电子通信类本科生创新能力培养的探索

吉林大学电子科学与工程学院 王晓伟

信息技术的发展以及社会的进步，对电子通信类人才又提出了更高的要求，而创新能力的培养是很重要的一个方面，电子通信类本科生的专业课程涉及的知识大多是抽象的，理论知识比较枯燥难懂，公式的推导较为繁杂，因此，在教学的过程中，如何有效地激发学生的学习兴趣以及研究兴趣，从而更好地培养电子通信类本科生的创新能力的培养，启发学生们的思维能力以及思维方式，加强理论与实践的结合，使知识更为丰富多彩，有效地培养学生的创新能力。

一、创新能力的内涵

创新能力即产生新思想、新认识以及对新事物的创造能力，创新能力包括很多方面，观察能力、认识能力、记忆能力以及分析能力、判断能力等等，创新能力是个体的综合能力的体现，因此，在培养大学生创新能力的过程中还要注意与创新能力有关的多种综合能力的培养，从而全面培养他们的创新能力。创新能力的培养是适应新形势下社会对人才提出的更高层次的要求，是使学生更好的适应社会而应该注重的能力，也是科技发展与进步对大学生提出的更高的要求。当前，我国很多高校的大学生，创新能力还存在相应的不足，主要表现在：缺乏创新的观念，缺乏创新的毅力以及兴趣，或是缺乏创新的思维能力，因此，加强大学生创新能力的培养势在必行。

二、电子通信类教学方法概述

电子通信类专业的教学方法有很多，但是根据其专业特点以及指导思想，目前通用的主要有两种教学方法：第一种是注入法，主要是学生处于被动的接受知识的地位，第二种是目标法，主要是教师将学习的任务或是目标交给学生，教师在此过程中主要起指导作用，学生独立收集信息并且完成工作，这种方法主要是培养学生的探索性以及自主性的学习，鼓励学生积极主动地进行知识的探索与学习。

无疑，第二种方法对于电子通信类教学来说是比较有效地，其教学的关键是鼓励学生开动脑筋，积极地对知识进行探索，这是运用了只有将问题摆在眼前需要人们充分的思考时，思维才会活跃起来。目标法教学是利用人们的认识规律，将问题摆在学生的面前，积极的鼓励学生进行知识的思考与探索，有目的的培养学生的思考能力，在教学过程中，对学生的学习设置恰当的目标，可以使学生更好地注意到教材的难点以及重点，可以更好地强化印象，从而激发学生的兴趣以及求知的欲望，更好地培养思维能力，引导学生发现问题以及解决问题，从而可以有效地培养学生的创新能力。

三、当前电子通信类本科生创新能力培养的现状

信息技术的发展，对电子通信类本科生的创新能力的培养提出了更高的要求，但是，当前高校在教学中对培养大学生的创新能力方面存在不足，主要表现在以下几个方面。

1.教学机制方面存在不足

教育体制的影响以及教学观念的制约，使得高校在关于电子通信类教学的课程设置、人才的培养以及评价体制方面都存在不足，不是以培养大学生的创新能力为中心，没有形成培养创新能力的有效机制，使得教学方法的不当，教师注重教学内容以及知识的传授，往往忽略了学生的思维意识以及创新能力的培养，这种应试教育的教学方法虽然有利于学生对知识的掌握，但是却不能充分调动学生的积极性与创造性，不利于学生创新能力的培养。

2.对创新能力的培养意识不足

高校对创新能力培养的重视程度不够，思想意识不同，那么教学方法以及教学原则也会不同，我国的教育受传统的教育影响比较严重，强调教师的主导作用，而往往忽视学生在学习过程中的主体作用，但是，电子通信类专业的内容，概念较为抽象，理论知识比较枯燥难懂，公式的推导较为繁杂，如果还是按照传统的教学方式，容易忽视学生学习的自主性，最终不利于学生创新能力的培养。

3.理论与实践脱节

当前的课堂教学，教师更注重的是教学知识的传授，因此，与实践应用相脱节，这样往往导致学生们的学习积极性不高，对理论性很强、内容较为繁杂的电子通信类专业知识的理解有限，缺乏专业的电子通信技术的掌握，在实践中的应用也不足，使得创新能力的培养缺乏相应的实践的支持，不利于学生创新能力的培养。

