计算机辅助软件在电子信息工程专业实验教学中的应用研究与实践

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计算机辅助软件在电子信息工程专业 实验教学中的应用研究

长沙通信职业技术学院学报 V01．1l No．1 第11卷第1期 Journal of Changsha Telecommunications 2012年3月 and Technology Vocational College Mar．2012

与实践

孙迎春，徐建东，蒋野

(佳木斯大学信息电子技术学院，黑龙江佳木斯154007)

【摘 要】为了改善传统的实验教学方法中对于硬件设备的依赖，提高实验教学的质量和显示实验结果的直接性和容易性， 同时培养学生的自己动手和综合设计能力，文章首先介绍了电子信息工程专业的特点及发展趋势，然后从不同的角度阐述了电子 信息工程专业当前实验教学方法的现状。最后，综合电子信息工程专业各门课程实验部分的特点，提出了对该专业的实验教学方 法的改进，最后列举了计算机辅助软件在电子信息工程专业的实验课程中的应用。

【关键词】电子信息工程：教学方法：计算机辅助软件 Idol：10．3969，j．issn．1671—

9581．2012．01．0251 【中图分类号】G712

【文献标识码1A 【文章编号】1671—9581(2012)01—0103—04 Research

and practice 0f the use Of computer aided software - · ● - ·● ●

● ●

- l · l ■

in

一 electronic inlormation englneerlng experimental teachlng

SUN Ye Ying-chun，XU Jian-dong，JIANG

(Information and Electronic Technology Institute，Jiamusi University，Jiamusi，Heilongjiang，China 1 54007)

Abstract：In order to improve the traditional experimental teaching inethods and improve the quality of the teaching experiment， and train students of comprehensive design'abilities，the paper analyzes the electronic information engineering status of the experimental

teaching

methods，ther combined with some of the experimental features of the COUPSO

and discusses the experimental teaching method ． It proposes the application of computer aided software in the electronic information engineering experimental teaching method． Keywords：electronic information engineering；teaching method；computer aided software

电子信息产业是我国重点发展的信息产业，因 子信息系统的研究设计、制造应用和开放的工程能 为电子信息技术是改造传统产业的基础技术

Ill，是 力、综合应用知识能力、创造发明的能力和继续进 原电子工程应用电子技术、信息工程、电磁场与微

行自我教育的能力[4--6]。上述目标体现了学生具备 波技术、广播电视工程、电子信息工程、无线电技 的知识结构，为课程设置提供了指导。基于上述背与信息系统、电子与信息技术、公共安全与图像

术 景，社会对电子信息工程专业的高级技术人才提出 技术等

10多个专业重新调整后比较新的宽口径专 了迫切的需求，培养面向2l世纪的电子信息技术 业12]，其主干学科为：通信原理、信号与系统、高 人才是电子信息工程专业的重要任务。我国提出了 频电子线路等。通过对主干学科到原专业基础分

重基础、宽口径的办学理念，为高校专业教学改革 析，社会需求预测 13】，结合我校实际，制定了我院 指明了方向[71。电子信息工程专业实验教学是本科 电子信息工程专业学生的培养目标：毕业生应在电

生教学过程中重要的环节，是培养学生综合能力素 子信息的采集、处理、传输、存贮、显示和控制等 扎实的基础理论，宽广的知识面，具有电 质及动手实践能力的有效途径。因此实验教学改革 方面具有 应当成为学科专业建设、课程建设和人才质量保障

[收稿日期32011—12-05

[基金项目]佳木斯大学教学研究项目(项目编号：2009076)。

[作者简介]孙迎春(1978-)，女，吉林德惠人，佳木斯大学信息电子技术学院讲师，硕士，．研究方向：电子信息工程。

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控制原理”、“随机信号分析”和“数字图像处 的重要组成部分。

1实验教学现状分析 理”等课程的实验[9-10l。以上课程的实验可以用两

个辅助软件完成，一个是MATLAB，另一个是 课种类比

电子信息工程专业的专业基础课和专业选修

Multisim。下面分别进行介绍，并给出相应的典型 较多，绝大多数的实验教学是通过固定、

的仿真图形。 定的实验箱进行实 落后的实验箱来完成的[81。在实验教学中，使用固 验教学主要有两大弊端：第一， 1)MATLAB简介及应用举例

由于电子类的设备更新较快，大多数设备现在已经 MATLAB(Matrix Laboratory)是矩阵实验室 的 陈旧，当实验设备需要更换元器件时很难找到相匹 意思，是由美国mathworks公司开发的软件，该 软

