通信工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索與實踐

1、通信工程專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索與實踐引言 通信工程作為理工科院校的一個重要專業(yè)，旨在培養(yǎng)具備通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)等方面的知識，能在通信領(lǐng)域、國防工業(yè)及國民經(jīng)濟各部門中從事設(shè)計開發(fā)、制造運營等工作的高級專業(yè)人才1。而隨著以蘋果、三星、華為、htc等品牌智能機的迅猛發(fā)展，用戶對數(shù)據(jù)通信的需求越來越多，對移動通信速率的要求越來越高，促使國內(nèi)的三大移動通信運營商（中國移動、中國電信、中國聯(lián)通）迅速發(fā)展第三代移動通信（3g）的同時，在大力開發(fā)第四代移動通信（4g）標準。這就要求國內(nèi)的高校為之提供更多的具備創(chuàng)新性的通信人才。通信工程主要是研究通信過程中的信息傳輸和信號處理的原理和應(yīng)用。通信工程的

2、理論性與實踐性都很強，所以在創(chuàng)新性方面可分為：理論創(chuàng)新與實踐創(chuàng)新。這也必然要求高校要注重培養(yǎng)學生的理論創(chuàng)新能力與實踐創(chuàng)新能力，而如何培養(yǎng)學生的這兩方面創(chuàng)新能力就成為一項有意義的研究問題。本文主要論述：以數(shù)學建模競賽為平臺培養(yǎng)通信工程專業(yè)學生的理論創(chuàng)新能力，以智能汽車競賽為平臺培養(yǎng)通信工程專業(yè)學生的實踐創(chuàng)新能力。 1 數(shù)學建模競賽培養(yǎng)理論創(chuàng)新能力 數(shù)學建模就是應(yīng)用建立數(shù)學模型來解決各種實際問題的方法，即用數(shù)學方法解決實際問題。因此，可以說數(shù)學建模是用數(shù)學來解決實際問題的橋梁。數(shù)學建模主要包括以下步驟：問題重述、模型假設(shè)、問題分析、模型的建立與求解、模型分析、模型的評價與推廣。即：通過對實際問題的

3、分析、抽象和簡化，明確實際問題中重要的變量和參數(shù)，根據(jù)某些“規(guī)律”或“定律”，建立變量和參數(shù)間的一個明確數(shù)學關(guān)系，即數(shù)學模型；再解析地或近似地求解該數(shù)學問題，然后把數(shù)學的結(jié)果轉(zhuǎn)換成人類能理解的方法與策略，以用來解決實際問題。 全國大學生數(shù)學建模競賽是由教育部高等教育司和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學學會共同主辦的面向全國大學生的群眾性科技活動，目的在于激勵學生學習數(shù)學的積極性，提高學生建立數(shù)學模型和運用計算機技術(shù)解決實際問題的綜合能力，鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動，開拓知識面，培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識，推動大學數(shù)學教學體系、教學內(nèi)容和方法的改革2。 全國大學生數(shù)學建模競賽題目一般來源于實際問題，有部分題

4、目與當時社會的熱點問題緊密相關(guān)，解決此類問題有很強的社會與現(xiàn)實意義。如：2003年的“sars的傳播”是源于2003上半年我國爆發(fā)的非典疫情；2004年的“奧運會臨時超市網(wǎng)點設(shè)計”是為了解決奧運會期間比賽主場館的周邊地區(qū)臨時商業(yè)網(wǎng)點的合理布局問題；2007年的“乘公交，看奧運”是幫助解決2008年的北京奧運會市內(nèi)交通問題。參賽者獲得題目后，應(yīng)在三天內(nèi)完成一篇包括模型的假設(shè)、建立和求解、計算方法的設(shè)計和計算機實現(xiàn)、結(jié)果的分析和檢驗、模型的改進等方面的論文2。 全國大學生數(shù)學建模競賽的主要目的就是培養(yǎng)學生應(yīng)用數(shù)學理論分析問題、解決問題的能力，這與通信工程專業(yè)的理論創(chuàng)新能力相一致。 多數(shù)工科博士生在

5、博士期間都會修讀數(shù)學建模課，這說明數(shù)學建模思想方法在工科科研中有非常重要的地位，絕大多數(shù)的工科課程都是基于數(shù)學建模思想方法。在以前的工科生課程教學中，很少有教師引入數(shù)學建模的思想方法，隨著數(shù)學建模競賽在我國的普及與工科教師參與指導數(shù)學建模競賽，起來越多的教師意識到將數(shù)學建模思想方法引入教學中的重要性。 在近幾年的通信工程專業(yè)學生的專業(yè)培養(yǎng)中，我們通過鼓勵通信工程專業(yè)學生選修數(shù)學建模課程，培養(yǎng)學生的數(shù)學建模思想方法，來提高學生的理論創(chuàng)新能力。另外，我們積極引導通信工程學生積極參加數(shù)學建模競賽，并取得了一定的成效。其中，獲得國家一等獎2項，省二等獎12項，省三等獎10項，“science word

