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摘 要：《移动通信技术》课程教学改革会涉及到教学内容的调整、教学方法的改革和考评体系的完善，但是最核心的是CDIO工程教育理念的体现。该文详细阐述了在该门课程的教改中设计实施的四个项目，每个项目的实施阶段、项目要求、该项目与课程内容的关联、该项目着重培养学生哪些方面的能力等。
关键词：CDIO模式 项目实施 教学改革
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）05（c）-0111-02
国内部分高校开始逐渐向工程教育转型，即在该专科阶段着重培养学生对工程行为模式的理解和建构，其方法之一就是在教学过程中引入了国际上先进的工程教育改革成果——CDIO工程教育理念。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以项目的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。实施CDIO需要组织新型的课程教学模式，根据培养目标要求，结合通信专业自身的特色，借鉴CDIO理念来设计教学体系，重新修订教案，以设计与课程内容密切相关的项目为核心，以未来职业需求为导向，形成基于CDIO的内容项目化的、可实施的课程体系，让学生主动地参与到课程的各个教学环节中。
1 《移动通信技术》课程工程教育改革的目标
《移动通信技术》课程是高等院校通信工程专业的核心课程之一，也一直是该校通本等专业的主干课程。该课程目前主要以第二代（2G）、第三代（3G）和第四代（4G）移动通信系统为背景，总结和提炼移动通信中共同的客观规律、基本理论和过程，以及相关核心技术，并简单介绍未来移动通信系统的发展方向等。移动通信产业链包括运营商、设备商、运维公司、互联网公司等陆续成为通信专业学生就业的主要去向，因此，培养对移动通信具备系统理解和较好工程实践操作能力的学生就成了教学改革的主要目标。
《移动通信技术》课程内容紧跟时代的步伐不断推陈出新，如何梳理各个通信系统的异同，让同学们渐进式地掌握各系统的基本知识、如何将通信理论知识融入到具体项目中、如何设计能够调动学生兴趣和主观能动性的项目，这些都是教学改革需要解决的问题。
2 《移动通信技术》课程教学改革基于CDIO的项目制探索
教学改革是个宽泛的命题，涉及到教学内容的调整、教学方法的改革、考评体系的完善等，这里主要探讨紧扣课程内容设计实施的四个项目。
2.1 数字通信系统的梳理和演示
讲完前四章理论后，为了加强同学们对数字通信系统的各环节即信源编码、信道编码、调制、扩频、无线信号传播等过程的理解和掌握，该阶段的项目任务主要设置为让同学们以小组为单位，用剧目表演的方式来体现上述环节，小组每个成员重点表演该环节所对应的信号处理过程。为了避免表演重复，各组可在信源形式、编码方案、调制方式、扩频技术、无线信号在传输过程中的衰落情况等环节存在差异，最终各自呈现一个完整的端到端的通信过程。
该项目以复习和巩固理论知识为目的，希望能够调动起同学们学习这门课程的兴趣，更希望同学们在各环节演示充分的前提下，在表现手法、表演形式上有所创新。
2.2 设计只实现语音通话功能的移动通信系统
讲述典型移动通信系统前引入该项目，即设计一个只实现打电话功能的移动通信系统，完成主被叫用户都位于同一个移动通信系统内的呼叫。项目实施仍以小组为单位，经过资料查阅并讨论后，各组提出一个可行的解决方案，为避免方案重复，各组可以分别对不同情况进行考虑，如：主被叫用户在同一小区、同一个位置区的不同小区、同城不同位置区、同省不同城、跨省等。
各个小组提出设计方案后，该方案包括哪些子系统、各个子系统涉及到哪些网元、对应网元的功能和工作方式、与相邻网元的接口和交互需要继续深入；当移动用户从当前位置移动到其他位置的过程中，在该组已设计好的系统中，如何保持通话，或者如何在新位置发起呼叫等，移动性管理需要在已有的系统中进行完善。在接下来的课堂中，针对一些设计过程中没有考虑到的细节如信道、信令、号码系统、鉴权切换漫游等关键过程再讲解讨论。
2.3 设计只实现数据业务功能的移动通信系统
该项目是让同学们设计一个只实现数据业务（上网）功能的移动通信系统，可以参考和借鉴前一个项目的设计成果，在其基础上做功能叠加或者新增部分网元；也可以完全重新设计一套全新的系统结构，需要考虑到端到端时延、提供给用户的上下行峰值数据速率、小区容量等指标。每个小组阐述方案时需说明该方案的优缺点，涉及到的各网元功能等，设计需兼顾各种移动终端包括手机、数据卡等。
