Один. Основные функции
Система охватывает все сценарии обучения электромагнитным сигналам, обеспечивая полный цикл от базовых проверок до комплексного проектирования. Основные функции следующие:
(1) Построение реконфигурируемых учебных сценариев моделирования: с использованием профессионального программного обеспечения для моделирования можно гибко создавать различные сценарии электромагнитных сигналов, имитируя распространение и отражение сигналов, а также сложную электромагнитную среду. Абстрактные теоретические концепции преобразуются в наглядные виртуальные сценарии, что способствует пониманию студентами профессиональных знаний.
(2) Поддержка учебных экспериментов на всех этапах: охватывает все этапы — «базовая проверка → комплексное проектирование → инновационная практика». Поддерживает самостоятельную работу студентов, настройку параметров и анализ результатов, обеспечивая замкнутый цикл перехода от теории к практике и повышая способности студентов к самостоятельному обучению и проектированию.
(3) Адаптация к многочисленным учебным сценариям: за счёт построения сети с использованием центрального маршрутизатора достигается взаимодействие сервера и множества учебных рабочих мест студентов, что удовлетворяет потребности как в аудиторных занятиях, так и в групповых лабораторных работах; поддерживается удалённое подключение двух портативных устройств, расширяя возможности обучения до полевых практических занятий и устраняя пространственные ограничения.
(4) Профессиональные учебные экспериментальные примеры: встроены три набора экспериментальных примеров, соответствующих различным дисциплинам, которые согласованы с учебными программами и инженерной практикой. Их можно напрямую использовать в обучении, тренировках и практических занятиях, сокращая объём подготовки преподавателей и укрепляя инженерное мышление студентов.
(5) Стабильное и эффективное совместное взаимодействие: центральным элементом является сервер моделирования, обеспечивающий стабильную и бесперебойную работу при одновременном доступе множества пользователей и удалённом подключении; поддерживает реальное время синхронизации экспериментальных данных, их сохранение и воспроизведение, что облегчает мониторинг со стороны преподавателей и повторный анализ с последующей оптимизацией со стороны студентов.
Два. Конфигурация системы
Система использует интегрированную конфигурацию «центральные вычислительные мощности + программная поддержка + сетевое подключение», сочетающую стабильность, профессионализм и гибкость. Подробнее:
(1) Центральное вычислительное оборудование: один сервер моделирования электромагнитных сигналов служит ядром вычислительных мощностей, обладает высокопроизводительными возможностями обработки данных и моделирования сигналов, обеспечивая плавное и точное моделирование, адаптированное к масштабным учебным и научно-исследовательским задачам.
(2) Профессиональное программное обеспечение: установлена одна версия специализированного программного обеспечения для учебного моделирования электромагнитных сигналов с интуитивно понятным графическим интерфейсом, поддерживающим совместную работу с MATLAB; дополнительно поставляются три набора экспериментальных примеров, соответствующих курсам «Цифровая обработка сигналов», «Основы связи» и «Основы радиолокации».
(3) Сетевое оборудование и устройства подключения: один центральный маршрутизатор обеспечивает построение сети между сервером и учебными рабочими местами студентов, гарантируя высокоскоростную передачу данных; поддерживается удалённое подключение двух портативных устройств моделирования электромагнитных сигналов, что обеспечивает гибкость применения в различных учебных сценариях.
(4) Вспомогательное учебное оборудование: несколько учебных терминалов для студентов позволяют им самостоятельно выполнять эксперименты и фиксировать данные; система отличается высокой надёжностью и низкими затратами на обслуживание, полностью соответствует требованиям постоянного учебного процесса и практических занятий.
Три. Основные учебные курсы
Система точно соответствует ключевым дисциплинам таких направлений, как электроника и информационные технологии, инженерия связи и др., предоставляя профессиональную практическую поддержку за счёт функций моделирования и наборов экспериментальных примеров. Основные поддерживаемые курсы перечислены ниже:
(1) Цифровая обработка сигналов: проведение базовых экспериментов (сбор сигналов, фильтрация, преобразование Фурье) и комплексных экспериментов (проектирование цифровых фильтров), наглядная демонстрация временных и частотных характеристик сигналов, повышение способностей студентов к анализу и обработке сигналов.
(2) Основы связи: моделирование генерации, передачи и приёма различных аналоговых и цифровых сигналов связи, проведение экспериментов по кодированию каналов, модуляции и демодуляции, что помогает студентам глубже понять принципы работы систем связи и развивает их способности к проектированию и оптимизации систем.
(3) Основы радиолокации: моделирование диаграммы направленности антенны РЛС, измерения дальности и скорости цели и других экспериментальных сценариев, охватывающих ключевые технологии радиолокации, что способствует пониманию механизмов радиолокационных сигналов и повышает инженерную практику и инновационные способности студентов.
Кроме того, система позволяет гибко расширять наборы экспериментальных примеров и охватываемые дисциплины в соответствии с потребностями, поддерживая реформу учебного процесса и научно-исследовательские инновации, а также способствуя подготовке высококвалифицированных инженерно-технических кадров.
