高職數字通信技術(shù)實(shí)驗課程的思考與探索

1 高職院校數字通信技術(shù)實(shí)驗課程實(shí)施現狀
在高職類(lèi)院校的數字通信技術(shù)實(shí)驗課程教學(xué)過(guò)程中，大多數通信實(shí)驗設備都是直接從教儀設備廠(chǎng)采購的實(shí)驗箱，甚至是本科類(lèi)通信原理的實(shí)驗器材，依然保留一些模擬通信技術(shù)的實(shí)驗電路，數字通信技術(shù)的電路部分相對較少；實(shí)驗教材也是針對實(shí)驗箱編排的，教材內容更多的是介紹實(shí)驗設備電路及操作說(shuō)明，而忽略了實(shí)驗本身和理論知識對實(shí)驗的指導，理論介紹篇幅過(guò)長(cháng)，實(shí)驗步驟過(guò)于繁瑣。為切實(shí)有效提高高職類(lèi)學(xué)生的理論和實(shí)踐能力，遴選適合高職類(lèi)學(xué)生的實(shí)驗內容，編寫(xiě)高職院校數字通信技術(shù)實(shí)驗教材顯得尤為重要。
傳統數字通信實(shí)驗教學(xué)是教師講，學(xué)生聽(tīng)的被動(dòng)學(xué)習狀態(tài)，教師先對與實(shí)驗內容相關(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學(xué)生清楚實(shí)驗的流程，學(xué)生通常面對著(zhù)實(shí)驗臺進(jìn)行簡(jiǎn)單的插接連線(xiàn)、信號測試的工作，后提交簡(jiǎn)單的實(shí)驗報告。在這種實(shí)驗教學(xué)模式下，過(guò)分強調實(shí)驗課作為理論課的驗證手段，在接近現實(shí)的情況下，實(shí)驗結果（波形）也往往存在失真和延時(shí)，學(xué)生不容易理解。
教師知識更新不夠，實(shí)驗內容也不能反映通信發(fā)展的水平，實(shí)際教學(xué)過(guò)程中無(wú)法充分調動(dòng)高職類(lèi)學(xué)生學(xué)習的熱情和主動(dòng)性，實(shí)驗氣氛往往比較沉悶。
2 數字通信技術(shù)實(shí)驗課程改革
（1）合理選擇、精心設計驗證性實(shí)驗課程。驗證性實(shí)驗是為了培養學(xué)生的實(shí)驗技能、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)驗的基礎，因此需要更加合理選擇、精心設計并整合驗證性實(shí)驗內容。這部分實(shí)驗以實(shí)驗箱為主，選擇通信原理課程中核心、基本的知識點(diǎn)作為驗證性實(shí)驗。
（2）合理搭配仿真性實(shí)驗。對一些基礎理論知識的驗證與演示要通過(guò)驗證性實(shí)驗來(lái)完成，但這些實(shí)驗大多是在實(shí)驗箱中進(jìn)行的，而硬件實(shí)驗箱是廠(chǎng)家做好的成品，實(shí)驗過(guò)程中容易產(chǎn)生以下兩方面的問(wèn)題：一是實(shí)驗箱中許多接線(xiàn)層面的問(wèn)題被回避了，學(xué)生不理解單元模塊板上為何要這樣設置；二是試驗箱硬件可調的因素很少，不利于學(xué)生對系統內模塊結構原理的細節性認識。
現如今的仿真軟件非常多，在實(shí)驗中利用計算機進(jìn)行仿真性實(shí)驗能夠使實(shí)驗變得更加靈活、經(jīng)濟，使其開(kāi)發(fā)性。如：QPSK 調制，實(shí)驗箱只給出2PSK 的調制波形，而要深入理解多進(jìn)制PSK 調制的內涵及應用，必須要進(jìn)行4PSK、8PSK 調制，這在硬件實(shí)驗箱內是沒(méi)有辦法完成的，而運用Matlab 仿真可以輕松做到這一點(diǎn)。對于仿真效果好、電路設計合理、容易實(shí)現的電路，可由學(xué)生進(jìn)行設計安裝布線(xiàn)圖，后在教師的指導下完成電路的制作，并實(shí)現仿真結果。仿真性實(shí)驗能夠模擬出真實(shí)環(huán)境中系統的運行狀態(tài)，同時(shí)它也不受實(shí)驗器材的限制，所需的元器件或模塊直接從數據庫中調用即可，這在極大程度上改善了實(shí)驗的條件帶來(lái)的不足。
（3）適量編排綜合性創(chuàng )新設計實(shí)驗。綜合性創(chuàng )新設計實(shí)驗是對通信原理理論知識的綜合運用實(shí)踐，可以作為學(xué)生或部分感興趣學(xué)生學(xué)習的素材，形式上可讓學(xué)生以小組為單位來(lái)完成。實(shí)際實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中，教師頒布實(shí)驗目的及實(shí)驗要求，學(xué)生小組綜合運用理論知識來(lái)自主設計實(shí)驗方案、實(shí)現路線(xiàn)，計算實(shí)驗所用的數據參數，然后自主調試運行。例如進(jìn)行通信系統綜合實(shí)驗時(shí)，模塊設置流程為：信源端信號A → PCM模數變換→ HDB3 編碼→ DPSK 調制→信道→ DPSK 解調→ HDB3解碼→ PCM 數模變換→濾波→信宿端信號A?？捎?/span>Matlab 對每個(gè)模塊進(jìn)行功能仿真，如果仿真和理論分析結果一致，則說(shuō)明設計思路正確。由每個(gè)組員分工測試模塊，繼而可組合成一個(gè)完整的通信系統。在此過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò )搜集資料，獲取知識，在實(shí)驗過(guò)程中可通過(guò)小組成員討論、與教師討論等形式完成課題，結題時(shí)提交課題報告。期間，可能會(huì )涉及各個(gè)模塊的參數設置是否一致、是否同步等諸多問(wèn)題需要不斷調試，才能得到理想的實(shí)驗結果，這極大地鍛煉了學(xué)生從整體上發(fā)現、分析、解決問(wèn)題的能力和團隊合作能力。
3 結束語(yǔ)
本文指出了采用多種實(shí)驗平臺和方法于通信原理的實(shí)驗教學(xué)中的必要性，并在對各種實(shí)驗平臺介紹的基礎上，對相應的實(shí)驗方法也進(jìn)行了改革。通過(guò)這種方法，一方面使得學(xué)生能夠嘗試采用多種實(shí)驗平臺驗證所學(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(huì )到不同實(shí)驗平臺的優(yōu)勢，更好地完成不同類(lèi)型的實(shí)驗項目，對學(xué)生的動(dòng)手能力、再學(xué)習能力、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。