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摘要：文章從傳統移動通信實驗教學中存在的限制因素出發，分析了將虛擬仿真軟件引入課程的必要之處。通過分析得出，將移動通信虛擬仿真實驗引入教學之中，使枯燥的通信原理知識更加形象，既利于教師進行課堂內容展示，也便于激發學生的學習熱情，拓展學生的創新思維，進而提高移動通信課程的教學效果。

關鍵詞：移動通信；虛擬仿真實驗；QPSK調制

1移動通信實驗教學現狀

移動通信課程的教學內容比較復雜，除了要求學生要學會相關的專業知識，比如通信系統的組成原理、應用原理之外，還要求學生要有實踐操作能力，也就是能將掌握的原理應用到通信課程實驗中[1]。在我國移動通信技術不斷發展的大背景下，職業院校的學生更要提高學習的積極主動性，主動學習并掌握新的知識，并將知識可以應用到實踐中。高等教育的核心是培養學生的綜合能力，而實驗教學就是重要的方式。實驗教學不僅可以培養學生的專業技術能力，而且可以拓展學生的綜合分析和創新能力，培養出符合社會需要的具有創新思維和高技術水平的專業移動通信人才[2]。傳統的移動通信技術教學存在很多不足之處，主要體現在以下4個方面：首先，課程的教學重點多集中在理論知識的教學上，忽視了實驗教學的作用。實驗教學作為檢驗學生是否充分理解并掌握理論知識的方式，應該與理論教學相輔相成；其次，有些職業院校缺乏新型的實驗設備以及最新的移動通信器件和裝置，這導致不能滿足學生開展實驗的需要；再次，學校開展的實驗教學采取的多數是驗證性實驗，學生只需要根據已有的實驗步驟進行模仿訓練即可，無法激發學生學習的熱情和拓展學生的創新思維[3]。

2移動通信虛擬仿真實驗引入教學的效果

2.1方便學生理解課堂知識。在以前的移動通信課程理論教學中，教師一般會將教學重點放在對通信課程中某種技術或者算法原理進行講解，讓學生逐步了解并能夠掌握調制解調器的相關原理以及無線電波是通過何種方式進行變換[4]。學生在了解這些知識點之后，再學習后面課程中的信源編碼、無線電波發射等知識點時會更加容易接受。教師在以往的實驗課上，一般會選擇按部就班、循規蹈矩的方式對實驗原理進行說明，多數情況下會采用傳統板書的形式，這樣的教學方法雖然有利于教師方便快捷地完成知識點的講解，但卻不容易讓學生直觀清楚地理解教學內容。而且實驗課的內容中會有很多波形分析的知識點，教師僅僅憑借板書的形式，很難達到理想的教學效果[5]。而將移動通信虛擬仿真實驗引入教學之后，有利于學生對枯燥的技術、信號原理有更為直觀的認識，也更容易讓學生牢牢把握相關的知識點。教師在移動通信實驗課程的教學準備過程中，應該從高職學生的理解能力、分析能力出發，為學生構建更便于理解教學內容的情境，這樣有利于達到比較好的教學效果。在進行移動通信虛擬仿真實驗的過程中，通過使用SystemView軟件，可以為學生創設清晰明確、一目了然的可視化平臺，并根據實驗需求構造相應系統，然后讓學生積極主動地參與到實驗過程中，通過調整不同的參數，觀察波形、功率譜的變化，并由此得出相應結果。在這個實驗過程中，學生就切實體驗到真實電路工作的流程，更有助于學生理解課堂知識，并將課堂上掌握的理論知識運用到實踐中去[6]。2.2引導學生主動探索知識。以往職業院校組織學生進行的多數是驗證性實驗，這種實驗方式會讓學生根據固定的實驗設備和步驟來完成實驗過程，學生在實驗過程中，只能按照既定的實驗思路進行實驗，不能將自己的一些想法運用到實驗中去，這樣不但使學生對參與實驗的興趣不高，而且在電路調試過程中也非常容易損壞元器件及實驗設備，實驗效果必然不理想。所以，將移動通信虛擬仿真實驗引入教學是非常必要和及時的。虛擬仿真實驗軟件具有非常強大的功能，如數據的收集、分析及傳輸等。學生通過進行虛擬仿真實驗，可以更多參與到實驗過程中，比如可以通過改變實驗參數來觀察電路的不同，并通過總結分析實驗過程中存在的問題，經過推理、論證，最后設計出較好的電路；或者學生可通過觀測輸出電路的波形變化，通過記錄分析，對如何進行真實電路調試有更為直觀的認識。同時，通過虛擬仿真實驗，可以實現以往一些課堂上無法實現的創新性實驗，大大增加了實驗教學的廣度[7]。由此可見，通過將移動通信虛擬仿真實驗引入教學，不僅能夠擴展學生對原理知識的理解程度，而且可以通過實驗讓學生對實際電路的運行情況有更清晰的認識，有利于學生將理論知識運用到實踐中去。同時，將移動通信領域的新技術引入到課堂中來，可以大大提高學生的學習熱情，推動學生更積極地探索新知識，培養學生的創新思維，為學生以后更加靈活地調試電路奠定良好基礎。

