专业课程无线通信教学改革研究 本文关键词：专业课程，无线通信，教学改革，研究
专业课程无线通信教学改革研究 本文简介：摘要：《无线通信》作为高等院校通信工程专业一门非常重要的专业基础课，是进一步学习和掌握移动通信系统的基础。随着5G无线通信技术的快速发展，传统的教学内容和方式已经不能满足课程和教学的发展。为提高课程教学质量，紧跟新兴无线通信技术发展的步伐，根据课程的特点，本文探索教学改革，对《无线通信》课程的教学内
专业课程无线通信教学改革研究 本文内容：
摘要：《无线通信》作为高等院校通信工程专业一门非常重要的专业基础课，是进一步学习和掌握移动通信系统的基础。随着5G无线通信技术的快速发展，传统的教学内容和方式已经不能满足课程和教学的发展。为提高课程教学质量，紧跟新兴无线通信技术发展的步伐，根据课程的特点，本文探索教学改革，对《无线通信》课程的教学内容、教学方式及师资队伍建设等方法进行简单的改革探索。
关键词：通信工程；无线通信；5G；教学改革
一引言
从20世纪90年代至今，随着人类步入信息化时代，信息通信技术以惊人的发展速度推动社会科技水平的发展与进步，已成为人类社会信息传递、思想交流、知识传播的重要手段之一。尤其是，无线通信技术已经渗透到了社会生产生活的方方面面，促使人类社会信息化的进程日益加快。伴随着移动互联网的飞速发展，各类移动信息终端的连接数量和对速率的需求呈现爆炸式的增长，这对移动通信网络的网络容量、覆盖性能以及能量效率等核心指标提出了更高的需求[1,2]。当前，移动通信的发展正在经历从第四代移动通信（4G）系统向第五代移动通信（5G）系统演进的过程；5G的系统架构与关键技术已成为学术界和产业界的关注热点，相关的行业标准已经制定，已经开始进入商用。作为高等院校一门重要的专业课，《无线通信》的开设将为学生进一步学习和研究无线通信技术打下坚实的基础。另外，《无线通信》这一门课程具有综合性强、知识面广等特点，涉及多个专业领域，要求学生必须具备扎实的基本功，需要深刻理解无线通信的基本概念和前沿新技术，着重掌握这些基本概念和前沿新技术在各种无线通信系统中的应用[3]。随着5G无线通信技术的飞速发展，《无线通信》课程的重要性和实用性更加突出。这也对《无线通信》课程的教学方法和教学理念提出了新的要求：如需要紧跟无线通信技术的发展，任课教师也需要学习先进教学方法和理念，深入研究无线通信技术，及时更新课程教学内容。让学生在掌握基础知识的同时，更好地了解和学习最新的通信技术。然而，当前大部分高等院校所开设的《无线通信》课程则侧重于传统的通信技术的基本概念[4,5]，其主要内容仍然局限于第3代移动通信（3G）技术甚至一些更为陈旧的技术。当前普遍使用的4G技术也仅仅略有涉及，几乎没有介绍5G相关技术。课程教学内容简单、陈旧，导致理论教学跟不上当前无线通信技术发展的步伐。虽然《无线通信》课程注重通信技术的基本理论教学，但是作为高等院校的一门专业课程，应该注重基本理论与实际应用相结合，需要将学到的各种知识应用到实际通信系统中，这样也能进一步提高学生对本课程的学习兴趣。
二课程教学现状
首先，传统的教学内容不能与时俱进。无线通信技术的不断发展，从1G发展到当前的5G，但是教学内容知识陈旧而偏离实际，大部分是简单介绍通信技术的基本概念，根本没有做到与具体通信系统应用相联系，且与当前的无线通信技术发展脱节，很难做到与时俱进。当前《无线通信》课程中，对于当今社会重点关注的一些5G关键技术根本没有涉及，导致当前教学工作无法做到学以致用，难以明确本门课程的教学目的所在。另外，所修本门课程的学生也认为本课程仅仅单纯理论知识，根本没有实用价值，从而对本课程的学习失去兴趣，导致教学质量不佳。其次，教学方式枯燥，由于《无线通信原理》这门课程理论性比较强，目前，大多院校采用传统的教学模式，单纯依靠教师采用板书或者多媒体等灌输式教学为主导，学生被动地接受知识，难以激发学生兴趣和调动他们的积极性。最后，授课教师缺乏最新专业知识。大部分授课老师没有从事5G无线通信技术方面的研究，从而缺乏对5G关键技术的深刻理解，也不了解5G技术在专业实践活动中的实施方法。在此背景下，如何通过更新课程教学内容，改正教学方式和教学理念，在引领学生夯实无线通信基础知识的同时，进一步了解和掌握最新通信发展动态，培养学生动手解决实际问题的能力，做到学以致用、学有所用。
三课程教学改革与探索
