電子通信類本科生創新能力培養的探索

吉林大學電子科學與工程學院 王曉偉

信息技術的發展以及社會的進步，對電子通信類人才又提出了更高的要求，而創新能力的培養是很重要的一個方面，電子通信類本科生的專業課程涉及的知識大多是抽象的，理論知識比較枯燥難懂，公式的推導較為繁雜，因此，在教學的過程中，如何有效地激發學生的學習興趣以及研究興趣，從而更好地培養電子通信類本科生的創新能力的培養，啟發學生們的思維能力以及思維方式，加強理論與實踐的結合，使知識更為豐富多彩，有效地培養學生的創新能力。

一、創新能力的內涵

創新能力即產生新思想、新認識以及對新事物的創造能力，創新能力包括很多方面，觀察能力、認識能力、記憶能力以及分析能力、判斷能力等等，創新能力是個體的綜合能力的體現，因此，在培養大學生創新能力的過程中還要注意與創新能力有關的多種綜合能力的培養，從而全面培養他們的創新能力。創新能力的培養是適應新形勢下社會對人才提出的更高層次的要求，是使學生更好的適應社會而應該注重的能力，也是科技發展與進步對大學生提出的更高的要求。當前，我國很多高校的大學生，創新能力還存在相應的不足，主要表現在：缺乏創新的觀念，缺乏創新的毅力以及興趣，或是缺乏創新的思維能力，因此，加強大學生創新能力的培養勢在必行。

二、電子通信類教學方法概述

電子通信類專業的教學方法有很多，但是根據其專業特點以及指導思想，目前通用的主要有兩種教學方法：第一種是注入法，主要是學生處于被動的接受知識的地位，第二種是目標法，主要是教師將學習的任務或是目標交給學生，教師在此過程中主要起指導作用，學生獨立收集信息并且完成工作，這種方法主要是培養學生的探索性以及自主性的學習，鼓勵學生積極主動地進行知識的探索與學習。

無疑，第二種方法對于電子通信類教學來說是比較有效地，其教學的關鍵是鼓勵學生開動腦筋，積極地對知識進行探索，這是運用了只有將問題擺在眼前需要人們充分的思考時，思維才會活躍起來。目標法教學是利用人們的認識規律，將問題擺在學生的面前，積極的鼓勵學生進行知識的思考與探索，有目的的培養學生的思考能力，在教學過程中，對學生的學習設置恰當的目標，可以使學生更好地注意到教材的難點以及重點，可以更好地強化印象，從而激發學生的興趣以及求知的欲望，更好地培養思維能力，引導學生發現問題以及解決問題，從而可以有效地培養學生的創新能力。

三、當前電子通信類本科生創新能力培養的現狀

信息技術的發展，對電子通信類本科生的創新能力的培養提出了更高的要求，但是，當前高校在教學中對培養大學生的創新能力方面存在不足，主要表現在以下幾個方面。

1.教學機制方面存在不足

教育體制的影響以及教學觀念的制約，使得高校在關于電子通信類教學的課程設置、人才的培養以及評價體制方面都存在不足，不是以培養大學生的創新能力為中心，沒有形成培養創新能力的有效機制，使得教學方法的不當，教師注重教學內容以及知識的傳授，往往忽略了學生的思維意識以及創新能力的培養，這種應試教育的教學方法雖然有利于學生對知識的掌握，但是卻不能充分調動學生的積極性與創造性，不利于學生創新能力的培養。

2.對創新能力的培養意識不足

高校對創新能力培養的重視程度不夠，思想意識不同，那么教學方法以及教學原則也會不同，我國的教育受傳統的教育影響比較嚴重，強調教師的主導作用，而往往忽視學生在學習過程中的主體作用，但是，電子通信類專業的內容，概念較為抽象，理論知識比較枯燥難懂，公式的推導較為繁雜，如果還是按照傳統的教學方式，容易忽視學生學習的自主性，最終不利于學生創新能力的培養。

3.理論與實踐脫節

當前的課堂教學，教師更注重的是教學知識的傳授，因此，與實踐應用相脫節，這樣往往導致學生們的學習積極性不高，對理論性很強、內容較為繁雜的電子通信類專業知識的理解有限，缺乏專業的電子通信技術的掌握，在實踐中的應用也不足，使得創新能力的培養缺乏相應的實踐的支持，不利于學生創新能力的培養。

