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

1、通信工程專業(yè)學(xué)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(xué)生的理論創(chuàng)新能力與實踐創(chuàng)新能力，而如何培養(yǎng)學(xué)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(xué)建模競賽為平臺培養(yǎng)通信工程專業(yè)學(xué)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(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。 1 數(shù)學(xué)建模競賽培養(yǎng)理論創(chuàng)新能力 數(shù)學(xué)建模就是應(yīng)用建立數(shù)學(xué)模型來解決各種實際問題的方法，即用數(shù)學(xué)方法解決實際問題。因此，可以說數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)來解決實際問題的橋梁。數(shù)學(xué)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(xué)關(guān)系，即數(shù)學(xué)模型；再解析地或近似地求解該數(shù)學(xué)問題，然后把數(shù)學(xué)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(xué)生數(shù)學(xué)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(xué)學(xué)會共同主辦的面向全國大學(xué)生的群眾性科技活動，目的在于激勵學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)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(xué)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(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革2。 全國大學(xué)生數(shù)學(xué)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(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的主要目的就是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)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(xué)建模課，這說明數(shù)學(xué)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(xué)建模思想方法。在以前的工科生課程教學(xué)中，很少有教師引入數(shù)學(xué)建模的思想方法，隨著數(shù)學(xué)建模競賽在我國的普及與工科教師參與指導(dǎo)數(shù)學(xué)建模競賽，起來越多的教師意識到將數(shù)學(xué)建模思想方法引入教學(xué)中的重要性。 在近幾年的通信工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)中，我們通過鼓勵通信工程專業(yè)學(xué)生選修數(shù)學(xué)建模課程，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想方法，來提高學(xué)生的理論創(chuàng)新能力。另外，我們積極引導(dǎo)通信工程學(xué)生積極參加數(shù)學(xué)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(xué)中國數(shù)學(xué)建模網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)賽三等獎2項，蘇北數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽二等獎4項，蘇北數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽三等獎3項。 而在近年的課程教學(xué)中，專業(yè)課教師們發(fā)現(xiàn)：相比于沒有參加過數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生，參加過數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)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(xué)生能夠在這類專業(yè)課的學(xué)習(xí)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(xué)建模競賽的學(xué)生絕大多數(shù)選擇了繼續(xù)深造，即攻讀碩士或博士學(xué)位，他們錄取的學(xué)校有東南大學(xué)、電子科技大學(xué)等國內(nèi)通信專業(yè)名校，在他們讀研、讀博期間，數(shù)學(xué)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(xué)建

7、模競賽為平臺可以很好地培養(yǎng)通信工程專業(yè)學(xué)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(xué)生智能汽車競賽是面向全國大學(xué)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(xué)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(xué)生從事科學(xué)研究與探索的興趣和潛能，倡導(dǎo)理論聯(lián)系實際3。全國大學(xué)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(xué)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(xué)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(xùn)，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(xué)生，能夠長期有默契地分工協(xié)作，這很好地培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作能力、學(xué)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(xué)生們自己完成，這就培養(yǎng)了學(xué)生們獨立解決問題的能力。 另外，在競賽的過程中，學(xué)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(xué)生們獨立解決電子工程設(shè)計中的實際問題。全國大學(xué)生智能汽車競賽主要是培養(yǎng)學(xué)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(xué)生創(chuàng)新中心”培養(yǎng)學(xué)生動手能力。然后積極引導(dǎo)學(xué)生全國大學(xué)生智能汽車競賽，由于本專業(yè)于近幾年才開始組織學(xué)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(xué)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(xué)中，專業(yè)課教師們發(fā)現(xiàn)參加過智能汽車競賽的學(xué)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(xué)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(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。 3 結(jié)論 隨著社會對通信專業(yè)學(xué)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(xué)建模競賽為平臺培養(yǎng)通信工程專業(yè)學(xué)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(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。29c91afe4ced1b6c8795ad9c91afe4ced1b6c8795ad91afe4ced1b6c8795ad9c91fe4ced1b6c8795ad29c91afedd1b6c87d1b6c8795ad9c91afe4ced1b6c8795ad91afe4ced1b6c8795ad9c91fe4ced1b6c8795ad

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