摘要：5G通信技術(shù)的成熟化為整個社會的發(fā)展提供了巨大的引擎驅(qū)力，推動萬物感知、萬物互聯(lián)、萬物智能，讓越來越多的生活場域變得更加智能、智慧。而智慧校園的建設(shè)是5G時代下教育信息化的集中體現(xiàn)，也是推進教育現(xiàn)代化的必然選擇。本文簡單論述了5G與智慧校園相關(guān)概念與特點，提出了5G時代下智慧校園與泛校園網(wǎng)的建設(shè)路徑，在此基礎(chǔ)上，介紹了5G技術(shù)在智慧校園中的主要應(yīng)用場景，以期為推進學(xué)?！?G+”智慧校園建設(shè)提供有益參考。

關(guān)鍵詞：5G時代;智慧校園;校園網(wǎng);建設(shè);應(yīng)用

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）29-0172-02

5G即“第五代移動通信技術(shù)”的簡稱，其基本特點是更快的數(shù)據(jù)傳輸速度、更高倍的數(shù)據(jù)容量、更小的功能損耗，更短的時間延隔，以及更穩(wěn)定的傳輸狀態(tài)，其實現(xiàn)的核心技術(shù)主要包括：新型大規(guī)模MIMO技術(shù)，可以加強利用頻譜，以確保多人同時傳輸也能保持通暢;高頻段傳輸技術(shù)，可以有效緩解頻譜資源緊張，實現(xiàn)極高速短距離通信;全雙工技術(shù)，可以實現(xiàn)同一個時間同一個頻道進行雙向通信;D2D技術(shù)，可以實現(xiàn)有限距離內(nèi)不同通信設(shè)備間的直接通信（不需要借助基站）;超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以拉近終端與節(jié)點間的距離，擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍[1]。而5G技術(shù)在交通、醫(yī)療、家居、企業(yè)、農(nóng)業(yè)、學(xué)校等場域的應(yīng)用與融合，勢必會催化整個社會的速變，出現(xiàn)越來越多的智能化和智慧化場景，落實在教育領(lǐng)域，則集中表現(xiàn)為泛校園網(wǎng)的建設(shè)與智慧校園的誕生。

1 5G+智慧校園

5G技術(shù)的根本優(yōu)勢是“高速率、泛在網(wǎng)、低時延、大連接”，該技術(shù)是移動通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，在真正意義上實現(xiàn)了人與人、人與物、物與物之間高速、泛在、安全、自由的連接。在教育領(lǐng)域，該智能化信息技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在其可以為物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、VR/AR、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在教育教學(xué)中的廣泛滲透與深度融合提供強大助力，從而促進教育教學(xué)的轉(zhuǎn)型跨越與創(chuàng)新發(fā)展，進而為智慧教育的實現(xiàn)與智慧校園的建設(shè)提供有力支撐。

智慧校園，即各校園業(yè)務(wù)（包括課堂教學(xué)、教育科研、教學(xué)管理、校園生活管理等）實現(xiàn)信息化與智能化。而5G時代下的智慧校園，是指以5G通信技術(shù)為引擎驅(qū)動學(xué)校教育的信息化，是數(shù)字化校園建設(shè)的更高級形態(tài)。在2018年，我國正式發(fā)布了《智慧校園總體框架》，對智慧校園的總體架構(gòu)進行了系統(tǒng)闡述，并對智慧教學(xué)環(huán)境、智慧教學(xué)資源、智慧校園管理、智慧校園服務(wù)，以及信息安全體系這五個子部分的建設(shè)部署進行了明確規(guī)范，從而確立了智慧校園建設(shè)的國家標準。而在此基礎(chǔ)上，浙江大學(xué)在2010年的信息化“十二五”規(guī)劃中也勾勒了一幅更加形象、更為具體的智慧校園建設(shè)藍圖，即無處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活[2]。

總之，可以看出“5G+智慧校園”應(yīng)包含三大核心要素：1）能全面感知環(huán)境，為師生提供個性化定制服務(wù);2）網(wǎng)絡(luò)互通互聯(lián)，校園生活完全實現(xiàn)數(shù)字化與智能化;3）與外界交流互動，營造開放的學(xué)習(xí)環(huán)境與氛圍。

2 5G時代下的智慧校園與泛校園網(wǎng)的建設(shè)

