基于5G技術的高職院校智慧校園建設研究

于躍　閆博　董文彬等

關鍵詞：5G；智慧校園；高職院校；職業教育

中圖法分類號：TP311 文獻標識碼：A

1 5G技術下智慧校園建設的研究背景

1.1研究背景

“十四五”規劃明確指出，“發揮在線教育優勢，完善終身學習體系，建設學習型社會。”這明確了在線教育在建設高質量教育體系中的重要地位，同時提出要利用5G、云計算、大數據等先進技術，完善我國教育事業，增加校園的科技含量，應用數字化技術為教育提供更加優越的條件。

5G技術在智慧校園的建設中起到了關鍵作用.5G技術不僅為智慧校園提供了技術支持，還為現代教學創造了全新的教學場景，顛覆了傳統管理方式，在教學和管理上都提出了新的理念。尤其是在高職院校職業教育方面，SG技術能夠提高學生的職業技能水平，培養其職業素養，同時對高職院校的職業化、個性化、多元化發展有著積極作用。

1.2國內外相關研究現狀概述

張洋認為，若學校在信息資源管理上能夠進一步提高水平，則在培養創新型智慧型人才方面會更具優勢，學校將從整體上提高教學質量及教學水平：曹慧萍提出，持續升級和發展數字校園，就能創造出智慧校園。換言之，在數字校園發展的基礎上，將會形成新的產物——智慧校園；程東東認為，由于在校園中大量應用了互聯網信息技術，智慧校園的理念由此產生，相關工作還在持續推進，進而為建成智慧校園提供了可行性：劉歡等圍繞智慧教育和智慧信息化提出相關理論，在深入思考建設智慧校園的過程中，分別從大小兩個系統層面進行智慧校園建設，從而為發展智慧教育指明方向。

根據國內外研究現狀可知，國內外已經開始關注智慧校園的建設，并嘗試融入新的技術，由于5G是近年來才開始普及的技術，并且基于SG技術的智慧校園建設的相關研究較少，因此，本文主要介紹如何利用5G技術建設智慧校園，如何打破原有的“信息數據孤島”，從而建立綜合性的服務體系，以及探索5G技術在智慧校園中的主要應用場景。

2智慧校園建設相關概念

2.1 5G技術

5G表示的是第5代移動通信技術，屬于數字蜂窩網絡。相較于4G網絡，5G網絡的傳輸速度明顯更快，SG網絡既可以為信息收集提供服務，又能夠有效連接多端接口，應用于醫療、交通等多個領域。5G使數據傳輸速度大大加快，順應了物聯網時代的發展需求。

5G建設在2020年取得明顯進展，全國各地都在如火如荼地落實5G商用。比起其他行業專網，校園專網用戶的針對性更強，它的使用者主要是師生和從事行政管理工作的人員。這些人員在校園特定范圍內具有鮮明的移動特征，對網絡訪問的需求較大。

2.2智慧校園

2008年提出了智慧地球的概念，并在此基礎上延伸出智慧校園的概念。其目標十分明確，主要包括搭建學校和社會的交流渠道，為校園提供具有個性化特征的全面協同服務。智慧校園有效結合了校園的物理和信息層面，在對校園進行管理時，需采用智能化手段來處理大量數據資料。智慧校園覆蓋了學校諸多活動，如教學、科研、校園管理等。基于用戶的實際需求，智慧校園的設計具有系統化特征，并充分應用了智能化技術，讓用戶在學習、教學、科研等方面的需求都可以得到滿足，進而為用戶創造出更優越的學習和生活環境。創造智能化服務環境只是智慧校園的一個方面，其作用在于創造智能化的科研環境，讓用戶的個性化需求得到滿足。

2018年6月，相關部門發布《智慧校園總體框架》。其中，提出了智慧校園的準確定義。智慧校園有機結合了校園的信息和物理層面，使用戶可以隨時隨地獲取資源和服務。這說明，相較于數字校園，智慧校園取得了一定的進步并促使教育信息化演變成智慧化。

2.3 5G智慧校園

5G智慧校園這種全新的形式是建立在SG網絡技術上的，它涉及諸多領域，如校園交通、基礎設施、科研等，教學全程都在其覆蓋范圍內。5G智慧校園除了應用先進的數字技術，還應用了先進的教育理念，并在此基礎上打造針對校園需求的綜合管理系統，對校園中的多維信息可以及時感知和處理，校園綜合屬性得到充分展現，如高科技屬性、教學屬性等。也體現出智慧校園的多項功能，在SG智慧校園的作用下，校園資源得到了高效配置，教學方式也實現了徹底顛覆。

3智慧校園建設現狀

高職院校的基礎設施建設主要包括網絡通信、云計算中心、服務器等，且基本實現了數字化校園建設，一卡通、信息化管理平臺、在線辦公、多媒體終端應用等已融入校園生活、辦公和教學中，校園網絡也基本支持5G和Wi-Fi 6技術.在校師生可使用校園網進行學習和辦公。部分高職院校建立了云計算中心，以處理少量的數據和教學事務等，但在校園數據的處理和分析上還存在進步空間。校園服務器只能滿足教學、信息處理和辦公的需求，但數據處理能力和負載能力較低。

目前，部分高職院校已經開始籌劃建設智慧校園，無論是業務系統還是信息化平臺都基本上達到了智能狀態。然而，大部分院校還處于數字化校園到智慧化校園的過渡階段，尚不能滿足智慧校園的建設需求，其仍有較多問題需要解決。

