(shù)規(guī)劃、網(wǎng)優(yōu)前臺DT和CQT測試、網(wǎng)優(yōu)后臺的覆蓋專題分析、干擾專題分析、切換專題分析等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生具備從事網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程崗位所要求的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、測試及優(yōu)化等技能。

傳統(tǒng)優(yōu)化類課程幾乎都有一種共同模式，引入專業(yè)化的路測及后臺分析軟件，通過DT測試、CQT測試、網(wǎng)優(yōu)專題分析案例培養(yǎng)學(xué)生的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技能，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程師崗位的無縫對接。但是也存在諸多不足，如實訓(xùn)設(shè)備昂貴;沒有測試車輛，測試范圍有限;優(yōu)化方案無法驗證等。將Ultra-RF無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)和“線上線下”教學(xué)模式引入無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實訓(xùn)課程，剛好可以解決上述問題，為通信類專業(yè)無線網(wǎng)優(yōu)課程教學(xué)提供低成本、高效率的實踐環(huán)境，具有很好的社會效益。

二、課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

課程建設(shè)以就業(yè)為導(dǎo)向，以崗位需求和學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心，以工作過程為主線，以校企合作為途徑，依據(jù)通信行業(yè)發(fā)展，參照無線網(wǎng)優(yōu)工程崗位能力的要求，采用模塊化結(jié)構(gòu)構(gòu)建課程內(nèi)容體系。（見圖1）

課程整體分LTE基礎(chǔ)知識、LTE網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、LTE網(wǎng)絡(luò)路測及優(yōu)化三個部分，對應(yīng)LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)認(rèn)知、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、無線網(wǎng)絡(luò)測試、Ultra-RF仿真平臺、覆蓋專題優(yōu)化、干擾專題優(yōu)化、切換專題優(yōu)化7個單元。課程內(nèi)容三個部分難度逐級提升，并和無線網(wǎng)優(yōu)工程師崗位的具體需求相符，體現(xiàn)了課程與崗位的無縫對接。

“LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)認(rèn)知”單元主要讓學(xué)生掌握LTE系統(tǒng)的發(fā)展歷程、系統(tǒng)架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、協(xié)議結(jié)構(gòu)與接口、幀結(jié)構(gòu)、物理資源、物理信道等基礎(chǔ)知識，通過線上資源學(xué)習(xí)及線下LTE設(shè)備參觀、討論實現(xiàn)教學(xué)。

“無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計”單元包含覆蓋規(guī)劃設(shè)計、容量規(guī)劃設(shè)計、系統(tǒng)參數(shù)規(guī)劃設(shè)計，教師線上提供PPT、微課、任務(wù)單等資源，學(xué)生線下完成企業(yè)案例分析，并根據(jù)要求完成相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計方案，教師對設(shè)計方案進行評測，給出成績。

“無線網(wǎng)絡(luò)測試”單元要求學(xué)生掌握鼎利LTE路測軟件的操作，并能完成室內(nèi)手動打點測試及路測報告、室外覆蓋測試及路測報告兩個任務(wù)。通過線上提供微課、PPT及軟件操作說明，線下給出測試任務(wù)驅(qū)動學(xué)生鍛煉實踐操作能力完成混合式教學(xué)任務(wù)。

“Ultra-RF仿真平臺”“覆蓋專題優(yōu)化”“干擾專題優(yōu)化”“切換專題優(yōu)化”幾個單元主要基于Ultra-RF無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃、參數(shù)規(guī)劃、測試計劃等教學(xué)，將“無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計”單元的規(guī)劃方案引入此處進行方案的可行性驗證;利用仿真平臺——路測客戶端完成數(shù)據(jù)采集、掉話分析、干擾分析、覆蓋分析等專題分析教學(xué)，且提供線上學(xué)習(xí)資源，學(xué)生課上操作軟件完成路測、數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化報告，報告中需包含RSRP、CINR、RSRP、RSSI、PCI等參數(shù)的統(tǒng)計分析圖表，針對案例中存在的問題提出解決方案，并進行復(fù)測驗證方案的可行性。在線提交優(yōu)化報告后，教師對報告進行評測。針對能力較強的學(xué)生，可以借助Ultra-RF平臺的分組對抗功能，讓學(xué)生相互出題，給對方設(shè)計難度更高的優(yōu)化場景進行分析優(yōu)化，達到分層次的教學(xué)目的。

三、搭建“虛實結(jié)合”的實訓(xùn)平臺

為了給學(xué)生提供更加完整的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程體驗，課程引入Ultra-RF無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)和Pilot Pioneer路測系統(tǒng)。

Pilot Pioneer路測系統(tǒng)是現(xiàn)網(wǎng)使用的專業(yè)設(shè)備，學(xué)生可以真實體驗DT測試和CQT測試過程，可測試現(xiàn)網(wǎng)的覆蓋、接入情況，但是由于條件限制，無法實現(xiàn)驅(qū)車大范圍測試，即使學(xué)生通過測試發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存在問題，提出解決方案，也不允許他對現(xiàn)網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)進行修改，實現(xiàn)方案驗證，而Ultra-RF無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)剛好可以解決上述難題。

