未来校园的新质生产力：南京江北新区浦口外国语学校校园网升级改造的启示

作者:南京江北新区浦口外国语学校校长助理 杨美玲

导语:在南京江北新区(第十三个国家级新区),浦口外国语学校,这所拥有77605平方米宽阔校园、169个班级、7335名学生和511位专任教师的九年一贯制公办外语特色学校,正以前所未有的活力和智慧,迎接信息化时代的挑战。作为学校信息化工作的负责人,我有幸参与并见证了智慧校园建设的每一步,从理念到实践,从挑战到突破。

信息技术的迅猛发展,让智慧教学与我们的教学环节深度融合,形成了教学评一体化的教学模式。在浦口外国语学校,我们通过课前问学策略、课中互动教学系统、课后作业数据分析,构建了一个高效、精准的闭环教学循环。想象一下,课前,我们布置预习任务,利用作业平台系统分析学生的答题数据,精确掌握学生的知识储备;课中,我们利用教学系统和答题卡进行即时互动,实时了解学生对课堂知识点的掌握程度;课后,我们收集所有作业数据,评估学习效果,为下一节课的设计提供重要参考。这就是我们的日常,一个高效、精准的教学循环。

面对信息技术日新月异的挑战,我们致力于持续优化精准教学的工具和流程,实现减负增效。我们计划为每个班级、每个小组配备平板设备,取代只能采集客观题的答题器,加强课堂互动;结合AI技术,引入多元、创新的教学应用,丰富教学手段,提升学习体验。

精准教学的发展对校园网络提出了更高要求。为此,我们启动了校园全光网升级改造,打造新一代智慧校园全光网络,满足未来教学应用需求。

按下网络规划的“重启键”

回顾此次全光网改造项目的初衷,时间回溯到2012年,校园基建工程同步完成了校园有线网的初步建设。但近年来随着学校教学业务发展,以及“人工智能+教育”工作的不断推进,原有的校园网络基础设施面临着严峻的挑战:

•有线老化

在有线网络方面,建校同期部署的有线网已运行超过十年,网络设备陈旧、使用故障频发。同时,室外传输光缆资源不够无法实现万兆扩展;室内网口不足,难以支撑智慧教学等业务拓展需求,而重新布线又面临桥架和空间制约的现实问题。

以之前电子班牌的施工为例。为了在每一个班级内增设多媒体设备和电子班牌,我们不得不进行繁琐的重新布线工作。然而,桥架容量有限,空间也显得捉襟见肘。尤其是对我们这样拥有100多个班级的大规模学校而言,无疑是一项艰巨的挑战。各种麻烦接踵而至,负责施工的师傅们不得不长时间连续作业,时常因为网线无法穿过、接口位置不明确或电源接线问题而陷入困境。

•无线缺失

在无线网络方面,分批部署的无线网络只覆盖了办公及部分公共区域,当2017年我们开展智慧校园建设时发现,教室无线覆盖的缺失已成为制约智慧教学设备使用的严峻瓶颈,也无法在未来的智慧校园建设中实现有线、无线一体化布局。

•运维乏力

而在运维方面,由于有线点位不足和无线覆盖不够,经常出现私拉乱拽网线,引发网络环路等问题。而学校通常缺少专门的运维人员,网络运维都由信息技术老师兼任,要同时应对设备陈旧和IP冲突等造成的频发网络问题,令人焦头烂额。

网络改造和升级的迫切需求,让我们下定决心,破除现实困境、着眼未来发展,按下网络规划和建设的“重启键”。

选择灵活高效的“以太彩光”

重新开展校园网络规划和建设,我们明确了三大目标:

•首先是提升带宽能力。伴随着“人工智能+教育”工作的开展,校园中特别是录播教室、同步课堂、VR虚拟实验室、智慧教室、人工智能实验室等大流量应用,对校园的网络带宽、速率以及时延的要求逐日提升,升级改造要在换旧的同时解决带宽不足。

•其次是支持业务发展。未来,云计算、大数据、物联网、人工智能等技术将不断的融入教学体系中,成为常态化的教学手段,新业务的发展会带来业务点位的扩容,每间教室、办公室要实现新业务的快速上线。

•另外要化解运维困境。运维作为校园网络日常基本工作,要在出现故障时,快速定位出故障根因,减少故障时间的同时降低运维人员工作负担。

针对这些目标,我们结合南京教育装备十四五建设指导意见,对信息化建设进行了总体分析,明确了几点需求:一是建设一张延时低、带宽高的全光网络,满足未来5-10年教育数字化转型背景下的带宽发展需求;二是光纤入室部署,业务扩展更加灵活,提高业务上线效率;三是统一管理,将管理平台部署到教育局服务器机房,区域管理员和学校管理员同时运维,避免设备故障带来的安全事故。

经过严谨的调研筛选,又经专家论证,我们最终决定全面选用锐捷网络灵活、高效的极简以太彩光网络解决方案,以实现我们的校园全光网升级改造目标。

采用极简以太彩光方案,我们对全校260间教室、办公室进行改造、升级,得益于以太彩光技术支撑,网络架构实现核心-接入二层架构,核心侧设备实现将8对不同波长的光信号在一根光纤里传输,替代了之前的8根光纤,有效节省主干光缆资源。弱电间采用无源透明汇聚设备,减少设备故障节点。在接入侧,采用交换机入室方式部署,光纤直达教室,实现1:1带宽入室,下行接入教室、办公室内的IP设备,比如AP、电脑、电话、监控等,从而实现了有线、无线点位的全网覆盖。最后,通过统一的管理平台,实现了对全网设备的管理与监控。

核心交换机部署情况

核心机房部署情况楼栋弱电间部署情况教室/办公室部署情况

绽放智慧教学的“新活力”

结合学校实际,我们的校园网全光升级改造建设面向现有精准教学和未来教学场景,将为我们绽放智慧教学新活力提供更坚实的数字底座支撑。

项目完成后,我们的全光校园网将充分满足业务发展带宽所需,业务扩展更加灵活,并实现运维管理效率提升。从我们的直观感受来说,全光网升级改造为我们带来三个方面的新体验。

•首先,采用极简以太彩光网络,我们的核心机房和设备间变得更加干净清爽、噪音也更小了,而且设备间从此前的教学楼每层一间精简为每栋楼一间。

•其次,极简以太彩光网络确实体现出很好的扩展性和灵活性,目前,我们教室部署的交换机具有8个端口,除了电子班牌、数字广播、多媒体和无线AP外,还预留了4个端口,未来增加智慧教学所需新设备和新应用将更加便捷。

•此外,形成鲜明对比的是网络运维工作。此前,每当出现网络故障,我们要第一时间到达现场,首先确认电脑、硬件有没有问题,办公室小路由有没有问题,再对应找交换机接口排除故障,而如果我们的兼职运维老师正好有课,还会耽误故障排除时间。现在,从我们的运维老师反馈来看,利用锐捷网络极简光方案中的智慧运维管理平台,可以快速发现和锁定哪个端口出现问题,运维效率大大提升。

通过这次校园全光网升级改造的成功实践,我们更加相信,随着教育的数字化转型发展,高速、稳定的全光网络必成为未来校园的新质生产力,而在全光网中,“彩光”也必将以其得天独厚的优势,在园区网中大放异彩。