《移动通信》远程在线实景实践教学模式探讨

《移动通信》远程在线实景实践教学模式探讨关于"教育"的定义多种多样，可谓仁者见仁、智者见智。一般来说，人们是从两个不同

的角度给"教育"下定义的，一个是社会的角度，另一个是个体的角度。蔡元培说"教育是帮助

被教育的人给他能发展自己的能力。"对于高等教育来说，培养社会需要的。满足学生个性化发展的教育才是不愧与人民的教育。

据2016年4月7日，《中国高等教育质量报告》：中国高等教育中，工学的占比达到33%，比美国的6%高出很多，是首屈一指的工程教育大国，而其中电子信息类的专业布点中，通信工程占比14.9%（347/2324），居电子信息类第二大布点专业。

然而，瑞士洛桑世界经济论坛公布的"2012-2016全球竞争力报告"中，"国家和工程师的

可用度"指标中，中国2013年排名46，2016年排名18位，可见，中国仅仅是工程教育大国，而不是工程教育强国，因此，移动通信课程建设团队，依据"美国《2020的工程师：新世纪

工程的愿望》中，对工程师应具备的关键特征要求：分析能力、实践能力、创造能力、沟通

能力、商务与管理能力、伦理道德和终身学习能力"，结合我校"技术立校，应用为本"的办学

方略，课程团队决定从改革教学内容、转变学习方法、创新考核与评价规则着手，依托我校

与中兴通讯联合组建的"教育部-中兴通讯ICT产教融合创新基地"，以应用能力培养为主线，

创建一套新的移动通信实践模式；培养具有扎实的技术理论基础，较强的技术创新与技术实

践能力，较强的国际交流能力，能在生产一线从事技术应用、技术管理与技术服务的高等技

术应用型人才。

该系统的建设为有效解决学生工程训练难的问题，找到一条切实可行的途径。

该在线实境实验基地在实践教学过程中，因为这些设备均为真正的商用设备，不仅价格

贵重，而且设备都是唯一、无备份，因此在真正的实践教学过程中，一般情况是配合教师作

演示实验。而且这些商用设备是为商业使用而设计，不是为供学生反复实验而设计，因此，

它抵御学生错误操作的能力有限，很容易被损害，而且也无法在一定时间段内，同时满足一

个教学班的40多名同学实时使用实验。

因此要想真正实现这个在线实境实验基地建设的初衷，完成对学生实验能力的培养，真

正完全对学生开放，就必须为这个在线实境实验基地研究设计一套保护措施。

即设计一个TD-LT虚拟仿真系统，让学生先在此虚拟系统上完成相关的实验，并在此与

教师进行互动，确保无错误的情况下，再让学生在商用设备验证实验的真实效果，以期达到

最大程度保证商用设备的安全；和解决一套商用设备无法同时满足学生同时实验的需求。

1、在线实景实践系统的结构

在线实境虚拟仿真实验体系由远程实验客户端、服务器、虚拟仿真端、实境实验端四个

部分组成。

该在线实境实验基地解决了通信信息类专业学生到企业工程训练难的问题，使得学生在

学校就可以达到企业真实网络环境中开展真刀真枪的工程训练效果。

该在线实境实验基地不仅可以服务本校学生，还可通过移动互联技术，让远程实验者通

过浏览器访问在线实验平台网站，经历预约实验时间，选择实验项目，操作仪器设备，调整

配置参数，观察实验现象，获取数据信息，撰写实验报告的过程完成实验[1]。

2、可实现的实践内容举例：

1）初级实践，由移动通信实验箱完成，验证性内容如移动通信基本原理实验[2];包括：TDMA（时分多址）移动通信；FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信；M序列相关特性及5阶M序列；Walsh序列相关特性及16阶Walsh序列等。

2）基于中兴通讯的基站配置和EPON配置实验，如BBU配置、馈线的配置、EPON的配置、电源箱的配置等

3）基于北京华辰公司的LTE移动通信系统仿真系统实验，如基站配置仿真、天线配置仿真、核心网配置仿真等；

4）基于美国国家仪器公司LabVIEW系统仿真系统实验（软件无线电）[3]：如找一个无线电台；解调FM广播；构建数字通信链路等；

5）基于中兴通讯的网络优化和故障诊断实验；

6）基于移动通信工程实践（复杂工程项目设计、实施、验收）实习训练[4]。

3、实施思路：

1）通过聘请中兴通讯的企业教师指导学生学习EPON及基站的配置技能；掌握商用设备的工作原理和相关参数的设置。

2）通过聘请美国国家仪器和北京增益公司的企业教师，掌握LabVIEW仿真系统的基本使用方法和软件无线电。

3）利用移动互联技术，在TD-LTE实时在线虚拟实景仿真系统中嵌入一套即时通信监控系统，实时掌控学生实验情况，实时给予具体指导和控制。

4）设计一套与该TD-LTE实时在线虚拟实景仿真系统配套的在线实验管理系统。

4、结论

1）成果：

引入在线实景虚拟仿真系统可以更好地推动信息化条件下学生自主学习、探究学习、协作学习等实验教学方法的改革，提高教学能力，丰富教学内容，拓展实践领域，降低成本和风险，全面提高学生创新意识和实践能力。让学生在商用环境和虚拟环境中开展实验，锻炼学生的实际操作能力和使用虚拟仿真工具的能力，更好的达到教学大纲所要求的教学效果。

经实践证明，该系统达到了对学生实验技能的培养，能接近现实社会的实际需要，让学生赢在起跑线上，如2014和2015级共有学生在本专业领域就业率的显著提升，跨越了三大运营商设置的硕士门槛，成功竞聘上岗；再如2016有19位，2017年21位同学顺利通过了中讯通讯助理工程师的考试，获得中兴通讯发给的职业资格证书。

2）创新之处

创新之处在于极大的提升了商用设备在实践教学中的价值，同时创新一套TD-LTE实时在线虚拟实景仿真系统，为通信工程移动通信实践教学填补了一个空白。

同时，TD-LTE实时在线虚拟实景仿真系统相关参数的确定，保证商用设备的配置不被学生修改后而被损害，最大程度保证设备安全。

3）存在的问题