通信工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索與實(shí)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(shí)踐引言 通信工程作為理工科院校的一個(gè)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(shí)，能在通信領(lǐng)域、國(guó)防工業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中從事設(shè)計(jì)開發(fā)、制造運(yùn)營(yíng)等工作的高級(jí)專業(yè)人才1。而隨著以蘋果、三星、華為、htc等品牌智能機(jī)的迅猛發(fā)展，用戶對(duì)數(shù)據(jù)通信的需求越來(lái)越多，對(duì)移動(dòng)通信速率的要求越來(lái)越高，促使國(guó)內(nèi)的三大移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商（中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通）迅速發(fā)展第三代移動(dòng)通信（3g）的同時(shí)，在大力開發(fā)第四代移動(dòng)通信（4g）標(biāo)準(zhǔn)。這就要求國(guó)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(hào)處理的原理和應(yīng)用。通信工程的

2、理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)，所以在創(chuàng)新性方面可分為：理論創(chuàng)新與實(shí)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(shí)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(xiàng)有意義的研究問題。本文主要論述：以數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為平臺(tái)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(jìng)賽為平臺(tái)培養(yǎng)通信工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。 1 數(shù)學(xué)建模競(jìng)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(lái)解決各種實(shí)際問題的方法，即用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題。因此，可以說(shuō)數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)來(lái)解決實(shí)際問題的橋梁。數(shù)學(xué)建模主要包括以下步驟：?jiǎn)栴}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(píng)價(jià)與推廣。即：通過對(duì)實(shí)際問題的

3、分析、抽象和簡(jiǎn)化，明確實(shí)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(gè)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(lái)解決實(shí)際問題。 全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是由教育部高等教育司和中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)共同主辦的面向全國(guó)大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)，目的在于激勵(lì)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(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的綜合能力，鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng)，開拓知識(shí)面，培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識(shí)，推動(dòng)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(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題目一般來(lái)源于實(shí)際問題，有部分題

4、目與當(dāng)時(shí)社會(huì)的熱點(diǎn)問題緊密相關(guān)，解決此類問題有很強(qiáng)的社會(huì)與現(xiàn)實(shí)意義。如：2003年的“sars的傳播”是源于2003上半年我國(guó)爆發(fā)的非典疫情；2004年的“奧運(yùn)會(huì)臨時(shí)超市網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)”是為了解決奧運(yùn)會(huì)期間比賽主場(chǎng)館的周邊地區(qū)臨時(shí)商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的合理布局問題；2007年的“乘公交，看奧運(yùn)”是幫助解決2008年的北京奧運(yùn)會(huì)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(jì)算方法的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)、結(jié)果的分析和檢驗(yàn)、模型的改進(jìn)等方面的論文2。 全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)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(huì)修讀數(shù)學(xué)建模課，這說(shuō)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(jìng)賽在我國(guó)的普及與工科教師參與指導(dǎo)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，起來(lái)越多的教師意識(shí)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(lì)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(lái)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(jìng)賽，并取得了一定的成效。其中，獲得國(guó)家一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，省二等獎(jiǎng)12項(xiàng)，省三等獎(jiǎng)10項(xiàng)，“science word

6、”杯數(shù)學(xué)中國(guó)數(shù)學(xué)建模網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)賽三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，蘇北數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽二等獎(jiǎng)4項(xiàng)，蘇北數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽三等獎(jiǎng)3項(xiàng)。 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(jìng)賽的學(xué)生，參加過數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生對(duì)如信號(hào)與系統(tǒng)、通信原理、數(shù)字信號(hào)處理這類理論性較強(qiáng)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(dú)特的觀點(diǎn)。同時(shí)，從畢業(yè)去向來(lái)看，參加過數(shù)學(xué)建模競(jìng)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(guó)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(jìng)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(shí)，更積極地參與創(chuàng)新。所以，以數(shù)學(xué)建

7、模競(jìng)賽為平臺(tái)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(jìng)賽培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力 全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽是面向全國(guó)大學(xué)生的以智能汽車為研究對(duì)象，是一種具有探索性工程實(shí)踐活動(dòng)。其目的是培養(yǎng)大學(xué)生的綜合知識(shí)運(yùn)用能力、基本工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，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(shí)際3。全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽過程包括理論設(shè)計(jì)、實(shí)際制作、整車調(diào)試、現(xiàn)場(chǎng)比賽等環(huán)節(jié)，要求學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，協(xié)同工作，初步體會(huì)一個(gè)工程性的研究開發(fā)項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的全過程3。 全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽一般在每年的10月份公布次年競(jìng)賽的題目和組織方式，并開始接受報(bào)名，次年的3月份進(jìn)行相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，7月份

8、進(jìn)行分賽區(qū)競(jìng)賽，8月份進(jìn)行全國(guó)總決賽。競(jìng)賽持續(xù)的周期長(zhǎng)，將近一年時(shí)間。這就要求參加競(jìng)賽的三名學(xué)生，能夠長(zhǎng)期有默契地分工協(xié)作，這很好地培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、學(xué)生們的耐心與毅力。在競(jìng)賽過程中，小車的選擇、零部件的購(gòu)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(dú)立解決問題的能力。 另外，在競(jìng)賽的過程中，學(xué)生們還要獨(dú)立地思考與解決各種各樣的問題，包括程序錯(cuò)誤的解決，跑道識(shí)別算法的設(shè)計(jì)與調(diào)整等，這同樣培養(yǎng)了學(xué)生們獨(dú)立解決電子工程設(shè)計(jì)中的實(shí)際問題。全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽主要是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，這與通信工程專業(yè)的實(shí)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(jī)原理與應(yīng)用、通信電子線路、微機(jī)原理與接口技術(shù)等實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課，同時(shí)利用“大學(xué)生創(chuàng)新中心”培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力。然后積極引導(dǎo)學(xué)生全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)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(jìng)賽，所以取得的成果有限，共獲得省三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。但是學(xué)生們?cè)趨⒓又悄芷嚫?jìng)賽過程中發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)競(jìng)賽與通信專業(yè)緊密相關(guān)，如其中的圖像信號(hào)處理技術(shù)、電路板的制作、單片機(jī)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(jìng)賽的學(xué)生對(duì)如微機(jī)原理與接口技術(shù)等這類實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課有更深刻的理解。同時(shí)，從畢業(yè)去向來(lái)看，參加過競(jìng)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(jìng)賽為平臺(tái)可以很好地培養(yǎng)通信工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。 3 結(jié)論 隨著社會(huì)對(duì)通信專業(yè)學(xué)生提出新的需求，即理論創(chuàng)新能力與實(shí)踐創(chuàng)新能力的需求，提出了以數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為平臺(tái)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(jìng)賽為平臺(tái)培養(yǎng)通信工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。29c91afe4ced1b6c8795ad9c91afe4ced1b6c8795ad91afe4ced1b6c8795ad9c91fe4ced1b6c8795ad29c91afedd1b6c87d1b6c8795ad9c91afe4ced1b6c8795ad91afe4ced1b6c8795ad9c91fe4ced1b6c8795ad

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