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1、从“空白”到“引领，奋起直追无线通信系统原 理课程思政教学案例一、课程及案例简介无线通信系统原理课程是物联网工程专业学生必修的专业核 心课程之一，共32 学时，2学分。通过本课程学习，使学生能较系统 地掌握无线通信的基本概念、原理和方法，对移动通信原理、数字移 动通信系统、个人通信有较深刻的理解，为未来参加工作、增加就业 竞争力打下良好的基础。案例通过介绍我国在无线通信技术开发、系统应用方面的发展及 现状，激发学生的民族自豪感和自主创新精神，端正学习态度，树立 远大理想。同时要正确认识自己，实事求是，明白自身的优缺点，学 会取长补短，在落后的情况下仍然可以奋起直追。二、结合章节思想政治教育内容
2、结合的章节为“第1 章 绪论”。三、教学目标知识目标（1）无线通信系统的构成2)无线通信发展历史及启发(3)蜂窝移动通信从1G到5G的发展历史、特点及关键技术能力目标(1) 培养学生信息获取与表达能力；(2) 培养学生分析问题和解决问题的能力；(3) 培养学生的创新思维能力。素质目标(1) 培养学生对知识的归纳与总结能力(2) 培养学生理论联系实际的能力四、案例意义“第 1 章 绪论”介绍了无线通信的历史、环境、应用、发展；无 线通信系统的构成以及相关技术；现代无线通信系统实例。其中重点 介绍了蜂窝移动通信系统从第一代移动通信(1G)到第五代移动通信(5G)的发展历程，中国从“1G空白”到“5
3、G引领”，打破技术垄断，取得了巨大的进步。我们为祖国的发展和强盛而自豪，同时要树 立提升国家民族科技实力的责任感和使命感。五、教学过程实施教学环节分为课前、课堂和课后三部分，依托“学习通平台”和 “微信班级群”，以线下课堂教学为主，线上预习和讨论为辅，融合 思政元素，增强教学效果。上课前，在“学习通平台”发布教学内容及辅助资料，包括与课程相关的MOOC课程网址、拓展阅读材料等，如图1所示。方便学生随肖页适动埼计通知 作业 考试 讨论 薛时预习和复习知识。无強通信系统原理二斥号4上苦肯IMi创建三明4 Ga 0屈 曲茹別5G, TI标柱2：半掬i：fS冗了什於J玮 3窃盘=M3CC-H&Tlia
4、iSB-i rf： 5 ia?t 学&虚5G砂丞送晖一文底单上空型曲比凸a廿K22-4IS-412K S心emfit认丰牛可卫.G.ii立件孑.苦和可阻富五件豹舛事乐煤场砖入注琏扌图1 “学习通平台”发布教学内容及辅助资料课堂教学按知识点展开，在授课的过程中融合思政元素，并引导 学生参与讨论，积极与老师互动。（1）无线通信系统的构成。无线通信涉及的概念很多，而且大多数概念是学生在之前的课程中未曾接触过的，对于学生来说十分陌 生。如果只是平铺直叙地介绍每一个概念，很容易让学生觉得无所适 从、晕头转向、学了后面忘了前面，也就无法谈及对无线通信系统的整体掌握。因此，用图的形式呈现无线通信系统的内容，
5、比用文字讲解更直观易懂，如图2 所示。惜逋编码信解码解 调接收机图2无线通信系统的基本构成任何事物都是一个整体，同时又包含各个部分，整体和部分是相 互依赖的。整体是由部分构成的，只有深入认识部分才能清晰地把握 整体；部分是整体的部分，离开整体的部分，就失去它原有的性质和 功能，只有从整体中才能真正认识部分。从整体和部分的思辨中得到 启示，我们在课堂上尝试采取从整体到部分的方法来介绍无线通信系 统的构成。首先给出系统的整体架构，让学生形成对系统总体的轮廓 认识；然后再介绍每个部分的具体功能，包括信源编解码、信道编解 码、调制解调技术、无线信道传输特性、多址接入和组网技术等，每 个功能涉及到的更细
6、的概念、算法等等，逐步细化，力求把需要掌握 的细节讲清讲透。启发：由图2 可知，一方面，从信源到信宿是一条点到点的传输 路径，首先必须保证这条路径的传输性能良好，整个网络才能正常运 行；另一方面，要实现多个用户之间的通信，必须有很好的网络做支撑。点到点的传输路径相当于个人，整个网络相当于集体。我们每个 人都做好自己的事情，国家这个大集体才会越来越好；只有祖国繁荣 昌盛，才有我们每个人的幸福生活！(2) 无线通信发展历史。通信(Communica tion)作为电信(Telecommunication)是从19世纪30年代开始的。介绍了通信技术 发展与物理发现之间的关系，一方面，物理上的新进展都
