田靜
(山東大學圖書館,山東濟南 250101)
隨著工信部5G 商用牌照的發放和國家5G 網絡建設的逐漸完善,以5G 技術為支撐的應用場景正在加速行業和社會生活的數字化轉型和變革。在高等教育領域,為進一步推動5G 與教育的融合創新應用,2021年7月,教育部等六部門發布《關于推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》[1],工業和信息化部聯合中央網信辦、國家發展和改革委等9 部門印發《5G 應用“揚帆”行動計劃(2021-2023年)》,明確指出要將“5G+智慧教育”作為重點應用領域之一[2]。在國家政策的支持和引導下,5G 技術的應用將會成為高等教育現代化建設與發展的新動力。
高校圖書館開展“雙創”服務工作既是對國家創新驅動發展戰略的積極響應,也是對高?!半p創”人才培養工作的支持與參與。在后疫情時期,為減少疫情對“雙創”服務活動造成的不利影響,高校圖書館有必要研究探索5G 技術與“雙創”教學、實踐等各環節的融合創新,使5G 技術真正賦能于后疫情時期高校圖書館“雙創”服務的開展與質量的提升。本文基于對后疫情時期高校圖書館“雙創”服務所遇困難和挑戰的梳理分析,針對5G 技術在“雙創”服務活動中的場景應用進行探究,以期為“5G+雙創”教育模式的探索創新提供啟發。
后疫情時期,新冠肺炎疫情主要呈現出時起時伏,遷延時間較長的特征[3],對人們的生產生活造成影響。高校圖書館的“雙創”服務活動也因此面臨許多新挑戰。
由于疫情防控需要,全國各地高校和社會其他單位普遍加強了對外來人員的核查管理工作。這使得以往圖書館通過邀請企業家、校友和相關機構的人員入館為學生進行創新創業輔導的面授活動不得不減少或取消。以往圖書館與地方協作開展的“雙創”類實踐活動,如實地參觀、線下觀展、開展交流等合作實踐機會也大大減少。這些線下活動的受阻一方面不利于學生“雙創”實踐能力的提高,另一方面也影響了大學生參與校園“雙創”活動的積極性。
圖書館作為校園公共服務場所,是學校疫情防控的重點單位。在學校疫情防控總體部署下,為減少人員聚集,高校圖書館普遍實行了控制在館人數總量的限流開放措施。同時為最大限度保證學生自主學習的空間需求,原本的創客空間與多功能研討區也開放為學生的自助學習區。盡管這些措施保證了圖書館使用環境的安全,但對學生創新創業過程中基于團隊的討論、面試、利用創客空間完成樣品的實現等環節產生的空間需求、工具需求、交流需求難以做到有效的滿足與保障。
盡管各高校圖書館在疫情發生后已紛紛推出各項文獻服務措施,如紙本圖書的非接觸式借閱服務、電子資源的獲取保障服務等,但前者由于存在需要讀者自主檢索、提交申請、關注到書信息、及時去書柜取書等相對以往較為繁瑣的手續,以及動輒會產生的違規處罰等因素,常會令一部分讀者望而卻步。而后者(電子資源獲取方面)又面臨著資源內容建設不足,且服務效果易受到網絡服務速度慢、穩定性不好、并發數超限、不具備網絡條件或設備條件等因素的影響,也會令部分讀者在電子文獻獲取方面體驗不佳。
疫情發生后,考慮安全需要,許多原本線下的“雙創”教學輔導活動大都改為線上進行。但在4G 時期,由于傳輸帶寬和速度所限,這些線上教學活動在進行過程中常常會由于網絡擁塞和不穩定出現視頻卡頓、音頻斷續和頻繁掉線等現象。這些現象會對線上教師的授課、學生的學習及雙方的課堂互動產生不利影響,在很大程度上影響線上教學的師生體驗。
5G 技術全稱是第5 代蜂窩移動通信技術(5th generation mobile networks),作為新一代移動通信技術,與前四代移動通信技術相比,5G 具有以下突出優勢:
帶寬是指單位時間內在網絡線路上傳送的數據量。帶寬越大,支持在線傳送的數據量就越大。它決定著用戶使用數據下載文件、瀏覽網頁以及上網沖浪過程中可使用空間的大小。相對4G 的20MHz 網絡帶寬,5G 網絡可以為所有用戶提供可達100MHz 的更大帶寬,這令5G 網絡有更好的信息傳輸能力,可以承載更多的大帶寬業務,為海量設備和傳感器的網絡接入提供了有效的技術保證,可以滿足數十億聯網設備的通信需求[4]。
隨著帶寬的增加,5G 移動通信技術的傳輸速度遠遠超過4G 通信技術。其傳輸峰值可以達到10Gbit/s,是4G 蜂窩網絡通信技術傳輸速度的100 倍,可大大提升大型文件和大數據的傳輸與接收速度[5],使文件上傳、文件共享和大文件協同等工作更加順暢,進而推動行政辦公、學校教學、企業運營等工作的虛擬化和數字化轉型。
5G 通訊的網絡延遲時間可由4G 時的30-70ms縮減至低于1ms,基本實現信號的同步傳輸,保障了大數據處理、精密業務的實時性與準確性。同時,低延時優勢與5G 的高速傳輸優勢也為遠程同步教學、云會議、自動駕駛、虛擬現實和增強現實等要求低延時、即時響應的應用場景提供了技術基礎,可大幅提高視頻畫面的流暢度與分辨率[6-7],有效降低由于網絡延遲帶來的暈眩感,大幅提升用戶的使用體驗。
