5G环境下艺术类高校智慧校园建设研究

徐 帅

南京艺术学院

0 引言

近年来，作为我国国家发展战略之一的5G网络技术发展十分迅速，因其具有超高速、泛在化等特性，使得大量对网络带宽具有较高需求的应用得到了极大的发展，例如无人驾驶技术、远程在线医疗、智慧校园大数据分析、沉浸式虚拟课堂等。作为教育信息化工作中的重要一环——智慧校园建设，也因5G技术的普及得到了诸多利好。众所周知，智慧校园建设是一项综合性系统工程，在其建设过程中须参考硬件、软件、网络、安全等多项综合指标，并非仅仅提升校园网络带宽或新建若干应用管理系统等。只有进行系统规划、分层次推进、并融合5G技术，最终才能建成具备教学、科研、综合服务等多项功能于一体的高质量网络生态系统——智慧校园。

1 智慧校园中的5G网络环境建设

智慧校园建设的基础之一是智慧网络环境建设，在充分结合5G高速传输、网络切片等技术后，其被称为5G网络环境建设，这是由校园5G基础网络设施建设、5G数据中心建设、教学设施建设、融合创新等项目综合而来，具体分析如下。

在校园5G基础网络设施建设方面，各高校需要根据学校的规模确定相应的网络带宽建设规模。以艺术院校为例，网络带宽建设规模须参考该校的招生规模、在校生人数以及各不同艺术类专业教室（舞蹈练功房、动画研究工作室、素描色彩教室等）对于带宽的需求。在实施光纤铺设等建设项目时，各高校需要考虑学校综合弱电管网的规划和建设需求，为学校将来的网络带宽升级留有余地。此外，在学校的核心机房、数据中心机房或其他综合性机房建设的同时，还需要充分考虑消防等因素，建立消防报警、自动灭火、温湿度监控等子项目。

5G数据中心的建设方面，各高校要参照相关的国家机房建设标准及5G数据中心建设标准，尤其是架构设计合理性、可用性、可靠性都是需要重点考虑的范畴。此外，高校还须制定相关管理规范。在学校数据中心存储空间的建设中，需要根据学校现有的、在建的、拟建设的应用系统数量，合理科学地规划和建设；例如在SAS磁盘和SATA磁盘的选择方面也要根据学校的实际和项目经费的配套情况来进行规划和选择。

教学设施建设方面，各高校需要配套建设多媒体教室、标准化考场等，尤其是多媒体教室，数量也应占到教室总数的绝大多数。多媒体教室作为授课、教学的重要场所，须配套接入校园网以便访问各类校内外网络资源。

在融合创新理念方面，在智慧校园建设中，整个校园网络是一张智能化通信及服务网络，除了为师生提供基础网络服务，如接入和访问服务、电子邮件服务、VPN校外访问资源服务等之外，还须有各类贴近教学、科研管理的应用服务，如一站式服务大厅、掌上校园平台等（见图1、图2）。这些应用服务系统除了可以集成多种在线应用功能，还可集成具有学校特色的个性化服务。以艺术类高校为例，可以在智慧校园系统内增加校内琴房预约管理、艺术类基金项目申报等模块，实现智慧校园应用系统与服务功能的融合创新。

图1 一站式服务大厅

图2 掌上校园

2 艺术类数据资源与5G网络安全建设

各类数据资源建设在当今的高校信息化建设过程中扮演着非常重要的角色。在艺术类院校中，很多影音数字资源、古籍资源、传媒和设计类数字资源对于教学、科研活动而言都必不可少。在打造智慧校园的实践中，高校将这些数据资源融合在线课程资源的框架，形成艺术类高校独具特色的慕课（MOOC）也是非常有益的举措。除此之外，很多艺术类数据资源还可以用在各类实验教学、实训、艺术类展演中，这将极大地提高智慧校园中数据的综合利用水平。

除了各类数字资源，电子图书馆作为传统数据资源驿站，其在智慧校园中扮演的角色也十分重要，可提供诸如“知网”等各类电子图书、电子期刊、影音数据资源库，为师生教学及科研活动提供了非常丰富的数据资源。

在建设数据资源的同时，网络安全也是智慧校园重点注意的方面，原因是所有智慧校园中的应用与服务系统都必须以网络安全为前提，否则，所有的服务及应用都将失去存在价值。由于5G技术的超高负载能力和高速网络传输能力，病毒和黑客攻击也不断提速，在5G环境下，高校更应重视智慧校园网络安全的建设。

