西南财经大学作为教育部直属的全国重点大学,是国家“211工程”“985工程”优势学科创新平台建设的重点高校,也是国家首批“双一流”建设高校之一。多年来,学校始终将信息化建设摆在突出位置,深刻认识到其对教育发展的关键支撑作用。在教育信息化快速的提升的当下,数智、文化、资源已然成为驱动教育发展范式深度革新的核心力量。西南财经大学紧扣时代脉搏,秉持务实进取理念,紧密追踪教育行业走向,全力促进信息技术与教育教学深度交融,致力于构建契合时代需求的教育生态。学校信息化与大数据管理中心主动作为,对标“新财经”建设发展需求,在近期竣工的教学专网升级改造项目里,采用以太全光网络与Wi-Fi7技术融合方案,为师生学习、科研营造出稳定高效的网络环境,有力助推学校数智化进程提质增速,并向更高水准的教育现代化努力前行。
西南财经大学原有的教学网络建于2004年,基于传统以太网络与无源PON网络融合的组网模式。随着教育教学模式的不停地改进革新发展,以及TBL、PBL等主动式教学活动的日益频繁开展,智慧教室对终端设备的接入需求呈现爆发式增长态势:除了常规的中控设备、教师机之外,多样化的教学终端设备迫切地需要接入网络。原有的以太网络架构接入能力不够,不足以满足智慧教学需求。
同时,“线上+线下”融合教学模式对网络接入服务的品质提出更加高的要求。原有的无源PON网受其层次结构限制,存在着性能瓶颈,加之无线连接的稳定性欠佳,导致其在支撑智慧课堂时“力不从心”,影响教学流畅性和数据传输效率,制约了教学质量的提升和教学模式的创新发展。
为了精准定位问题并制定解决方案,信息化与大数据管理中心调研了一线教师和教学管理人员需求,并深入考察了其他高校的建设经验。调研显示,日常教学活动的顺利开展,需要高带宽、低延迟的网络,以确保教学数据实时、高效、稳定传输。基于现存的网络问题和教学需求的系统汇总,中心明确了教学专网的建设目标:打造一张性能优越、可靠性强、低维护率的教学专网,不仅满足当下智慧教学的紧迫需求,更要具备前瞻性和可扩展性,为学校教育信息化建设的长远发展和数字化转型筑牢坚实底座。
以太全光网络相较于传统以太网,拥有更强大的扩展性优势。在智慧教室的实际应用场景中,它能够轻松应对多种类型终端的接入需求,并凭借其先进的架构设计,为未来可能出现的新兴业务上线预留充足的拓展空间,确保学校的教学网络紧跟时代步伐,不断适应教育教学领域的新变化和新需求。
与无源PON网络相比,以太全光网络在入室带宽方面具有非常明显优势。独享万兆入室带宽使学校能够轻松开展各类“线上+线下”“课内+课外”的融合教学创新实践。无论是大规模在线课程直播、实时互动教学,还是高清视频教学资源的流畅播放,以太全光网都能提供稳定的网络支撑,有力提升了教学质量,丰富了教学手段。
世界无线局域网应用发展联盟的分析报告数据显示,教育场景的业务需求大多分布在在音视频传输、文件快速传输、即时通讯、桌面共享和网页浏览等应用。Wi-Fi7作为新一代技术,相比Wi-Fi6在多项关键技术指标上实现突破。在高速传输能力方面,传输速率提升了数倍;在多链路操作方面,Wi-Fi7支持多链路并行传输,降低了网络时延,提升了网络可靠性;在抗干扰方面,Wi-Fi7允许将多个资源单元分配给一个用户,支持更灵活的频谱利用和QoS控制,增强设备的抗干扰的能力和共存能力。尤为值得一提的是,Wi-Fi7技术在实现性能飞跃的同时,成本与Wi-Fi6设备基本持平,让学校在不显著增加成本的条件下进行网络升级,大幅度的提高无线网络的性能和质量,为师生提供更优质的无线教学网络环境。