同学们在设计该项目时可以在原有语音通话的网络基础上叠加一个PS域来实现数据业务功能，根据双工方式的不同，频分双工FDD可参考WCDMA系统，时分双工TDD可参考TD-SCDMA系统；也可借鉴LTE系统设计一套只有PS域的低时延网络。在设计过程中重点关注无线接入网RAN和核心网CN中各网元的功能和相关接口，理解数据业务功能对于移动互联网的关键作用，考虑如何从技术上实现数据速率的不断提升。
项目设计过程中，同学们可能考虑得不够周全，需要得到老师的引导。授课时可以借助实验室环境让同学们去感知一个具体的移动通信网络，如RAN内天线通过馈线连接到RRU，再光纤连接到BBU，再连接到CN等。
2.4 设计并规划某区域全功能的移动通信系统
该项目是综合性项目，给定两个城市各一大片区域，再分成若干个小区域，将每个小区域分配给一个小组，同城小区域彼此相邻，但存在场景差异，如：商业街、CBD、居民区、郊区等，每个小组根据区域的具体情况进行网络规划设计，向用户提供语音和数据业务。需考虑该区域内部覆盖和与相邻区域共同覆盖的情况，对盲区可考虑小站覆盖的方式，要考虑到如果相邻区域使用不同系统时，跨系统切换要能保证用户业务不受影响，最终实现两城对应区域内任何用户的通话或者上网业务。
该项目以无线蜂窝小区理论知识为基础，接入网中小区基站位置需根据不同的地形环境选择中心激励小区或顶点激励小区，考虑应对高大建筑物造成的电磁场半盲区等；核心网可借鉴前两个项目，实现两城核心网的互联互通。该项目不仅需要小组内部的团队协作，更需要小组之间的协作共赢，网络规划设计是复杂的过程，最终要实现以最少的资源提供最大的覆盖、容量和最好的性能。
3 结语
CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，这四种能力在上述项目中都能得到培养锻炼。教学改革的主要目的是让学生成为教学活动的主要参与者和主导者，教师更多是引导、辅助的角色，当然在引导的过程中，可以采用实例教学、启发式教学、互动教学、仿真教学等方式，最终让学生更乐意更主动投入项目设计和团队建设中。上述四个项目重在构思、设计，受限于环境在实现、运作方面稍显欠缺。项目制是基于CDIO进行教学改革的核心，与课程内容紧密结合会相得益彰。
参考文献
[1] 查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）：1-6，9.
[2] 林艺真.CDIO高等工程教育模式探析[J].哈尔滨学院学报，2008，29（4）：137-140.
关键词：CDIO模式 项目实施 教学改革
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）05（c）-0111-02
国内部分高校开始逐渐向工程教育转型，即在该专科阶段着重培养学生对工程行为模式的理解和建构，其方法之一就是在教学过程中引入了国际上先进的工程教育改革成果——CDIO工程教育理念。CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以项目的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。实施CDIO需要组织新型的课程教学模式，根据培养目标要求，结合通信专业自身的特色，借鉴CDIO理念来设计教学体系，重新修订教案，以设计与课程内容密切相关的项目为核心，以未来职业需求为导向，形成基于CDIO的内容项目化的、可实施的课程体系，让学生主动地参与到课程的各个教学环节中。
1 《移动通信技术》课程工程教育改革的目标
《移动通信技术》课程是高等院校通信工程专业的核心课程之一，也一直是该校通本等专业的主干课程。该课程目前主要以第二代（2G）、第三代（3G）和第四代（4G）移动通信系统为背景，总结和提炼移动通信中共同的客观规律、基本理论和过程，以及相关核心技术，并简单介绍未来移动通信系统的发展方向等。移动通信产业链包括运营商、设备商、运维公司、互联网公司等陆续成为通信专业学生就业的主要去向，因此，培养对移动通信具备系统理解和较好工程实践操作能力的学生就成了教学改革的主要目标。
《移动通信技术》课程内容紧跟时代的步伐不断推陈出新，如何梳理各个通信系统的异同，让同学们渐进式地掌握各系统的基本知识、如何将通信理论知识融入到具体项目中、如何设计能够调动学生兴趣和主观能动性的项目，这些都是教学改革需要解决的问题。
2 《移动通信技术》课程教学改革基于CDIO的项目制探索
教学改革是个宽泛的命题，涉及到教学内容的调整、教学方法的改革、考评体系的完善等，这里主要探讨紧扣课程内容设计实施的四个项目。
