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無線通信與車聯網課程實踐思政探索

發布時間:2021-09-13 10:26所屬分類:通信加入收藏

[摘 要] 無線通信與車聯網課程有40課時的理論與3周的綜合課程設計,其課程教學目標旨在培養能夠解決復雜工程問題的應用人才。基于對課程特點和培養

  [摘 要] 無線通信與車聯網課程有40課時的理論與3周的綜合課程設計,其課程教學目標旨在培養能夠解決復雜工程問題的應用人才。基于對課程特點和培養目標的分析,以智能停車場系統這一復雜工程問題為例,探索無線通信與車聯網系統開展課程思政的具體做法。

  [關 鍵 詞] 工程思維;課程思政;研究性學習

通信論文發表

  2020年教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》,全面推進高校課程思政建設[1]。綱要指出,高校要深化教育教學改革,充分挖掘各類課程思想政治資源,發揮好每門課程的育人作用,全面提高人才培養質量。

  基于此,面向國家“創新驅動發展戰略”與“新一代人工智能發展規劃”的重大需求,湖南工業大學交通工程學院聯合中國中車集團旗下株洲電力機車研究所有限公司實施合作辦學,共同開設信息工程專業。無線通信與車聯網系統即是為高年級學生開設的,實施“多元化”教學方法和“多層次”質量評價標準的一門課程。

  一、課程特點

  無線通信與車聯網課程教學大綱明確提出,本課程學生能力培養的重要目標是:能夠根據明確的需求,設計出針對智能交通領域復雜工程問題的解決方案,并在設計中綜合利用無線通信和車聯網的專業知識和新技術,體現創新意識。所以本課程的具體要求是:基于無線通信和無線通信的基礎知識,可對車聯網方面的應用需求進行分析,提出相應的解決方案,對短程和中程無線網絡鏈路進行設計,并可對設計方案的性能效果進行評估;能將通信、信息、網絡及電子技術的知識綜合應用,以實現復雜工程系統設計、分析,培養解決復雜工程問題的能力。

  基于此,本課程對教學內容進行整合,并融合電子技術、通信、網絡等知識,設計了三個具有復雜工程問題特征的實踐項目:環境監測系統設計、ETC系統設計、智能停車場設計。

  (1)環境監測系統設計。環境監測系統為上位管理機提供實時環境信息[2],如風速、風向、PM2.5、環境溫度、環境濕度以及光照度等信息,上位管理機通過環境信息,實時下發至公交站牌、停車場、ETC系統以及移動終端,實時提醒用戶當天的環境信息,為用戶提供最新的天氣資訊。(2)ETC系統設計。ETC系統模擬真實ETC場景,對過往的車輛進行智能收費,不需要人工干預,按照車輛的型號、需求的服務進行收費。ETC系統在車輛通過時,道閘欄桿自動抬起,模擬自動收費,車輛通過后,欄桿自動落下,實現不停車收費。該系統主要包含UHF讀卡系統、車輛引導屏、道閘控制系統以及上位管理系統。(3)智能停車場設計。智能停車場系統具有無人值守及信息聯網等特征,通過車牌識別、智能管控技術實現停車場的自動計時扣費、無人化管理;停車場的運行信息可實時發布到網絡上,通過專用App即可查看停車場的車位信息及公告。具體要求是:在停車場出入口安裝車牌識別系統和屏幕引導系統,實時顯示停車場空余車位,當車輛進入時,可引導車輛停入空閑車位,車輛出停車場時自動扣費放行。

  二、無線通信與車聯網課程思政分析

  綜上無線通信與車聯網復雜問題工程實踐要求學生:針對特定的應用場景和應用環境,從可用技術方案中選定最合適的設計方案;根據復雜環境因素選擇傳感器的類型與參數;以設計無線通信節點為核心,配合外圍傳感器、無線通信等電路進行硬件設計和軟件設計,引導學生完成一次系統的設計流程,對系統測試的結果進行分析;綜合考慮工程設計問題,從低功耗設計、抗干擾設計、維修性設計、工業設計等方面優化系統。所以在整個教學過程中,課程蘊含如下思政思想。

  1.個人和團隊關系協調能力。要求每位學生在多學科知識背景下,學習與他人相處的方法,能理解個人和團隊的關系并明確自己在團隊中應承擔的責任。團隊成員根據自己的特長、興趣以及專業背景完成系統相應的工作任務,團隊成員在任務分配上實現充分協調,最終合作完成整個系統設計。

  2.工匠精神。工匠精神蘊含著匠人的道德品質、價值追求、行業目標及奮斗精神。當今時代,信息技術層出不窮,要想緊跟時代步伐,在信息領域發揮自己的光和熱,需要具備工匠精神的新一代人才。無線通信與車聯網講授信息傳遞、網絡系統的基本原理,是一切新技術、新理念的根源所在。對基本原理的鉆研,對基本技術的實踐、改進和創新,對知識的延伸、遷移和再生產,正是工匠精神的內涵所在[3]。

  3.設計試制過程的管理能力。無線通信與車聯網的復雜工程問題實踐要求所有參與學生管理設計項目進程,將無線傳感節點應用設計全過程進行有效計劃、組織、控制、協調。要求項目團隊成員根據當前的材料市場價值進行成本預算,學會按預算進行成本管理,控制研發費用,以最低耗費完成設計任務;要求項目團隊成員嚴格按要求在規定的時間內完成設計任務,確保無線傳感節點設計質量;要求硬件設計和軟件設計成員協調共事,合作進行研發。對在設計過程中遇到的意外事件能夠有一套應急處理機制,對設計過程中團隊成員的情緒、健康狀況、思想變化進行跟蹤,最大限度發揮團隊的整體水平;要求設計的無線傳感節點系統具有最高的性價比,在整個設計過程中將性價比作為設計目標。

  三、無線通信與車聯網課程思政案例設計

  課程思政建設要在課堂教學中真正落地落實,要把課程思政融入課堂教學建設的全過程。現以智能停車場系統設計為例,說明課程思政的教學組織。

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