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电子信息类课程思政案例第二期:疫情下的数字通信(梁微)
发布时间:2022-03-24

一、课程简介

《通信原理》为电子信息类学科的基础专业课,共十二章,包括绪论、随机信号与噪声分析、信道与噪声、模拟调制系统、数字基带传输系统、数字信号的频带传输、现代数字调制技术、模拟信号的数字传输、差错控制编码、数字信号的最佳接收、同步原理和现代通信系统介绍。其中主要介绍模拟和数字通信中涉及到的各种技术,如调制、信源编解码、最佳接收、同步等基本原理和信道层面的技术,如噪声随机特性、信道特性、信道编解码等。

二、思政目标

在课程内容的基础上,引导学生思考疫情期间为什么在线课程可以大规模应用。如果没有数字通信的支持4G、5G网络能否正常使用,网课还能不能进行,疫情防控所需的健康码、行程卡项目还能不能使用。使学生明白数字通信系统近些年的快速发展给人们的生活带来的便利以及在生活中的不可或缺性。

通过列举疫情防控中数字通信技术的应用让同学们认识到中国是非常重视人权的,国家始终把人民安危和利益放在第一位,引导学生们将爱国热情投向日常生活和学习中,激发学生的奋斗创新精神。

三、案例设计及实施过程

本案例的思政内容是在课程完成教学任务后,利用图片和视频互动的方式向同学们展示在疫情期间数字通信应用的重要性。本章的思政教育思路,主要分为以下三个阶段。

第一阶段,在开始之际让同学们用各自的手机打开自己的健康码和行程卡,并向大家提问“为什么只要输入手机号就可以得到这些信息呢?”,而且基本不会出现差错,然后授课教师对这个问题进行解答。当我们进入一个新城市时,我们的手机会自动地搜索附近的基站并建立联系,运营商就可以根据基站的位置区编码实现定位服务。

那为什么健康码和行程码的精准度如此高呢?这就可以和我们课堂上讲述的无码间串扰原理相结合,虽然在处理中还涉及到其他技术,但是无码间串扰技术消除是由信道的加性噪声和传输系统频率特性不理想所引起的波形畸变。

第二阶段,讲述数字通信在疫情期间的其他典型应用并让同学们明白,对比模拟通信,数字通信主要是在保密性、抗干扰、频谱利用率方面更具优势。

1. 远程会诊未来将融入现实生活

在疫情爆发之际,许多患者不能及时到医院会诊和治疗,因此国家远程中心迅速成立应急管理小组,发挥网络视频会议的优势,组建专家开展互联网会诊。上海儿童医院通过远程会诊实现了患者在家完成就医、配药全过程。很大程度上解决了专科患者就诊难题,缓解了疫情下患者们的紧张情绪。


武汉协和医院通过远程会诊实现专家医治患者和抗疫经验分享。

在疫情期间为减少人员流动,许多医生利用数字技术实现远程诊疗,在网络上医治患者,同时也使全国的专家能聚集一起进行讨论,给出最合理的治疗方案。并且通过这样的方式,可以充分照顾到医疗资源比较落后的省份和城市,可以通过远程技术对这些地区的疑难病和疫情防控进行经验传递。

远程会诊和医疗对图像清晰度,网络稳定性有很高的的要求,而数字通信在图像信号处理和图像压缩以及网络稳定性上有很大的优势,因此受到了广泛运用。

2. 5G技术的发展加速复工复产

在疫情期间,不能因为全国人民都在家而导致全国产业全部暂停。为了实现企业工作推进,数字通信的代表:5G技术,对全国复工复产按下加速键。因疫情防控需要,“云复工”模式成为当下很多互联网等高新技术企业的普遍做法。更为典型的是在疫情期间全国网友通过5G直播对火神山和雷神山建设进行监工,通过直播使全国人民的心都与武汉人民联系到一起。《疫情二十四小时》直播节目,意在让密切关注武汉疫情的全国乃至全球人民,能在第一时间获知武汉火神山的建设进度。虽然在直播过程中有数以千万的人民同时观看,但是并不会影响视频的流畅性,这正是因为数字通信的频谱利用率更高效。同时,播放近2分钟火神山建设直播视频,让同学们感受中国速度和中国力量,激发爱国热情。

第三阶段,让同学们分享自己在疫情期间对数字通信最大的感触。许多同学提到了由于学校封校在家上网课的经历,也有同学提到小区封闭时在网上购买日常生活用品和外卖点餐等经历。

通过上述照片和视频,同学们会懂得国家为什么能在第一时间控制疫情,也明白了国家发展数字通信的重要性和必要性,党中央始终把人民的安危放在第一位在了解到国家通信技术先进性的同时,激发起同学们的学习热情和民族自豪感。

四、教师简介

梁微,女,副教授。主要从事5G/6G移动通信场景下的高可靠传输技术研究工作,主持国家自然科学基金等科研项目,入选陕西省高校青年杰出人才计划支持。主持教育部等教改项目,分别获院级及校级“课程思政大练兵”特等奖和优秀奖。