进入2020年,我国5G网络建设(shè)全面铺开。5G是新型(xíng)基础设施建设中的关键(jiàn)一环,一方面,5G作为新(xīn)一代信息技术的代表,是新一轮科技革命和产(chǎn)业变革的(de)载体;另一方面(miàn),5G作为通用(yòng)技术赋能经济社会(huì)各领(lǐng)域,助力(lì)传统产业转型(xíng)升(shēng)级。根据中国信息通信研究院的预测,2020—2025年,5G将拉动部分垂直行(háng)业(yè)相关投资(zī)约为0.5万亿元(yuán)。
回顾历代移动通信技术和我国教(jiāo)育发展历程,3G时代(dài),移动(dòng)网络迈入教(jiāo)育领(lǐng)域,移动(dòng)学习应运而生;4G网络开启了移(yí)动(dòng)互联网时(shí)代,在线教育全面发展,远程(chéng)教育进程加速。5G时代将从根本(běn)上改变当前的教育模(mó)式。尤其是在新冠肺炎疫情影响下,中小(xiǎo)学延(yán)期开学、线下培训关闭以及教育部“停课不停学”政(zhèng)策提升在线教育接受度,5G+智慧教育(yù)全面提(tí)速。随着5G网络覆(fù)盖逐步完善,5G将在创(chuàng)新教学手段、均衡教育资源、扩展学习途径、提升教学质量、完善考评体系、实现校园智能化管理发挥(huī)更大(dà)作(zuò)用,助(zhù)力(lì)构(gòu)建智(zhì)慧教育新生态。
5G赋能教育智慧(huì)化变革
5G+远程教(jiāo)育:均衡教育资(zī)源。受历史因素(sù)和客观因素影响,城(chéng)乡教(jiāo)育资源(yuán)不均(jun1)衡是我国教育领域面临的(de)现实(shí)问题(tí)。早(zǎo)在2014年,教育部等五部门(mén)便联(lián)合印发《构建利用信息化手段扩大(dà)优质教育(yù)资源(yuán)覆盖面有效机制的实施(shī)方案》,明确“通过(guò)构建利用信息化手段(duàn)扩大教育资源覆盖面(miàn)的有(yǒu)效机制,实现各级各类学校宽(kuān)带网络的全(quán)覆盖,优质数(shù)字教育(yù)资源的共建共享,信(xìn)息技术与教育教学的全(quán)面深度融合(hé),逐(zhú)步缩小区域(yù)、城乡(xiāng)、校际之间的差距,促进教育公平(píng)”。
3G/4G时代受制于互联网网(wǎng)速和带(dài)宽(kuān),远距离“身临(lín)其境(jìng)”的场景难以实现。而5G理(lǐ)论传输速率可达10Gbit/s,(是4G的100倍),具备超低的端到端时延,使得(dé)远程高清的直播互动课(kè)堂成为可能,未来可彻底打破地域空间的限制,让全国学生同享(xiǎng)优质课程。2019年,在广东移(yí)动支持下,广(guǎng)州市第六中学、荔湾区沙面小学利用5G+双师课堂(táng)与贵(guì)州毕节市民(mín)族中(zhōng)学、毕节市第(dì)六(liù)小(xiǎo)学、毕节(jiē)市金沙县(xiàn)第三小学开(kāi)展了同步(bù)教(jiāo)学(xué),让远在偏远山(shān)区的(de)同学有(yǒu)机(jī)会接受(shòu)广州市(shì)重点学校的课程,助力教育(yù)资源均衡发展。
5G+XR:创新教学手段。AR/VR自(zì)进入大众视线已数年之久,然而依(yī)然(rán)停留在较为早期阶段。在5G加(jiā)持(chí)下,VR产业(yè)真正从培育期(qī)向(xiàng)快(kuài)速发展(zhǎn)转变,5G+XR交织融合极有可能彻底改(gǎi)变人们感知世界(jiè)的方式(shì),也将升级现有的在(zài)线教(jiāo)育模式。AR/VR应用将充分发(fā)挥5G超级带宽的优势,5G超低时延可(kě)有(yǒu)效降低虚(xū)拟设备成像带来的(de)眩晕感,使(shǐ)得5G+XR+教育成为(wéi)可能。2019年7月,中(zhōng)国移动(dòng)支持北京(jīng)和深圳两地老师通过5G+全息投影技术为25名同学上了一节(jiē)《彩虹的秘密》公开课,通过全息技术将(jiāng)名师1:1送到“学生眼前”,使(shǐ)远在深圳(zhèn)的(de)同学与北京同学一同享受真实、无卡顿(dùn)、低时延(yán)的(de)互(hù)动教学。此外,针(zhēn)对难(nán)以讲解(jiě)的(de)教学场景,可通过5G+XR打造交互(hù)式教学场(chǎng)景,调动(dòng)学生视觉、听觉、动(dòng)觉等多感官参与课程学(xué)习,使抽象的概念和理论(lùn)更加直观、形象地展现在学(xué)生面(miàn)前,提高课堂效率。
