通信類專業5G人才培養模式探討

秦瑤 焦素敏 李濱

摘?要：5G時代對通信人才的培養提出了新的要求，國家一流本科專業建設必須緊扣國家發展需求。文章從我國5G人才缺口情況出發，進行了5G人才能力需求分析，提出了課程調整辦法和培養方案修訂方法，并對5G教學實驗平臺的搭建提出了建議，力求提出具體可操作的5G人才培養改革模式，使得通信類專業課程設置能跟上5G技術發展，人才輸出能密切服務國家需求。

關鍵詞：5G;通信類專業;培養方案修訂;課程改革

一、概述

為深入落實全國教育大會和《加快推進教育現代化實施方案》精神、提高高校人才培養能力、全面振興本科教育，2019年4月教育部啟動了一流本科專業建設“雙萬計劃”。在“雙萬計劃”國家級專業點推薦標準中，教育部明確要求：“專業建設必須緊扣國家發展需求，主動適應新技術新業態打造優勢特色專業。”

當今時代，5G技術儼然已成為全球關注和競爭的風口浪尖。2020年是我國5G商用元年，5G已被寫入2020年政府工作報告，5G技術的發展已經上升到了國家戰略層面。與此同時，隨著5G的正式商用，社會對5G人才需求增長勢頭十分迅猛[1]。從中國信息通信研究院公布的數據可以看出：2020年，5G為社會創造了54萬個就業機會;到2030年，5G將直接和間接創造近2000萬個就業機會[2]，2020—2030年5G創造的就業機會趨勢如圖1所示。但目前，社會對5G人才的渴求數量與高校對5G人才培養數量之間，存在嚴重的不匹配，導致很多企業對于5G人才“高薪難求”[34]。

河南工業大學是省部共建地方院校，我校有兩個通信類專業——電子信息工程和通信工程。其中，電子信息工程專業于2017年通過國家工程教育專業認證，并在2020年入選國家第一批一流本科專業建設點。因此，在我校電子信息工程國家一流專業建設及人才培養過程中，更應緊扣國家“雙萬計劃”指導標準要求，充分了解社會需求和技術發展需要，不斷調整培養方案和課程體系，努力適應5G時代對通信行業人才的要求，積極填補5G人才需求缺口[5]。

二、5G人才能力需求分析

5G時代是一個數字化時代，各個領域正在或將要發生深刻的變革，高校的人才培養能否適應社會的需求極為關鍵。由于5G本身所帶有的改變社會屬性，使得各個行業對5G人才的能力要求非常全面，對泛5G時代高級復合型人才的需求十分迫切，5G人才能力需求圖2所示。目前社會對5G人才的需求主要集中在：5G基站設備、5G終端器件、5G測試儀器儀表、5G應用研究四大領域，5G高端研發人才主要是在5G核心產業鏈企業中參與5G標準制定、技術研發和從事5G應用研究的人員[6]。

三、培養方案修訂方法

結合普通本科高等院校人才培養的定位，對于5G人才培養，應主要瞄準基站建設與運維、5G網絡核心技術等內容開展。因此建議針對5G方向采用“2+1”的課程體系，如圖3所示。即加入理論和實踐相結合的一體化課程兩門：《基站運行原理與工程應用》《5G網絡技術與工程應用》，專項課程設計一門：《5G通信課程設計》。

在我校電子信息工程專業現有的2019版培養方案基礎上，新加入的三門課程的開設學期均定為大四上學期，將原有的“通信綜合課程設計”變更為“5G通信課程設計”，具體如圖4所示。兩門5G相關課程應包含5G無線網絡架構演進、5G無線關鍵技術、5G移動通信網絡技術、5G網絡架構與組網部署、5G核心網及關鍵技術、5G常見參數介紹、5G網絡特色業務與應用案例、5G?KPI指標分析、車聯網技術與實現等主要內容;5G通信課程設計可集中在5G組網、5G網絡參數設置、5G網絡運維等內容。

四、5G教學實驗平臺搭建

完備的5G教學實驗平臺應按照5G硬件設備中心、教學實訓室、5G仿真教學平臺、5G場景應用教學實驗室等模塊進行整體規劃，并基于硬件設施搭建5G通信專業課程培訓平臺。依托創新中心硬件設施開發與之相匹配的教學課程及教學案例，形成基于5G新技術的原理、應用、創新等統一實踐教學。

基于目前5G設備價格高、實驗室建設耗資大、各類應用場景還不夠成熟的現狀，5G教學實驗平臺的搭建可先從以下兩方面開展。

（一）5G教學實驗平臺硬件系統設計

高校教學平臺主要以小型網絡搭建為最優方案，可選擇5GSA獨立組網結構，也可選擇NSA（即4/5G融合）非獨立組網結構，可根據實際應用場景進行選擇。

（二）5G仿真實驗平臺

當下5G人才培養過程中，受限于硬件條件的不完備，仿真實驗成為主要的教學手段和教學環節。目前市面上的5G仿真實驗平臺大都能夠進行5G核心網、5G基站、5G傳輸網、5G應用等全網絡的工程實訓，并支持5G網絡規劃、網絡部署、網絡配置與開通、應用設計與搭建、業務體驗、網絡性能指標測試、協議及業務過程分析等綜合實訓，并能夠進行部分工程應用案例的仿真。通過仿真平臺還可實現5G網絡切片、技術原理展示、5G應用的設計等實際硬件難以完成的內容，能很好地作為實體設備教學不足的補充。

結語

5G商用的提速，對新時代5G人才培養提出了新的要求，也為本科院校通信類專業改革帶來了新的挑戰。國家一流本科專業建設必須緊扣國發展家需求，不斷優化培養方案，提升人才培養質量。本文從我國5G人才缺口情況出發，進行了5G人才能力需求分析，提出了具體可操作的課程調整辦法和培養方案修訂方法，并對5G教學實驗平臺的搭建提出了建議，力求使得通信類專業課程設置能跟上5G技術發展，人才輸出能密切服務國家需求。

參考文獻：

[1]馬路娟，許鴻奎，孫雪梅，等.5G背景下通信原理課程改革探討[J].教育教學論壇，2020，32：183185.

[2]中國信息通信研究院.5G經濟社會影響白皮書[R].北京：中國信息通信研究院，2017.

[3]龔猷龍.5G技術背景下的通信技術專業教學改革思考[J].高等教育，2020，33：50.

[4]劉思聰，肖亮.面向5G的“無線通信原理”教學改革探索[J].高教學刊，2020，35：132135.

[5]蔡亞永，艾散·帕合提，劉曉.“新工科”背景下通信工程專業實踐教學體系改革與研究[J].大學，2021，27：104107.

[6]劉俊，何國榮.基于5G時代的移動通信技術專業人才培養模式探索與實踐[J].深圳信息職業技術學院學報，2021，19（3）：4249.

基金項目：河南工業大學2020年度教育教學改革研究與實踐項目（JXYJ2020024）;河南工業大學2020年度“線上線下+課程思政”建設項目（26400405）

作者簡介：秦瑤（1981—?），女，漢族，河南洛陽人，工學博士，教授，主要從事信息與通信工程相關技術研究;焦素敏（1965—?），女，漢族，河南鄭州人，工學碩士，教授，主要從事電子技術方面的教學和科研工作;李濱（1977—?），男，漢族，山東棗莊人，工學博士，副教授，主要從事空間信息與數字技術研究。