5G背景下中学智慧教育发展的思考

5G背景下中学智慧教育发展的思考

梁雪梅

东莞市南城阳光实验中学广东东莞523000

摘要：5G与新技术的结合，促使了教育理念、教育方式的转变。因此，本文提出了5G背景下中学智慧教育发展的思考，从三个方面分析了5G+新技术对智慧教育的推动作用。

关键词：5G；新技术；智慧教育

一、前言

2018年5月，习近平总书记在北京大学师生座谈会上发表重要讲话，提出随着信息化不断发展，知识获取方式和传授方式、教与学关系都发生了革命性变化。[1]尤其是教育信息化进入2.0时代以来，更是需要加快教育现代化，以建设教育强国为目标，需要不断探索信息时代的智慧教育新模式。我们的教育观念将从动手能力培训转变为思维模型训练；从技术传输转变为能力培养；从工具使用学习到跨学科融合学习；从个性化特色发展转变为学科联动。教学理念和观念的变革，同时也导致学习方式方法、教与学的场所以及学习工具等发生重大变革。因此，技术的发展，教育理念的转变，不断促进了智慧教育的蓬勃发展。

5G时代的到来，为智慧教育的发展提供了一个良好的契机。中国移动发布了《5G+智慧教育白皮书》，计划在5年以上完成5G支持的教育模式变革，并且联合40家通信、互联网、教育等领域的企事业单位、高校和科研机构成立5G智慧教育合作联盟，发布了远程互助教学、虚拟现实沉浸式教学、AI教育教学测评、校园智能化管理等“5G+智能教育”四大重点应用。[2][3][4]5G+新技术的结合，将打造多个智能教育应用场景，全方位服务教育信息化变革，从而构建先进的教育教学平台，改善教学环境，优化教师的教学，多方面助力学生学习。[5]

二、5G+新技术推动智慧教育发展

5G通讯技术凭借其高速度、泛在网、低功耗、低时延、万物智联等特点[6]，给教育领域多方面的长足进步和发展提供了技术支撑，其中包括教学环境、教学内容、教学目标、教学过程，从而改变教学效果，具体如图1所示。随着5G技术的到来，以及新技术与教育的结合，使得教与学的过程中沟通交流更高效；创新创造更快速；操作控制更智能；交互体验更真实；组织决策更可靠。同时，也更加满足新时代教育优质、个性化、灵活与综合素质培养的需求。

本文结合5G技术的优势和特点，从VR+教育、物联网+教育、AI+教育等三个方面阐述5G与新技术的结合对智慧教育的促进，从而达到教育共享、共创、共赢的局面。

（1）VR+教育

VR技术具有多感知性、存在感、交互性和自主性等特点，VR技术应用于教育，彻底打破了时间与空间的限制。但VR技术与真实世界还存在一定的差距，例如交互性和沉浸感等都难以达到理想状态，其主要原因是硬件的处理速度不够快，相关算法不成熟，缺乏感知方面的传感器等。5G时代，高速度、高可靠性、低时延的数据传输可以解决速度问题，大规模物联网可解决万物智联问题，将有效解决课堂上难以实现的场景问题，满足沉浸式教学、多维空间模拟等的教学需求。例如，消防、地震演练等难以实现的自然灾害场景教学；手术模拟、飞机驾驶等高风险的真实实验或实操；机械维修、车辆拆装等高成本的实践教学；深海、史前等难以观摩或还原的三维空间科普教学；多虚拟设备和部件构成的虚拟实训基地或虚拟仿真校园等。凭借5G先进技术，将有效促进VR技术在教育教学中的广泛应用。

（2）物联网+教育

物联网已广泛应用于家居、医疗、教育、农业等领域，物联网智能化使得万物不仅能够互联，还能够通过分析和学习做出相应的规划和决策。但物联网应用于各领域中时，传统的无线网络无法满足实时性和同步性的要求，同时无线媒介的连接不够可靠。5G技术的到来将提高数据传输的速度和可靠性，因此有助于推动5G技术在各领域中的应用。

5G技术的优势将使得物联网、人工智能、大数据广泛应用于教育领域，使得传统教室被改造为智慧教室，传统校园改造为智慧校园。教师使用的不再是粉笔、黑板，而是可将知识以声音、图片、短片等丰富的形式展示出来的电子白板；学生也不再背着沉重的书包，而是可以容纳更多知识的“电子书包”等等。甚至，通过物联网捕捉或感知学生上课的情况，再经过智能识别和大数据分析，从而获取学生的学习情况。根据得到的数据对不同层次的学生布置不一样的练习，并让学困生进入再学习阶段，从而实现因材施教，个性化发展。物联网、人工智能、大数据与教育的结合，使得教育不再是经验式教学，而是以数据说话，用数据进行决策，用数据实施管理，用数据开展评价。

除了教学方面，还有人身安全与信息安全，人联网到物联网，再到万物智联。遍布学校的物联网感应终端和高效智能的数据传输，使得学校安全得到有效保障。“电子警察”可以保护学生的信息安全；感应终端可以保护和管理学校教学仪器和设备；更加智能的一卡通系统、安全跟踪为学生的健康发展保驾护航。

（3）AI+教育

5G技术的优势，将使得人工智能技术广泛应用于教学，诸如助教机器人、虚拟学习助手等将大量出现在学习生活中。它们主动为学习者提供适合的学习资源，精确的学习服务，给学生构建多维的学习场景。目前，已有人工智能进课堂、智能治理进校园，5G技术将改变人工智能的连接方式，万物智能所感知的信息将有效提高机器的学习效率，使得机器人和虚拟学习助手等更快地搜索和获取信息，同时将处理后的信息高速传达给使用者。使得教育从谈经验转变为用数据说话，用数据决策，更符合以人为中心的教学需求，培养学生的综合素养。因此，5G技术支撑下，将迎来更多人工智能的教育应用场景和数据服务。

5G技术的发展促进优质教育的共享，形成共享、共创、共赢的局面。除了西部支教、网络平台精品课程共享等方式，在5G技术的支持下，可实现远程在线教学，即优秀教师的课程可以实时共享给贫困地区的学校，实现不同地区的学生上同一堂课，使用同样的教学资源。5G+新技术将弥补贫困地区教学设备的缺失、教育教学环境的落后以及教育师资的匮乏。使得我国教育从发展不均衡的局面转向全面协同共进、融合创新，一步步走向教育强国。

四、结束语

面对即将到来的5G时代，我们唯有与时俱进，才能迎接好5G带来的机遇与挑战。5G技术的发展将使得教与学的方式发生重大改变，本文思考了5G背景下中学智慧教育的发展，阐述了我们将如何应用5G+新技术构建智慧教育模式，达到共享、共创、共赢的局面。

参考文献：

[1]张大良.谱写“互联网+教育”新篇章共同开创亚洲高等教育美好未来[J].中国大学教学,2018(10):7-8.

[2]5G智慧教育合作联盟成立[J].中小学信息技术教育,2019(06):5.

[3]北京将率先建设5G试验网鼓励开办互联网开放大学[J].中小学信息技术教育,2016(05):6.

[4]5G智慧教育合作联盟成立[J].中小学信息技术教育,2019(06):5.

[5]我国5G技术研发获重大突破[J].中小学信息技术教育,2017,(1):6.

[6]庞一迪.5G及其在智慧校园的应用[J].信息与电脑(理论版),2019(09):154-155.