通信类专业5G人才培养模式探讨

来源:用户上传      作者:秦瑶 焦素敏 李滨

　　摘要：5G时代对通信人才的培养提出了新的要求，国家一流本科专业建设必须紧扣国家发展需求。文章从我国5G人才缺口情况出发，进行了5G人才能力需求分析，提出了课程调整办法和培养方案修订方法，并对5G教学实验平台的搭建提出了建议，力求提出具体可操作的5G人才培养改革模式，使得通信类专业课程设置能跟上5G技术发展，人才输出能密切服务国家需求。
　　关键词：5G;通信类专业;培养方案修订;课程改革
　　
　　一、概述
　　为深入落实全国教育大会和《加快推进教育现代化实施方案》精神、提高高校人才培养能力、全面振兴本科教育，2019年4月教育部启动了一流本科专业建设“双万计划”。在“双万计划”国家级专业点推荐标准中，教育部明确要求：“专业建设必须紧扣国家发展需求，主动适应新技术新业态打造优势特色专业。”
　　当今时代，5G技术俨然已成为全球关注和竞争的风口浪尖。2020年是我国5G商用元年，5G已被写入2020年政府工作报告，5G技术的发展已经上升到了国家战略层面。与此同时，随着5G的正式商用，社会对5G人才需求增长势头十分迅猛[1]。从中国信息通信研究院公布的数据可以看出：2020年，5G为社会创造了54万个就业机会;到2030年，5G将直接和间接创造近2000万个就业机会[2]，2020―2030年5G创造的就业机会趋势如图1所示。但目前，社会对5G人才的渴求数量与高校对5G人才培养数量之间，存在严重的不匹配，导致很多企业对于5G人才“高薪难求”[34]。
　　河南工业大学是省部共建地方院校，我校有两个通信类专业――电子信息工程和通信工程。其中，电子信息工程专业于2017年通过国家工程教育专业认证，并在2020年入选国家第一批一流本科专业建设点。因此，在我校电子信息工程国家一流专业建设及人才培养过程中，更应紧扣国家“双万计划”指导标准要求，充分了解社会需求和技术发展需要，不断调整培养方案和课程体系，努力适应5G时代对通信行业人才的要求，积极填补5G人才需求缺口[5]。
　　二、5G人才能力需求分析
　　5G时代是一个数字化时代，各个领域正在或将要发生深刻的变革，高校的人才培养能否适应社会的需求极为关键。由于5G本身所带有的改变社会属性，使得各个行业对5G人才的能力要求非常全面，对泛5G时代高级复合型人才的需求十分迫切，5G人才能力需求图2所示。目前社会对5G人才的需求主要集中在：5G基站设备、5G终端器件、5G测试仪器仪表、5G应用研究四大领域，5G高端研发人才主要是在5G核心产业链企业中参与5G标准制定、技术研发和从事5G应用研究的人员[6]。
　　三、培养方案修订方法
　　结合普通本科高等院校人才培养的定位，对于5G人才培养，应主要瞄准基站建设与运维、5G网络核心技术等内容开展。因此建议针对5G方向采用“2+1”的课程体系，如图3所示。即加入理论和实践相结合的一体化课程两门：《基站运行原理与工程应用》《5G网络技术与工程用》，专项课程设计一门：《5G通信课程设计》。
　　在我校电子信息工程专业现有的2019版培养方案基础上，新加入的三门课程的开设学期均定为大四上学期，将原有的“通信综合课程设计”变更为“5G通信课程设计”，具体如图4所示。两门5G相关课程应包含5G无线网络架构演进、5G无线关键技术、5G移动通信网络技术、5G网络架构与组网部署、5G核心网及关键技术、5G常见参数介绍、5G网络特色业务与应用案例、5GKPI指标分析、车联网技术与实现等主要内容;5G通信课程设计可集中在5G组网、5G网络参数设置、5G网络运维等内容。
　　四、5G教学实验平台搭建
　　完备的5G教学实验平台应按照5G硬件设备中心、教学实训室、5G仿真教学平台、5G场景应用教学实验室等模块进行整体规划，并基于硬件设施搭建5G通信专业课程培训平台。依托创新中心硬件设施开发与之相匹配的教学课程及教学案例，形成基于5G新技术的原理、应用、创新等统一实践教学。
　　基于目前5G设备价格高、实验室建设耗资大、各类应用场景还不够成熟的现状，5G教学实验平台的搭建可先从以下两方面开展。
　　（一）5G教学实验平台硬件系统设计
　　高校教学平台主要以小型网络搭建为最优方案，可选择5GSA独立组网结构，也可选择NSA（即4/5G融合）非独立组网结构，可根据实际应用场景进行选择。
　　（二）5G仿真实验平台
　　当下5G人才培养过程中，受限于硬件条件的不完备，仿真实验成为主要的教学手段和教学环节。目前市面上的5G仿真实验平台大都能够进行5G核心网、5G基站、5G传输网、5G应用等全网络的工程实训，并支持5G网络规划、网络部署、网络配置与开通、应用设计与搭建、业务体验、网络性能指标测试、协议及业务过程分析等综合实训，并能够进行部分工程应用案例的仿真。通过仿真平台还可实现5G网络切片、技术原理展示、5G应用的设计等实际硬件难以完成的内容，能很好地作为实体设备教学不足的补充。
　　结语
　　5G商用的提速，对新时代5G人才培养提出了新的要求，也为本科院校通信类专业改革带来了新的挑战。国家一流本科专业建设必须紧扣国发展家需求，不断优化培养方案，提升人才培养质量。本文从我国5G人才缺口情况出发，进行了5G人才能力需求分析，提出了具体可操作的课程调整办法和培养方案修订方法，并对5G教学实验平台的搭建提出了建议，力求使得通信类专业课程设置能跟上5G技术发展，人才输出能密切服务国家需求。
　　参考文献：
　　[1]马路娟，许鸿奎，孙雪梅，等.5G背景下通信原理课程改革探讨[J].教育教学论坛，2020，32：183185.
　　[2]中国信息通信研究院.5G经济社会影响白皮书[R].北京：中国信息通信研究院，2017.
　　[3]龚猷龙.5G技术背景下的通信技术专业教学改革思考[J].高等教育，2020，33：50.
　　[4]刘思聪，肖亮.面向5G的“无线通信原理”教学改革探索[J].高教学刊，2020，35：132135.
　　[5]蔡亚永，艾散・帕合提，刘晓.“新工科”背景下通信工程专业实践教学体系改革与研究[J].大学，2021，27：104107.
　　[6]刘俊，何国荣.基于5G时代的移动通信技术专业人才培养模式探索与实践[J].深圳信息职业技术学院学报，2021，19（3）：4249.
　　基金项目：河南工业大学2020年度教育教学改革研究与实践项目（JXYJ2020024）;河南工业大学2020年度“线上线下+课程思政”建设项目（26400405）
　　作者简介：秦瑶（1981―），女，汉族，河南洛阳人，工学博士，教授，主要从事信息与通信工程相关技术研究;焦素敏（1965―），女，汉族，河南郑州人，工学硕士，教授，主要从事电子技术方面的教学和科研工作;李滨（1977―），男，汉族，山东枣庄人，工学博士，副教授，主要从事空间信息与数字技术研究。
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