馬風(fēng)華

摘 要：特殊時期，融合式教學(xué)模式（網(wǎng)絡(luò)在線課程、網(wǎng)絡(luò)直播教學(xué)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)）應(yīng)運(yùn)而生。它是多種教學(xué)模式的融合，并且融入了現(xiàn)代教育技術(shù)和信息技術(shù)，符合終身教育的理念，替代了整齊劃一的面對面?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)模式。當(dāng)前，全國疫情趨于穩(wěn)定，相信我們很快就可以重返校園。然而當(dāng)疫情結(jié)束以后，線上教學(xué)該何去何從？這次大面積的網(wǎng)絡(luò)課堂實(shí)踐又會給學(xué)校教育帶來怎樣的沖擊？這些問題需要我們重新審視當(dāng)前的學(xué)校教育生存狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：智慧校園;建設(shè);思考

隨著5G技術(shù)、移動客戶端和云技術(shù)的發(fā)展，在線教學(xué)平臺憑借其靈活性、個性化、全覆蓋等特點(diǎn)成為特殊時期學(xué)校教育教學(xué)工作的重要載體?，F(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)高度普及的今天，各個校園也開啟了從數(shù)字化校園向智慧校園的過渡和建設(shè)。由于有大數(shù)據(jù)作為技術(shù)支持，在教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、管理工作上都有了明顯的改善提升，并且逐步趨于進(jìn)一步完善互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)信息，從而真正實(shí)現(xiàn)新型智慧校園。

一、5G的技術(shù)特點(diǎn)

5G網(wǎng)絡(luò)是第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)的簡稱，與之前的四代移動網(wǎng)絡(luò)相比較而言，5G網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出更加強(qiáng)化的功能，并且理論上其傳輸速度每秒鐘能夠達(dá)到數(shù)10GB，這種速度是4G移動網(wǎng)絡(luò)的幾百倍。對于5G網(wǎng)絡(luò)而言，其在實(shí)際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出更加明顯的優(yōu)勢及更加強(qiáng)大的功能。他的特點(diǎn)體現(xiàn)在更高的速度，5G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以前的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，最高可達(dá)10Gbit/s，比先前的4G LTE蜂窩網(wǎng)絡(luò)快100倍。5G的超大帶寬傳輸能力，即便是看4K高清視頻、360度全景視頻以及VR虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)都不會出現(xiàn)卡頓的情況。更低的時延，5G的一個新場景是無人駕駛、工業(yè)自動化的高可靠連接。人與人之間進(jìn)行信息交流，140毫秒的時延是可以接受的，但是如果這個時延用于無人駕駛、工業(yè)自動化就很難滿足要求。5G對于時延的最低要求是1毫秒，甚至更低。更多的連接數(shù)，物聯(lián)網(wǎng)將是5G發(fā)展的主要動力，業(yè)內(nèi)認(rèn)為5G是為萬物互聯(lián)設(shè)計(jì)的。從需求層次來看，物聯(lián)網(wǎng)首先是滿足對物品的識別及信息讀取的需求，其次是通過網(wǎng)絡(luò)將這些信息傳輸和共享，隨后是聯(lián)網(wǎng)物體隨著量級增長帶來的系統(tǒng)管理和信息數(shù)據(jù)分析，最后改變企業(yè)的商業(yè)模式及人們的生活模式，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)。

二、5G技術(shù)應(yīng)用于智慧校園的優(yōu)勢

（一）超高速率

超高速率是通信行業(yè)永無止境的追求，5G網(wǎng)絡(luò)下的峰值速率的下行可以達(dá)到20Gbit/s，上行速率可以達(dá)到10Gbit/s。與4G相比，在4G網(wǎng)絡(luò)的峰值速率下，下行是1Gbit/s。也就是說，5G的速度是4G的20倍。如此高的速率，對于教學(xué)資料的下載和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等方面帶來的快速體驗(yàn)是空前的，這將大大提升教學(xué)效率。

（二）超低時延

理想情況下，5G的時延要求是毫秒級，端到端理想時延是10m、左右，LTE的端到端典型時延是50-100ms。相對于4G網(wǎng)絡(luò)，5G將端到端時延縮短至4G的十分之一。這在校園的自動化建設(shè)，乃至發(fā)展無人駕駛校園巴士方面有極大的意義。

（三）3D-MIMO技術(shù)

3D-MIMO技術(shù)采用大規(guī)模陣列天線、以波束賦形算法為基礎(chǔ)，并結(jié)合了SDMA技術(shù)實(shí)現(xiàn)多場景覆蓋。3D-MIMO中新天線和新技術(shù)的引入對于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中天線技術(shù)的應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)了成功的突破，可靈活適應(yīng)高樓覆蓋、熱點(diǎn)宏覆蓋、體育場覆蓋、最后一公里等多種場景的室外宏覆蓋。

（四）射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)是5G的發(fā)展與應(yīng)用必不可少的，特別是在智慧校園建設(shè)方面的應(yīng)用。射頻具有的非接觸識別能穿透多種介質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，有源式射頻識別系統(tǒng)的速寫能力也是其重要的優(yōu)點(diǎn)，可用于流程跟蹤和維修跟蹤等交互式業(yè)務(wù)。

