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高職數(shù)字通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的思考與探索
1 高職院校數(shù)字通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施現(xiàn)狀
在高職類院校的數(shù)字通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程中,,大多數(shù)通信實(shí)驗(yàn)設(shè)備都是直接從教儀設(shè)備廠采購的實(shí)驗(yàn)箱,,甚至是本科類通信原理的實(shí)驗(yàn)器材,,依然保留一些模擬通信技術(shù)的實(shí)驗(yàn)電路,,數(shù)字通信技術(shù)的電路部分相對較少,;實(shí)驗(yàn)教材也是針對實(shí)驗(yàn)箱編排的,,教材內(nèi)容更多的是介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備電路及操作說明,,而忽略了實(shí)驗(yàn)本身和理論知識對實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo),,理論介紹篇幅過長,實(shí)驗(yàn)步驟過于繁瑣,。為切實(shí)有效提高高職類學(xué)生的理論和實(shí)踐能力,,遴選適合高職類學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,編寫高職院校數(shù)字通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)教材顯得尤為重要,。
傳統(tǒng)數(shù)字通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師講,,學(xué)生聽的被動學(xué)習(xí)狀態(tài),,教師先對與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的理論知識進(jìn)行講解,然后操作演示,,需要分幾次進(jìn)行示范才能讓大多數(shù)學(xué)生清楚實(shí)驗(yàn)的流程,,學(xué)生通常面對著實(shí)驗(yàn)臺進(jìn)行簡單的插接連線、信號測試的工作,,后提交簡單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,。在這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下,過分強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)課作為理論課的驗(yàn)證手段,,在接近現(xiàn)實(shí)的情況下,,實(shí)驗(yàn)結(jié)果(波形)也往往存在失真和延時,學(xué)生不容易理解,。
教師知識更新不夠,,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也不能反映通信發(fā)展的水平,實(shí)際教學(xué)過程中無法充分調(diào)動高職類學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和主動性,,實(shí)驗(yàn)氣氛往往比較沉悶,。
2 數(shù)字通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程改革
(1)合理選擇、精心設(shè)計(jì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)課程,。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,、熟悉常用儀器,讓學(xué)生加深理解通信理論課程中基本理論知識及概念,,掌握通信基本技術(shù),,是進(jìn)行更實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),因此需要更加合理選擇,、精心設(shè)計(jì)并整合驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這部分實(shí)驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)箱為主,,選擇通信原理課程中核心,、基本的知識點(diǎn)作為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。
(2)合理搭配仿真性實(shí)驗(yàn),。對一些基礎(chǔ)理論知識的驗(yàn)證與演示要通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來完成,,但這些實(shí)驗(yàn)大多是在實(shí)驗(yàn)箱中進(jìn)行的,而硬件實(shí)驗(yàn)箱是廠家做好的成品,,實(shí)驗(yàn)過程中容易產(chǎn)生以下兩方面的問題:一是實(shí)驗(yàn)箱中許多接線層面的問題被回避了,,學(xué)生不理解單元模塊板上為何要這樣設(shè)置;二是試驗(yàn)箱硬件可調(diào)的因素很少,,不利于學(xué)生對系統(tǒng)內(nèi)模塊結(jié)構(gòu)原理的細(xì)節(jié)性認(rèn)識,。
現(xiàn)如今的仿真軟件非常多,在實(shí)驗(yàn)中利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴箤?shí)驗(yàn)變得更加靈活,、經(jīng)濟(jì),,使其開發(fā)性,。如:QPSK 調(diào)制,實(shí)驗(yàn)箱只給出2PSK 的調(diào)制波形,,而要深入理解多進(jìn)制PSK 調(diào)制的內(nèi)涵及應(yīng)用,,必須要進(jìn)行4PSK、8PSK 調(diào)制,,這在硬件實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)是沒有辦法完成的,,而運(yùn)用Matlab 仿真可以輕松做到這一點(diǎn)。對于仿真效果好,、電路設(shè)計(jì)合理,、容易實(shí)現(xiàn)的電路,可由學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝布線圖,,后在教師的指導(dǎo)下完成電路的制作,,并實(shí)現(xiàn)仿真結(jié)果。仿真性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚰M出真實(shí)環(huán)境中系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),,同時它也不受實(shí)驗(yàn)器材的限制,,所需的元器件或模塊直接從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用即可,這在極大程度上改善了實(shí)驗(yàn)的條件帶來的不足,。
(3)適量編排綜合性創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),。綜合性創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是對通信原理理論知識的綜合運(yùn)用實(shí)踐,可以作為學(xué)生或部分感興趣學(xué)生學(xué)習(xí)的素材,,形式上可讓學(xué)生以小組為單位來完成,。實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師頒布實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)要求,,學(xué)生小組綜合運(yùn)用理論知識來自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,、實(shí)現(xiàn)路線,計(jì)算實(shí)驗(yàn)所用的數(shù)據(jù)參數(shù),,然后自主調(diào)試運(yùn)行,。例如進(jìn)行通信系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)時,模塊設(shè)置流程為:信源端信號A → PCM模數(shù)變換→ HDB3 編碼→ DPSK 調(diào)制→信道→ DPSK 解調(diào)→ HDB3解碼→ PCM 數(shù)模變換→濾波→信宿端信號A,??捎?/span>Matlab 對每個模塊進(jìn)行功能仿真,如果仿真和理論分析結(jié)果一致,,則說明設(shè)計(jì)思路正確,。由每個組員分工測試模塊,繼而可組合成一個完整的通信系統(tǒng),。在此過程中,,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜集資料,獲取知識,在實(shí)驗(yàn)過程中可通過小組成員討論,、與教師討論等形式完成課題,,結(jié)題時提交課題報(bào)告。期間,,可能會涉及各個模塊的參數(shù)設(shè)置是否一致,、是否同步等諸多問題需要不斷調(diào)試,才能得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,,這極大地鍛煉了學(xué)生從整體上發(fā)現(xiàn),、分析、解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)合作能力,。
3 結(jié)束語
本文指出了采用多種實(shí)驗(yàn)平臺和方法于通信原理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的必要性,,并在對各種實(shí)驗(yàn)平臺介紹的基礎(chǔ)上,對相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法也進(jìn)行了改革,。通過這種方法,,一方面使得學(xué)生能夠嘗試采用多種實(shí)驗(yàn)平臺驗(yàn)證所學(xué)知識,更加充分的理解通信技術(shù)的原理,,另一方面也使得學(xué)生能夠深刻體會到不同實(shí)驗(yàn)平臺的優(yōu)勢,,更好地完成不同類型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,對學(xué)生的動手能力,、再學(xué)習(xí)能力,、創(chuàng)新能力和熟練使用各種常用軟件的能力起到了很好的鍛煉作用。