3.1校園網絡速度慢

校園環境較為特殊，校園內手機、計算機、多媒體等聯網設備較多，且使用頻率高、使用時間長、使用密度大，因此對網絡要求較高，許多校園網絡難以承受，導致經常出現卡頓、斷網等情況。

3.2校園數據缺乏互聯互通

在數據收集方面，各個高校都會按照自己的方式來收集數據，并遵循特定的標準。即便是同一所學校，也會按照不同的標準收集信息，各部門缺少統一規定，容易造成“數據孤島”現象。各個部門缺乏互聯互通，數據也難以共享共用，經常會出現數據冗余、同一數據多次收集等情況。比如，由于校園一卡通沒有共建共享學生信息，因此有些場館不能使用，導致“一卡通”處處“不通”。如果實現互聯互通，在沒有統一標準和數據庫的情況下，只會造成數據冗余，增加數據庫的負擔。此外，在辦公系統中也存在類似的問題，處理某些復雜的數據需要從多個平臺或部門調取數據，從而增加了數據收集和處理的難度，降低了工作效率。而高效的數據收集和處理需要依靠高速的網絡支持，數據的互聯互通也需要優質的網絡環境。

3.3業務系統承載能力不足

隨著互聯網的發展，從網絡中獲取信息更加方便。高校的主體是教師和學生，本身具有較高的文化水平和信息技術水平，其更加傾向于在網絡中獲取資源，并習慣于依靠網絡開展教學工作，讓教學和學習更加便利、高效。但是，在建設數字校園的過程中，為了能夠存儲各種數據，滿足各部門的業務需求，會不斷增加業務系統數量，導致教師和學生在處理信息和獲取資源時需要應用多個系統，難以達到較高的工作和學習效率，校園中的各種資源和數據缺乏高效統一的共享。

4 5G技術背景下智慧校園建設的規劃和應用

智慧校園對網絡的速度和帶寬提出了更高的要求，借助5G技術可以管理海量數據，還可以為海量移動端提供服務，并降低延時、提高網速，以滿足智慧校園用戶對網絡質量提出的要求。

4.1優化校園網絡

校園網絡時常出現卡頓問題，信息傳輸可能存在延遲。為了消除這類問題，以滿足校園師生對網絡的需求，在建設智慧校園時引入5G技術，利用其高速、低時延的特點，可有效解決網絡傳輸速率較低的問題，以適應各種教學和學習場景，為智慧校園中各個系統提供可靠保障。為解決校園網絡覆蓋問題，可將5G技術與第六代無線網絡技術相融合，讓校園網絡布局更加合理，從而擴大網絡在校園中的覆蓋范圍，提高網絡速度和增加帶寬，為在校師生提供更優質的網絡服務，以滿足智慧校園建設要求。

4.2數據輔助決策

5G技術為數據挖掘、數據分析、數據收集和數據處理提供了有力的通信保障和網絡支持，云計算、人工智能、大數據等先進技術在5G技術的發展下也得以大規模應用和發展，為智慧校園中的數據輔助決策提供了基礎。應用了5G技術的智慧校園數據中心能夠有效收集數據、分析數據、處理數據和應用數據，為師生獲取資源提供便利，為校園輔助決策和動態化管理信息提供支持，簡化了業務操作流程，提高了工作和學習效率，避免了信息重復收集的問題，消除了數據冗余。在SG技術普及的背景下創建智慧校園，能夠滿足多端連接的需求，以提高服務質量和可靠性，從而為用戶帶來更滿意的體驗。

4.3無感式學習空間教育

高校應用數字技術，主要體現在科研和教學領域。為了創造出更優越、便捷的智慧校園環境，既要充分應用5G技術，又要更新理念，并嘗試使用新的教學方法。5G技術從技術層面為融合和應用各類學習空間提供支持，在對師生和學習環境進行定義時，可以秉持互聯性和智能化理念，依托多種技術手段和服務系統，從不同角度、各個方位為師生創造更加專業以及更符合個性化需求的教學條件。在教學和學習過程中，可以應用無縫感知的沉浸式教育空間增強教學的交互性。

4.4創新型教學

5G技術的高速度、低功耗、低延遲、高穩定性等能夠有效解決校園網移動傳輸速率低、信號差等問題，使教學和學習具有動態化特性。高職院校為培養學生的職業特點，應使用多種現代技術，如VR技術、虛擬仿真技術等。另外，由于在智慧課堂上使用了3D數字化技術，維持型學習被淘汰，取而代之的是創新型學習，學生在學習中能夠面向未來，拓寬思路和視野，進而成為國家現代化職業人才。

4.5智慧校園人員管理

校園內有各種高科技設備和網絡設備，需要實時進行信息交互和數據處理，智慧校園要接收和處理來自多種設備的信息，因此，高校對人員的識別和管理顯得格外困難。目前，校園中各出人口的人員管理主要是利用刷卡、指紋、人臉識別等方式，為保證校園重要部門、特殊場所以及師生的安全，5G與物聯網、人工智能等技術相結合，能夠對校園內人員進行精確識別和查找，面對異常情況能及時發出預警，從而保障校園安全。

5結束語

本文主要分析了在5G技術背景下如何進行智慧校園的建設與優化，并更好地服務于校園師生。通過5G技術為智慧校園建設提供了高效快速的網絡支持，解決了智慧校園建設過程中遇到的網絡卡頓、數據分析效率低、信息處理速度慢等問題，為優化智慧校園建設提供了技術保障，從而提高了智慧校園服務水平和師生的工作與學習效率。

作者簡介：

于躍（1992—），碩士，講師，研究方向：分布式計算與信息安全。