基于全光網基礎架構的智慧云教學錄播系統建設實踐

摘要：該文首先介紹了全光網基礎架構的優勢，包括高速率傳輸、低衰減、低延遲、高可靠性以及易于管理和維護等特點；隨后，詳細闡述了全光網基礎架構在智慧云教學錄播系統中的應用，包括實現一校多區異地同步教學、教學質量常態化監控以及優質資源共建共享等功能。這些功能通過遠程互動智慧教室、在線聽查課平臺以及錄播系統的建設得以實現，提高了教學效果和資源利用率；最后，總結了全光網基礎架構對智慧云錄播系統建設的影響，包括提供高速穩定的網絡傳輸、優化網絡架構、提升錄播質量以及推動智慧云錄播系統的發展等。總體而言，全光網基礎架構為智慧云教學錄播系統提供了強大的網絡支持，推動了教育領域的數字化轉型。

關鍵詞：全光網基礎架構；數字化校園；云錄播系統

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.08.027

中圖分類號：G 43；TN 913" " " " " " " " "文獻標志碼：B" " " " " " 文章編碼：1672-7274（2024）08-00-03

Construction Practice of Intelligent Cloud Teaching Recording and Broadcasting System Based on All-Optical Network Infrastructure

ZHOU Long

（Nanjing Vocational College of Finance and Economics， Nanjing 210000， China）

Abstract： This article highlights the advantages of the all-optical network infrastructure， including high-speed transmission， low attenuation， and reliability， making it suitable for the intelligent cloud teaching recording and broadcasting system. This infrastructure enables synchronous teaching across multiple school districts， constant monitoring of teaching quality， and sharing of quality resources. It achieves these through remote interactive classrooms， online listening platforms， and recording systems， enhancing teaching effectiveness and resource utilization. The all-optical network not only provides stable network transmission but also optimizes the network architecture， improving recording quality and propelling the development of the intelligent cloud recording system. Overall， it strongly supports the digital transformation of education.

Keywords： full-optical network infrastructure; digital campus; cloud recording and broadcasting system

0" "引言

我國教育數字化建設即將進入新階段，深入實施數字化戰略行動，塑造高等教育改革發展新優勢，加快高等教育數字化轉型，打造高等教育教學新形態[1]。同時，伴隨人工智能、大數據、云計算等新興技術的發展，教育數字化轉型存在更多可能性，學校應高度重視教育信息化發展，積極推動基于全光局域網架構的數字化轉型。

1" "全光局域網架構

（1）光接入網：全光網絡的入口，負責將光信號從光纖轉換為電信號，并將其接入到網絡中。光接入網中包括的設備有光放大器、光分波器、光開關等，這些設備共同協作，確保光信號能夠順利進入網絡。

（2）光傳輸網：全光網絡的核心部分，它通過光纖將光信號從一個節點傳輸到另一個節點。光傳輸網同樣包含光纖、光放大器、光分波器、光開關等設備，這些設備共同確保了光信號在網絡中的高效、穩定傳輸。

（3）光接入終端：光接入網和光傳輸網的接口，它的主要任務是將光信號從光纖轉換為電信號，并將其接入到網絡中。光接入終端包含的設備主要有光模塊、光纖連接器等。

（4）光傳輸終端：光傳輸網和用戶設備之間的接口，它負責將光信號轉換為電信號，并將其輸出到用戶設備。光傳輸終端的設備配置與光接入終端類似，也包含光模塊、光纖連接器等。

除了上述主要組成部分，全光網絡還包含核心網、局域網和接入網三層結構，以及星形網、總線網和樹形網等多種基本類型[2]。

2" "全光網基礎架構對數字化校園建設實踐具有顯著的影響和效果

全光網基礎架構的主要優勢在于其高速率傳輸、低衰減、低延遲、高可靠性以及易于管理和維護等特點。光纖的帶寬更寬，使得全光網能夠支持極高的數據傳輸速率；光纖的信號衰減遠低于電纜，可以實現更長距離的傳輸而無需中繼放大；全光網中沒有電信號的轉換和處理過程，減少了傳輸延遲；光纖不受電磁干擾，物理性質穩定，因此具有很高的可靠性和抗干擾能力；最后，全光網簡化了網絡結構，使得網絡管理和維護更為便捷。總的來說，全光網的基礎架構是一個復雜而精細的系統，各部分協同工作，以實現高速、穩定、可靠的數據傳輸，滿足各種應用場景的需求。

