通信工程虚拟仿真实验教学中心构建及管理

通信工程虚拟仿真实验教学中心构建及管理

杨凯军

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摘要：随着教育改革的加快，我国许多高校通信专业实验教学问题日益突出。它丰富了专业的实验结构体系，提高了学生的实践能力和学习兴趣。本文讨论了构建虚拟仿真实验教学的必要因素以及通信工程虚拟仿真实验中的主体和水平问题。以高频电子电路，数字图形处理等课程为出发点进行问题分析，结合虚拟仿真实验教学，做了一些管理制度上的讨论。

关键词：通信工程；虚拟仿真；实验教学；构建及管理

引言：随着科学技术的发展，虚拟仿真技术越来越成熟，并通过更加逼真的虚拟仿真技术，它可以使整个教学工作更加灵活和生动，从而提高教学内容的具体内容。而就目前来讲，很多高校建设了虚拟实验室，并且我国越来越多的高校也在积极筹建虚拟实验教学平台，以此给学生提供更高的教学水平。

一、通信工程实验教学中存在的问题分析

目前，我国很多高校都没有通信工程专业，而且随着社会信息化的不断发展，信息产业只会受到越来越多的关注，对这类人才的需求也会越来越高。因此，迫切需要解决通信专业教学中存在的问题。如今信息时代已经蔓延到人们日常生活的每一个角落，以往传统的实验方法已经不能够满足新形势下的教育体制，以下就相关通信工程教学问题进行分析：

1.教学经费问题：由于通信工程所涉及领域比较广，需要一些专业性很强的教学设备，就目前来看，相关设备的选购、维修或者换代都存在经费紧缺的问题。由于通信行业发展很快，所涉及的教育设备更换周期也更短，所涉及的经费也比其他专业经费更多。

2.传统设备的问题：一些高校仍在要沿用传统实验教学设备，而这些需要焊接与强电设备支持，不管是在功能上还是操作性上都比较低，并且有一定的危险性。

3.复杂性问题：通信专业所涉及领域都比较广，而相关实验过程也要更难一些，这就导致教学质量往往都不高，很难让学生很好地吸收内容。

4.通信工程实验室紧缺问题：这些年通信行业发展越来越迅速，导致越来越多的学生选择通信专业，而通信专业人数的增加并没有很好改善通信实验教学的质量，相反，人口的增加导致一些大学的工程实验室短缺，不能很好地满足教学要求。

二、通信工程虚拟仿真实验教学中心的建设

1.虚拟仿真实验教学含义

虚拟仿真实验教学不仅限于位置和时间。并可在此基础上进行改进。虚拟仿真实验教学丰富了物理实验的教学内容，可以在物理实验的基础上提供相对复杂的实验内容，提高学生的动手创新能力，提高学生的学习积极性。

2.虚拟仿真实验施工中心的必要性

针对当前通信工程实验教学中存在的问题，我校通信工程专业介绍了虚拟仿真实验教学内容，使虚拟仿真实验教学与物理实验教学相辅相成。此外，还建立了一个更加完善的通信仿真虚拟仿真实验教学中心。该中心不仅丰富了实验内容，而且大大降低了实验教学成本，为更多学生提供了独立学习的实验环境。实验设备的后维护压力得到缓解，实验效果更好。该中心为学生提供可靠，安全的实验方法，避免了一些实验项目的高消耗[3]。您不仅可以为学生提供大胆的想法，而且学生不必担心接线错误，并且无需在操作过程中随意更改组件的危险。该中心使实验更加方便快捷，缩短了实验时间，达到了学生自己动手实验的目的。教学目标更加明确，提高了教学效率，分散了学生的思维，积累了实践经验，有利于提高物理实验的成功率。理论与实践的结合更符合高校开设实验教学课程的初衷。

3.中心主体架构

引入虚拟仿真实验的基本目的是提高通信专业学生的教学水平，改进原有的实验教学。整个虚拟仿真实验教学将以大型机为中心。此外，以下包括通信电子电路虚拟仿真实验教学中心和通用软件虚拟仿真教学中心的一系列教学框架。通过这些教学平台来提高整个通信教学的水平。

三、关键通信工程虚拟仿真教学实验分析

1.高频电子线路虚拟仿真实验

对于高频电子电路仿真实验，它主要由高频谐振工具放大器和效应管谐振放大器组成。它的实验项目为基极调幅电路，下面为其功能实验目的：通过这个虚拟平台，我们可以了解高频电子电路仿真的方法，并了解基本调幅电路中包含的原理，从而了解电路工程分析方法。了解并数字调幅波中所涉及参数的意义。还必须理解电压量对电路的影响，以具体确定载波输入电压和调制输入电压值。通过这个虚拟实验平台，您需要了解电路输出波形如何失真以及如何消除失真。

2.光纤通信虚拟仿真实验

随着通信时代的发展，光纤应用越来广泛，而此平台也非常适合光纤的实验教学，以光时分复用跟光波分复用作说明。其实验项目是光波分割和时分复用。用于通过直接调制和间接调制方法发送高速信号光波的光学波分复用系统由光学多路复用器和多路分解器研究。一种时分复用系统，用于通过调制原理建立多个信道。通过光纤参数系统的影响，了解通信网络和通信容量建设的重要性。

四、通信工程虚拟现实实验中心的管理

通信工程的虚拟仿真主要是通过以下两个方面来管理中心：

1.建立完善的实验师资团队：优化教学资源，落实相关实验基础项目的建设工作，定点培养通信专业专有教师团队，做好相关老师培训与管理制度的革新；要改变传统，发挥优秀老师的作用，积极开展通信专业教学活动，通过经验、学术交流带动教师团队发展；建立完善的教师奖励制度，促进教师创新教学。

2.提升学校通信工程研发培养力度：加强对通信行业的关注，努力完善相关通信专业设施和实验室建设；学校要制定相关通信专业教学评估标准，将通信专业教学作为学校重点工作；做好通信学校与相关公司之间的沟通，促进通信业的发展；建立与通信专业相关的实验研究项目，加强创新能力。学生可以通过虚拟实验中心交流经验。

五、结束语

就目前我国高校通信专业来讲，在一些配套实验教学课程上还有一些问题，引入虚拟仿真实验中心也有一定资金障碍，很多学生仍然是以传统方式进行教学活动也给知识的理解带来障碍。随着社会的发展，将会有越来越多学校将虚拟实验教学纳入教学工作中，它将在很大程度上给教育改革提供方向，通信工程虚拟仿真实验教学的建立，也将深化我国通信工程的教学水平。

参考文献：

[1]王钢，倪洁.3G实验教学示范中心建设的研究与实践——哈工大通信工程系建设WCDAMA3.5G实验室项目成果展示[J].电子测试，2016（01）：44-45.

[2]宁志刚，黄智伟，王彦，邓贤君.采用计算机仿真教学提高通信工程实验教学水平[J].中国现代教育装备，2016（01）：35-37.

[3]韩帅.通信工程专业卫星导航实验教学平台建设研究与实践[A].黑龙江省高等教育学会.深化教学改革提升高等教育质量（下册）[C].黑龙江省高等教育学会：黑龙江省高等教育学会，2015：5.

[4]沈建华，杨震，程崇虎，李飞，刘峰.国家级信息与通信工程实验教学示范中心建设的探索与实践[J].实验技术与管理，2014，31（06）：153-157.

[5]陈晓琴，杨河林，田原.高等学校中开放式实验教学探究——以华中师范大学电子科学与技术、通信工程专业为例[J].高等函授学报（自然科学版），2012，25（01）：27-29+34.