三、5G技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用

5G技術(shù)條件下，場景驅(qū)動特征明顯，可以針對教育領(lǐng)域的不同場景、不同服務(wù)對象按需提供定制服務(wù)，建立新型智慧教育體系，如如VR/AR、遠(yuǎn)程教育、視頻監(jiān)控等。充分發(fā)揮5G的高速率、低時延、高可靠、大連接、低功耗等特性，通過數(shù)據(jù)匯聚應(yīng)用和前后端能力智能調(diào)配，實(shí)現(xiàn)資源投入和配置方式優(yōu)化，并通過打造開放聚合平臺、拓展增值業(yè)務(wù)，獲得大連接基礎(chǔ)上的差異化價值。通過在省內(nèi)某重點(diǎn)高中進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，我們實(shí)現(xiàn)了省內(nèi)首個基于5G的智慧校園信息化建設(shè)，其體實(shí)現(xiàn)方案如下：

（一）在學(xué)校建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，利用5G宏基站對校園進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋;建設(shè)統(tǒng)一的校園無線WIFI，無線網(wǎng)可以在各校區(qū)間無縫漫游;在無線AP設(shè)備上加裝物聯(lián)網(wǎng)模塊，實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的校園覆蓋。通過使用新一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)融合應(yīng)用，總體提升校出口寬帶，為滿足學(xué)校開展日益卞富的高清視頻、教學(xué)等對網(wǎng)絡(luò)帶寬、時延均要求相當(dāng)高的應(yīng)用的要求，形成有線、無線、物聯(lián)網(wǎng)、5G網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)。

（二）采用云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)站及全部應(yīng)用統(tǒng)一上云，集中管理，釋放維護(hù)壓力。為學(xué)校建設(shè)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一認(rèn)證的智慧校園平臺。

通過學(xué)生佩帶的物聯(lián)網(wǎng)卡，手環(huán)等設(shè)備，利用學(xué)校全覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)信號，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生出入校無感知考勤，校園內(nèi)實(shí)時定位，歷史軌跡查詢，并為今后走班排課提供支持。利用物聯(lián)網(wǎng)對校園內(nèi)的停車場、路燈、垃圾桶等“物”進(jìn)行全方位管理，利用物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)對校園環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，所有數(shù)據(jù)均能在管理頁面實(shí)時查看和處理，實(shí)現(xiàn)對校園“人一物一景”的全方位感知。

（三）人臉識別消費(fèi)系統(tǒng)，打破校區(qū)之間的隔斷，實(shí)現(xiàn)各個校區(qū)刷臉自由消費(fèi)，統(tǒng)一結(jié)算，極大的方便了跨校園參加活動的師生就餐，大幅度縮辣等候時間，消費(fèi)信息實(shí)時推送至手機(jī)，并能生成營養(yǎng)報告。

（四）基于5G的4K/8K高清視頻同步教學(xué)系統(tǒng)和視頻教學(xué)教研系統(tǒng)，充分利用5G網(wǎng)絡(luò)的eMBB和uRLLC等特性，為師生提供零距離的同步互動教學(xué)體驗(yàn)和面對面的教學(xué)視頻會議召開。利用5G網(wǎng)絡(luò)移動性，建設(shè)校園網(wǎng)絡(luò)電視臺，在學(xué)校開展大型活動時，可以提供多角度的高清視頻直播服務(wù)

（五）身體是革命的本錢，老師與學(xué)生的身體健康狀況直接影響著教育的成效。而近年來，熬夜成了許多人生活中習(xí)以為常的壞習(xí)慣，學(xué)生的健康問題時常見諸報端。對校園生活的衛(wèi)生與健康狀況實(shí)行智能化地監(jiān)測，能夠更好地預(yù)防疾病的發(fā)生和傳染。實(shí)行個體服務(wù)，建立個人的健康檔案，利用傳感器對食堂、教室、宿舍、圖書館等場所進(jìn)行測控，并智能化地調(diào)節(jié)溫度和濕度、含氧量和有害氣體測控，并對學(xué)生的睡眠狀況、情緒、運(yùn)動量等收集記錄。將數(shù)據(jù)分析反饋到學(xué)校的衛(wèi)生中心、后勤、和學(xué)生自我的手上，并對學(xué)生的個體服務(wù)，給出相關(guān)的建議。利用5G時代的物聯(lián)網(wǎng)，為老師和學(xué)生的健康保駕護(hù)航。

四、結(jié)語

5G移動通信技術(shù)具有重大創(chuàng)新的新一代通信技術(shù)，其在智慧校園領(lǐng)域的應(yīng)用將是一個逐步深入的過程，它木身具備的高速率、低時延、大連接的特點(diǎn)，以及網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算等新技術(shù)習(xí)各成為智慧校園業(yè)務(wù)創(chuàng)新的重要驅(qū)動力。5G的應(yīng)用將大大改變?nèi)藗兊纳罘绞胶途W(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，會影響到眾多行業(yè)個發(fā)展與革新，教育行業(yè)也不例外。抓住5G技術(shù)帶來的新機(jī)遇，智慧校園的建設(shè)將會更加智慧。

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