2.1 数字通信系统的梳理和演示
讲完前四章理论后，为了加强同学们对数字通信系统的各环节即信源编码、信道编码、调制、扩频、无线信号传播等过程的理解和掌握，该阶段的项目任务主要设置为让同学们以小组为单位，用剧目表演的方式来体现上述环节，小组每个成员重点表演该环节所对应的信号处理过程。为了避免表演重复，各组可在信源形式、编码方案、调制方式、扩频技术、无线信号在传输过程中的衰落情况等环节存在差异，最终各自呈现一个完整的端到端的通信过程。
该项目以复习和巩固理论知识为目的，希望能够调动起同学们学习这门课程的兴趣，更希望同学们在各环节演示充分的前提下，在表现手法、表演形式上有所创新。
2.2 设计只实现语音通话功能的移动通信系统
讲述典型移动通信系统前引入该项目，即设计一个只实现打电话功能的移动通信系统，完成主被叫用户都位于同一个移动通信系统内的呼叫。项目实施仍以小组为单位，经过资料查阅并讨论后，各组提出一个可行的解决方案，为避免方案重复，各组可以分别对不同情况进行考虑，如：主被叫用户在同一小区、同一个位置区的不同小区、同城不同位置区、同省不同城、跨省等。
各个小组提出设计方案后，该方案包括哪些子系统、各个子系统涉及到哪些网元、对应网元的功能和工作方式、与相邻网元的接口和交互需要继续深入；当移动用户从当前位置移动到其他位置的过程中，在该组已设计好的系统中，如何保持通话，或者如何在新位置发起呼叫等，移动性管理需要在已有的系统中进行完善。在接下来的课堂中，针对一些设计过程中没有考虑到的细节如信道、信令、号码系统、鉴权切换漫游等关键过程再讲解讨论。
2.3 设计只实现数据业务功能的移动通信系统
该项目是让同学们设计一个只实现数据业务（上网）功能的移动通信系统，可以参考和借鉴前一个项目的设计成果，在其基础上做功能叠加或者新增部分网元；也可以完全重新设计一套全新的系统结构，需要考虑到端到端时延、提供给用户的上下行峰值数据速率、小区容量等指标。每个小组阐述方案时需说明该方案的优缺点，涉及到的各网元功能等，设计需兼顾各种移动终端包括手机、数据卡等。
同学们在设计该项目时可以在原有语音通话的网络基础上叠加一个PS域来实现数据业务功能，根据双工方式的不同，频分双工FDD可参考WCDMA系统，时分双工TDD可参考TD-SCDMA系统；也可借鉴LTE系统设计一套只有PS域的低时延网络。在设计过程中重点关注无线接入网RAN和核心网CN中各网元的功能和相关接口，理解数据业务功能对于移动互联网的关键作用，考虑如何从技术上实现数据速率的不断提升。
项目设计过程中，同学们可能考虑得不够周全，需要得到老师的引导。授课时可以借助实验室环境让同学们去感知一个具体的移动通信网络，如RAN内天线通过馈线连接到RRU，再光纤连接到BBU，再连接到CN等。
2.4 设计并规划某区域全功能的移动通信系统
该项目是综合性项目，给定两个城市各一大片区域，再分成若干个小区域，将每个小区域分配给一个小组，同城小区域彼此相邻，但存在场景差异，如：商业街、CBD、居民区、郊区等，每个小组根据区域的具体情况进行网络规划设计，向用户提供语音和数据业务。需考虑该区域内部覆盖和与相邻区域共同覆盖的情况，对盲区可考虑小站覆盖的方式，要考虑到如果相邻区域使用不同系统时，跨系统切换要能保证用户业务不受影响，最终实现两城对应区域内任何用户的通话或者上网业务。
该项目以无线蜂窝小区理论知识为基础，接入网中小区基站位置需根据不同的地形环境选择中心激励小区或顶点激励小区，考虑应对高大建筑物造成的电磁场半盲区等；核心网可借鉴前两个项目，实现两城核心网的互联互通。该项目不仅需要小组内部的团队协作，更需要小组之间的协作共赢，网络规划设计是复杂的过程，最终要实现以最少的资源提供最大的覆盖、容量和最好的性能。
3 结语
CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，这四种能力在上述项目中都能得到培养锻炼。教学改革的主要目的是让学生成为教学活动的主要参与者和主导者，教师更多是引导、辅助的角色，当然在引导的过程中，可以采用实例教学、启发式教学、互动教学、仿真教学等方式，最终让学生更乐意更主动投入项目设计和团队建设中。上述四个项目重在构思、设计，受限于环境在实现、运作方面稍显欠缺。项目制是基于CDIO进行教学改革的核心，与课程内容紧密结合会相得益彰。
参考文献
[1] 查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008（3）：1-6，9.
[2] 林艺真.CDIO高等工程教育模式探析[J].哈尔滨学院学报，2008，29（4）：137-140.