隨著云計算、大數(shù)據(jù)、5G技術(shù)和光網(wǎng)絡(luò)等新興技術(shù)逐漸成熟，以及ChatGPT、AI繪畫等人工智能新技術(shù)橫空出世，前沿技術(shù)給高校帶來了巨大影響，在推動高校創(chuàng)新教育模式，適應(yīng)多樣化學(xué)習(xí)場景，提升教育質(zhì)量的同時，也對高校的教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作提出了更高的挑戰(zhàn)。?

作為以信息技術(shù)推動學(xué)校治理能力提升的實踐者，燕山大學(xué)致力于加強信息化技術(shù)對教學(xué)科研工作的支持，構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源平臺和學(xué)習(xí)輔助平臺，搭建符合時代需求的新型教育基礎(chǔ)設(shè)施，鼓勵教師使用新技術(shù)開展教學(xué)，推進現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合。?

教學(xué)模式變革帶來技術(shù)新挑戰(zhàn)?

燕山大學(xué)是河北省人民政府、教育部、工業(yè)和信息化部、國家國防科技工業(yè)局四方共建的全國重點大學(xué)，河北省重點支持的國家一流大學(xué)和世界一流學(xué)科建設(shè)高校，北京高科大學(xué)聯(lián)盟成員。學(xué)校占地面積4000畝，建筑面積125萬平方米。現(xiàn)有在校師生4萬余人。?

近年來，燕山大學(xué)積極推進信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，提升課程建設(shè)質(zhì)量，打造適應(yīng)新時代要求的具有燕山大學(xué)特色的一流本科課程體系，積極探索線上線下混合式教學(xué)模式。目前學(xué)校開展混合式教學(xué)的課程數(shù)量超過350門，實現(xiàn)了線上有資源、線下可反饋，課前有任務(wù)、課中有項目、課后有實踐，師生有協(xié)作、平臺有監(jiān)測。虛擬仿真實驗教學(xué)占比也不斷增多，教育教學(xué)質(zhì)量顯著提高。與此同時，新型教學(xué)模式的普及也對學(xué)校的信息化基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高的要求。?

伴隨著移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)校內(nèi)各類專業(yè)課程同樣對校園網(wǎng)絡(luò)提出了新的要求，如機械工程、材料科學(xué)與工程專業(yè)的3D建模技術(shù)實訓(xùn)、材料模擬技術(shù)實訓(xùn)等新工科專業(yè)的科研實驗不再局限于教室之內(nèi)，搭建一張能夠滿足新場景下科研實驗、實訓(xùn)課程等業(yè)務(wù)需求的泛在立體、高速低延時、易擴展、安全可控的校園網(wǎng)絡(luò)，成為新一代校園網(wǎng)建設(shè)的重要目標(biāo)之一。?

全光無線校園網(wǎng)建設(shè)探索?

當(dāng)前，燕山大學(xué)已經(jīng)建成了全面覆蓋東、西校區(qū)的高速光纖網(wǎng)絡(luò)，通過校園網(wǎng)核心虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)東、西校區(qū)雙40G鏈路互聯(lián)、樓宇主干鏈路以及學(xué)生公寓上行鏈路20G互聯(lián)，學(xué)校聯(lián)網(wǎng)主機數(shù)量超過30000臺，擁有各類應(yīng)用系統(tǒng)170余個，構(gòu)建了一套完備的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和信息服務(wù)體系，為數(shù)字校園深入發(fā)展夯實了基礎(chǔ)。?

如何更好的推動學(xué)校的信息化建設(shè)？燕山大學(xué)信息技術(shù)中心主任楊永濤表示，高校信息化建設(shè)不能脫離教育本質(zhì)，要以解決教育過程中的堵點和痛點問題為核心，用信息技術(shù)助推高校治理模式變革。燕山大學(xué)根據(jù)教育部印發(fā)的《高等學(xué)校數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范（試行）》文件要求，積極開展教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推動數(shù)字校園建設(shè)，在推進中充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的支撐保障作用，促進教育教學(xué)與校園管理服務(wù)深度融合。?

1.因地制宜破解現(xiàn)實難題?

