5G通信技术支持智慧校园建设路径探析

严 俨

(合肥经济学院 商学院,安徽 合肥 230011)

作为新一代宽带移动通信技术,5G通信技术面向增强移动宽带、超高可靠低时延通信和海量机器类通信3类应用场景。从教育层面看,5G通信技术能从移动学习体验、交互沟通方式、沉浸互动环境及学情精准画像等角度,创新教育模式、强化教育实效。为加快推进《5G应用“扬帆”行动计划(2021—2023年)》的实施,促进5G通信技术与教育事业的融合发展,工业和信息化部、教育部联合开展了“5G+智慧教育”应用试点项目申报工作。该项工作依托5G网络超高速、低时延、大连接、高可靠等特性,综合应用人工智能、大数据、云计算、物联网、虚拟仿真等信息技术,围绕“教、考、评、校、管”等教育领域重点环节,鼓励各地、各校、各单位开展各类“5G+智慧教育”应用创新,探索典型应用场景,推动相关技术、产品、方案等加快成熟[1]。智慧校园作为“5G+智慧教育”应用试点计划的重要内容之一,是5G通信技术应用于高校教育的重要形式。智慧校园基于多元化新型信息技术的创新发展,通过数据治理和规划,构建综合信息资源和数据服务平台,强调创新、开放、共享等发展理念,支撑智慧学习、智慧教学、智慧科研、智慧管理等一体化教育模式的开展,是教育信息化发展的必然趋势和高级目标[2]。在5G通信技术支持下建设的智慧校园,能转变传统教育模式,创新高校治理机制,同时优化教育服务,在教育信息资源的充分整合中促进教育信息对称,全方位提高高校办学质量,助推高校立德树人根本任务的高水平实践[3]。5G通信技术的特征也对其应用提出了较高要求。在基于5G通信技术建设智慧校园的过程当中,高校也迎来了宏观规划、信息素养、网络安全等层面的挑战,新时代背景下,紧抓5G通信技术发展机遇,探索“5G+智慧校园”建设途径,已成为高校面临的重要任务。

1 5G通信技术支持下智慧校园的应用场景

1.1 5G赋能情景体验式教学,构建智慧教学新场景

教学是学校教育的核心。应用5G通信技术建设智慧校园,可发挥5G在智慧教学层面的积极作用,以远程互动教学、VR/AR情景体验式教学等形式打造智慧教学新场景。其一,借助5G通信技术的增强移动宽带应用场景,可在稳定传输高清视频的情况下开展远程互动教学。教师可利用智能化终端设备,将教学信息资源安全、可靠、稳定地传输到云端,突破时空局限,在多地、多校教室进行同步授课,还能借助平台支撑构建远程互动新型教学模式。其二,教师还可在5G通信技术信息资源高速率传输的基础上,融合人工智能、元宇宙等信息技术,创设虚拟的教学情景,为学生提供沉浸式的学习体验,同时,以VR/AR等移动化可穿戴设备提升学生参与教学的积极性,深化师生互动,以情景体验式教学营造浓厚的智慧化教学氛围,形成智慧教学新场景[4]。

1.2 5G赋能过程化教学评价,构建智慧测评新场景

在智慧校园建设中,AI应用是未来进步的方向。5G通信技术能在单位时间和网络单元中采集更全面的教学数据,并快捷传输,从而实现AI在教育中的灵活应用。在教学评价环节,应用5G通信技术能实现师生表现数据化、作业分析自动化、学生学习水平评判精准化,从而运用AI智慧测评逐步完善智慧校园中的智慧教学环节。为此,高校可在教室中设置AI摄像头,用于采集信息并实现数据转变。同时,高校可利用5G通信技术将师生在课堂中的表现、教学内容、教学形式等信息实时传输至云端,在智慧校园管理系统、移动终端中进行结果统计和评价分析,最终形成教学过程的实时互动及教学评价的多元创新[5]。基于此,高校可实现对课堂教学过程的全面把控,还能以智慧化教学测评完善智慧教学环节,全面反馈教学结果,以评促教、以评促改,助推智慧校园的建设与完善,以及5G通信技术的高质量应用。