3虛擬仿真實驗教學實例分析

本文以正交相移鍵控（QuadraturePhaseShiftKeying，QPSK）調制為例，展開移動通信虛擬仿真教學實驗。QPSK的特點是頻譜利用率較高，而且有不錯的抗干擾性能。3.1理論分析。QPSK通過分別對2個相互正交的同頻載波進行PSK調制，并將調制完成后所得到的兩路信號進行疊加，生成QPSK信號。在這個過程中，至關重要的一步就是要將需要進行傳輸的二進制序列，進行串/并轉化，并獲得兩路并行的雙極性碼元數據。然后，在依據相應要求，細化電路。3.2繪制仿真模型。利用SystemView進行仿真實驗。在QPSK調制仿真電路圖中的各個圖符模塊都被設定了編號，這樣做的目的是方便在進行實驗教學時，方便學生更好的理解并進行操作[8]。原始輸入的信號屬于低頻數字信號（500Hz），首先需要對數字信號進行取樣，然后在取樣結束后要對信號保持一定時間，最后對數字信號做延遲處理，通過這3個步驟之后，可以獲得兩路并行數據，然后分別與兩個相正交的高頻載波（1000Hz）作QSK調制，最后經過相加器疊加輸出QPSK信號。3.3結果觀測。在通過QPSK調制之后，將仿真電路運行之后，我們可以在不同的觀察窗口對電路的不同情況進行分析，比傳統的實驗更具有可視性和多角度觀察。通過實驗發現，當二位碼元隨機產生不同狀態時，電路輸出也會隨之改變，QPSK信號也會出現相位跳變點，這符合仿真實驗的定義。而電路輸出信號的功率在1000Hz左右。由此可見，本次實驗中的大部分電路功率主要可以應用于信號傳輸。在實驗完成后，可以讓學生思考：如果對移動通信虛擬仿真實驗的系統參數進行一定的改動，那會取得何種結果？通過提問的方式，讓學生在課后可以繼續通過實驗來探索電路的頻率范圍。引導學生的發散性思維，激發學生課后自主學習的熱情。有條件的情況下可以把仿真軟件安裝到學生的電腦中，打破學習的空間時間限制，提高學習的靈活性。

4結語

本文從傳統移動通信實驗教學中存在的限制因素出發，分析了將虛擬仿真軟件引入課程的必要之處，并將虛擬仿真實驗引入到移動通信課程的實驗教學之中，使得此課程的實驗方式突破了傳統的驗證試驗，而且使學生進行綜合創新性實驗，將課程理論知識與實踐操作相結合，以著重培養學生的創新性思維及動手操作能力。將移動通信虛擬仿真實驗引入教學之中，使枯燥的通信原理知識更加形象，既利于教師進行課堂內容展示，也便于激發學生的學習熱情，拓展學生的創新思維，進而提高移動通信課程的教學效果。

作者:周曉紅 單位:貴州電子信息職業技術學院

[參考文獻]

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[4]周霞，陳奎慶.工科院校學生創新思維培養[J].江蘇工業學院學報，2009（4）：92-95.

[5]戴翠琴，由海霞，鮑寧海.移動通信課程實驗教學改革與平臺建設[J].實驗技術與管理，2012（2）：144-147.

[6]蘇良昱，王武，葛瑜.電力電子技術仿真實驗教學與創新思維拓展[J].實驗技術與管理，2013（1）：170-173.

[7]何偉剛，吳其琦.仿真技術應用于移動通信實驗教學的創新實踐[J].實驗技術與管理，2014（10）：22-24.

[8]戴志平，梅進杰.SystemView數字通信系統仿真設計[D].北京：北京郵電大學，2011.