職業院校5G智慧校園建設及應用初探

黃文東，冉 超，譚曉玉

（江門中醫藥職業學院，廣東 江門 529000）

5G智慧校園基于數字化校園基礎，充分利用物聯網、云計算、大數據、泛在感知等信息技術，打造物聯網、智能化、信息化的新型校園[1]。以面向師生個性化服務為理念，能全面感知物理環境，識別學習者個體特征和學習情景，提供無縫互通的網絡通信，有效支持教學過程分析、評價和智能決策的開放教育教學環境與便利舒適的生活環境的智慧校園[2]。

5G智慧校園是當前數字化校園的發展和演進，是信息化建設的主要趨勢[3]。傳統智慧校園由于數據網絡需要依賴校園的有線網絡或是校園無線Wi-Fi覆蓋，有限網絡存在建設工期長、成本高、靈活性差等問題，現有Wi-Fi可能存在音視頻延遲、卡頓等問題。5G智慧校園不僅為現代化教學提供了新的理念和方式，同時也改變了學校的“教”“學”“管”和發展模式，對提升學校核心競爭力和加快高職院校人才培養的多元化、個性化、開放性具有重大意義。

1 基礎設施建設

建設一個服務于教學、科研、管理和校園文化的技術先進、擴展性強、覆蓋全院的以有線為基礎、無線做補充的校園全覆蓋的安全高效的網絡端。配合電信營運商、銀行、互聯網公司做好學院網絡信息中心功能規劃及全校區弱電工程的設計和建設工作，將學院打造成一個有高度信息化水平的智慧校園。

1.1 校園網絡建設工程

學院信息化建設，網絡是基礎，其網絡布線應確保整個學院網絡的可靠性和安全性，應用現代設備提高容錯、冗余數據處理能力，確保信息安全保密。系統通過機房內的能耗管理設備設施實現用電監測、UPS狀態監測、智能延遲上電、機房能耗分析等，實現對機房動力設備的實時監控、集中監控，實現智能感知、獨立運行。通過對環境監測管理設備設施實現煙霧監測、精密空調監測、新風機監測、溫濕度監測、漏水監測、消防系統監測等，為機房打造無憂環境。通過安防系統及門禁管理設備，實現門禁系統開關監測、視頻監控聯動抓拍、紅外人體感應、智能照明系統的整體聯動，打造安全智慧機房。

此外，通過與網絡安全設備廠商設備的對接，實時調用相關API或端口，系統可實現對實時網絡流量的查看、查看異常網絡應用情況、獲取相關網絡分析數據、及時獲得網絡攻擊檢測報警，從而實現校園網絡安全信息的及時掌握、及時發現、及時處理，建立起由硬件到軟件、由宏觀到微觀、由網絡層到應用層的“可管、可控、可用”的全面網絡安全環境。學院網絡綜合布線還要保證實用性和易于擴展性，便于非計算機專業人員使用，并能不斷滿足學院未來的業務發展需要。

1.2 5G移動終端系統建設

學院的活動是圍繞教學進行的，配備教師5G終端系統的目的是提高教學效率，讓教師方便、學生受益。給每一位教師配備5G終端系統能夠幫助教師從事教學研究工作，收集教學資料、制作教學課件，最終呈現給學生。

1.3 班班通建設

新媒介教學技術這種信息化教學手段的引入，滿足了當今信息時代的客觀需要。一方面，它有利于教師從繁重的課堂講述中解脫出來，從而更充分地發揮教師的主觀能動性；另一方面，又有利于學生接受更豐富的課堂知識，更牢固地掌握知識，改變“單一接受知識”的學習方法。因此，學院有必要在每個教室和實訓室安裝部署多媒體設備。

1.4 “一卡通”建設

完善校園“一卡通”工程。“一卡通”包括門禁管理系統、食堂管理系統、圖書管理系統、考勤管理系統、簽到管理系統等。實現“一卡通”系統與電子校務管理系統的無縫對接。

1.5 遠程教育網絡建設

遠程網絡教育不僅滿足了信息技術課的開設要求，還應成為網絡化課堂教學的實驗基地。對教師進行評測可通過5G遠程互動的方式進行，通過5G網絡遠程觀看教師授課。建成后，可實現多點遠程互動教學，教學場景自動跟蹤、識別和切換。主講教室畫面能夠自動在教室全景、教師特寫、板書特寫、學生特寫、學生全景、電腦課件之間切換。

1.6 4K數字演播室建設

繼續完善高清錄播間和統一的教學視頻資源平臺，建設學校的微視臺和多媒體創新工作室。高清錄播間和統一的教學視頻資源平臺具有全自動、智能跟蹤、高清的特點。

1.7 視頻會議系統和視頻點播系統建設

建設能同時支持多個會議通道，保障各會議通道的相對獨立和信息安全；能進行遠程的Web方式管理，組織會議和會議授權簡單、方便，有較強的控制功能；無延遲的音視頻傳輸，圖像清晰、流暢，語音清晰、連續，保證音視頻的同步性。有會議錄制記錄功能，具備視頻點播功能，有良好擴展性的視頻會議系統和視頻點播系統，以滿足會議室終端、桌面終端、移動終端等需要。滿足各部門各類會議、教師培訓、專題講座等需要。確保系統在多種網絡帶寬環境下穩定運行。支持文檔共享、電子白板網頁同步等多種文本交互。支持屏幕廣播、程序共享等多種協同辦公。