四、如何培养电子通信类本科生的创新能力

电子通信类本科生的教学内容可以分为三个体系：

一年级，在教师的指导下，充分调动学生的积极性，挖掘学生的潜力，积极地引导学生自主学习，打好基础，进行创新能力的培养。

二年级，教师起到辅助作用，以实践性为指导，使学生掌握基本的科学方法，积极地进行知识的探索，在实践中培养学生的创新能力。

三年级，在综合性指导下，进行实践活动以及专业知识的培养，最终培养学生的实践能力以及创新能力。具体的措施有：

1.改变传统的教学方法，培养学生的创新能力

传统的教学模式以教师、课堂以及教材为中心，在教学中，教师往往是以讲授的方式进行教学，而忽视了学生在学习过程中的作用，教师习惯于将知识直接灌输给学生，以教师自己的理解代替学生在学习中的作用，使得学生被动的接受知识。这种教学方法已经不适应大学生，尤其是电子通信类这种理论性较强的知识，因此，要改变这种传统的教学方式，从而有效地培养学生的创新能力。首先，可以采用启发式的教学方法，启发式教学可以充分尊重学生的主体性，教师通过对知识的引导，培养学生的创新能力。其次，还可以采用讨论式的教学方法，讨论可以充分发挥学生的思维能力，在于其他同学的讨论过程中可以开发思维，从而有效地培养学生的创造能力与创造性思维。

2.加强学生实践能力的培养

实践能力的培养有利于大学生养成科学的态度以及理论与实践相联系的学风，有利于学生动手能力的培养，有利于更好的帮助学生们对知识的理解与掌握，还有利于学生观察能力以及创新能力的培养。电子通信类本科生的教学，要结合电子通信专业理论性强、内容繁杂的特点，在实际的教学过程中着力培养学生的实践能力，为高素质人才以及学生的创新能力的培养创造条件。当前电子通信类教学的内容要思路如下：首先对某个非线性偏微分方程引入一对相容的线性方程(又称Lax方程)

其中方程(2)是L的本征值方程，λ和Ψ=Ψ (x, t,λ)分别是L的本征值和本征函数。如果λ独立于时间t，相应的一对线性算子L和M(Lax对)满足的相容条件为:

然后求解与Lax方程(2)和(3)相对应的逆散射问题，得到含有散射数据的逆散射方程。在无反射条件下，由方程的约斯特(Jost)解获得孤子解．对于KDV方程(1)，Lax对被选为

不同的非线性方程有不同的Lax对，它们满足的相容性条件是相应非线性方程的等价形式。这种方法在数学上具有很高的严性谨。将它用于许多非线性方程，都可得到单孤子、双孤子和多孤子解，是较经典的孤子理论之一。然而，这种方法思路较迂回曲折，且Lax对本身就很难求得，寻找方法并无规律可循。

2.2 Hirota方法．

Hirota方法的关键在于引进双线性算子(bilinear operator)，将非线性方程简化为双线性形式，然后结合其它简单变换就可得到孤子解．例如，对KdV方程(1)引入合适的因变量变换将其带到方程(1)，就得到相应的双线性方程

其中双线性算子被定义为

只要将φ按小量ε的幂级数展开，逐一求解各级方程，得到φ的级数解后，再代回(2.12)就可获得孤子解。Hirota方法思路清晰，数学方法相对简单，迄今为止，它已用于很多释非线性方程，获得各种孤子解，甚至包括一些特殊的孤子解。

2.3 Ba˙˙cklund 变换方法

这种方法是在寻找更多的非线性方程解的过程中发展来的．它主要包含两个方面的变换：不同方程之间的变换和同一方程不同解之间的变换。前者的关键是要找到非线性方程与相应的线性方程的ba˙˙cklund变换方程，再由已知线性方程的解求非线性方程的解；后者的关键是寻找非线性方程的两个解之间的ba˙˙cklund变换方程，由其中已知的解求未知的解。对于KdV方程(1)，令ψ = vx可将KdV方程化为：

若v0和v均是它的解，则可得到相应的ba˙˙cklund 变换为：

其中λ是(2)式中的本征值。如果ψ=v0x是KdV方程一个已知孤子解，根据这一ba˙˙cklund 变换，可得到KdV方程的一个新的孤子解ψ=vx。求非线性方程的精确解本就很难，要寻找更多的解更难上加雅。ba˙˙cklund变换方法为此提供了一条可行的途径。

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