STEM在通信原理课程教学改革中的应用

谢文武,刘新忠,余 超,朱 鹏

(湖南理工学院 信息科学与工程学院,湖南 岳阳 414006)

随着社会的发展,科技也日新月异.基于实用主义哲学的STEM(Science,Technology,Engineering and Mathematics)教育历经30 多年的发展,已变得越来越重要,全世界掀起STEM 研究与应用的热潮[1].2016年美国研究所与美国教育部综合了研讨会与会学者对 STEM 未来十年的发展愿景与建议,联合发布《教育中的创新愿景》,旨在推进STEM 教育创新方面的研究和发展,并为之提供坚实依据[2,3].目前我国也在向各类学校推广STEM 教育,主要体现在: 教育政策、理论研究及教育实践等多方面[4].STEM 教育不是简单地将科学、工程、技术和数学学科结合起来,而是培养学生将解决实际问题所需的知识与技能结合,转变成一个系统的综合的认知世界的过程.STEM 教育对应的课堂通常是基于实际问题的探究性学习,着重强调学生在复杂情境中提升解决问题的能力[5].

通信原理是通信工程、电子信息等专业的一门主干专业基础课,该课程对培养通信工程、电子信息专业大学生利用基本理论解决实际问题的能力具有重要的意义[6].课程涉及高科技、通信工程、新型技术以及严谨的数学推导等诸多方面,可以在真实的/现实的场景中,通过技术实践活动或案例让学生感悟高科技的魅力,培育学生的工程思维,培养学生敢于创新的精神和不断探究的勇气.进而将这些积累知识进行有效整合,在各种相关比赛(例如电子设计大赛、创青春、挑战杯、数学建模等)和实践……