1.3 5G赋能智慧化校园管理,构建智慧管理新场景

应用5G通信技术建设智慧校园,最终目的是为全校师生提供全面、智慧的教学、科研、管理服务,更好地满足师生在校学习生活的需求。运用5G通信技术,能在基础设施逐步完善的基础上,健全智慧化校园管理体系,通过优化OA系统、人事管理系统、财务管理系统、学生服务系统等,为师生提供智慧化管理及服务,简化办事流程,便利师生学习生活,提升教育管理效率,最终形成智慧管理、智慧服务新场景。如六盘水师范学院与钟山区合作建设新型数字图书馆,其面部识别借阅系统可智能记录学生阅读、座位预约的情况,提高了图书馆管理效率,自动咖啡机、自动借阅设备、自动检索系统等也可持续优化图书馆服务,以智慧图书馆带动智慧校园,以智慧管理新场景完善智慧校园。

2 5G通信技术支持智慧校园建设面临的困境

2.1 5G应用宏观规划缺失,建设智慧校园缺乏有效引领

高校应用5G通信技术建设智慧校园,需要科学合理的宏观规划,以实现智慧校园管理机制的健全、5G网络的高效运行及数据信息的标准化收集与使用。从现阶段来看,部分高校应用5G 通信技术的宏观规划并不完善,无法全面引领智慧校园建设。首先,5G通信技术的应用缺乏必要的管理机制,导致智慧校园缺乏科学目标引领。其次,5G通信技术的应用依赖网络的高效运行,目前部分高校5G网络的集成整合程度较低,无法保证智慧校园建设的顺利推进。最后,高校在数据信息的收集、管理及使用过程中,仍缺乏相应的标准,无法打通信息整合渠道,严重影响了智慧校园的建设进程,也无法发挥5G通信技术的重要作用。

2.2 师生信息技术素养存在短板,建设智慧校园参与度不足

高校应用5G通信技术建设智慧校园,离不开师生的参与。目前高校多数非信息技术相关专业师生的信息技术素养存在短板,他们缺乏对5G通信技术的系统化认知,普遍不具备应用5G通信技术的实践技能,导致其在智慧校园建设过程中的参与度不足,进而影响智慧校园的顺利发展。而此现象出现的原因,一方面是5G通信技术的应用要求较高,存在技术门槛,对非专业人员而言是一项挑战。另一方面,高校针对师生信息技术素养的培训制度也尚未健全,导致非信息技术相关专业的师生缺乏系统化了解5G通信技术、掌握应用5G通信技术能力的途径,无法实现师生自身信息技术素养的提升,从而限制其在智慧校园建设中的深度参与,阻碍智慧校园的全面化推进。

2.3 校企合作尚未深入,建设智慧校园支持力度不够

应用5G通信技术建设智慧校园,对高校的资金、技术、人力等都提出了较高要求。现阶段,多数高校已经意识到建设智慧校园的积极作用,也尝试应用5G通信技术开展多元化实践,但智慧校园建设仍处于初级阶段,相关设施的建设与使用仍受到一定的限制,无法真正发挥5G通信技术的功效。究其原因,一方面,目前高校普遍缺乏建设智慧校园所需的资金、技术、人力等条件,无法高质量地开展智慧校园建设活动,更无法推动其顺利运行。另一方面,高校无法从校外场域获取必要的资金、技术支持,导致其既无法在共建共享中拓展智慧校园实践场域,也无法提升应用5G通信技术的综合水平,从而阻碍智慧校园的高水平建设。此外,信息技术相关企业也未能深化与高校的合作,致使高校缺乏必要的基础设施及技术指导,难以实现智慧校园的顺利建设。

