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摘要：闡述通信工程的綜合設計課程，移動通信系統的實訓，采用項目教學法，以移動通信模塊為基礎，探討典型的移動通信系統的設計，包括方案設計、硬件開發、軟件設計、系統調試。
關鍵詞：通信工程，移動通信，課程實訓，項目教學法。
0引言
移動通信系統實訓是通信工程專業的一門綜合設計課程。課程移動通信模塊為基礎，融合計算機技術，介紹移動通信系統的原理、移動通信系統的硬件設計和軟件設計方法。課程內容兼具理論性、實踐性和技術性。在理論部分，充分介紹了當代移動通信技術的發展狀況，移動通信的基本概念、基本原理，4G移動通信技術等。在實踐部分，結合中央處理器、4G通信模塊、語音模塊等，設計一個典型的移動通信系統。在技術性上，能夠在系統設計的過程中，涉及移動通信技術、單片機技術、計算機編程技術等[1,2]。
1移動通信系統實訓課程的教學目標
移動通信系統實訓課程在教學內容上與現代通信技術的發展與時俱進，在項目設計中應體現學科交叉與課程融合。課程在教學方法上以學生為主體，教師為主導，以項目為抓手，按照“需求分析→項目實施→總結改進”的流程，力求在實踐中加強移動通信理論內容的理解，培養工程實踐能力，系統開發和系統分析的能力。課程在培養目標上適應行業標準，結合用人單位的需求，為學生以后從事專業相關工作打下必要的理論基礎、實踐能力和工程素養。
2課程內容的設計
課程內容的重構。課程采用項目教學法，以理論知識為基礎，項目任務為驅動。在實踐環節中，以設計一個典型的4G移動通信系統為目標，分為方案設計、硬件開發、軟件設計、系統調試和文檔撰寫五個環節。學生通過每個環節的訓練，深入理解移動通信系統的組成和工作模式，了解語音通信在移動通信系統中的建立及實現過程，了解短信在移動通信系統中的建立及實現過程，體會實際應用中信號強度等參數的理論及實際含義。項目結構。4G通信技術是第四代的移動信息系統，較3G通信技術來說，4G通信技術提高了數據的傳輸速率，信號更穩定，而且兼容性更平滑，通信質量也更高。在項目中，學生需要設計并實現一款基于4G的移動通信系統，該系統可以實現打電話、接電話、來電顯示，發短信和接收短信等任務。系統分為主控模塊、電源模塊、指示燈模塊、音頻模塊，SIM卡模塊等，如圖1所示。課程任務。在教學過程中，需要圍繞設計目標，設置每個階段的設計任務。（1）以4G移動通信系統為中心，進行需求分析，查閱資料，并設計項目的整體方案。（2）設計項目的硬件部分，包括核心控制器、4G通信模塊、外圍電路元器件等的選型。（3）繪制系統的原理圖及PCB圖。（4）移動通信模塊的驅動程序編寫，實現語音撥號、來電應答、短信發送、短信接收等功能。（5）液晶及鍵盤的驅動程序編寫，設計菜單系統。
3教學方法的實踐
傳統教學方法。傳統專業課的教學方法是理論和實驗相結合。理論教學通常是采用板書方式講解教學重點和進行過程推導，用多媒體設備展示圖片、課件或視頻等內容。實驗部分通常是與理論課部分匹配，采用實驗仿真或動手操作的方式驗證理論課中的原理。實驗課的組織方式一般是1到2人一組，按照實驗的預設目標和實驗步驟進行實際操作，記錄數據并撰寫實驗報告。在傳統教學方法中，存在的問題是：（1）實驗課中的任務是獨立的，只能幫助學生理解一個或兩個知識點，無法體現移動通信系統的全貌。另外，每個實驗之間也沒有系統性的聯系，學生看不到實驗項目在系統中的作用。（2）課內實驗大部分是驗證型的，在實驗開始前已經有明確的實驗目的，實驗步驟，對實驗結果也有預見性，學生在實驗過程中無法發揮創造力。（3）實驗課程的組織通常是實驗內容講解、實際操作、數據記錄，這個過程在教學中普遍采用，但與項目的組織管理形式脫節。教學方法的改革。移動通信系統實訓課程的實踐環節部分，按照項目教學法形式開展教學活動。（1）教學內容以設計基于4G的移動通信系統為目標，按項目管理的流程進行教學。方案設計部分，學生分組進行資料查閱、文獻檢索、方案對比、器件選型等內容[3,4]。硬件設計部分，學生繪制原理圖和PCB圖。軟件設計部分，學生按模塊進行軟件編程，例如顯示模塊、按鍵模塊、通信模塊等，實現系統的通話功能、收發短信功能和來電顯示功能等。系統調試部分，學生測試系統的具體功能。文檔撰寫部分，學生撰寫詳細的項目報告。學生通過課程訓練，既可以提升在每個技術方向的能力，也能夠對整個移動通信系統的架構有深刻理解。（2）學生按照3～4人的規模分組，組內成員進行分工，例如硬件工程師、軟件工程師、測試及文檔工程師等。每位組員都要參與項目設計的整個過程，但是在每一個階段，都有一位負責的主力成員，例如硬件設計階段，以硬件工程師為主，其他兩位同學也要參與硬件設計，但硬件工程師負責統籌安排，匯報工作。（3）課程的實踐環節是按照項目管理的方式開展教學。在方案討論階段，學生們會分組進行研究，然后組內討論，之后組間匯報，教師點評。在項目實施的過程中，學生撰寫周記，記錄每周的工作內容；學生進行周報，匯報每周的工作進展，學習過程中遇到的問題，解決問題的方法等。在項目的每個關鍵決策階段，小組成員需要集思廣益，進行充分的組內討論，達成一致意見后，通過匯報的形式將小組成員的成果進行展示。
4考評方式的評估
課程的考評方式是與教學組織方式相匹配的。項目教學法的特點是注重過程管理，每個階段都有明確的教學目標，所以過程考核是移動通信系統實訓的主要評價方式。按照課程的要求，主要分為設計方案、硬件模塊、軟件模塊、項目成果和論文考核。每個模塊都有一定的考核指標，根據指標打分，得到每個模塊的分數。（1）設計方案、硬件模塊、軟件模塊和項目成果采用公開答辯的方式進行考核。（2）以硬件模塊的考評為例，首先，每個小組選出代表陳述項目的硬件設計情況。然后，指導教師和其他小組對該小組進行打分，按照加權平均計算得到硬件模塊的小組分數。之后，組內成員進行互評，得到硬件模塊的個人分數。（3）因為項目成果考核的權重較大，所以邀請了專業教師和指導教師組成導師團。項目成果考核的小組分數由導師團打分和小組互評分數共同確定。各個模塊的分數確定后，按照權值進行統計，計算得到課程的總分數。
5結語
通過在移動通信系統實訓課程中引入項目教學法，學生學習的積極性和主動性得到提高。教學中的每個模塊都有具體的教學目標，培養學生對應專業技術能力。各個模塊組合在一起，構成移動通信系統，學生們可以通過這個項目提高工程實踐能力。小組合作、階段匯報以及嚴格的過程管理可以提高學生的團隊協作能力、交流溝通能力和職業修養。通過改革和創新，課程的教學效果有很大提高，學生的滿意度較好。
作者：張黎 蔡亮 曹艷麗 單位：北京工業大學耿丹學院