首先，全光網基礎架構能夠提供一個可靠、安全、可持續的通信網絡，滿足數字化校園對新教育項目的高性能要求。這種網絡架構不僅具備強大的數據傳輸能力，而且具有高度的穩定性和安全性，能夠確保校園內各項教育和管理工作的順暢進行。

其次，全光網基礎架構在升級和維護方面相較于傳統局域網具有明顯優勢。它升級簡單、使用壽命長，而且耗電低、占用空間小，這為數字化校園建設提供了更大的靈活性和成本效益。學校在面臨多重挑戰，如疫情影響、教育項目升級、成本控制等問題時，全光網基礎架構能夠提供一個高效、經濟的解決方案。

此外，全光網基礎架構對數字化校園建設效果還體現在以下幾個方面：

（1）提升教學質量：通過全光網基礎架構，學校可以構建先進實用的網絡教學平臺，整合豐富的數字化教學資源，創造主動式、協同式、研究式的數字化學習環境[3]。這有助于打破師生間的距離限制，實現無縫合作教學，提升教學質量。

（2）優化管理流程：全光網基礎架構能夠支持教務管理、校務管理、科研管理、教學資源管理、后勤與服務管理和校園安全管理的全面整合[4]。通過數字化手段，學校業務流程將得到有效規范，解決信息化孤島問題，降低勞動強度，提升人員腦力價值。

（3）擴大校園邊界：數字化校園通過全光網基礎架構可以打破地域限制，實現跨地域管理。這有助于創建虛擬學校空間，為師生提供更為廣闊的學習和交流平臺。

綜上所述，全光網基礎架構對數字化校園建設具有重要作用和影響，能夠提升教學質量、優化管理流程、擴大校園邊界等。隨著技術的不斷進步和應用的深入，全光網基礎架構將在數字化校園建設中發揮更加重要的作用。

3" "全光網基礎架構下的智慧云教學錄播系統建設實踐

3.1 數字化賦能一校多區異地同步教學

對于多校區學校而言，因地理位置分隔存在資源共享短板，通過分別在各校區搭建遠程互動智慧教室，實現跨校區間的教室課程教學、學術講座、校園活動等遠程實時直播交互。教師在教室通過遠程互動教學模塊發起教學，其他校區教室加入并參與互動，發起方可對加入成員進行靈活管理，課堂畫面實時直播，支持多方音視頻互動與屏幕共享，提升遠程教學的互動性和參與感。同時，完整的交互式教學全程錄像，和對應課程或發起教師關聯保存，并與線上智慧教育云平臺進行數據互聯互通，方便教師及學校領導后期查閱。遠程互動智慧教室以其開放的特點，突破傳統教學空間的限制，展開跨校區間多個教室的遠程實時直播交互教學，節省教師往返校區授課的時間成本與人力成本，為全校公開課、學生輔修等多種學習場景創造便利條件，彌補教室間物理分隔劣勢，突破空間限制，輕松實現異地同步教學。

3.2 數字化賦能教學質量常態化監控

教學評價是教學質量提升的關鍵手段，其中課堂評價是教學評價的重要內容，傳統推門進課堂的巡課方式不僅費時費力效率不高，還一定程度上干擾正常教學。學校將信息手段與教學評價有機融合，通過搭建在線聽查課平臺，管理人員不進入教室的情況下，即可全面觀察教室上課情況和教學動態。平臺提供實時課堂和位置巡課不同巡課方式，以滿足不同巡課需求，學校督導一目了然所有進行中課程，隨機抽查；同屏查看教師畫面、學生畫面及課件畫面，全方位綜合了解授課情況。在線聽查課平臺幫助管理人員高效巡課，實現對課堂教學的常態化監測和督促指導，減輕管理工作負擔，節約管理成本，保障教學質量。