2.1 重視頂層設(shè)計，強化統(tǒng)籌規(guī)劃

智慧校園建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，必須加強頂層設(shè)計與統(tǒng)籌規(guī)劃。在實際建設(shè)中，如果缺乏科學(xué)的系統(tǒng)指導(dǎo)，很可能會造成智慧校園建設(shè)的目標定位與學(xué)校發(fā)展目標錯位、智慧校園的實踐應(yīng)用性弱化，或是建設(shè)過程混亂等不良問題。因此，學(xué)校應(yīng)組建專門的領(lǐng)導(dǎo)小組全面負責(zé)智慧校園的建設(shè)工作。在前期，通過對學(xué)?；厩闆r（包括學(xué)校的發(fā)展目標、辦學(xué)特色，以及學(xué)校師生、教育管理者和社會公眾的實際需求等）進行全方位調(diào)研，對整個工程進行宏觀的、前瞻性的戰(zhàn)略規(guī)劃，合理設(shè)計智慧校園建設(shè)的目標定位，有效預(yù)測智慧校園發(fā)展中可能出現(xiàn)的問題并提出解決方案，從而為后期具體的實施提供一份詳細的“路線圖”。

2.2 基礎(chǔ)軟硬件建設(shè).5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋

校園數(shù)字化建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)，而5G時代下智慧校園實現(xiàn)的基礎(chǔ)就是一個廣泛覆蓋、互聯(lián)互通的5G泛校園網(wǎng)，即實現(xiàn)校園內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)信號的全覆蓋。首先要保證基礎(chǔ)設(shè)施的完備，包括部署5G基站設(shè)備、安裝智能化硬件設(shè)備（如安防系統(tǒng)及門禁管理設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測管理設(shè)備設(shè)施、智慧教室、一卡通系統(tǒng)、電子校務(wù)管理系統(tǒng)等）、建設(shè)5G移動終端等，這是智慧校園建設(shè)的硬件基礎(chǔ)。此外，還要注重軟件建設(shè)，即要充分調(diào)動各個部門人員參與的積極性，共同推進智慧校園建設(shè)?？傊?，只有方方面面的基礎(chǔ)保障落實到位，才能確保5G智慧校園的順利建成[3]。

2.3 引入新興技術(shù)，創(chuàng)新教育教學(xué)

教育信息化是智慧校園建設(shè)的核心任務(wù)。因此，要充分發(fā)揮5G通信技術(shù)的優(yōu)勢潛能，推進物聯(lián)網(wǎng)、人工智能與大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)與教育的深度融合，創(chuàng)新教育和學(xué)習(xí)方式，構(gòu)建包含智能學(xué)習(xí)、交互式學(xué)習(xí)的新型教育體系，助推教育教學(xué)體系運行智能化，進而促進智慧校園的建設(shè)。如在5G網(wǎng)絡(luò)下，可以實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡(luò)直播課程與4K超高清技術(shù)結(jié)合，使課程實現(xiàn)異地同步，高清無卡頓;在教學(xué)中引入VR/AR技術(shù)，讓學(xué)生體驗全景沉浸式課堂等。總之，要不斷探索現(xiàn)代化技術(shù)與各個教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)合的路徑方式，促進各類教育教學(xué)模式和學(xué)習(xí)路徑的革新，實現(xiàn)教學(xué)的數(shù)字化、數(shù)據(jù)化與智慧化，從而真正意義上建成智慧校園。

2.4 搭建服務(wù)平臺，全校數(shù)據(jù)聯(lián)通

智慧校園是一個將教學(xué)、科研、管理和校園生活融于一體的數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)，因此，必須搭建一個綜合化的信息服務(wù)平臺，負責(zé)對學(xué)校各智能系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，并對所有相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集處理。具體來說，這個服務(wù)平臺應(yīng)該包括課堂教學(xué)系統(tǒng)、教育科研系統(tǒng)、教學(xué)管理系統(tǒng)、校園生活管理系統(tǒng)等。最終，通過這個一體化服務(wù)中心，打通數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)全校數(shù)據(jù)間的流通共享，進而實現(xiàn)對整個學(xué)校的數(shù)字化管理。

3 5G技術(shù)在智慧校園中的應(yīng)用

智慧教育是智慧校園建設(shè)的核心，其根本表現(xiàn)是課堂教學(xué)全過程的信息化，即在教學(xué)手段、教學(xué)途徑、教學(xué)方法等多方面深入運用信息技術(shù)，促進教育教學(xué)的改革發(fā)展。

3.1 5G+智慧教學(xué)

