李愛濤，孫桂萍，徐 俊

(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，山東青島266109)

為了提高我校通信類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，我們進(jìn)行了一系列研究探討，本文將對(duì)這方面取得的成果一介紹。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

通信類專業(yè)是我校的新設(shè)置專業(yè)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平有限。在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段以及實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的配置等方面，都存在著一些急待解決的問題:①設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)較少;②學(xué)生只能按著規(guī)定的要求完成實(shí)驗(yàn);③實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有獨(dú)立的考核制度;④實(shí)驗(yàn)室按專業(yè)課程分為若干實(shí)驗(yàn)室，不能將這些課程之間的關(guān)聯(lián)性體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過程中，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目［1];

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)方案

我們重新設(shè)置了通信類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)方案，將實(shí)驗(yàn)分成三部分;課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

1)課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)

這種實(shí)驗(yàn)主要是設(shè)計(jì)一些與本門課程的理論知識(shí)相匹配的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，如“通信原理”課程中振幅調(diào)制(AM)和頻率調(diào)制(FM)的實(shí)現(xiàn)原理和波形對(duì)比，“程控交換原理”課程中的用戶電路的功能實(shí)現(xiàn)和信令信號(hào)的產(chǎn)生和觀測(cè)。

2)綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K

(1)信息采集和處理模塊—其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括在通信系統(tǒng)的發(fā)送端如何采集信號(hào)源發(fā)出的圖像、聲音、文字和視頻等信息，在接收端如何接收從各種信道上傳輸過來的電磁波、光信號(hào)和電信號(hào)等信號(hào);并將采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為合適的電信號(hào);并對(duì)此電信號(hào)進(jìn)行去噪和放大等處理。

(2)信息調(diào)制和解調(diào)模塊—其設(shè)計(jì)思路主要是對(duì)同一個(gè)信號(hào)采用各種調(diào)制解調(diào)技術(shù)進(jìn)行處理，使學(xué)生可以從頻譜利用率、誤碼率、對(duì)信道特性變化的敏感度和實(shí)現(xiàn)的難易程度等各個(gè)方面更好地理解和掌握各種調(diào)制解調(diào)技術(shù)。比如在“移動(dòng)通信”課程中介紹了FSK、MSK和GMSK等幾種頻率調(diào)制技術(shù)，學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)將同一個(gè)信號(hào)進(jìn)行以上幾種調(diào)制，分析其主要技術(shù)指標(biāo)，得到適用于移動(dòng)通信對(duì)調(diào)制技術(shù)。

(3)信息的傳輸模塊—實(shí)驗(yàn)主要是從兩方面進(jìn)行對(duì)比:一是經(jīng)過同一種信道編碼的信號(hào)使用各種信道傳輸;二是經(jīng)過各種信道編碼的信號(hào)使用同一種信道傳輸。通過對(duì)傳信率、編譯碼難易程度和誤碼率等指標(biāo)的分析，使學(xué)生進(jìn)一步掌握各種信道編譯碼技術(shù)的特性。

(4)信息的交換模塊—實(shí)驗(yàn)主要是使用電路交換、分組交換、ATM交換和IP交換等各種交換技術(shù)來交換信息，并從電路利用率、帶寬的分配、傳送質(zhì)量、可靠性和實(shí)時(shí)性等方面進(jìn)行觀測(cè)和分析。此外，還包括交換機(jī)的數(shù)據(jù)配置，結(jié)合用戶需求有效地建立各種中繼等實(shí)驗(yàn)。

(5)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)K—通過以上幾個(gè)模塊的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)給定的通信系統(tǒng)采用何種信息采集方法、調(diào)制解調(diào)技術(shù)、信道編碼技術(shù)和交換技術(shù)有了較為系統(tǒng)的認(rèn)知。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生有能力將各個(gè)部分整合在一起實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)。甚至可以組建移動(dòng)通信網(wǎng)、電話通信網(wǎng)等各種小型的通信網(wǎng)絡(luò)。我們可根據(jù)基帶信號(hào)的形式、高頻載波的頻率、調(diào)制方式的選取和接收發(fā)射天線的的設(shè)計(jì)以及接收方式的選擇組建成不同的無(wú)線電通信系統(tǒng)。本部分實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生從組網(wǎng)高度上更加直觀和深刻地認(rèn)識(shí)通信系統(tǒng)。

3)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

這種實(shí)驗(yàn)根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣開設(shè)的以選修為形式的實(shí)驗(yàn)。這部分實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選定到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，再到實(shí)驗(yàn)方案的可行性論證及實(shí)施，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，全部由學(xué)生自主完成。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革

1)教學(xué)模式改革

實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體，教師為輔導(dǎo)的教學(xué)模式［2]。采用啟發(fā)式教學(xué)，讓學(xué)生直接主動(dòng)地參與到實(shí)驗(yàn)方案制定、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的工作中。

2)虛擬設(shè)備和仿真軟件結(jié)合

我們?cè)谟?jì)算機(jī)上安裝相應(yīng)的虛擬設(shè)備軟件，就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的功能。例如利用Matlab等仿真軟件，可以對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。像前面所介紹的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)—無(wú)線電通信系統(tǒng)，如果用硬件來實(shí)現(xiàn)的話，除了完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要購(gòu)置各種電子元器件進(jìn)行試驗(yàn)。如果改用Matlb進(jìn)行仿真，就可以通過修改程序來完善設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多種通信系統(tǒng)。

3)實(shí)驗(yàn)考核標(biāo)準(zhǔn)改革

我們特制定了一套相對(duì)完善的實(shí)驗(yàn)考核標(biāo)準(zhǔn)。課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)成績(jī)占總成績(jī)的10%，其中實(shí)驗(yàn)實(shí)施和實(shí)驗(yàn)報(bào)告各占實(shí)驗(yàn)成績(jī)的50%。綜合實(shí)驗(yàn)是考核由五部分組成:10%考勤、10%實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、30%實(shí)驗(yàn)實(shí)施、30%實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及20%的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考核也下五部分組成:10%考勤，40%實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，30%實(shí)驗(yàn)實(shí)施，10%實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和10%實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

4 結(jié)語(yǔ)

我校通信類專業(yè)三步實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案正在逐步實(shí)施，教學(xué)方法改革正在積極推行，實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)也正在配合使用。這些措施給學(xué)生帶來了較大的學(xué)習(xí)壓力，而其實(shí)踐能力和設(shè)計(jì)能力卻有了較大提高。

［1] 黃紅兵、侯利娟.高校通信工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究.秦皇島:教學(xué)研究.2006(4)

［2] 宋依青、朱宇光、徐強(qiáng).通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的新思路［J] .常州:常州工學(xué)院學(xué)報(bào).2007(4)

［3] 梅艷、黃德昌.Matlab在通信工程專業(yè)中的應(yīng)用.合肥:科技文匯.2009(16)