基于Ultra-RF的“虚实结合+线上线下”的无线网优实训课程混合式教学研究
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[摘 要] 基于Ultra-RF虚拟仿真平台对高职院校的无线网优实训课程进行“虚实结合+线上线下”混合式教学模式的探索，该平台做到了从设计到计划、执行、网优分析、优化调整、方案验证的全网优实训过程。结合线上资源和线下课堂教学活动，实现混合式信息化教学。实践证明，该模式有效提升了无线网优人才培养的层次，激发了学生的学习主动性。
[关 键 詞] Ultra-RF仿真平台;虚实结合;线上线下;混合式教学
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）06-0048-02
一、引言
无线网络优化实训课程是移动通信技术专业必修的岗位能力课程，主要培养学生掌握无线网络基础知识、无线参数规划、网优前台DT和CQT测试、网优后台的覆盖专题分析、干扰专题分析、切换专题分析等内容，培养学生具备从事网络优化工程岗位所要求的无线网络设计、测试及优化等技能。
传统优化类课程几乎都有一种共同模式，引入专业化的路测及后台分析软件，通过DT测试、CQT测试、网优专题分析案例培养学生的无线网络优化技能，从而实现网络优化工程师岗位的无缝对接。但是也存在诸多不足，如实训设备昂贵;没有测试车辆，测试范围有限;优化方案无法验证等。将Ultra-RF无线网络优化系统和“线上线下”教学模式引入无线网络优化实训课程，刚好可以解决上述问题，为通信类专业无线网优课程教学提供低成本、高效率的实践环境，具有很好的社会效益。
二、课程教学内容设计
课程建设以就业为导向，以岗位需求和学生应用能力培养为核心，以工作过程为主线，以校企合作为途径，依据通信行业发展，参照无线网优工程岗位能力的要求，采用模块化结构构建课程内容体系。（见图1）
课程整体分LTE基础知识、LTE网络规划、LTE网络路测及优化三个部分，对应LTE网络架构认知、无线网络设计、无线网络测试、Ultra-RF仿真平台、覆盖专题优化、干扰专题优化、切换专题优化7个单元。课程内容三个部分难度逐级提升，并和无线网优工程师岗位的具体需求相符，体现了课程与岗位的无缝对接。
“LTE网络架构认知”单元主要让学生掌握LTE系统的发展历程、系统架构、关键技术、协议结构与接口、帧结构、物理资源、物理信道等基础知识，通过线上资源学习及线下LTE设备参观、讨论实现教学。
“无线网络设计”单元包含覆盖规划设计、容量规划设计、系统参数规划设计，教师线上提供PPT、微课、任务单等资源，学生线下完成企业案例分析，并根据要求完成相应的规划设计方案，教师对设计方案进行评测，给出成绩。
“无线网络测试”单元要求学生掌握鼎利LTE路测软件的操作，并能完成室内手动打点测试及路测报告、室外覆盖测试及路测报告两个任务。通过线上提供微课、PPT及软件操作说明，线下给出测试任务驱动学生锻炼实践操作能力完成混合式教学任务。
“Ultra-RF仿真平台”“覆盖专题优化”“干扰专题优化”“切换专题优化”几个单元主要基于Ultra-RF无线网络优化系统实现无线网络系统规划、参数规划、测试计划等教学，将“无线网络设计”单元的规划方案引入此处进行方案的可行性验证;利用仿真平台——路测客户端完成数据采集、掉话分析、干扰分析、覆盖分析等专题分析教学，且提供线上学习资源，学生课上操作软件完成路测、数据分析、优化报告，报告中需包含RSRP、CINR、RSRP、RSSI、PCI等参数的统计分析图表，针对案例中存在的问题提出解决方案，并进行复测验证方案的可行性。在线提交优化报告后，教师对报告进行评测。针对能力较强的学生，可以借助Ultra-RF平台的分组对抗功能，让学生相互出题，给对方设计难度更高的优化场景进行分析优化，达到分层次的教学目的。
三、搭建“虚实结合”的实训平台
