5G助力下高職院校智慧校園建設(shè)與應(yīng)用研究

張靜，馬世波，范葶莉

5G助力下高職院校智慧校園建設(shè)與應(yīng)用研究

張靜，馬世波，范葶莉

（滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 滄州 061001）

隨著教育信息化的不斷深入，各種新興信息技術(shù)與高職教育深度融合，高職教育已逐步走向“智慧教育”的新階段，而智慧校園正是其發(fā)展方向。隨著我國(guó)5G技術(shù)正式進(jìn)入應(yīng)用，該技術(shù)也將在智慧校園建設(shè)方面為高職院校助力。

信息化教育是教育現(xiàn)代化的核心動(dòng)力，而智慧校園的建設(shè)則是教育信息化的高級(jí)階段。不久的將來(lái)，智慧校園建設(shè)將會(huì)在教育教學(xué)、校園環(huán)境、校園安保等諸多方面表現(xiàn)出智慧化、信息化。實(shí)現(xiàn)智慧校園的建設(shè)，將依托于5G時(shí)代以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)等為代表的技術(shù)的成熟和應(yīng)用。5G技術(shù)本身所能提供的高帶寬、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也將為智慧校園的建設(shè)提供極為強(qiáng)大的助力。

1 5G技術(shù)簡(jiǎn)述

5G技術(shù)即第五代移動(dòng)通信技術(shù)，是最新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，是4G、3G和2G系統(tǒng)后的延伸。5G網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)勢(shì)在于，數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)高于以前的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，其速度是4G的20倍，最高可達(dá)10 Gbit/s。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是超低的網(wǎng)絡(luò)延遲，低于1 ms，相對(duì)于4G網(wǎng)絡(luò)，5G將時(shí)延縮短至4G的十分之一。

2 智慧校園概述

智慧校園是通過(guò)利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、虛擬仿真、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)分析等新技術(shù)來(lái)改變教師、教輔人員、管理者、學(xué)生和校園資源相互交互的方式，將學(xué)校的教學(xué)、管理與校園資源和應(yīng)用系統(tǒng)相整合，以提高應(yīng)用交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度，從而實(shí)現(xiàn)智慧化服務(wù)和管理的一種校園模式。

3 5G技術(shù)背景下的智慧校園

5G時(shí)代的來(lái)臨，一方面要滿(mǎn)足青年人對(duì)高速率、遠(yuǎn)距離的追求，另一方面更要在物聯(lián)網(wǎng)里增加個(gè)體服務(wù)?；谖锫?lián)網(wǎng)和智能感知終端，提供統(tǒng)一入口及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，覆蓋包括智慧教學(xué)、智慧管理、智慧環(huán)境、智慧安保等多種智慧化業(yè)務(wù)，為學(xué)校管理者、教師、教輔人員、學(xué)生等人員提供智慧化服務(wù)。智慧校園技術(shù)路線如表1。

表1 智慧校園技術(shù)路線

3.1 5G技術(shù)在智慧教學(xué)中的應(yīng)用

3.1.1 教學(xué)平臺(tái) 借助互聯(lián)網(wǎng)和人工智能算法，創(chuàng)建全新教育教學(xué)方式，構(gòu)建大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)平臺(tái)，為教師、學(xué)生和非在校學(xué)習(xí)者均提供了更加便捷、高效的學(xué)習(xí)途徑。為實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的班級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化教學(xué)、差異化教學(xué)及個(gè)性化自適應(yīng)學(xué)習(xí)、群智學(xué)習(xí)活動(dòng)提供內(nèi)容支撐。

3.1.2 網(wǎng)絡(luò)閱卷 網(wǎng)絡(luò)閱卷解決方案，是基于教學(xué)大數(shù)據(jù)評(píng)估體系建立的一套為校內(nèi)、校際考試提供精準(zhǔn)試卷掃描、高效考試閱卷的在線網(wǎng)閱系統(tǒng)，提供學(xué)生學(xué)情分析、學(xué)科學(xué)情分析、命題質(zhì)量分析等多種不同緯度的分析報(bào)告，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，為學(xué)校、教師教學(xué)決策提供準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)支撐。

3.1.3 課程資源中心 課程資源中心主要是通過(guò)隨堂錄播系統(tǒng)、精品課錄播系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)對(duì)課程資源的管理、共享，改變學(xué)校在建立校本資源中缺少環(huán)境、手段、系統(tǒng)的局面，為教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)方案、教學(xué)資源的快速積累提供保障。

3.1.4 智慧實(shí)訓(xùn)室 以高職畜牧獸醫(yī)專(zhuān)業(yè)為例，由于許多實(shí)訓(xùn)內(nèi)容涉及到動(dòng)物解剖，相較于用于傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)課堂，引入VR實(shí)操演練可以為學(xué)生帶來(lái)“親臨其境”的體驗(yàn)，學(xué)生可在VR虛擬實(shí)驗(yàn)室中，進(jìn)行動(dòng)物解剖和各種手術(shù)練習(xí)。如《家畜解剖生理》這門(mén)課，通過(guò)VR虛擬仿真操作系統(tǒng)，不管是教師的示范操作，或是攻關(guān)游戲的設(shè)置，都有效避免了傳統(tǒng)教師只能描述著說(shuō)，學(xué)生只能猜測(cè)著做的弊端，消除了師生之間的溝通障礙，提高了教學(xué)效率。

3.2 5G技術(shù)在智慧管理方面的應(yīng)用

3.2.1 教務(wù)管理系統(tǒng) 教務(wù)管理系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)開(kāi)課管理、學(xué)籍管理、教學(xué)計(jì)劃制定、課程編排管理、考務(wù)管理和成績(jī)管理等教務(wù)綜合應(yīng)用信息化管理，為學(xué)生、教師、教輔人員、管理人員提供簡(jiǎn)單快捷的網(wǎng)絡(luò)化信息服務(wù)。

