职业院校5G智慧校园建设及应用初探

黄文东，冉 超，谭晓玉

（江门中医药职业学院，广东 江门 529000）

5G智慧校园基于数字化校园基础，充分利用物联网、云计算、大数据、泛在感知等信息技术，打造物联网、智能化、信息化的新型校园[1]。以面向师生个性化服务为理念，能全面感知物理环境，识别学习者个体特征和学习情景，提供无缝互通的网络通信，有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境与便利舒适的生活环境的智慧校园[2]。

5G智慧校园是当前数字化校园的发展和演进，是信息化建设的主要趋势[3]。传统智慧校园由于数据网络需要依赖校园的有线网络或是校园无线Wi-Fi覆盖，有限网络存在建设工期长、成本高、灵活性差等问题，现有Wi-Fi可能存在音视频延迟、卡顿等问题。5G智慧校园不仅为现代化教学提供了新的理念和方式，同时也改变了学校的“教”“学”“管”和发展模式，对提升学校核心竞争力和加快高职院校人才培养的多元化、个性化、开放性具有重大意义。

1 基础设施建设

建设一个服务于教学、科研、管理和校园文化的技术先进、扩展性强、覆盖全院的以有线为基础、无线做补充的校园全覆盖的安全高效的网络端。配合电信营运商、银行、互联网公司做好学院网络信息中心功能规划及全校区弱电工程的设计和建设工作，将学院打造成一个有高度信息化水平的智慧校园。

1.1 校园网络建设工程

学院信息化建设，网络是基础，其网络布线应确保整个学院网络的可靠性和安全性，应用现代设备提高容错、冗余数据处理能力，确保信息安全保密。系统通过机房内的能耗管理设备设施实现用电监测、UPS状态监测、智能延迟上电、机房能耗分析等，实现对机房动力设备的实时监控、集中监控，实现智能感知、独立运行。通过对环境监测管理设备设施实现烟雾监测、精密空调监测、新风机监测、温湿度监测、漏水监测、消防系统监测等，为机房打造无忧环境。通过安防系统及门禁管理设备，实现门禁系统开关监测、视频监控联动抓拍、红外人体感应、智能照明系统的整体联动，打造安全智慧机房。

此外，通过与网络安全设备厂商设备的对接，实时调用相关API或端口，系统可实现对实时网络流量的查看、查看异常网络应用情况、获取相关网络分析数据、及时获得网络攻击检测报警，从而实现校园网络安全信息的及时掌握、及时发现、及时处理，建立起由硬件到软件、由宏观到微观、由网络层到应用层的“可管、可控、可用”的全面网络安全环境。学院网络综合布线还要保证实用性和易于扩展性，便于非计算机专业人员使用，并能不断满足学院未来的业务发展需要。

1.2 5G移动终端系统建设

学院的活动是围绕教学进行的，配备教师5G终端系统的目的是提高教学效率，让教师方便、学生受益。给每一位教师配备5G终端系统能够帮助教师从事教学研究工作，收集教学资料、制作教学课件，最终呈现给学生。

1.3 班班通建设

新媒介教学技术这种信息化教学手段的引入，满足了当今信息时代的客观需要。一方面，它有利于教师从繁重的课堂讲述中解脱出来，从而更充分地发挥教师的主观能动性；另一方面，又有利于学生接受更丰富的课堂知识，更牢固地掌握知识，改变“单一接受知识”的学习方法。因此，学院有必要在每个教室和实训室安装部署多媒体设备。

1.4 “一卡通”建设

完善校园“一卡通”工程。“一卡通”包括门禁管理系统、食堂管理系统、图书管理系统、考勤管理系统、签到管理系统等。实现“一卡通”系统与电子校务管理系统的无缝对接。

1.5 远程教育网络建设

远程网络教育不仅满足了信息技术课的开设要求，还应成为网络化课堂教学的实验基地。对教师进行评测可通过5G远程互动的方式进行，通过5G网络远程观看教师授课。建成后，可实现多点远程互动教学，教学场景自动跟踪、识别和切换。主讲教室画面能够自动在教室全景、教师特写、板书特写、学生特写、学生全景、电脑课件之间切换。

1.6 4K数字演播室建设

继续完善高清录播间和统一的教学视频资源平台，建设学校的微视台和多媒体创新工作室。高清录播间和统一的教学视频资源平台具有全自动、智能跟踪、高清的特点。

1.7 视频会议系统和视频点播系统建设

建设能同时支持多个会议通道，保障各会议通道的相对独立和信息安全；能进行远程的Web方式管理，组织会议和会议授权简单、方便，有较强的控制功能；无延迟的音视频传输，图像清晰、流畅，语音清晰、连续，保证音视频的同步性。有会议录制记录功能，具备视频点播功能，有良好扩展性的视频会议系统和视频点播系统，以满足会议室终端、桌面终端、移动终端等需要。满足各部门各类会议、教师培训、专题讲座等需要。确保系统在多种网络带宽环境下稳定运行。支持文档共享、电子白板网页同步等多种文本交互。支持屏幕广播、程序共享等多种协同办公。