2.4 5G应用存在安全隐患,建设智慧校园保障性需求较大

5G通信技术下,智慧校园的多种功能可进一步延伸,校园范围内更多的教学场景和管理设备也可实现深度关联,但5G通信技术的便捷性、快速性、海量性等特征,也会给智慧校园建设及运行带来一定的安全挑战,加大智慧校园建设与管理的难度。首先,应用5G通信技术建设智慧校园,对校园范围内网络的稳定性、发展速度及容错能力等都提出了较高要求,而部分高校尚未完善校园网络建设及安全监管,导致5G通信技术应用过程中容易出现安全问题,无法支撑智慧校园的顺利推进。其次,应用5G通信技术建设智慧校园,高校不可避免地要与外部网络产生关联,也较易受到外部攻击,从而造成软件硬件资源的破坏,数据信息的泄露[6]。基于此,应用5G通信技术建设智慧校园的保障性需求较大,高校如无法有针对性地开展网络监管、安全防范,便会影响智慧校园的安全运行,也不利于高校教育教学现代化转型目标的实现。

3 5G通信技术支持智慧校园建设的路径

3.1 优化技术应用宏观规划,引领智慧校园高效推进

高校应优化宏观规划,健全技术应用管理机制,结合5G网络的高效运行、数据信息的标准化收集与使用,全方位引领智慧校园的高效发展。首先,高校应健全5G通信技术应用的管理机制,立足办学实际,明确智慧校园建设目标,科学制订智慧校园建设方案,以有效引领技术应用、智慧校园建设。具体来说,高校应加强专业工作者与管理者、教师、学生等主体之间的交流,多元协同制订5G 通信技术应用的有效方案,同时确保智慧校园建设符合落实立德树人根本任务的要求,为高校教育教学活动的高质量开展提供必要支撑。其次,高校应关注校园范围内5G网络的集成整合,以5G网络保障智慧校园的顺利推进。为此,高校应逐步完善网络基础设施建设,以超高速的多网融合升级网络运行,同时部署5G基站,安装智能化设备,实现5G移动终端的全覆盖,奠定校园范围内智能互联的设施基础,以支撑智慧校园的高效运行。最后,高校应制订5G通信技术数据信息的统一标准,畅通信息整合渠道,避免出现信息孤岛现象,影响智慧校园的全面性和系统性。高校应重视智慧校园建设过程中的数据信息的价值,充分认识数据信息收集、管理及使用等环节的重要性,并以此为基础畅通信息整合渠道,以科学合理的规划部署提升数据信息的全面性及智慧校园建设的一体化水平,切实发挥智慧校园信息化管理实效。基于此,高校便可应用5G通信技术完善智慧校园的基础设施、支撑平台及业务系统建设,以科学合理的宏观规划整合标准化信息数据,并通过一体化服务平台支撑教育教学高质量实践。

3.2 提升师生信息技术素养,多元参与智慧校园建设

作为智慧校园建设及使用的重要参与者,全体师生的信息技术素养对5G通信技术的应用及智慧校园的运行有重要影响。所以,高校应通过培训、实践活动及多元协同提升师生信息技术素养,激发师生参与5G通信技术支持下的智慧校园建设的积极性,促进智慧校园的顺利建设。从教师层面看,高校可通过校内培训、网络学习、外出交流等形式帮助教师学习并掌握5G通信技术理论知识和提升自身对其的应用能力。针对学科教师,高校可组织信息技术专业化培训,邀请专家学者来校开展针对性培训,同时创新培训形式,关注教师的主观能动性,以多元化培训激发教师学习积极性,带动其开展必要的实践锻炼,以使其更好地具备5G通信技术应用能力;针对信息技术教师,高校可组织其开展外出交流,学习优秀教师应用5G通信技术的经验,并在合作交流中提升其信息技术素养。此外,高校还可开展信息技术教学技能比赛,鼓励各类教师主动参加培训,提升自身信息技术素养,从而为智慧校园建设奠定人才基础。从学生层面看,针对非信息技术专业学生,高校应在提升教师队伍信息素养的基础上,让教师对学生主体开展培训,帮助学生了解5G通信技术、明确智慧校园概念,同时通过全面化、系统性的培训让学生掌握5G通信技术应用技能,并结合必要的实践锻炼,提升学生的信息技术素养。针对信息技术及相关专业的学生,高校及教师应引导其发挥“朋辈”效应,使其在日常学习交流中与同学开展合作,向其他专业学生普及5G通信技术,并带动其他学生有效应用5G通信技术,从而在全校范围内形成应用5G通信技术、建设智慧校园的良好氛围,助推智慧校园的高质量实践。