3.2.2 行政管理系統(tǒng) 該系統(tǒng)是面向?qū)W校、教職人員的一體化綜合應(yīng)用系統(tǒng)，涵蓋了人財(cái)物多個(gè)方面，包括信息流轉(zhuǎn)、文件收集、資產(chǎn)管理與文件管理。借助于互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，智慧校園辦公將人從傳統(tǒng)的紙質(zhì)工作中解放出來(lái)，同時(shí)也讓校園工作的各個(gè)環(huán)節(jié)得以透明展示，實(shí)現(xiàn)了校園辦公的大升級(jí)。借助管理系統(tǒng)，降低了行政辦公成本和人力成本；降低了工作強(qiáng)度和復(fù)雜度，規(guī)范了工作流程；強(qiáng)化了部門(mén)之間、單位之間協(xié)作辦公能力，提高了工作效率和質(zhì)量。

3.2.3 學(xué)生管理 隨著高職院校的大規(guī)模擴(kuò)招，眾多的高職院校也將迎來(lái)校園學(xué)生人數(shù)的歷史高峰。而5G時(shí)代的到來(lái)，給高職院校的信息化工作帶來(lái)了很大的機(jī)遇，同時(shí)也給管理者們帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。高職院校的學(xué)生管理信息化工作既是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)，同時(shí)，又是一項(xiàng)基礎(chǔ)性、繁瑣性，需予以高度重視的工作。在信息化建設(shè)的大背景下，搭建好學(xué)生信息管理平臺(tái)，可以給高職院校的學(xué)生管理工作帶來(lái)很大的便利，提高管理效率，為學(xué)校的發(fā)展助力。

3.3 5G技術(shù)在智慧公共資源方面的應(yīng)用

在校園公共資源管理方面，如圖書(shū)館的圖書(shū)、體育館的公共設(shè)備的使用流向與追蹤問(wèn)題，都可利用5G與射頻識(shí)別技術(shù)，便可以實(shí)現(xiàn)智能追蹤，這將使公共管理變得更加便捷與智能。

3.3.1 智慧圖書(shū)館 智慧圖書(shū)管理系統(tǒng)對(duì)圖書(shū)館圖書(shū)和文獻(xiàn)的排架提出了全新的概念，采取文獻(xiàn)、書(shū)庫(kù)、書(shū)架的一體化RFID標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)快速借還、快速查找等功能。從而構(gòu)架起計(jì)算機(jī)信息和館藏文獻(xiàn)、工作人員服務(wù)之間的更為方便、高效、便捷的橋梁。

3.3.2 智慧體育場(chǎng)館 隨著教育的發(fā)展，學(xué)生素質(zhì)教育更加受到重視，學(xué)校體育館的建設(shè)已經(jīng)不僅是為了滿(mǎn)足體育教學(xué)訓(xùn)練比賽，更是一塊實(shí)施素質(zhì)教育的有效陣地。體育館除了要滿(mǎn)足體育教學(xué)、訓(xùn)練、比賽外，還要能為學(xué)校各類(lèi)型的報(bào)告會(huì)、文藝匯演、音樂(lè)會(huì)、畫(huà)展、攝影展等提供使用場(chǎng)地。通過(guò)將各種功能使用要求進(jìn)行綜合考慮、優(yōu)化組合，確保不同使用功能在同一空間內(nèi)的實(shí)用性，保證了智慧體育場(chǎng)館的使用效果。

3.3.3 智慧餐廳 智慧餐廳食品安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要由總監(jiān)控中心、下級(jí)區(qū)域中心和前端系統(tǒng)三部分構(gòu)成，配合傳輸網(wǎng)絡(luò)組成一個(gè)完整的多級(jí)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)制定豐富的聯(lián)動(dòng)策略，能夠自動(dòng)調(diào)用關(guān)聯(lián)的視頻和通訊資源，對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行核實(shí)記錄。并且采用高清晰度的攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控可視化，同時(shí)采用前端設(shè)備存儲(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)可查化。

3.4 5G技術(shù)在智慧安保方面的應(yīng)用

以5G技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的智能感知終端系統(tǒng)，結(jié)合智能無(wú)人機(jī)的使用，可以實(shí)現(xiàn)24 h無(wú)死角對(duì)學(xué)校設(shè)施、建筑物、道路、車(chē)輛等進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)大量數(shù)據(jù)對(duì)校園狀況進(jìn)行智能分析。通過(guò)5G低延遲的特性將無(wú)人機(jī)的計(jì)算能力置于云端，并利用5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)視頻傳輸，極大地提高校園安保人員的工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

高職院校是高等教育中的重要組成部分，高職院校智慧校園的建設(shè)將是大勢(shì)所趨。5G時(shí)代的來(lái)臨，給高職院校的信息化建設(shè)帶來(lái)了很大的機(jī)遇，5G技術(shù)也將為各種新技術(shù)落地與運(yùn)用助力。高職院校應(yīng)當(dāng)抓住5G技術(shù)的機(jī)會(huì)，利用5G技術(shù)加強(qiáng)與深化智慧校園的建設(shè)，從而促進(jìn)高職院校的教育、教學(xué)與管理的不斷升級(jí)和發(fā)展。

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課題：2020年度滄州市社會(huì)科學(xué)發(fā)展研究課題：5G助力下高職院校智慧校園建設(shè)與應(yīng)用研究，項(xiàng)目編號(hào)：2020242

（2020–09–16）

G642.42

B

1007-1733（2020）12-0050-03