在數(shù)字校園建設(shè)特別是校園網(wǎng)建設(shè)過程中，有三個顯著問題逐步擺在面前。?

一是學(xué)校當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的孤島多，無法形成一張泛在高速、互聯(lián)互通的整體網(wǎng)絡(luò)。由于歷史原因，校園網(wǎng)在室外存在網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)，部分宿舍網(wǎng)與校園網(wǎng)分離，宿舍網(wǎng)無法使用CERNET，資源訪問受限。?

二是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性差，故障處理效率低。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型眾多，鏈路資源老化嚴(yán)重，多方面因素交叉導(dǎo)致故障定位困難，排查周期長，給網(wǎng)絡(luò)管理和運維帶來極大挑戰(zhàn)。?

三是新業(yè)務(wù)拓展困難，體驗不佳。線上教學(xué)、視頻會議、移動辦公等新業(yè)務(wù)場景對網(wǎng)絡(luò)性能和覆蓋廣度提出了更高要求，傳統(tǒng)連通、可達(dá)的網(wǎng)絡(luò)要求已經(jīng)被高帶寬、低延遲、強安全所取代。?

為了破解這些現(xiàn)實難題，燕山大學(xué)因地制宜制定了“翔燕計劃”：于2016年將宿舍網(wǎng)并入校園網(wǎng)，采用統(tǒng)一準(zhǔn)入認(rèn)證模式，免費開放學(xué)生公寓區(qū)域的有線網(wǎng)絡(luò)。重構(gòu)管網(wǎng)，按照數(shù)字校園長遠(yuǎn)發(fā)展的需要，對全校主干管網(wǎng)進行了重構(gòu)性改造，實現(xiàn)了東西校區(qū)主干校園網(wǎng)光纜鏈路雙144芯，各樓宇24-72芯的光纖資源儲備。多網(wǎng)融合改造，將宿舍網(wǎng)與校園網(wǎng)進行融合，實現(xiàn)校園“一張網(wǎng)”服務(wù)，統(tǒng)一管控。?

2.因時制宜建設(shè)全光無線校園網(wǎng)?

2019年，燕山大學(xué)啟動校園宿舍無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，采用分布式千兆獨享式架構(gòu)的“分布式AP”無線網(wǎng)絡(luò)解決方案對校園宿舍進行無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實現(xiàn)獨立的2.4GHz和5GHz雙頻段無線信號覆蓋，有效解決無線覆蓋問題，做到了隨時隨處無線信號滿格覆蓋，大幅提升了宿舍的用網(wǎng)體驗。?

隨著數(shù)字校園的深入發(fā)展，校園宿舍無線網(wǎng)也遇到了新挑戰(zhàn)。一方面是數(shù)字教學(xué)資源愈加豐富，教育教學(xué)模式呈現(xiàn)多樣化、復(fù)雜化發(fā)展趨勢，校園宿舍網(wǎng)需要滿足在線教學(xué)、線上會議、移動辦公等高帶寬、低延時、高流量業(yè)務(wù)的穩(wěn)定訪問；另一方面是校園應(yīng)用服務(wù)的移動終端普及，需要滿足學(xué)習(xí)、生活等多終端同時接入、安全穩(wěn)定的用網(wǎng)需求。而傳統(tǒng)的銅纜只能實現(xiàn)無線千兆上行，已成為帶寬提升的瓶頸，無法有效發(fā)揮Wi-Fi6的性能。?

2022年，燕山大學(xué)決定對校園宿舍無線網(wǎng)進行升級改造，建設(shè)一張貼合時代需求、符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、高速低延時、安全可靠、泛在易拓展的無線校園宿舍網(wǎng)。在充分論證場景需求、嚴(yán)格劃定施工周期的基礎(chǔ)上，學(xué)校決定對5000間學(xué)生公寓進行網(wǎng)絡(luò)升級改造，其中3200個房間作為試點進行全光無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。通過對“以太全光網(wǎng)”與“無源光網(wǎng)絡(luò)”兩套主流方案在建設(shè)、施工、管理、售后等方面慎重調(diào)研對比，結(jié)合學(xué)校的需求和業(yè)務(wù)特點，選擇了基于以太網(wǎng)協(xié)議、具有高收斂比和帶寬無損特性、學(xué)習(xí)成本低、運維響應(yīng)速度快的“以太全光網(wǎng)”方案。?

