5G时代前应用型本科“移动通信”课程教学内容思考

作者:未知

  摘要:移动通信是通信工程及相近专业的专业必修课程,该课程理论庞杂、系统众多且凝聚了通信相关技术最新的发展成果,给课程教学带来巨大挑战。在全面分析应用型本科在移动通信领域就业面向和知识需求特点后,结合当前移动通信课程教学过程中存在的教材问题、学习问题、师资问题和实验条件限制等因素,基于实事求是和扬长避短的原则重构了应用型本科移动通信课程教学内容。重构的教学内容体系完整、详略得当、难易适中,很好地满足了当下应用型本科培养目标需要。
  关键词:移动通信;教学内容;应用型本科
  中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2019)31-0223-02
  一、引言
  移动通信技术从20世纪80年代第一代移动通信到今天的第四代移动通信仅仅经历了不到30年,尽管5G的部署还要等到2020年,但是移动通信技术的研究工作者和教学工作者,则早已进入了5G时代。在5G时代,移动通信网络将是一个多代网络技术融合、高速与低速、实时小数据与非实时大数据等并存的网络,也一个多源信息/多维信号协同处理、网络资源协同调度控制的网络。移动通信技术知识变得越来越难、越来越多,也需要先修更多、更难的数学和信号处理知识。移动通信又是当下通信工程专业及相近专业的必修课程,在课程理论课时普遍紧缩的前提下,如何选择移动通信课程的教学内容和难易程度,对于应用型本科教学而言是一个值得思考的问题。
  二、应用型本科移动通信领域就业面向和知识需求特点
  应用型本科通信工程专业毕业生在移动通信相关企业中的工作岗位有:
  1.移动通信的工程设计、安装、调试、监理、督导、优化。
  2.移动通信的运营和维护。
  3.移动通信网络设备和仪器的生产、检修、测试、营销、售后服务。
  4.从事移动通信终端设备的生产与调试测试、售后服务,等等。
  对应就业的企业类型有:
  1.移动通信工程施工单位。
  2.通信咨询和设计单位。
  3.运营商。
  4.通信设备厂家。
  5.通信测试仪表厂家。
  6.移动终端厂商。
  7.通信业内监理公司。
  8.运维与网优公司。
  9.其他外包外协公司,等等。
  广大移动通信相关企业一般不会面向校园招聘本科生研发类工程师,更不会从应用型本科高校招聘研发类工程师。因此,基于上述应用型本科移动通信相关工作岗位的分析,毕业生应该具有如下的移动通信知识需求特点:
  1.知识面应较为广泛,深度、难度偏中等。
  2.注重相关知识的因果关联,少数学推导。
  3.应掌握不同网络技术的共性和主要差异性。
  4.关键技术概念清晰,优缺点明辨。
  5.应能说清重要过程或流程的关键步骤。
  6.2G是起点,3G是过渡,LTE/4G是当下,CDMA已没落。
  7.了解未来网络的关键技术。
  三、课程教学过程中存在的问题
  1.教材问题。目前,本科教育移动通信课程的教材主要存在以下问题:(1)移动通信技术是飞速发展的技术,可考虑到一部教材编写出版1—2年的周期,因此很多教材的内容没能体现移动通信的最新发展。(2)当前运营的移动通信网络多系统并存,教材不能述及所有,缺失重要内容或机械述及所有,但详略不当。(3)移动通信技术完全按代编写,割裂了代与代之间的联系,忽略了每代移动通信网络技术共同遵守的基本原理。(4)有些教材的部分内容需要较高的数学基础和复杂的信号处理算法才能被理解,超出了本科生的教学范围。(5)高职高专的教材缺乏知识的系统性,也不适用。(6)很少有专门面向应用型本科编写的移动通信教材。
  2.学习问题。一门知识内容庞杂、数学基础要求较高、部分内容比较抽象的课程对于应用型本科院校学生来说,学生普遍感到有压力。同时由于学习习惯不佳和学习能力有差距,没有预习、上课不能集中精力听讲、很少复习,造成本门课程的可持续学习出现困难。另外,如果先修课程《通信原理》学得不够扎实,会对移动通信课程的学习产生巨大负面影响。
  3.师资问题。应用型本科院校移动通信课程的师资力量普遍不强,体现在大部分教师是从学校到学校、实践经验不足,可能连基站设备都没见过,对移动通信网络整体认识不完全。因此,讲课时能避免照本宣科,空洞乏味,学生自然也没有了听课的兴趣。
  4.实验问题。移动通信成套设备价格昂贵,应用型本科高校多半不会在一个专业上投入百万元以上经费的实验条件。即便真的有了投资,实验室利用率也不高。移动通信网络是一个全程全网的概念,如果仅购买部分设备,能够开出的实验项目也有限。另外,移动通信设备升级换代很快,设备买了没几年,就会过时,而且不同设备商的移动通信设备外在表现形式、操作、技术能力也都不同。移动通信实验箱主要是实现移动通信中调制、信道编解码、加密等过程,这些实验不能很好地支持应用型本科目标的培养。
  四、教学内容重构
  比较、分析近两年来国内出版的移动通信教材,结合应用型本科从事移动通信相关工作所需的知识及其特点、教与学等存在的问题,我们重构了应用型本科移动通信课程教学内容如下表所示。
  基于实事求是和扬長避短的原则,我们重构了应用型本科移动通信课程的教学内容,一共有56个理论课时和一次参观实习,避免大量的数学推导和复杂过程演算,如:维特比纠错译码过程和MIMO-OFDM的数学形式,等等;强调尽量定性描述工作过程/流程,掌握关键技术的优缺点,少些定量分析和理论推导。重构后的教学内容体系完整,有详有略,难易适中,符合时代特点,能够满足应用型本科的培养目标的需要。
  因为校园内通常建设有不同运营商的多个基站以及某个运营商的城域网骨干节点或汇聚节点,可以请运营商或代维公司带领参观介绍,让学生真实地体验电信网络设备的存在形式、基站系统构成、机房环境等。
  五、总结
  当前2G/3G/4G并存,5G正处在商用前夕,这对应用型本科“移动通信”课程的教学带来前所未有的挑战。在全面分析应用型本科在移动通信领域就业面向和知识需求的特点后,结合当前移动通信课程教学过程中存在的教材问题、学习问题、师资问题和实验条件限制等因素,重构了基于实事求是和扬长避短原则的应用型本科移动通信课程教学内容。重构的教学内容体系完整、详略得当、重点明确、难易适中,符合时代特点,很好地满足了应用型本科培养目标的需要。
  参考文献:
  [1]宋铁成,宋晓勤.移动通信技术[M].北京:人民邮电出版社,2018.
  [2]何晓明,胡燏,张琦.移动通信技术[M].成都:西南交大出版社,2017.
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