1.8 VR/AR教学场景建设

建设能够满足学院师生基本教学的VR/AR教学场景，通过VR提供的沉浸式场景让学院线上教育场景更加丰富生动。学生在VR场景可以做到自主观察老师、黑板、电子屏幕等，同时接收全方面的信息，并伴随讲课的节奏和自己的理解抓住重点，有效解决传统师生的交互体验不佳问题。

1.9 平安校园建设

校园安全监控系统监视区域为学院主要公共场所，包括学院大门区域、主要道路路口、餐厅、场馆、学生公寓各楼层通道、公寓外围区域、各大楼过道等。该系统将对监控区域进行全天候监控录像。对加强学院及周边治安管理，及时发现和处置以学生为主要侵犯对象的突发性治安事件，预防和减少校园（特别是学生宿舍内）盗窃案件的发生，保障学院财产及广大师生员工的人身、财产安全起到积极的作用。也可对院内发生的交通事故提供线索和现场录像记录，从而确保重点时段和重点部位的校园安全。

2 应用系统平台建设

2.1 协同办公系统平台建设

完善的协同办公系统平台，通过统一门户、同一账号实现人事管理系统、教务管理系统、财务管理系统、学生管理系统、图书管理系统、固定资产管理系统、后勤管理系统、科研管理系统、远程教育在线平台、FTP共享管理系统、远程访问系统等建设项目。

2.2 教学资源共享平台建设

完善包括专业教学资源库、精品在线开放课程平台、“24小时自助图书馆”系统、医学虚拟仿真实训中心、远程授课系统平台、校园网站、微信公众号等建设项目。在“5G智慧+”环境下，学院将充分利用互联网新信息技术，将学校的教学、科研、应用、管理和资源进行有效整合，建设任务包括设计一套完整、科学、先进、可行的校企合作共建的新型智慧校园设计及合作方案，然后在此基础上进行基础设施建设、创新平台建设、内容建设和信息化人才团队建设。

3 5G智慧校园应用

3.1 5G+虚拟现实教育

作为5G智慧校园的主战场，VR/AR与教育结合呈现的全新的教学体验，可极大地提升学生学习兴趣及促进其对知识的快速吸收，为师生提供互动化、个性化、沉浸式课堂教学体验。VR/AR教学场景构建项目将实现教育教学的数字化、个性化，推动基础课程与信息技术的深度融合，满足学生自主、便捷、高效、个性化的学习需要[4]。

3.2 5G智慧校园的“最后一公里”

以学生为中心的多种形式的互动教学，能更好地激发学习兴趣，提升教学质量，促进教育目标的实现。将全面探索基于网络的开放、交互、个性化的新型教学方式，实现教学平台与数字图书室、学科资源库的整合，通过高品质的视频会议硬件终端带来强互动教学体验，多地教室同步授课，优质课堂内容实时共享。操作便捷，声画稳定传输，开启教学新模式。课前预约、课件下载、课堂互动与点名，课后管理与作业考评，实现丰富的教学互动功能。有效提高课堂效率及教学质量，使不同地域的学生能够享受同等的优质教育资源，实现师生多渠道即时沟通，培养学生基于网络的终身学习能力。

3.3 5G+人工智能教育

加快基础性课程与信息技术深度融合，全面推进以学生为中心的信息化教学平台建设，为教师提供优质的网络授课环境，为学生提供有效的网络学习环境，为教学状况的评估提供科学依据。作为智慧教育的大脑，基于大数据和人工智能，对课堂、学习、运动和教学等行为进行智能分析和可视管理，从更好地指导和促进智慧教学开展。推进基于网络环境的教科研管理工作。建设教科研协作、管理和分析平台，开发和引进科研资源库、学术资源库、课题资源库，为优秀教师建立专门资源库和信息发布平台。

3.4 5G校园智能管理

作为智慧教育的服务平台，提供面向学校、教师、学生和家长的智慧管理服务，提供交流平台和教学空间。通过项目建设，学院将加快数字化教学资源建设，构建学科齐全、标准统一、种类丰富的校本资源库和共建共享交互的资源管理平台。建设校本资源库和资源库管理平台。校本资源库计划涵盖教育管理库、学科资源库、教研论文库、教学视频库等，加快学科专业资源的数字化改造，实现学校管理档案、教案、试题、课件、精品课程的数字化和网络化。

5G智慧校园建设是教育信息化的重要组成部分，既适应了社会和职业的信息化要求，同时也延伸了职业教育的办学空间。通过基于5G网络的高水平数字校园基础设施公共平台，实现高速、安全的校园网有线无线全面覆盖、信息化终端遍布校园，立足师生员工信息化应用的实际需求，利用信息技术对学校的教学、科研、管理和服务等各项工作进行全面改造，构建资源数字化、应用集成化、传播智能化的信息环境，建设可共享的优质校本资源共享平台，实现教学教研、管理服务的高度数字化、智能化，全面提升师生的信息素养和应用水平，最终建成优质、安全、绿色的信息化智慧校园。