6、”杯數(shù)學中國數(shù)學建模網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)賽三等獎2項，蘇北數(shù)學建模聯(lián)賽二等獎4項，蘇北數(shù)學建模聯(lián)賽三等獎3項。 而在近年的課程教學中，專業(yè)課教師們發(fā)現(xiàn)：相比于沒有參加過數(shù)學建模競賽的學生，參加過數(shù)學建模競賽的學生對如信號與系統(tǒng)、通信原理、數(shù)字信號處理這類理論性較強的專業(yè)課領(lǐng)悟能力要好，而且這些學生能夠在這類專業(yè)課的學習過程中提出一些自己獨特的觀點。同時，從畢業(yè)去向來看，參加過數(shù)學建模競賽的學生絕大多數(shù)選擇了繼續(xù)深造，即攻讀碩士或博士學位，他們錄取的學校有東南大學、電子科技大學等國內(nèi)通信專業(yè)名校，在他們讀研、讀博期間，數(shù)學建模競賽給他們培養(yǎng)的思維方法讓他們更好地理解專業(yè)知識，更積極地參與創(chuàng)新。所以，以數(shù)學建

7、模競賽為平臺可以很好地培養(yǎng)通信工程專業(yè)學生的理論創(chuàng)新能力。 2 智能汽車競賽培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力 全國大學生智能汽車競賽是面向全國大學生的以智能汽車為研究對象，是一種具有探索性工程實踐活動。其目的是培養(yǎng)大學生的綜合知識運用能力、基本工程實踐能力和創(chuàng)新意識，激發(fā)大學生從事科學研究與探索的興趣和潛能，倡導理論聯(lián)系實際3。全國大學生智能汽車競賽過程包括理論設(shè)計、實際制作、整車調(diào)試、現(xiàn)場比賽等環(huán)節(jié)，要求學生組成團隊，協(xié)同工作，初步體會一個工程性的研究開發(fā)項目從設(shè)計到實現(xiàn)的全過程3。 全國大學生智能汽車競賽一般在每年的10月份公布次年競賽的題目和組織方式，并開始接受報名，次年的3月份進行相關(guān)技術(shù)培訓，7月份

8、進行分賽區(qū)競賽，8月份進行全國總決賽。競賽持續(xù)的周期長，將近一年時間。這就要求參加競賽的三名學生，能夠長期有默契地分工協(xié)作，這很好地培養(yǎng)了學生的團隊合作能力、學生們的耐心與毅力。在競賽過程中，小車的選擇、零部件的購置、跑道的選擇與布置都需要由學生們自己完成，這就培養(yǎng)了學生們獨立解決問題的能力。 另外，在競賽的過程中，學生們還要獨立地思考與解決各種各樣的問題，包括程序錯誤的解決，跑道識別算法的設(shè)計與調(diào)整等，這同樣培養(yǎng)了學生們獨立解決電子工程設(shè)計中的實際問題。全國大學生智能汽車競賽主要是培養(yǎng)學生的實踐能力，這與通信工程專業(yè)的實踐創(chuàng)新能力相一致。 在近幾年的專業(yè)培養(yǎng)中，我們特地引入模擬電子技術(shù)、數(shù)字

9、電子技術(shù)、單片機原理與應(yīng)用、通信電子線路、微機原理與接口技術(shù)等實踐性較強的專業(yè)課，同時利用“大學生創(chuàng)新中心”培養(yǎng)學生動手能力。然后積極引導學生全國大學生智能汽車競賽，由于本專業(yè)于近幾年才開始組織學生參加智能汽車競賽，所以取得的成果有限，共獲得省三等獎2項。但是學生們在參加智能汽車競賽過程中發(fā)現(xiàn)，該項競賽與通信專業(yè)緊密相關(guān)，如其中的圖像信號處理技術(shù)、電路板的制作、單片機的編程等。 而在近年的課程教學中，專業(yè)課教師們發(fā)現(xiàn)參加過智能汽車競賽的學生對如微機原理與接口技術(shù)等這類實踐性較強的專業(yè)課有更深刻的理解。同時，從畢業(yè)去向來看，參加過競賽的這些學生大多直接參加工作，很受用人單位的歡迎。 所以，以智能

10、汽車競賽為平臺可以很好地培養(yǎng)通信工程專業(yè)學生的實踐創(chuàng)新能力。 3 結(jié)論 隨著社會對通信專業(yè)學生提出新的需求，即理論創(chuàng)新能力與實踐創(chuàng)新能力的需求，提出了以數(shù)學建模競賽為平臺培養(yǎng)通信工程專業(yè)學生的理論創(chuàng)新能力，以智能汽車競賽為平臺培養(yǎng)通信工程專業(yè)學生的實踐創(chuàng)新能力。29c91afe4ced1b6c8795ad9c91afe4ced1b6c8795ad91afe4ced1b6c8795ad9c91fe4ced1b6c8795ad29c91afedd1b6c87d1b6c8795ad9c91afe4ced1b6c8795ad91afe4ced1b6c8795ad9c91fe4ced1b6c8795ad

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