为弥补不足，提高课程教学质量，针对《无线通信》课程的特点，探索教学改革，积累教学经验，从以下几个方面对《无线通信》课程的教学进行改革探索与实践[6-8]。1）调整课程内容。紧跟最新前沿无线通信技术发展的步伐，需要对现有的教学内容进行更新与完善，对前沿的5G无线通信关键技术也应该能够做到简单的介绍，如增加一些MassiveMIMO、毫米波技术、UDN超密集组网以及5G网络架构演进等5G关键技术。同时，也可以介绍一些针对5G应用的创新技术领域，如：物联网（MMTC）、5G中的车联网（自动驾驶）、云计算以及大数据等技术在5G中的应用。让课程的教学内容紧跟当前的无线通信技术的发展趋势，让学生切实感受到新兴无线通信技术在未来5G创新领域中的实际应用。另外，任课教师应通过介绍前沿信息的优势，引导学生学习前沿无线新技术的热情。2）更新教学方法。《无线通信》课程涵盖的教学内容非常多，除了介绍很多基本的原理、概念，在计算通信容量、中断概率及接收机方面涉及大量的较为复杂的数学公式推导。如果仅仅采用传统老师课堂传授知识，不但枯燥乏味，难以激发学生的兴趣，同时会耗费大量的课堂时间，影响教学效率。因此，迫切需要进行教学模式改革。针对本课程，由于5G无线通信拥有多项新兴技术，目前也有很多文献资料介绍各项技术的基本原理及其应用，可以通过给学生布置针对不同5G新技术为主题的文献调研任务，形成调研报告，让他们提前了解5G技术的基本原理。当课堂讲到这项技术时，可以让学生先介绍下文献调研的成果，其他学生可以对报告的内容进行提问，授课老师需要对每个问题进行补充说明。这种以“调研-报告-补充”的研讨式教学方式有助于加深学生对本课程理论的理解，并提高学生自主学习的热情。另外，注重培养学生自己动手解决实际问题的能力，通过在教学中“提出项目、需求分许与方案设计、软硬件实现、调试和测试、总结和完善”的方式，模拟企业中实际项目开发过程，体现“面向应用”，“教师为主导，学生为主体”的教学思想，提高学生解决实际应用问题的能力。3）仿真软件及实验平台配合教学。由于5G无线通信中部分新出现的技术算法晦涩难懂，难以通过传统板书方式来讲述，需要结合通信仿真软件才能更好地把握5G通信技术的核心内容。为了让学生更加深刻理解理论知识，理论联系实际，可以充分利用仿真软件及现有的实验平台，如Matlab、Labview及软件无线电实验平台等，结合工程案例，通过软件的交互性界面，让学生更加直观、形象地理解本课程所学习的概念，将单一、孤立的课程教学变成生动的通信系统模型，不仅仅将课内的知识相互关联起来，而且课内知识点和课外知识点相互关联。将仿真软件、软件无线电实验教学平台应用于《无线通信》的实践教学，抽象的概念通过交互性的界面变得更加直观，容易理解，而且能够快速地将课程学到的理论知识应用到完整真实的通信系统，可以进一步提升学生的创新能力。4）提升教师专业能力在教学过程中，如何提升任课教师创新教学方式、专业知识的能力，对提升教学质量尤为重要。首先，定期开展课程教学经验交流会，分享教学内容设计、教学实验安排、教学方法创新等方面的心得体会。同时，通过在线观摩或赴其他院校的形式学习先进教学方法和理念。其次，授课教师需要学习研究最新5G技术，及时跟踪前沿通信技术。有选择性地参加一些专业知识师资培训，掌握5G技术专业教学体系建设及关键技术的理论和实际配置，提高专业教师的技术水平和教学水平。同时，注意协调好科研与教学之间的关系，通过科研加深对专业知识的掌握和理解，这样才能把教学内容讲深、讲透，使得教学和科研相互促进，共同提高。再次，依托工程进行创新，可以安排授课教师去企业实践锻炼，利用寒暑假定期组织专业教师到相关行业、企业参与社会实践或调研活动，提高教师的工程背景和工程经验。最后，在校内开展多种形式的教学培训和研讨会，充分利用学校的实验室，教学实验平台培养授课教师的实践能力，掌握5G技术在专业实践教学活动的实施方法。
四总结
在刚刚步入5G时代的今天，《无线通信》课程教学改革要求在教学内容上与时俱进，使所授知识与实际通信系统相吻合；在教学模式上，力求通过“调研-报告-补充”研讨式教学、仿真软件及实验平台相结合的方式将枯燥无味的课堂教学动态化、形象化，提高课程教学效果，激发学生的学习兴趣及实践能力；在教学能力方法上，要求授课教师学习新知识，有条件选择赴企业实践锻炼。同时，随着5G时代的到来，要求任课教师必须不断加强自身的专业知识学习，努力学习最新的无线通信技术，深入科研第一线，做好该课程的教学工作。
参考文献
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作者：谭方青 陈宏滨 单位：桂林电子科技大学 信息与通信学院
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