综合考虑师生使用体验以及施工维护成本等多方面因素,信息与大数据管理中心决定采用以太全光+Wi-Fi 7方案构建高品质、高性能的教学专网,以期为学校智慧教学的发展注入强大动力,开启学校教育教学的全新篇章。
2024年7月至8月,经过学校信息化团队的不懈努力和暑期的紧张施工,柳林校区的教学专网升级改造工程圆满竣工。此次改造工程成效显著,240间教室实现万兆全光入室,每间教室万兆双链路上行至汇聚设备,汇聚设备上行40G双链路至IDC机房,大幅度的提高了网络的传输能力和可靠性。同时,416颗Wi-Fi7 AP全方面覆盖了改造区域,成功实现了高密接入,确保师生在教学区享受高速稳定的无线月底,经过全面严格的测试,新的教学专网正式投入到正常的使用中,有力保障了教学活动的顺利开展以及智慧教室的直录播传输。学校教学区的网络接入能力有了质的飞跃,为智慧教学的开展奠定了坚实基础。
本次教学专网建设的成效是成功实现了光纤入室和独享万兆的网络架构升级,这一突破使智慧教室的各类信息点接入需求得到了充分满足,无论是无线AP、电子班牌,还是物联网等新兴设备,都能够轻松、稳定地接入网络,实现了教学环境的全面智能化和信息化升级。
以太全光网络架构为直录播、AR/VR融合教学提供了稳定可靠、高带宽、低时延的优质网络基础支撑。在直录播教学过程中,教师能流畅地进行课程直播,学生能够实时观看高清视频课程,无卡顿、无延迟;在AR/VR教学场景中,复杂的虚拟场景数据能快速传输,为学生带来沉浸式的学习体验;在线上线下融合教学中,学生无论是在课堂内还是课堂外,都能够享受到一致的高质量教学服务,真正的完成了教学无界限、学习无阻碍。
充足的冗余设计能够灵活应对未来智慧教学领域也许会出现的各种新需求、新应用场景和新技术变革,为学校未来开展诸如高清远程互动教学、大规模在线虚拟实验室等更高带宽需求的应用场景奠定了坚实基础,持续有力地推动学校数字校园建设向更高水平迈进,确保学校在教育信息化的道路上处于领先队列中。
Wi-Fi 7技术的成功应用为学校教学区的无线网络性能带来了质的提升。即使在高并发的复杂使用场景下,Wi-Fi 7技术依然能保证无线网络的稳定运行和卓越性能表现。目前,教学区无线网络的单日最高在线人/台,而在日常教学活动中,在线人左右的较高水平。在单日上课时段内,网络下载流量达10TB,上传流量达3TB,在较高负载的网络使用情况下,整体网络依然保持流畅运行,无明显卡顿、掉线等问题出现,为师生提供了优质可靠的无线网络服务体验。
在智慧教学环境中,师生能够顺畅无阻地访问高速互联网,这为教师开展丰富多彩的互动教学活动提供了有力保障。教师能轻松地运用在线教学平台做实时授课、课堂测验、小组讨论等多样化教学环节,学生也能够热情参加其中,实现高效学习,提升了学习效果和学习质量。
随着无线网络接入能力的显著提升,信息化与大数据管理中心的运维管理团队也与时俱进,一直在优化网络运维管理策略和技术方法。通过引入智能化的网络监测系统、故障预警机制以及动态资源调配技术,确保网络始终处于高效、稳定、安全的运作时的状态,为教学活动的顺利推进保驾护航。
随着此次教学专网升级改造顺利竣工,学校信息化与大数据管理中心在数字校园构建以及推进新技术与智慧教学融合方面,跨出了关键一步。这一成果显示出中心技术团队积极探索、勇于实践的精神,为校园信息化发展注入了新动力。
展望后续工作,中心将秉持创新驱动发展的理念,为师生打造更为优质、契合个性化需求的智慧教育平台,稳步推进数智底座等核心基础设施的建设工作,筑牢学校信息化根基,为学校“数智转型”提供坚实保障,助力学校在教育信息化浪潮中奋勇争先。