7、可能在通信 上找到新用途，从而形成新的通信产业；另一方面，通信传输的新要 求又将推动物理和器件的进展，促使人们去研究发展新的物理机理来 满足信息传输的需要。因此，一个优秀的通信工程师和研究人员，必 须对物理学和器件技术的新进展十分感兴趣，并善于抓住新方向、新 突破口迎接通信技术的革命。重点介绍蜂窝移动通信系统从第一代移动通信(1G )到第五代移 动通信(5G)的发展历程，如图3所示。十1空蜂窝移动通信的发展历程3+第Y （1G） = 2您己九年代，樹酬窝址 親频於 jitimiA技术，美、b .*第二代（2G）: 1990#,数字蜂卓型。采州数字时分多址 TDHA技术.形成全通信系统准，各国等
8、效标 准为DCS阴血 麹倍业务发展JlJH用分组无线业务GPRS, 又帖辞（2.5G）*第三代（3G）=采ffl数字码分釦jIXDhIA技术，国际馳 通信系统nrrjooo*第四代（4G）:长期演进计划LTTo数据速率2、Ib居 切、咲穎政砌議臥编 发I扮集，联合 检赡技术*第五代C5G）=实现A与人人与物.物与物強互联.图3蜂窝移动通信的发展历程中国在蜂窝移动通信系统的发展历程中，努力进行自主创新，打破技术垄断，“1G空白，2G跟随，3G突破，4G并跑，5G引领”，取 得了巨大的进步。其中突破性的进展在第三代移动通信。1998年6月30日，中国正式向国际电信联盟提交拥有自主知识产权的TD-S
9、CDMA作 为第三代移动通信标准的候选标准。2000年该标准被国际电信联盟接 受，如图4所示。这是我国首次提出并被国际认可的完整的通信系统 标准，对改变当时我国移动通信产业落后的状况，提高移动通信产业 的自主创新能力和核心竞争力具有十分重要的意义。3G共有4个国际标准WCDMA （中国联通CDMA2000 （中国电信）TD-SCDMA （中国移动 WiMAXTD-SCDMA中厨皑槁CHITA TELECOM图4 3G国家标准，其中TD-SCDMA是中国提交的此后20年，经过3GTD-SCDMA、4GTD-LTE的发展，我们移动通信 行业整体实力提升，从追赶世界水平发展到与世界水平并肩而行。在
10、5G标准制定中，我国企业提出的标准提案占总量的30%以上，TDD技术在5G关键技术，如大规模天线、超密集组网、高频段通信中优势明 显。给同学们推荐阅读从3G到5G, TD标准20年给我们带来了什么?。网址略启发：移动通信市场的竞争进入白热化，很多曾经风光无限的企 业，在技术研发上稍有迟疑，就被市场所淘汰。鼓励同学们进行技术 创新，树立提升国家民族科技实力的责任感和使命感。（3）布置课后作业。为了激发学生的学习兴趣，增加学生对课程 的参与感，引入了充分突出学生主体作用的大作业环节。具体做法 是：学生自由组合成人数相当的若干个小组，每组自选一个与无线通 信课程相关的主题，内容不限，撰写小组报告和P
11、PT演示文档，并在 规定的时间内由小组内指定的演讲者在课堂上向所有同学讲授本组的 大作业内容，最后由教师做适当的分析点评和总结。大作业相关要求 和参考资料上传到企业微信课程群上，如图5 所示。扌小中苗；上面昱电子版爵讯J可卷商S克堂最Si s.1T2KIUD i图5大作业相关要求和参考资料这种做法能够充分突出学生这一学习主体，锻炼学生独立思考的能力，挖掘学生的潜能，也激发了学生的学习积极性。在搜集资料、 制作PPT课件的过程中，启发和引导学生自己动手查阅相关资料，寻 找和归纳问题，拓宽了知识面，加深了理解，提高了学习的兴趣。再 加上教师给予适当的分析点评，及时指出错误或者不足，给出正确的 指引
12、，逐步培养学生的独立学习和思维能力，做到不仅“授人以鱼” 更“授人以渔”。六、教学考核评价1.过程性考核评价方式。本课程的过程性考核评价方式主要包括 考勤、作业、讨论、随堂提问、师生互动、课内测试等。2.结果性考核评价方式。本课程的结果性考核评价方式主要包括 期末考试或综合性大作业。七、案例反思 简要评析案例教学的实施效果及成果，存在的问题及改进思路、 注意事项等，结合教学实际反思概述，字数500 字左右。通过本案例的学习，学生学到了如下知识：无线通信系统的构成、无线通信发展历史，并重点学习了从第一代移动通信（1G）到第 五代移动通信（1G）的发展过程、特点及关键技术。中国在蜂窝移动 通信领域从“空白”到“引领”，奋起直追，自主创新，取得了巨大的进步。培养追求科学精神的态度，激发学生的民族自豪感、提升国家民族科技实力的责任感和使命感。激励学生走自主创新之路。