5G+智慧校(xiào)园:校园智(zhì)能化管(guǎn)理(lǐ)。除教育资(zī)源不均衡,校园安全隐患(huàn)是教育领域(yù)的(de)又一重大(dà)问(wèn)题(tí)。近(jìn)年来,学生意外伤害风险对教育影响日(rì)趋严重,学校(xiào)安全(quán)管理工(gōng)作任务艰(jiān)巨。2019年,围绕学校师生的安(ān)全问题,教(jiāo)育部等五部(bù)门制(zhì)定了(le)《关于完善安全事故处理机制(zhì)维护学校(xiào)教育教学秩序的(de)意见》,旨(zhǐ)在维护学校教(jiāo)学秩序(xù)。为进一步提升学校安全(quán)防范水平(píng),2019年9月(yuè)6日,教育部办公厅印发《关于进一步加强义务教育学(xué)校校园安全防范设施建设的通知》,就学校安全防(fáng)范设(shè)施建设作出(chū)明(míng)确部署。针对当(dāng)前(qián)校(xiào)园安全事故呈现出多样性、复(fù)杂性的特点,5G+智慧校园(yuán)将(jiāng)借助(zhù)高清(qīng)摄像头、传感(gǎn)器等物联网(wǎng)终端,结(jié)合(hé)人(rén)脸识别、人工智能(néng)、大(dà)数(shù)据、云计算等ICT技术,实现数(shù)字化、智能化、高效(xiào)化校园管(guǎn)理。
5G+智慧教育发展(zhǎn)需经历(lì)四大阶段
根据中(zhōng)国移动发布的《5G+智慧教育(yù)白皮书》,5G+智慧(huì)教育(yù)的(de)发展将经历如(rú)下阶段。
5G初始(shǐ)应用阶段:当前处于5G的提出和初始(shǐ)应用阶段,缺乏5G下(xià)各类网络(luò)应用和融合的标(biāo)准,需要探索5G网络和(hé)传统网络融(róng)合(hé)的方式,同(tóng)时探索5G教育(yù)应用的标(biāo)准。
5G标准发展成熟阶段:1~2年内,5G将成为一种(zhǒng)成熟技(jì)术(shù),依托其高速率、低时延特性促进教育领域基础业务发展,如(rú)提升高清视频传输效率等;依托(tuō)其大带宽特性(xìng)支持更海量数据传输,互(hù)动课堂中(zhōng)的交(jiāo)互式应用初(chū)步探索成为可能。
5G教育网络的成(chéng)熟:5G各类(lèi)终端成熟(shú)后,在(zài)教育领域的(de)业务(wù)需求下(xià),将(jiāng)建立起以不(bú)同教学、教研、教育管理等场景为基础的(de)完善的教育服务网络,网络具备(bèi)强(qiáng)大的情境感知(zhī)、数据处理和分析功能,可为不同的用(yòng)户(hù)提供适应性(xìng)的(de)服务。
5G支(zhī)持教育模式的变革:该变革(gé)是5G+教育发展的最终目标,建(jiàn)立在5G教育网络(luò)环境完善(shàn)的基础之上。当上述网络(luò)构建完成后,教(jiāo)育教学的基(jī)本模式也(yě)面临着(zhe)变(biàn)革,促进(jìn)教学效率的大规模提升。
两大因素制约5G+智慧教(jiāo)育发展(zhǎn)
2020年初,全国大中小学校推(tuī)迟开学(xué),2.65亿名在校(xiào)生转向线上(shàng)课程,在线教(jiāo)育应用呈现爆发(fā)式增(zēng)长。中国互联(lián)网信息(xī)中心发布的第45次(cì)《中国互联网络发展状(zhuàng)况统计报(bào)告》显(xiǎn)示(shì),截至2020年3月(yuè),我国在线教育(yù)用户(hù)规模(mó)达4.23亿(yì)户,较(jiào)2018年底增长110.2%,占(zhàn)网民整体的46.8%。但仍需(xū)清醒地看到,5G网络建(jiàn)设进(jìn)度慢、资费(fèi)高的问题仍(réng)然极大地制约5G+智(zhì)慧教育发展进(jìn)程。
5G网络覆(fù)盖不(bú)足是当前制约5G+智慧(huì)教育发展的关键(jiàn)瓶颈。受(shòu)制于5G基站的(de)高造价、高能(néng)耗和高建站密度(dù),基于经济效益(yì)和使(shǐ)用效率的综合考量,运营商5G网络(luò)建设主要(yào)集中于城市和热点地区,覆盖(gài)速(sù)度远远(yuǎn)落后于3G/4G网络。乡村学校由于(yú)教育(yù)资源有限、师(shī)资力量薄弱,更(gèng)加需要优质、稳定(dìng)网络传输(shū)下的远程直播(bō)课堂、多媒体(tǐ)教学产品和服务。5G网络的覆盖是新时期互联网教学的必要保障,也是缩小城乡教育差距的必然要求。
教(jiāo)育信息化资(zī)金不足是(shì)制约(yuē)5G+智慧教育普及的关键(jiàn)因(yīn)素。2018年《全(quán)国教育(yù)信息化(huà)工作(zuò)专项督导报告》指出:“一些地方信息技术在教育(yù)教学中应用水平还(hái)不高,教育(yù)信息化对教育教学还未产生实质影响(xiǎng)。部分(fèn)教师(shī)特别是(shì)农村教师信息技(jì)术应(yīng)用水平(píng)不高(gāo),教学(xué)模式、教学方法和(hé)教学组织形式没(méi)有根本性改变”。通过对江西、广西等省教(jiāo)育(yù)主管部门调(diào)研(yán)可知(zhī),受(shòu)制于5G网络资费高、资(zī)金需求大等因素制约,当前5G在(zài)教育领域中应(yīng)用主要(yào)集中于(yú)省内重点(diǎn)学校,农(nóng)村乃至偏远地区教育经费需用于(yú)学校基本教学环境改善,如(rú)课桌椅、教室等基础设施完善,教育(yù)信息化进程缓慢。5G时代下教育信息化投(tóu)入需(xū)求随之增加,建议提升教育信息(xī)化经费(fèi)所占教育经费(fèi)比(bǐ)例,尤其(qí)是农村和偏远地区统筹城乡教(jiāo)育发(fā)展(zhǎn)现(xiàn)状,不断提升教(jiāo)育信息(xī)化水平。