四、如何培養電子通信類本科生的創新能力

電子通信類本科生的教學內容可以分為三個體系：

一年級，在教師的指導下，充分調動學生的積極性，挖掘學生的潛力，積極地引導學生自主學習，打好基礎，進行創新能力的培養。

二年級，教師起到輔助作用，以實踐性為指導，使學生掌握基本的科學方法，積極地進行知識的探索，在實踐中培養學生的創新能力。

三年級，在綜合性指導下，進行實踐活動以及專業知識的培養，最終培養學生的實踐能力以及創新能力。具體的措施有：

1.改變傳統的教學方法，培養學生的創新能力

傳統的教學模式以教師、課堂以及教材為中心，在教學中，教師往往是以講授的方式進行教學，而忽視了學生在學習過程中的作用，教師習慣于將知識直接灌輸給學生，以教師自己的理解代替學生在學習中的作用，使得學生被動的接受知識。這種教學方法已經不適應大學生，尤其是電子通信類這種理論性較強的知識，因此，要改變這種傳統的教學方式，從而有效地培養學生的創新能力。首先，可以采用啟發式的教學方法，啟發式教學可以充分尊重學生的主體性，教師通過對知識的引導，培養學生的創新能力。其次，還可以采用討論式的教學方法，討論可以充分發揮學生的思維能力，在于其他同學的討論過程中可以開發思維，從而有效地培養學生的創造能力與創造性思維。

2.加強學生實踐能力的培養

實踐能力的培養有利于大學生養成科學的態度以及理論與實踐相聯系的學風，有利于學生動手能力的培養，有利于更好的幫助學生們對知識的理解與掌握，還有利于學生觀察能力以及創新能力的培養。電子通信類本科生的教學，要結合電子通信專業理論性強、內容繁雜的特點，在實際的教學過程中著力培養學生的實踐能力，為高素質人才以及學生的創新能力的培養創造條件。當前電子通信類教學的內容要思路如下：首先對某個非線性偏微分方程引入一對相容的線性方程(又稱Lax方程)

其中方程(2)是L的本征值方程，λ和Ψ=Ψ (x, t,λ)分別是L的本征值和本征函數。如果λ獨立于時間t，相應的一對線性算子L和M(Lax對)滿足的相容條件為:

然后求解與Lax方程(2)和(3)相對應的逆散射問題，得到含有散射數據的逆散射方程。在無反射條件下，由方程的約斯特(Jost)解獲得孤子解．對于KDV方程(1)，Lax對被選為

不同的非線性方程有不同的Lax對，它們滿足的相容性條件是相應非線性方程的等價形式。這種方法在數學上具有很高的嚴性謹。將它用于許多非線性方程，都可得到單孤子、雙孤子和多孤子解，是較經典的孤子理論之一。然而，這種方法思路較迂回曲折，且Lax對本身就很難求得，尋找方法并無規律可循。

2.2 Hirota方法．

Hirota方法的關鍵在于引進雙線性算子(bilinear operator)，將非線性方程簡化為雙線性形式，然后結合其它簡單變換就可得到孤子解．例如，對KdV方程(1)引入合適的因變量變換將其帶到方程(1)，就得到相應的雙線性方程

其中雙線性算子被定義為

只要將φ按小量ε的冪級數展開，逐一求解各級方程，得到φ的級數解后，再代回(2.12)就可獲得孤子解。Hirota方法思路清晰，數學方法相對簡單，迄今為止，它已用于很多釋非線性方程，獲得各種孤子解，甚至包括一些特殊的孤子解。

2.3 Ba˙˙cklund 變換方法

這種方法是在尋找更多的非線性方程解的過程中發展來的．它主要包含兩個方面的變換：不同方程之間的變換和同一方程不同解之間的變換。前者的關鍵是要找到非線性方程與相應的線性方程的ba˙˙cklund變換方程，再由已知線性方程的解求非線性方程的解；后者的關鍵是尋找非線性方程的兩個解之間的ba˙˙cklund變換方程，由其中已知的解求未知的解。對于KdV方程(1)，令ψ = vx可將KdV方程化為：

若v0和v均是它的解，則可得到相應的ba˙˙cklund 變換為：

其中λ是(2)式中的本征值。如果ψ=v0x是KdV方程一個已知孤子解，根據這一ba˙˙cklund 變換，可得到KdV方程的一個新的孤子解ψ=vx。求非線性方程的精確解本就很難，要尋找更多的解更難上加雅。ba˙˙cklund變換方法為此提供了一條可行的途徑。

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