1.8 VR/AR教學場景建設

建設能夠滿足學院師生基本教學的VR/AR教學場景，通過VR提供的沉浸式場景讓學院線上教育場景更加豐富生動。學生在VR場景可以做到自主觀察老師、黑板、電子屏幕等，同時接收全方面的信息，并伴隨講課的節奏和自己的理解抓住重點，有效解決傳統師生的交互體驗不佳問題。

1.9 平安校園建設

校園安全監控系統監視區域為學院主要公共場所，包括學院大門區域、主要道路路口、餐廳、場館、學生公寓各樓層通道、公寓外圍區域、各大樓過道等。該系統將對監控區域進行全天候監控錄像。對加強學院及周邊治安管理，及時發現和處置以學生為主要侵犯對象的突發性治安事件，預防和減少校園（特別是學生宿舍內）盜竊案件的發生，保障學院財產及廣大師生員工的人身、財產安全起到積極的作用。也可對院內發生的交通事故提供線索和現場錄像記錄，從而確保重點時段和重點部位的校園安全。

2 應用系統平臺建設

2.1 協同辦公系統平臺建設

完善的協同辦公系統平臺，通過統一門戶、同一賬號實現人事管理系統、教務管理系統、財務管理系統、學生管理系統、圖書管理系統、固定資產管理系統、后勤管理系統、科研管理系統、遠程教育在線平臺、FTP共享管理系統、遠程訪問系統等建設項目。

2.2 教學資源共享平臺建設

完善包括專業教學資源庫、精品在線開放課程平臺、“24小時自助圖書館”系統、醫學虛擬仿真實訓中心、遠程授課系統平臺、校園網站、微信公眾號等建設項目。在“5G智慧+”環境下，學院將充分利用互聯網新信息技術，將學校的教學、科研、應用、管理和資源進行有效整合，建設任務包括設計一套完整、科學、先進、可行的校企合作共建的新型智慧校園設計及合作方案，然后在此基礎上進行基礎設施建設、創新平臺建設、內容建設和信息化人才團隊建設。

3 5G智慧校園應用

3.1 5G+虛擬現實教育

作為5G智慧校園的主戰場，VR/AR與教育結合呈現的全新的教學體驗，可極大地提升學生學習興趣及促進其對知識的快速吸收，為師生提供互動化、個性化、沉浸式課堂教學體驗。VR/AR教學場景構建項目將實現教育教學的數字化、個性化，推動基礎課程與信息技術的深度融合，滿足學生自主、便捷、高效、個性化的學習需要[4]。

3.2 5G智慧校園的“最后一公里”

以學生為中心的多種形式的互動教學，能更好地激發學習興趣，提升教學質量，促進教育目標的實現。將全面探索基于網絡的開放、交互、個性化的新型教學方式，實現教學平臺與數字圖書室、學科資源庫的整合，通過高品質的視頻會議硬件終端帶來強互動教學體驗，多地教室同步授課，優質課堂內容實時共享。操作便捷，聲畫穩定傳輸，開啟教學新模式。課前預約、課件下載、課堂互動與點名，課后管理與作業考評，實現豐富的教學互動功能。有效提高課堂效率及教學質量，使不同地域的學生能夠享受同等的優質教育資源，實現師生多渠道即時溝通，培養學生基于網絡的終身學習能力。

3.3 5G+人工智能教育

加快基礎性課程與信息技術深度融合，全面推進以學生為中心的信息化教學平臺建設，為教師提供優質的網絡授課環境，為學生提供有效的網絡學習環境，為教學狀況的評估提供科學依據。作為智慧教育的大腦，基于大數據和人工智能，對課堂、學習、運動和教學等行為進行智能分析和可視管理，從更好地指導和促進智慧教學開展。推進基于網絡環境的教科研管理工作。建設教科研協作、管理和分析平臺，開發和引進科研資源庫、學術資源庫、課題資源庫，為優秀教師建立專門資源庫和信息發布平臺。

3.4 5G校園智能管理

作為智慧教育的服務平臺，提供面向學校、教師、學生和家長的智慧管理服務，提供交流平臺和教學空間。通過項目建設，學院將加快數字化教學資源建設，構建學科齊全、標準統一、種類豐富的校本資源庫和共建共享交互的資源管理平臺。建設校本資源庫和資源庫管理平臺。校本資源庫計劃涵蓋教育管理庫、學科資源庫、教研論文庫、教學視頻庫等，加快學科專業資源的數字化改造，實現學校管理檔案、教案、試題、課件、精品課程的數字化和網絡化。

5G智慧校園建設是教育信息化的重要組成部分，既適應了社會和職業的信息化要求，同時也延伸了職業教育的辦學空間。通過基于5G網絡的高水平數字校園基礎設施公共平臺，實現高速、安全的校園網有線無線全面覆蓋、信息化終端遍布校園，立足師生員工信息化應用的實際需求，利用信息技術對學校的教學、科研、管理和服務等各項工作進行全面改造，構建資源數字化、應用集成化、傳播智能化的信息環境，建設可共享的優質校本資源共享平臺，實現教學教研、管理服務的高度數字化、智能化，全面提升師生的信息素養和應用水平，最終建成優質、安全、綠色的信息化智慧校園。