3.3 深化校企合作,加强智慧校园资金设备技术支持

高校应积极寻求校外合作,深化与信息技术相关企业的协同合作,发挥企业在资金、设备、技术、人才等层面的优势,助力高校应用5G通信技术建设智慧校园,切实提升高校办学的智慧化水平。一方面,高校应向信息技术相关企业寻求5G通信技术应用的支持和帮助。高校应立足办学实际,关注地方信息技术相关企业的发展,明确5G通信技术下智慧校园建设的实践方法,发现自身的不足,有针对性地开展校企合作。另一方面,信息技术相关企业应意识到校企合作对自身发展进步的积极作用,从“双赢”目标出发,为高校应用5G通信技术建设智慧校园提供必要支持[7]。企业应选派5G通信技术优秀人才进入合作高校,以提升高校教师队伍的综合素养,同时加大资金投入,与高校合作完善智慧校园基础设施建设,推进高校智慧校园建设。除此之外,校企双方还应以共建共享为基本原则,通过构建“5G+智慧校园”实验室等方式,实现优势互补,资源整合,以发挥集群效应,拓展智慧校园实践范围,巩固智慧校园建设实效,切实助力高校高质量应用5G通信技术实现智慧校园建设目标。

3.4 完善网络技术监管,保障智慧校园安全规范运行

5G通信技术的确为智慧校园建设提供了便利,但其技术特性也带来了极大的安全隐患,不利于智慧校园的规范运行。基于此,高校需从管理部门、信息数据管理措施及技术创新等角度入手,完善校园网络监管,为智慧校园的建设及应用提供保障,促使智慧校园在5G通信技术下安全规范运行。首先,高校管理部门应提升网络安全风险防范意识,重视网络安全保护,并要求教学部门和师生在参与智慧校园建设时核查信息数据的安全性。高校管理部门应做好网络安全风险防范工作,对智慧校园中不同的管理系统设置专属的账号与密码,并在访问系统时设置身份认证或授权登录环节,从准入这一环杜绝非法访问,以此提升智慧校园系统的安全性。同时,教学部门及师生还可应用5G通信技术甄别数据信息、识别敏感词、抵制低俗信息,营造健康和谐的智慧校园信息环境,促进智慧校园的安全规范运行。其次,高校应关注用户端的安全建设,强调数据信息的储存安全性。作为智慧校园建设的重要一环,用户端的联网安全不容忽视,高校可通过增加物理主机的辨毒、防毒功能阻止网络破坏行为,同时结合定期的网络安全维护、病毒查杀等行为,及时更新智慧校园系统中的安全补丁,以保障用户端的安全运行,为智慧校园的顺利推进奠定基础。同时,高校还应关注智慧校园系统中数据信息的安全储存,加强数据信息保护,并向全体师生普及使用智慧校园储存数据的正确方法,可结合无痕浏览、访客模式等设定,对数据信息进行加密处理,全面保障数据信息的安全[8]。最后,高校还应立足5G通信技术的特点,在持续深化校企合作的基础之上,全方位提升5G通信技术下智慧校园的安全守护,应用AI技术识别风险、应用核心网络进行安全守护,同时强化隐私保护、安全防御,自上而下地完善技术监管、网络安全风险防御,保障智慧校园在5G通信技术下的安全建设和规范运行。

4 结语

在5G通信技术赋能下,高校可构建智慧教学、智慧测评、智慧管理等新场景,持续推动智慧校园建设。为解决现阶段高校应用5G通信技术建设智慧校园的现存问题,高校需深入分析各类问题出现的原因,有针对性地探寻解决策略,多措并举,协同创新,建设智慧校园,完善智慧校园,保障智慧校园的规范运行。新时代新征程,高校承担好立德树人根本任务,需要智慧校园的支持。高校应在新时代背景下,紧抓5G通信技术发展机遇,立足办学实际,深入探索“5G+智慧校园”建设路径,全方位创新教育模式,协同共进,在高效应用5G通信技术的基础上,致力于推动智慧校园高质量发展,培育综合素质较强的时代新人。