5G 采用的統一認證框架,能夠融合不同制式的多種接入認證方式,增強了用戶隱私保護、完整性保護、網間漫游保護等[8],可以有效提高數據傳輸的安全性、穩定性與可靠性,進一步推進定位技術、智慧物流系統、智慧加工技術、智慧政務服務的發展。
后疫情時期,為更好滿足讀者在線學習、遠程學習中的文獻需求,圖書館需要在信息資源建設方面進一步加強對電子資源的配置。5G 支持下的大帶寬、高容量為實現大數據的云上存儲和獲取提供了便利,也為利用云端搭建數據庫提供了技術支持[9]。高校圖書館的“雙創”服務可以在5G 大帶寬傳輸性能的支持下,聯合所在地區的各類圖書館、校內外的政府機構、企業與研究院所等多部門,通過對“雙創”政策、知識產權、科技信息、行業分析等相關“雙創”知識內容的聚類劃分和大數據采集,共同開發建設“雙創”專題云數據庫,面向學校和地方的“雙創”工作開展知識服務。同時,結合5G 支持下的云計算技術對用戶文獻檢索行為進行深層次數據分析,利用5G 所具有的高速、安全的通訊傳輸特性,為科研工作者和創客們提供全面、便捷、精準、可靠的云端文獻信息傳遞服務,在滿足本校師生創新創業需求的同時,促進校、地雙方創新創業工作的融合和共同提高。
5G 傳輸的大帶寬、高容量、超高速和低延時特性為海量傳感器和應用對象的智能入網以及虛擬現實(Virtual Reality,VR)、增強現實(Augmented Reality,AR)和MR 混合現實(Mixed Reality)等技術的應用開辟了更廣闊的發展空間,也使得更多遠程實驗項目和線上體驗活動得以開展。如美國俄克拉荷馬大學圖書館就利用VR 技術開發了虛擬學術實驗室,可使來自校園不同工作站的VR 參與者共同在虛擬空間中完成遠程實驗[10]。后疫情時期,在館內創客空間不能正常開放的情況下,高校圖書館也可以與學校計算機學院、軟件學院或第三方技術公司一起聯合開發基于VR 的圖書館創客空間的云體驗,并結合AR、MR 設備及其交互式應用程序,使創客們可以實現創客空間中設備使用方法的云學習、設備工具的云操作,輔助創客們在云端完成樣品的3D 建模、樣品模擬、軟件產品的云開發等沉浸式云實踐活動,以此確保后疫情時期校園創客對圖書館創客空間的使用需求。
后疫情時期,線下課程隨時可能會因為突發的疫情而被迫改為線上。線上教學和遠程學術已成為高校未來教學科研的主要方式之一。5G 技術的高傳輸速率和幾乎同步的超低延時特征可以大幅度改善教學活動中的網絡擁塞和卡頓現象,實現在線教學中音視頻的實時同步傳輸,為線上教學的開展提供了良好的技術支持,也為圖書館線上線下的融合式“雙創”教育提供了技術實現路徑。圖書館在5G 環境下可以提供更為豐富的云課程服務,如利用自身的專業資源,開設信息素養教育課程,服務學生科技創新能力的提升;開設媒體素養教育課程,使校園創客們能夠辨別信息真偽,降低創業風險;也可以聯合校內外商業或企業人士在線上對學生進行創業精神、企業家精神的教育,提高學生的創新創業意識;還可以在線上聯合金融和法律機構開展金融風險教育和創業法律信息素養方面的教育,提高學生在創業活動中的風險預判能力,降低校園創業的風險[11]。
為克服疫情對創客團隊交流溝通環節造成的阻隔與不便,圖書館可以利用5G 技術進行云上交流場景的設計與開發。在這一云上交流場景中,學生在實名注冊后,可以圍繞項目方向進行創客團隊的線上自主招募與自由組合、進行跨學科的頭腦風暴以及對選題、實驗和活動流程的討論等。同時平臺還可以利用5G的高速傳輸能力實現超高清視頻及圖片等大數據文件的上傳共享,為創客團隊的遠程知識分享與交流提供支持。
在5G 技術的支持下,圖書館可以對館內創客空間中的學生實踐活動進行現場數據的采集和預處理,利用增強現實(AR)技術和云技術,為科創者提供實踐現場的遠程可視化服務。在這個服務場景中,學生可以隨時利用5G 網絡和AR 設備,針對現場操作中遇到的問題與遠程的教師、專家或團隊成員進行實時討論,結合可視化的現場,商討問題解決方案,為遠程咨詢、指導、示教和操作培訓提供更直接高效的云端解決方案。
基于5G 邊緣計算節點及云網協同技術,結合智能超高清視頻、VR/AR 等技術,5G 網絡可以打造云觀展、跨時空全息互動等具有超強臨場感、互動感的視聽場景,大幅提升移動網絡直播內容的呈現質量[12]。這為后疫情時期圖書館基于創新產品的云展示、創業項目的云路演、“雙創”賽事的云直播等服務場景,為校園創客開展直播服務提供了有利的技術環境。這種云上展播場景的開發建設可使后疫情時期的校園“雙創”活動參與者克服疫情阻隔,通過各種智能設備遠程實現對活動的同步觀看、便捷參與以及現場與遠程的實時互動。
盡管后疫情時期新冠肺炎疫情防控對高校圖書館的“雙創”服務工作造成許多不利影響,但5G 技術的發展與普及為高校圖書館積極面對挑戰、進行“雙創”服務的創新提供了強大的技術支持。高校圖書館應從服務內容、服務模式等方面針對5G 賦能下“雙創”服務的新場景進行研究與探索,以提升后疫情時期圖書館“雙創”服務。