通信原理實踐課程教導綜述電科論文

通信原理實踐課程教導綜述電科論文

　　課程設計取消實驗箱,要求學生選擇通信設計仿真工具中任選一種,包括系統級通信仿真工具Sys-temview,電子設計軟件QuartusⅡ,以及矩陣計算分析工具Matlab,完成規定的設計指標要求。結合學生實際,選擇若干個通信原理主干體系設計課題,涵蓋基帶數字傳輸與偽隨機序列發生器,數字2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK、QPSK調制解調,漢明碼、CRC-16循環碼,PCM編碼等。鼓勵學生創新,完善考核方式根據課題要求,制定了驗收合格指標,鼓勵學生提高指標要求,開展創新性設計。

　　考核由三部分構成,即第一部分學生平時表現成績,結合出勤率、學習態度等綜合評價加上驗收面試分數。第二部分學生展示最終設計成果得分,包括對設計原理圖、方案設計、程序設計等的規范性描述。第三部分包含實驗報告、綜合設計報告的規范性。各部分比例為3:3:4。研制自制儀器與專業軟件,提高學生自學能力除了課堂學習,應充分鼓勵學生利用課余時間自學。結合學校學生科研與畢業設計,師生聯合設計了一款通信原理交互式軟件實驗平臺(圖略)。能夠滿足通信原理主要理論知識點的實驗驗證與演示,亦可為后續通信系統建模、算法實現、數據分析及圖形顯示等方面提供技術支持。通過上述實驗與課程設計內容的整合,既體現了實踐課程的靈活性,也為學生創新實踐提供了可能,使學生初步掌握現代數字通信系統的設計方法。

　　實驗舉例

　　以增量調制系統實現為例,說明Systemview系統仿真[3]、實驗箱和Matlab設計等多種方式的結合。增量調制系統Systemview實驗利用Systemview軟件實現增量調制系統,結果波形圖可見,輸入信號與編碼輸出序列符合該調制系統的特性,波形清晰、正確。有利于學生采用現代計算機輔助設計工具取代傳統硬件實驗箱實現通信系統信號的模擬。同時,該軟件信號調節參數方便,既讓學生了解了計算機輔助分析和設計的方法和優勢,又能借助于軟件豐富的功能給善于思考的學生以更多發揮的空間。

　　增量調制系統實驗箱實驗采用實驗箱實現增量調制系統觀察波形。實驗中,學生了解了增量調制系統編/譯碼硬件電路組成,各部分主要功能,理解增量調制輸入模擬信號與編碼輸出數字序列之間一一對應的調制關系。信號測試簡單,方便觀察實現現象,但系統穩定性和精確度一般。增量調制系統Matlab設計實驗圖4采用Matlab對增量調制系統進行設計[4],通過查閱文獻資料結合數學分析,學生深入分析不同量化噪聲的產生機理。經新算法實現后,實驗結果對PCM系統一般量化噪聲無明顯改善。而△M系統量化寬度固定時,易產生過載量化,采用自適應間隔量化算法則減小了信號誤差,克服了固定量化臺階的自身不足。Matlab計算能力強大,設計算法較為靈活,可滿足訓練學生開展拓展性系統設計要求。

　　改革效果

　　2009年至今,通信工程專業學生參加教師科研項目和畢業設計后獲獎10項以上,申報獲批江蘇省大學生創新計劃8項,發表論文4篇,申請發明專利和實用新型專利6項,參加全國大學生電子設計競賽共計6人次獲得全國二等獎,30多人獲得江蘇省賽區一等獎、二等獎,學生就業率均在95%以上,受到了用人單位的廣泛好評。

　　結語

　　從實踐效果看:學生不僅很好地掌握抽象的理論,而且學會了通信系統的設計思路和方法;開闊學生思路,提高學生學習的興趣和熱情,培養學生整體思考問題、分析問題和解決問題的能力,為今后科研工作打下良好的基礎。實踐表明,在應用型人才培養過程中,改革后的通信原理實踐課程能夠起到承上啟下的作用,開拓學生科研思維,培養學生創新精神,提高學生就業的競爭力和可持續發展能力。

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