“以太全光網(wǎng)”方案拓?fù)鋱D?

此次升級改造最大的變化是直接將光電混合纜部署到3200個老舊宿舍房間，利用光電混合纜1100米遠(yuǎn)距離供電的優(yōu)勢為宿舍無線AP進行點對點遠(yuǎn)距離供電，保障宿舍用電安全。同時，新學(xué)期開學(xué)后的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也需要在一個寒假的施工窗口期內(nèi)高效率完成5000間宿舍的校園網(wǎng)改造工作。圍繞施工目標(biāo)，學(xué)校制定了詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文件，提升建設(shè)效率，僅用26天時間完成了16萬米光電混合纜部署、5000個無線AP安裝調(diào)優(yōu)，快速完成5000個AP調(diào)試優(yōu)化。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文件和基于AI技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)優(yōu)化系統(tǒng)在應(yīng)對上述挑戰(zhàn)時起到了關(guān)鍵的作用。?

支持光電混合纜方式部署的無線WLAN系統(tǒng)?

全光無線網(wǎng)構(gòu)建數(shù)字校園嶄新生態(tài)?

1.實現(xiàn)網(wǎng)速大幅提升，充分滿足新業(yè)務(wù)對帶寬質(zhì)量的需求?

本次建設(shè)的全光無線網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率支持2.5G/10G上行，支持1G有線帶寬獨享，充分發(fā)揮無線設(shè)備性能，網(wǎng)速相比過去提升超過3倍，有效改善了宿舍場景下的科研、學(xué)習(xí)、實驗、遠(yuǎn)程實訓(xùn)等業(yè)務(wù)的用網(wǎng)體驗。?

改造前弱井                                              全光網(wǎng)改造后環(huán)境?

AP部署在宿舍門口                                                     無線測速截圖?

2.業(yè)務(wù)管理可視化，為流程優(yōu)化和科學(xué)決策提供依據(jù)?

本次建設(shè)特別使用了一套IT綜合運維管理平臺，對全網(wǎng)的IT終端、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、中間件、業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行統(tǒng)一的信息采集和監(jiān)測管理，實現(xiàn)了對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的全時段數(shù)據(jù)分析及可視化呈現(xiàn)。依托平臺智能引擎，實時預(yù)警網(wǎng)絡(luò)故障、自動生成故障告警原因和處置建議，通過系統(tǒng)梳理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)開通、報修運維等工作線上閉環(huán)處理，使用至今，故障報修率大幅下降，為推動網(wǎng)絡(luò)智能管理運維，探索校園網(wǎng)絡(luò)自我治理提供了新的技術(shù)手段。?

燕山大學(xué)IT綜合運維管理平臺?

3.全校一張網(wǎng)，構(gòu)建高效便捷校園信息化服務(wù)?

通過本次改造升級，宿舍網(wǎng)、校園網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等多個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)融合成一張網(wǎng)，實現(xiàn)學(xué)校教育信息化的全面覆蓋和無縫連接，學(xué)校師生可以更加便捷地獲取各類教育資源和信息，有效提升了燕山大學(xué)的教育教學(xué)服務(wù)效率和質(zhì)量。同時，全校一張網(wǎng)有利于建立統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)安全體系，保障學(xué)校信息安全。新一代校園全光無線網(wǎng)絡(luò)為促進燕山大學(xué)的教育教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展提供了更好的支撐和保障。?

黨的二十大報告提出“加快建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國”。2023年2月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》強調(diào)，在教育等重點領(lǐng)域，加快數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用。燕山大學(xué)深入學(xué)習(xí)宣傳貫徹黨的二十大精神，把握時代發(fā)展機遇，扎根“教育本質(zhì)”推進數(shù)字校園新發(fā)展，為學(xué)校建設(shè)一個“平安、美麗、智慧、幸福”的嶄新校園，推進學(xué)校教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型和內(nèi)涵式高質(zhì)量發(fā)展注入新動力。?