具体方法：（1）各高校须建立相应的网络安全软硬件设备和系统，比如：为有效地防止和控制病毒、黑客攻击及各种针对80（8080）端口的网页攻击，须增加防火墙、杀毒软件、Web应用防火墙等设备；为了保护和控制管理员访问权限、服务器访问安全，还需要加入如堡垒机、反向代理技术等；为了解决用户同时访问各种不同网络资源、使用不同的网络协议导致对网络流量的占用不均衡等问题，需要加入流量控制系统等。（2）充分利用流量管理技术，除了对各类网络流量做控制，优化网络带宽资源，还可以及时地预警一些网络突发状况：比如当发生网络攻击或者病毒爆发时，流量控制和预警系统可以使管理员较为直观地观察到网络异常，并且综合其他的网络安全设备，使学校网络管理员能够较为快速和准确地判断攻击类型、定位攻击源和攻击目标。（3）虚拟服务器和虚拟化环境同样也需要专业的虚拟化防御系统来保障其操作系统及上层应用的网络安全。（4）从管理层面分析，各高校须建立相应的管理制度和人员培训机制。在5G环境下，各高校除了拥有各类软硬件设备，还应建立健全各类有关网络、设备等相关的管理制度，学校的各部门、各二级学院才能按照制度做好、做实相关的防范或者网络安全事件的应急处理，最大限度地保障网络安全工作有序的开展，避免盲目、短期地实施工作。（5）定期为学校的关键系统实施等级保护测评工作，如办公自动化、统一身份认证、招生等系统，确保这些关键系统的网络安全。（6）要根据各学校的特点建立相应的网络安全应急响应制度，以保障在网络安全事件发生时，能按照预先设置的流程最大限度地减小网络安全事件造成的不良影响，在最短时间内解决该事件。总之，在5G环境下，要做好智慧校园的网络安全工作，需要“技防”与“人防”相结合，高校应当积极利用5G技术，使网络安全硬件设备和软件系统发挥更大效能，并利用5G传输快速、使用便捷等优势做好网络安全培训的工作。

3 融合5G技术的智慧校园特色发展理念

智慧校园的建设是一项长期、系统的工程，涉及高校的各层面事务，因此只有完善保障机制，各高校才能将这项长期的系统工程不断优化，越做越好，越做越精，打造出名副其实的智慧校园。具体分析：（1）在组织架构上，需要突出智慧校园建设的重要性，一般高校尤其是艺术类高校需要成立一个由学校一把手为组长的信息化建设领导小组，由领导小组统筹安排学校智慧校园建设过程中的各项规划、设计、实施等事务。这样能更好、更充分地调动学校各部门的积极性，优化学校的资源配置，并能更好地协调智慧校园建设过程中不同部门之间的配合工作。（2）和网络安全工作一样，在智慧校园的建设全周期，各高校需要制定各类管理制度和规范，以适应相应的工作需要。（3）智慧校园建设是一项长期工程，需要有持续的资金保障，才能完成各类硬件、软件的采购与建设。（4）在保障机制方面也需要重视人才队伍的培养和建设。任何系统和硬件设备都需要人来操作，因此拥有一支专业的技术队伍对于智慧校园建设而言是重要的保障。（5）各高校还须为在校学生和其他教职工定期开展培训，包含基础网络使用常识、病毒防范、简单软硬件故障处理等知识，目标是使受培训者有初步的了解和实践技能。（6）高校须将如虚拟机管理、防火墙策略部署、网络流量控制等专业性较强的工作交给专业技术人员进行管理，同时让普通教工和学生熟悉网络登录、VPN使用、OA操作等，以便构建高效、轻量化的智慧校园管理体系。

考虑到高校都有其专业特色，艺术类高校在建设智慧校园的过程中也应注重如何利用5G技术与艺术类专业特色相结合，比如建设与戏剧表演相关的5G主题数据库或者资源平台，与影视类专业特色结合；建设声乐、乐器演奏、音乐剧等相关的5G互动资源平台，与音乐类专业特色结合；利用5G技术建立虚拟书法、绘画艺术展厅等，与美术类专业特色结合。以上特色发展理念既发掘了艺术类高校的学科潜力，又使智慧校园生态更加丰富多彩。

4 结束语

在5G技术不断发展普及的大环境下，5G远程医疗、5G沉浸式课堂、5G无人驾驶等技术不断改变着人们的生活，各高校尤其是艺术类高校的智慧校园建设须充分利用5G高负载、超高速数据传输效率、网络切片等技术，为智慧校园建设提供巨大动力。利用5G构建立体化、多层次的校园网络生态，各高校尤其是艺术类高校既拥有粗线条集中式管理，也拥有精细化个性化服务，有助于建设成集合教学、科研、管理、服务于一体的综合性智慧校园网络服务集群，为艺术类高校向高水平、高质量发展之路迈进奠定基础。