为了给学生提供更加完整的无线网络优化过程体验，课程引入Ultra-RF无线网络优化系统和Pilot Pioneer路测系统。
Pilot Pioneer路测系统是现网使用的专业设备，学生可以真实体验DT测试和CQT测试过程，可测试现网的覆盖、接入情况，但是由于条件限制，无法实现驱车大范围测试，即使学生通过测试发现网络存在问题，提出解决方案，也不允许他对现网的相关参数进行修改，实现方案验证，而Ultra-RF无线网络优化系统刚好可以解决上述难题。
Ultra-RF软件主要包含两个部分，分别是LTE网优仿真系统和路测客户端。LTE网优仿真系统完成数据的规划、参数配置调整和测试计划的制订，路测客户端软件用来记录测试数据、实现回放及数据分析功能，两者互相配合，形成一个闭环系统，这与实际网优的整体流程一致。学生可以基于虚拟化的实训平台自由规划基站参数、修改天线数据、验证故障解决方案的有效性，体验完整的网络优化过程;在优化场景的规划设计中可以引入真实企业工程案例数据，通过虚拟平台进行优化验证，实现“虚实结合”。（见图2）
四、整合“线上线下”教学资源
依据教学内容总体设计进行教学资源的整合，制作丰富的教学资料，并基于“职教云”搭建线上课程平台。线上资源包括混合教学课件、混合教学设计、任务单、试题库、工程案例库、在线测试、微课录制、实验项目任务开发、实验室硬件设备的配置、考核评价设计等，为实施混合式教学做好准备。 五、混合式教学模式
为了拓展课堂的有限空间，课程采用“线上+线下”混合式信息化教学模式，根据课程内容的特色，学生预先完成线上知识型学习任务，进行在线测试，教师课前通过学生在线学习统计情况了解学生对知识的掌握情况，设计好线下课堂教学活动，有针对性地查漏补缺，突出重点、难点。教师课上下发任务单，明确课堂任务，并告知学生任务考核的细节。在实践环节借助“虚实结合的”Ultra-RF无线网络优化系统和Pilot Pioneer路测系统培养学生的动手能力，通过完成实践操作任务，学生进一步加深对LTE系统知识的理解。课堂教学分单元选择任务驱动、现场教学、操作示范等多种教学方法。通过对比教改前、后的学生作业质量、综合成绩、课堂反馈等，可以发现混合式教学模式比较适应课程岗位能力培养的需要，也受到学生的喜爱。
六、完善课程考核体系
由于课程采用“线上+线下”信息化教学方式，因此，课程的考核方法也需要进行灵活改变。根据课程特点采用过程性考核为主的考核方法，考核内容包括线上考核和线下考核。线上考核包括在线考勤、课件学习、课前测试、课堂任务、在线作业、在线测试，占比50%;线下考核主要包括项目操作、项目报告、团队合作、课堂表现等，占比50%，项目操作及项目报告由小组共同完成，考核评价包括小组组长评价和小组成员的自我评价以及教师对整个小组的评价三个维度。
全方位、多样化的考核方法促使學生在整个学习过程中努力参与，不能仅靠考前冲刺获取高分，课程更看重学生参与过程的态度，上课回答问题、完成小测试、发表讨论帖子、按时完成作业都代表着多挣了1分成绩，学生实时通过“智慧职教”平台可查到成绩，因此不知不觉中激发学生努力“挣分”，从而取得较满意的成绩。大多数学生认真参与学习过程都是可以通过课程考核的。
通过教学实践，基于Ultra-RF的“虚实结合+线上线下”的无线网优实训课程混合式教学方式满足无线网络优化人才培养的需求，能够有效提升课堂教学效率，极大促进学生积极主动地学习。
参考文献：
[1]张敏，蒋朝金，欧红玉.“3G移动网络优化”课程教学的改革思路与实践[J].长沙通信职业技术学院学报，2011（4）.
[2]杨克虎.虚实结合的分层次通信原理实验教学体系探讨[J].实验技术与管理，2017（7）.
[3]李蔷薇.“无线网络优化”课程改革的实践探索[J].长沙通信职业技术学院学报，2011（10）.
[4]李强.基于混合教学模式的高职通信技术专业课程设计[J].福建电脑，2017（8）.
◎编辑 冯永霞
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