3.1.1遠程直播課堂

教育資源的分配不均以及優(yōu)質(zhì)教育資源的匱乏一直是我國教育發(fā)展亟待解決的主要問題，而遠程網(wǎng)絡(luò)直播課堂的出現(xiàn)打破了地域與時間的限制，在很大程度上推進了教育資源的開放共享，對于緩解教育資源配置失衡，促進教育公平有重要的意義。而5G技術(shù)“高效率和低時延”的突出優(yōu)勢可以實現(xiàn)異地同步，使天涯變?yōu)殄氤?，在降低教育成本的同時也降低了師生的時間成本。如北京郵電大學(xué)開展的5G&4K全息投影遠程直播課，蘆鵬飛教授借助“5G+全息投影”技術(shù)，在相距25公里的沙河校和西土城校區(qū)實現(xiàn)了“分身”授課，為師生們呈現(xiàn)了一場知識、歷史、科技的視聽盛宴。

3.1.2情景教學(xué)

場景教學(xué)一直以來就是一種重要的教學(xué)模式，即通過創(chuàng)設(shè)某一情境為學(xué)生營造身臨其境般的沉浸式課堂，而借助5G技術(shù)，可以帶動AI、VR等技術(shù)與課堂教學(xué)的融合，提升情景教學(xué)的交互性、趣味性與真實性。例如針對一些高風(fēng)險、難以還原的特殊場景（如地震、火災(zāi)等），可以利用5G+AR/VR技術(shù)進行模擬演習(xí);針對一些高成本、高精尖的技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)（如臨床手術(shù)、飛機駕駛、汽車裝配等），可以利用5G+AR/VR技術(shù)進行專業(yè)訓(xùn)練;針對比較枯燥的文史類教學(xué)，可以利用AI技術(shù)還原歷史人物的音容笑貌，讓學(xué)生與其進行隔空對話。因此，SG時代的情景教學(xué)顯然可以呈現(xiàn)更好的教學(xué)效果，給師生帶來更優(yōu)的教學(xué)體驗。

3.2 5G+智慧校園

校園環(huán)境主要是指建筑布局、教學(xué)活動場所與設(shè)施、綠化、衛(wèi)生等物質(zhì)環(huán)境。校園環(huán)境管理是學(xué)校建設(shè)的重要一環(huán)，也是保證教育教學(xué)順利開展的基本條件。

3.2.1人性化服務(wù)

在校園內(nèi)與教室內(nèi)安裝基于5G的各種環(huán)境感知設(shè)備，從而實時監(jiān)測校園室內(nèi)外的光照強度、空氣質(zhì)量、溫濕度和飲用水質(zhì)量等，并利用相關(guān)建模算法實現(xiàn)燈光、空調(diào)、水控等系統(tǒng)的智能化啟動，使其能夠根據(jù)實時環(huán)境變化進行自動調(diào)整，為師生提供更加人性化的服務(wù)。

3.2.2 平安校園

保障師生安全是學(xué)校環(huán)境管理的重要工作，在校園內(nèi)實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，可以大大提高視頻監(jiān)控的清晰度與人臉識別的反應(yīng)度，從而對校園內(nèi)人流的活動軌跡、位置信息等數(shù)據(jù)進行更好地獲取與管理，從而實現(xiàn)對校園安全保障的智能化管理[4]。

4 結(jié)語

5G技術(shù)的飛速發(fā)展給學(xué)校的數(shù)字化建設(shè)帶來了新的契機，5G對教育領(lǐng)域的融入和賦能也是未來教育現(xiàn)代化實現(xiàn)的根本進路。而要想真正意義上建成智慧校園，就必須緊抓5G發(fā)展機遇，從注重宏觀規(guī)劃、落實基礎(chǔ)保障、創(chuàng)新教育教學(xué)，以及搭建服務(wù)平臺這四個方面著手，促進各新興技術(shù)在校園各環(huán)節(jié)的滲透，以期打造一個高效、科學(xué)、智能的智慧校園生態(tài)體系，讓廣大師生真正感受到5G時代特有的魅力，充分享受5G技術(shù)給學(xué)校生活帶來的便利。

參考文獻：

[1]鄭睿.5G時代下智慧校園與泛校園網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2019，37（9）：16-17.

[2]智慧校園_360百科[OL]. https：//baike. so. com/doc/55 68727-5783904.html.

[3]黃文東，冉超，譚曉玉.職業(yè)院校5G智慧校園建設(shè)及應(yīng)用初探[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2020，38（11）：20-21.

[4]郭力培，王明超.5G技術(shù)在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用場景探討[J]-數(shù)字通信世界，2020（3）：141-141，151.

【通聯(lián)編輯：李雅琪】

作者簡介：邢學(xué)華（1980-），男，天津人，本科，工程師，研究方向：校園信息化，智慧校園，信息網(wǎng)絡(luò)安全，移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。