配的，设备不能及时更新，导致实验设备利用率

低，实验效果不理想，从而影响实验课的教学质量 和同学们的学习兴趣。第二，现有的电子类实验箱

把实验的软硬件部分已经设置好，学生只要按照实 验指导书的步骤简单操作，即连接几根数据线，调

用其配套的程序，不需任何调试，就可以得到实验

不需要动脑思考实验的过程 和结果就能完成课程实验，结果导致学生不能真正

理解该门课程的理论知识及实验显示出结果的原

理。因此在实验环节也就失去了做实验目的和意

义，更严重影响学生独立设计能力和做实验的积极 性。

2实验教学方法的改进

为了培养高素质的学生，使他们具有较强的专

业理论基础和实际的动手和思考能力，使学生能适 应社会的要求，为社会发展贡献一份力量，针对电 子信息工程专业实验环节必须进行实验教学的改

革，提高实验教学质量，更新实验内容，重视实验 教学环节，同时注重学生综合设计能力的培养。将 计算机辅助软件应用在电子信息工程专业的实验教

学中，这是一个有效的改进方法。它不但能克服实 验设备老化的问题，而且还能提高学生实际动手的 图

能力和实验课的教学质量，对培养学生的学习兴趣

电子信息工程专业 教师讲述实验原理，同时讲述每个步骤的作用是什 么，以及最终达到的实验效果是什么，中间过程都

要一一讲解。教师的根本任务就是培养学生分析问 题、解决问题的能力，所以在实验中必须把实验原 理和功能讲解清楚，让学生深刻理解实验的原理。 最后将专业课与计算机辅助软件相结合，让学生独 立思考编程，亲自经过调试，实现实验预期的结

果。实验中心教学网站上有丰富的实验教学资源，

全天开放，这样有利于学生自主学习。

matlab 计算机辅助软件可以应用到在电子信息工程专 多实验中，如“信号与系统”、“数字信号

频电子线路”、“自动 104

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件因具有强大的信号处理及图形仿真功能而著称。 软件中具有较多的适合高校应用的集成模块，学 生可以在短时间内掌握该软件编程和仿真功能。 该语言使人们从繁琐的程序代码中解放出来。它 具有丰富的函数，使开发者无须重复编程，只要 简单的调用和使用即可。 结果。这样导致了学生 例如，在数字信号处理实验中，，对于滤波器 的设计，用MATLAB进行仿真，只要使用一个函 的数即可实现如下衰减函数的正弦序列： ，、

e_口”sin2万励0≤F／≤15 xb(n)2 1 L

o 一

其官

衰减正弦波原图如图1所示，衰减正弦波

FW变换后的图形如图2所示。

图1衰减正弦波原图2衰减正弦波FFT变换图 在实现编程中，只要使用plot()命令和FFvr ()两个命令就可以完成以上两个图形。 在通信原理课程中的应用以载波通信为例： 实验室在实现中，只要按照如图3所示连接通信

中的模块，通过参数设置，即可显示复杂的仿真 业的许波形。 处理”、“通信原理”、“高

具有重要的指导作用。在实验前

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HoId3

圈1载波通售仿真原理模型

2)Multisim简介及应用举例

Muhisim是由加拿大InteraetiveImage

Technologies公司开发的电路仿真软件，可以 在 Windows环境下使用，是广泛应用的EWB

(Electronics workbench，电子工作台)的升级版。

MuItisim可以完成如下功能：电路的瞬态分析及 稳 态分析，而且还能进行离散傅里叶分析、电 路零 极点分析、交直流灵敏度分析和电路容差分

析等

电路分析方法。

例如，Multisim可以在通信原理实验中使用， 仿真出通信波形图形。经过Muhisim软件仿真得 到 的AM—DSB波如图6所示。

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IpppX 州 三：删

一

3结束语

∞_．苫；”6 三¨

懈

幽6经过MuItisim仿真得到的AM—DSB波形图

一 一

教学实践证明，将计算机辅助软件应用在电子

l璺I 5调制后的载渡渡彤州一

信息工程专业的实验教学中，它不仅克服了实验设

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备陈旧的问题，同时还培养了学生的独立思考和程

序设计的能力，提高学生的学习兴趣，充分调动学 性，能使学生快速地掌握相关课程的

原理，提高学习效率，深受学生欢迎，取得了良好 的教学效果。

碜考文阑

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