《物联网技术及应用》课程思政教学案例（一等奖）.docx

PAGE 2 《物联网技术及应用》课程思政教学案例（一等奖） 一、课程及案例简介 《物联网技术及应用》课程共 32 学时/2 学分，是面向电子类、通信类专业本科生和研究生的专业必修课。通过课程的学习，使学生掌握物联网技术相关的基本概念、理论和分析方法，同时培养学生分析、设计、综合与创新的能力。本案例从“物联网”概念的提出，到“5G 通信”技术的兴起，阐明当今社会物联网技术与各行各业开始的全面融合，引出物联网技术的发展将直接影响我国信息化社会的建设。通过对本课程的学习，帮助学生建立历史观、人生观和价值观，以我国现代化建设过程中的“落后—追赶—领先”的时间线讲述物联网技术所扮演的重要作用；同时，对最新的物联网技术应用实践的学习，能够激发学生创新热情，增强学生承担国家发展创新的社会责任感，实现新时代数字化创新人才的培养目标。 二、结合章节 《5G 通信技术简介及未来发展》 三、教学目标 知识目标：掌握 5G 通信和射频技术之间的关系，明白为何 5G 通信可以以更快的速度传播更高带宽的信号。 能力目标：学会利用生活中可见的实例来分析直观感受不那么直接的无线网络，并且进行相应的物理模型的类比。 素质目标：能够思考 5G 通信给我们带来了什么？我们对于下一 代的通信系统有什么样的预期？未来的信息化世界和物联网技术将朝什么方向发展？ 通过对本案例的学习，了解 5G 通信涉及的射频技术和微波天线技术等专业技，明白为何我们需要 5G 通信等新一代的移动通信技术以及在当前发展形势下需要解决的哪些问题，明确未来通信技术的发展趋势。 四、案例意义 物联网通信技术基础蕴含了一部通信技术演变历史，将思想政治精神和教学知识点完美融合，本案例以“烽火戏诸侯”为引言，介绍中国通信事业的发展历程，通过对一个简单水波通信系统的视频类比，阐明中国在近千年历史发展中的通信技术的巨大变革；同时，以 5G 标准之争、技术之争以及华为、中兴科技公司与美国制裁案例讨论等等教学内容都极大丰富本案例思想政治內容。因此，通过本案例的讲解，在物联网技术及应用课程中具有非常重要的价值导向，从而达到“以德树人”的目的，激发学生的民族自豪感和学生的使命感。 五、教学过程实施 5.1?教学内容 步骤 1：以“从古至今的通信手段有哪些？”为提问展开讨论，探究古今中外的通信手段，以“烽火戏诸侯”的狼烟通信到近代的电波通信到当今的射频无线电通信，分别介绍中国在各个不同时代的通信领域所处的地位。 步骤 2：以“我们为什么要使用 5G”为提问展开讨论，讨论 5G 为什么能有这么快的速度，它比 4G 先进在哪里？为什么说 5G 通信是新一代的移动通信技术？并以“在平静的水面投入一颗石头，会以石头为圆心向四周辐射水波”的实例，如下图 1 所示。将抽象的电磁波通信转变为可直接感受的水波通信。进而提出，我们如果希望能够让信息传输得更快，那么需要怎么做？--让水波产生得更快一些就可以了？（答案：是，并且以经典的香农公式验证。） 步骤 3：以“频率越快，信号传输速度越快，可是为什么我们当前的 5G 体验并不友好？”提问，引出水波产生越快，可以让信息传输得更快，却带来了另一个问题。频率的增加将会导致波长减小，从而使得电磁波的绕射能力大大下降， 直观的感受是什么？这与当前我国的 5G 信号覆盖率较差的实际情况结合讨论。那么怎么解决这个问题？引出 5G 通信系统中的重要技术，数字波束形成技术， 即希望电磁波可以有更好的指向性。（此处以水波的干涉动画进行讲解） 步骤 4：以“当前 5G 体验如何改进可以有更好的体验”提问，展开开放性的思考，并引出 5G 通信技术的标准之争，以及华为、中兴等企业在此做出的巨大贡献。 5.2 思政案例： 案例一：在上述 5.1 节中的步骤 1 所提出的中国自古至今经历的通信手段的变化，与同期国外的通信手段的对比。从 1G 通信到 5G 通信，以及国家正在布局的 6G 通信，我们国家的通信技术经历了从远远落后到齐头并进到领先的过程， 通过对通信系统的历程，分别从时间和技术手段两个维度分析中外对比，并讲解在这个过程中中国学者所付出的巨大努力。（中国 3G 之父—东南大学尤肖虎作为例子讲解）。 案例二：在上述 5.4 节中的步骤 4 所提出的 5G 通信标准之争，讲解在 5G 通信标准制定过程中，以华为为代表的中国企业所付出的努力。并以当前正在经历的以美国为首的西方国家对我国先进技术的制裁手段和我们国家为此所付出的巨大努力。同时，以“芯片荒”等卡脖子领域的内容讲解，激发学生的使命感， 未来的科技竞争日趋激烈，只有真正掌握了核心技术和“信息创新”才能让我们有更光明的未来。 5.3 教学方法： 提问讨论型：本教学内容 5.1 的实施过程中，均以向学生提问为教学内容开展的引子，通过学生对教师所提出问