Ultra-RF軟件主要包含兩個部分，分別是LTE網(wǎng)優(yōu)仿真系統(tǒng)和路測客戶端。LTE網(wǎng)優(yōu)仿真系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的規(guī)劃、參數(shù)配置調(diào)整和測試計劃的制訂，路測客戶端軟件用來記錄測試數(shù)據(jù)、實現(xiàn)回放及數(shù)據(jù)分析功能，兩者互相配合，形成一個閉環(huán)系統(tǒng)，這與實際網(wǎng)優(yōu)的整體流程一致。學(xué)生可以基于虛擬化的實訓(xùn)平臺自由規(guī)劃基站參數(shù)、修改天線數(shù)據(jù)、驗證故障解決方案的有效性，體驗完整的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程;在優(yōu)化場景的規(guī)劃設(shè)計中可以引入真實企業(yè)工程案例數(shù)據(jù)，通過虛擬平臺進行優(yōu)化驗證，實現(xiàn)“虛實結(jié)合”。（見圖2）

四、整合“線上線下”教學(xué)資源

依據(jù)教學(xué)內(nèi)容總體設(shè)計進行教學(xué)資源的整合，制作豐富的教學(xué)資料，并基于“職教云”搭建線上課程平臺。線上資源包括混合教學(xué)課件、混合教學(xué)設(shè)計、任務(wù)單、試題庫、工程案例庫、在線測試、微課錄制、實驗項目任務(wù)開發(fā)、實驗室硬件設(shè)備的配置、考核評價設(shè)計等，為實施混合式教學(xué)做好準(zhǔn)備。

五、混合式教學(xué)模式

為了拓展課堂的有限空間，課程采用“線上+線下”混合式信息化教學(xué)模式，根據(jù)課程內(nèi)容的特色，學(xué)生預(yù)先完成線上知識型學(xué)習(xí)任務(wù)，進行在線測試，教師課前通過學(xué)生在線學(xué)習(xí)統(tǒng)計情況了解學(xué)生對知識的掌握情況，設(shè)計好線下課堂教學(xué)活動，有針對性地查漏補缺，突出重點、難點。教師課上下發(fā)任務(wù)單，明確課堂任務(wù)，并告知學(xué)生任務(wù)考核的細(xì)節(jié)。在實踐環(huán)節(jié)借助“虛實結(jié)合的”Ultra-RF無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)和Pilot Pioneer路測系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，通過完成實踐操作任務(wù)，學(xué)生進一步加深對LTE系統(tǒng)知識的理解。課堂教學(xué)分單元選擇任務(wù)驅(qū)動、現(xiàn)場教學(xué)、操作示范等多種教學(xué)方法。通過對比教改前、后的學(xué)生作業(yè)質(zhì)量、綜合成績、課堂反饋等，可以發(fā)現(xiàn)混合式教學(xué)模式比較適應(yīng)課程崗位能力培養(yǎng)的需要，也受到學(xué)生的喜愛。

六、完善課程考核體系

由于課程采用“線上+線下”信息化教學(xué)方式，因此，課程的考核方法也需要進行靈活改變。根據(jù)課程特點采用過程性考核為主的考核方法，考核內(nèi)容包括線上考核和線下考核。線上考核包括在線考勤、課件學(xué)習(xí)、課前測試、課堂任務(wù)、在線作業(yè)、在線測試，占比50%;線下考核主要包括項目操作、項目報告、團隊合作、課堂表現(xiàn)等，占比50%，項目操作及項目報告由小組共同完成，考核評價包括小組組長評價和小組成員的自我評價以及教師對整個小組的評價三個維度。

全方位、多樣化的考核方法促使學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中努力參與，不能僅靠考前沖刺獲取高分，課程更看重學(xué)生參與過程的態(tài)度，上課回答問題、完成小測試、發(fā)表討論帖子、按時完成作業(yè)都代表著多掙了1分成績，學(xué)生實時通過“智慧職教”平臺可查到成績，因此不知不覺中激發(fā)學(xué)生努力“掙分”，從而取得較滿意的成績。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)真參與學(xué)習(xí)過程都是可以通過課程考核的。

通過教學(xué)實踐，基于Ultra-RF的“虛實結(jié)合+線上線下”的無線網(wǎng)優(yōu)實訓(xùn)課程混合式教學(xué)方式滿足無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人才培養(yǎng)的需求，能夠有效提升課堂教學(xué)效率，極大促進學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)。

參考文獻：

[1]張敏，蔣朝金，歐紅玉.“3G移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化”課程教學(xué)的改革思路與實踐[J].長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2011（4）.

[2]楊克虎.虛實結(jié)合的分層次通信原理實驗教學(xué)體系探討[J].實驗技術(shù)與管理，2017（7）.

[3]李薔薇.“無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化”課程改革的實踐探索[J].長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2011（10）.

[4]李強.基于混合教學(xué)模式的高職通信技術(shù)專業(yè)課程設(shè)計[J].福建電腦，2017（8）.

◎編輯 馮永霞