5G创新科研教学实验室
innovative scientific research teaching laboratory
5G创新实验室整体方案介绍
Introduction to the overall scheme of 5g Innovation Laboratory
当前，全球新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，互联网的发展环境正在发生深刻变化，从人人互联向万物互联演进，从消费领域向工业领域渗透。工业互联网应运而生，现已成为全球顺应第四次工业革命发展趋势，把握数字化、网络化、智能化发展机遇的共同选择。5G作为新一代移动通信技术，代表了新一代信息通信技术的发展方向和战略制高点，将引发生产方式、生活方式的深刻变革，正在成为全球新一轮科技和产业革命的竞争高地。5G创新实验室整体解决方案基于专用的5G实训设备，培养学生5G创新能力，实现人才培养和教学创新的目标。实验室整体组成方案如图所示。
整个实验室由三部分构成，分别是：5G创新实验课程解决方案、5G创新实验室设备和实验管理平台软件。 其中，5G创新实验课程解决方案包括但不限于5G移动通信系统认知与体验，5G核心网架构，5G基站配置实践，5G终端接入实践以及5G综合创新实验系统等方面的内容，还提供了实验相关的讲义、代码和应用案例； 5G创新实验室设备提供了搭建完整的5G网络所需要的硬件模块；实验管理平台软件提供教学辅助软件和实验软件，配合课程顺利实施。
5G创新实验课程解决方案
5g innovative experimental course solutions
5G创新实验课程是一门通过让学生亲自体验工程项目开发的全过程，进而培养学生发现问题、勇于创新、团队协作、表达沟通、解决复杂工程问题等的工程综合能力的创新类专业核心课。
本课程着重通过系列理论知识讲座、案例讲解、课堂研讨、上机实验和组网实验，培养学生以小组为单位、运用工程思维来解决实际问题的基本思维方法。因此，本课程不仅需要理解5G移动通信系统设计与实验的相关知识、概念和方法，更注重创新思维的培养、实践能力的锻炼以应用创新能力的提升。
一、课程的性质及目标
以面向应用的高难度系统工程为教学目标
在长周期、充满挑战、充满未知、充满挫折的研发过程中，着力培养学生的耐力、恒心、不畏困难的坚韧毅力。课程设计增加研究性、创新性、综合性内容，加大学生学习投入，让学生体验学习挑战。
5G是我国未来发展的重要科技战略，因此，教学内容必须体现前沿性与时代性，及时将最新学术研究、科技发展前沿成果引入课程，也保证了挑战度的实现。教学方法体现先进性与互动性，大力推进现代科学技术与教学深度融合，积极引导学生进行探究式与个性化学习。
以创新型5G应用场景为目标，突出创新性
以5G专网平台为研究载体，鼓励学生开放性思维
5G移动通信系统本身作为信息高速公路，属于基础架构。因此教学过程必须坚持与应用融合，培养学生开放性思维，鼓励学生将应用构建与基础架构之上。课程内容强调广度和深度，涉及电子、计算机和自动控制多个领域， 可以培养学生深度分析和勇于创新的能力。
课程特色可以归纳为以下几点
具体教学目标可以划分为如下几个层次：
教学环节及基本要求
本课程每周2学时，共16次课。
课程形式为学生以组为单位，围绕一个创新项目开展构思、设计、制作、验证及汇报的工作。在整个过程中穿插一些提高学生项目开发能力和实践技能的课程，以利于学生更好的完成项目。教学环节安排如下表
本课程首先通过讲授开发创新项目的相关知识，以及常见问题的解决方法，使学生在先验知识的基础上进行有针对性地学习，完成项目的方案制定和初步设计，然后通过实践锻炼学生在应用中发现问题和解决问题的能力，并在团队的合作中锻炼学生的交流与沟通能力，最后通过结题答辩锻炼学生总结与表达能力。课程中鼓励学生自己设计应用项目，提交方案，由教师团队对方案进行评估和指导并最终完成设计及应用场景演示。
目的和任务
本课程以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，以项目为载体，以小组（3-5人）为单位，着力推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法，加强学生在5G技术方面的创新能力训练。学生可选择完成4G/5G移动通信的基础实验、创新实验或科研项目，进而建立全程全网的系统思维，掌握搭建移动通信系统，并且构建真实业务应用场景的能力。通过实验项目，让学生在实际应用中对通信基础理论进行自主学习，通过应用场景的设计和实践来掌握4G/5G移动通信关键技术。在实验内容方面，通过空中接口来实现真实的无线传输，并在实验内容中安排了模块设计、算法设计、系统调优等自主完成项目，充分激发了学生的创新热情。具体教学目标可分解为4点，如表1所示。
课程目标各分解点的内容描述与目标特征
了解5G移动通信系统基础知识，了解其基本概念、系统组成、关键技术、发展现状和未来发展趋势。
具有组织跨专业团队，按照特定技术要求搭建5G专用网络的技术能力；并且具备完成系统工程的综合技术、管理和表达能力。
了解和掌握5G基站和终端系统的研发技术，包含设计技术、调试技术、实验技术和一定的应用技术；
根据特定技术需求，具备设计面向应用的专用网络架构的创新能力、研发思路和技术能力
二、课程目标对毕业要求的支撑
三、课程内容、基本要求及学时分配
四、教学环节与教学方法
