基于開放式虛擬實驗室的電子通信學科

摘 要：隨著現代計算機網絡信息技術的發展，虛擬現實技術以其高度仿真性、互動性和實踐性的優勢在現代工科試驗教學中扮演著重要的角色，借助開放式虛擬實驗室、電子通信等高信息水平、高技術水平的教育活動的實踐性得到了極大的提升。本文立足于高等教育中電子通信學科的實際，從開放式虛擬實驗的角度出發，對這一問題進行簡要分析。

關鍵詞：虛擬實驗室；電子通信；仿真實驗

在社會經濟發展的強力推動和網絡信息技術進步的支持下，現代電子通信技術逐漸成為社會經濟活動不可或缺的重要組成部分，相應地，高等教育中的電子通信學科也備受矚目，成為高等教育的重要學科。但是也正是因為電子通信技術自身的高技術水平和極強的實踐性，導致高等教育的電子通信教學手段和教學平臺處于窘境。在現代計算機網絡技術條件下，計算機仿真實驗成為重要手段，因此，對基于開放式虛擬實驗室電子通信學科計算機仿真實驗的分析具有鮮明的現實意義。

一、虛擬仿真實驗在當前高校電子通信實驗教學中的作用

1.虛擬仿真實驗為教學雙方都提供了優秀的舞臺。現代電子通信技術的發展成就了其在社會經濟活動中的重要地位，但是由于社會經濟和技術的發展，也導致高等院校電子通信教學的實際困難。許多先進的電子通信設備、電子通信環境和電子通信的前沿技術都無法在教學活動中有效再現，為電子通信專業學生對專業知識理解、實踐能力形成帶來了不小的挑戰。虛擬仿真實驗的出現最大限度地解決了專業技術、專業設備和專業知識學習環境的問題。如借助LABVIEW開發平臺，就能夠實現頻譜分析儀、任意函數發生器、濾波器、動態信號分析等專業儀器設備的虛擬，在實驗環境下教師和學生可以最大限度接觸并操作這些專業設備，為專業知識教學活動提供機器設備基礎、環境技術與技術基礎，感受相關專業的工作現場氛圍和專業儀器設備的使用規范，創建工程實踐環境，加強對學生實驗技能、創新意識和創新能力的培養。

2.提供開放的實驗環境。虛擬仿真實驗的出現不僅讓電子通信專業的實驗教學成為可能，最重要的是為學生提供了一個開放的實驗環境。在這一環境下，學生對專業知識的印證、對學習疑惑的實驗分析、對自己創新思想的實踐檢驗都能夠借助虛擬仿真實驗成為現實。可以說，虛擬仿真實驗的出現打破了傳統灌輸式教學方式的桎梏，突破電子通信專業的技術屏障和環境限制，讓學生更多地參與到專業知識的教學實踐活動中，最大限度地發揮學生的主動性和創造性，讓電子通信等專業性強的高等教育學科的教學模式、教學理念能夠有進一步的突破，更加適應現代高等教育強調的實踐性，追求實現學生專業技能全面發展的新形勢。

二、System View通信仿真系統

System View通信仿真系統是針對現代電子通信科研和教學開放的一種專業的電子通信仿真系統，在實踐應用中可以實現信號處理、濾波器設計以及復雜的通信系統數學模型建立等不同形式、不同層次的設計和仿真，在電子通信領域具有廣闊的應用前景。從結構設計角度來看，System View通信仿真系統是在Windows平臺基礎上形成的一種動態仿真系統，在具象的實驗應用中能夠實現可視化的動態電子通信系統的動態設計、分析和仿真。在當前電子通信領域廣泛存在的模擬、數字、數模混合，在各種多速率系統中的應用效果顯著，仿真活動延續到各種線性、非線性控制系統領域，能夠進行各種系統的時域與頻域分析、譜分析，以及對各種邏輯電路、射頻、模擬電路進行理論分析和失真分析等，這廣泛應用于現代數字信號處理、通信系統以及控制系統的設計與仿真領域。

三、虛擬仿真實驗的開展

1.軟硬件實驗環境的建設。虛擬仿真實驗的開展是建立在對虛擬儀器技術和計算機模擬仿真技術的基礎之上的，所以虛擬仿真實驗在電子通信領域的應用一定要從電子通信的角度出發，對相應的虛擬儀器和計算機模擬仿真技術進行研究，并在電子通信技術的基礎上以數據交換為主要手段實現二者的有機結合，提升虛擬仿真實驗開展的水平和質量。同時，針對電子通信領域所特有的一些現象和規律，借助計算機模擬仿真軟件進行模擬仿真，將電子通信的技術和理論環境模擬做到極致，為電子通信技術的虛擬仿真實驗營造一個最大限度接近真實的實驗環境。

2.虛擬仿真實驗項目的合理選擇。虛擬仿真實驗在電子通信領域的應用是一種工具性的應用，所以其功能的發揮是從電子通信角度出發的，只有從專業培養方案的要求角度出發，對每門課程中的每一個實驗目的、內容、要求和實驗過程中經常出現的問題進行分析、歸納，才能將電子通信的教學內容與虛擬仿真實驗緊密地結合在一起，才能發揮虛擬仿真實驗的真正作用。

電子通信是現代社會經濟不可或缺的學科內容，其自身的發展質量將會對社會經濟產生廣泛而深遠的影響，因此對基于開放式虛擬實驗室電子通信學科計算機仿真實驗進行的研究具有鮮明的現實意義。本文從計算機仿真實驗的概念、作用、設計實現和應用四個方面對這一問題進行了簡要分析。

參考文獻；

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