3.3 數字化賦能優質資源共建共享

信息時代，數字化教育資源必不可少。學校在108間教室覆蓋錄播系統，其中，A校區80間教室，B校區28間教室，全過程記錄課堂教學情況，生成課堂實錄并本地化存儲，便于教師的教學反思和學生的課后鞏固復習。依據課程進行分門別類歸檔和存儲，實現教學視頻資源的數字化積累。對于質量較高的教學視頻，教師自薦或管理人員推薦在平臺呈現，共享給全體師生，提高資源的利用率與轉化率，沉淀學校優質教學視頻資源，建設具有本校特色的校本資源庫。

4" "全光網基礎架構下智慧云錄播系統建設的優勢分析

（1）提供高速穩定的網絡傳輸：全光網基礎架構采用光纖作為傳輸介質，具有帶寬大、傳輸速度快、穩定性高的特點。能夠確保智慧云錄播系統在進行高清視頻錄制、實時傳輸和在線播放時，不會因網絡帶寬不足或傳輸延遲而影響用戶體驗。

（2）優化網絡架構：全光網基礎架構采用扁平化、簡潔的網絡結構，使得整個錄播系統的網絡布局更加合理、高效。這不僅可以減少網絡設備的數量，降低系統復雜度，還可以提高網絡的可維護性和可擴展性。

（3）提升錄播質量：全光網基礎架構的高帶寬和低延遲特性，使得智慧云錄播系統能夠錄制和播放更加清晰、流暢的視頻內容。這不僅可以提高用戶的觀看體驗，還可以為教育、會議等場景提供更加生動、真實的記錄。

（4）推動智慧云錄播系統的發展：隨著全光網基礎架構的普及和應用，智慧云錄播系統也將得到進一步的發展和完善。未來，人們可以期待更加智能化、高效化的錄播系統出現，為各行各業提供更加便捷、高效的錄播服務。

（5）提高教學效果：在教育領域，智慧云錄播系統結合全光網基礎架構，可以實現高清、無延遲的遠程教學直播和錄播。這不僅可以提高學生的學習興趣和參與度，還可以幫助教師更好地評估學生的學習效果，從而調整教學策略。

（6）增強會議體驗：在會議場景中，智慧云錄播系統通過全光網基礎架構可以實時傳輸會議內容，使得遠程參會者能夠身臨其境地參與會議。同時，高清的視頻錄制還可以為會議后的回顧和總結提供有力的支持。

5" "結束語

數字化轉型是教育轉型的重要載體和方向，教育數字化轉型以技術與教育的深度融合，實現教育治理、教育實踐的全方位賦能和變革。學校抓住教育數字化發展契機，不斷推進以全光網基礎架構的信息技術與教育教學的深度融合，持續推動學校教育信息化建設。學校也將繼續緊緊圍繞辦學目標，深化產教融合與校企合作，致力于為現代服務業提供高素質高技能型人才。

參考文獻

[1] 教育部高等教育司2023年工作要點[Z]．

[2] 吉比特無源光網絡（GPON）總體要求[S]．ITU-TG.984.1．

[3] 李鍇淞．多終端場景下智慧教室全光校園網設計方案[J]．網絡安全技術與應用，2021（12）：88-89．

[4] 王帥，張雨強．國際高等教育數字化轉型的主題脈絡、知識演進與研究前沿[J]．黑龍江高教研究．2023，41（11）：72-79．

基金項目：江蘇聯合職業技術學院立項課題（B/2022/11/156）高職多校區全光網絡建設的實踐研究。

作者簡介：周" 龍（1989—），男，漢族，江蘇鎮江人，講師，碩士研究生，研究方向為計算機網絡。