进(jìn)入2020年,我国5G网络建设全面铺开(kāi)。5G是新型基础设施建设中的(de)关键一环,一方面,5G作(zuò)为(wéi)新(xīn)一代信息(xī)技术(shù)的代表,是新一轮科技革命和产业变革(gé)的载体;另一方(fāng)面,5G作(zuò)为通用技术赋能(néng)经济社会各领域(yù),助力传统产业转(zhuǎn)型升级。根据中国(guó)信息通信研究院的预测,2020—2025年(nián),5G将拉动部分垂直行业相关投资约为0.5万亿元。
回顾历代移动通信技术和我国(guó)教(jiāo)育发展历程,3G时(shí)代(dài),移动(dòng)网络迈(mài)入教育领域,移动(dòng)学(xué)习应运而(ér)生(shēng);4G网络开(kāi)启了移动互联网时(shí)代,在线教育全面(miàn)发展,远(yuǎn)程教育进程加速。5G时代将从(cóng)根(gēn)本(běn)上改变当前(qián)的教育模式。尤其是(shì)在新冠肺(fèi)炎疫情影响下,中小学延期开学、线下培训关闭以(yǐ)及教育部“停课(kè)不停学”政策(cè)提升在线教育接受度,5G+智慧教育(yù)全面提速。随着5G网络覆盖逐步完善,5G将在创新教学手段、均衡(héng)教育资源、扩展学习途(tú)径(jìng)、提(tí)升教学质量、完善(shàn)考评体系、实现校园智能化(huà)管理(lǐ)发(fā)挥更(gèng)大作用,助力构建智慧教育新生态。
5G赋能教育智(zhì)慧(huì)化(huà)变革
5G+远(yuǎn)程教育:均衡教育资源。受历史因(yīn)素和客观因素影(yǐng)响,城乡教育资源不均衡是我国教育(yù)领域面临的现实问(wèn)题。早在2014年,教育部等五部门(mén)便联合印发《构建利用信息化手段(duàn)扩大(dà)优质教育资源(yuán)覆盖面有效(xiào)机(jī)制的实施(shī)方案》,明(míng)确“通过构建利用信息化手段扩大教育资源覆盖面的有(yǒu)效机(jī)制,实现各级各类学校宽带网络(luò)的全覆盖,优质数字教育资源(yuán)的共(gòng)建(jiàn)共(gòng)享,信(xìn)息技术(shù)与教育教(jiāo)学(xué)的全(quán)面深(shēn)度融合,逐步缩小区域、城乡、校际(jì)之间的差距,促进(jìn)教育(yù)公平(píng)”。
3G/4G时代(dài)受制于互联(lián)网网速和带宽,远距离“身临其境”的(de)场景难以实现(xiàn)。而5G理论传(chuán)输速率可达10Gbit/s,(是4G的100倍),具备超低的(de)端到(dào)端时延,使得远程高清的直播互动(dòng)课堂成(chéng)为可(kě)能,未来可彻底打破地域空间(jiān)的(de)限制,让全国学(xué)生同(tóng)享优质课程。2019年,在广东移动(dòng)支持下,广州市(shì)第(dì)六中学、荔湾区沙(shā)面小学利用5G+双师课堂与贵州毕节市(shì)民(mín)族中学、毕节市(shì)第六小学、毕节市金沙(shā)县第三小(xiǎo)学开展了同(tóng)步教学,让远在偏(piān)远山(shān)区的(de)同学有(yǒu)机会接受广州市重点(diǎn)学校的课程,助力教育资(zī)源均衡(héng)发展。
5G+XR:创新教学手段。AR/VR自进入(rù)大众视线已数年(nián)之久,然而依然(rán)停留在较为(wéi)早期阶段(duàn)。在5G加持下(xià),VR产业真正从培(péi)育期向快速发展(zhǎn)转(zhuǎn)变(biàn),5G+XR交织(zhī)融合极(jí)有可能彻底(dǐ)改变人们感知(zhī)世界的方式,也将(jiāng)升(shēng)级(jí)现有的(de)在线教育(yù)模式(shì)。AR/VR应用将充分发挥(huī)5G超级带宽的优势,5G超低时延可有效(xiào)降(jiàng)低虚拟设备成像带来(lái)的(de)眩晕感,使得5G+XR+教育成为可能。2019年7月,中国移动支持北京(jīng)和(hé)深圳两地老师通过5G+全(quán)息投影技术为25名同学上(shàng)了一节《彩虹的秘密》公(gōng)开课,通过全息技术将名(míng)师1:1送到“学生眼前”,使远在深圳(zhèn)的(de)同学与北京同(tóng)学一(yī)同(tóng)享受真实、无卡顿、低(dī)时延的(de)互动教学。此外,针对难以讲解的教学场(chǎng)景,可通过5G+XR打造(zào)交互式教学场景,调动学生视觉、听觉、动(dòng)觉等多感官(guān)参与课程学(xué)习,使抽象的概念和理论(lùn)更加直(zhí)观、形象地展现在学生面前(qián),提高课堂效率。
5G+智慧(huì)校园(yuán):校园(yuán)智(zhì)能化(huà)管理。除教(jiāo)育资(zī)源不均衡,校(xiào)园安全隐(yǐn)患是教(jiāo)育领域(yù)的又一重大问题。近年(nián)来(lái),学生意外伤(shāng)害风(fēng)险对教育影响日趋严重,学校安全(quán)管理工作任务艰巨(jù)。2019年,围绕(rào)学校(xiào)师生的安全问题(tí),教育部等五(wǔ)部门制定了《关于完善安全(quán)事故处理机制维护学校教育教学秩序(xù)的意见》,旨在维护学校教学秩序(xù)。为进一步提升学(xué)校安全防范水平,2019年9月6日,教育部办公厅印发《关于进一步加(jiā)强义务教(jiāo)育学校(xiào)校园安(ān)全防范(fàn)设(shè)施建设的通知》,就学校(xiào)安(ān)全防范设(shè)施(shī)建设(shè)作出明确(què)部(bù)署。针对当前校(xiào)园安全事故呈现出多样性、复杂(zá)性的特点,5G+智慧校园将借助高清摄像头(tóu)、传感器等物联网终端,结合人脸(liǎn)识别、人工智能、大数据(jù)、云计算等ICT技术,实现数字化、智能化、高效化校园管(guǎn)理。
5G+智慧教育发展需经历四大阶(jiē)段
根据中国移动发布的(de)《5G+智(zhì)慧教育(yù)白皮书》,5G+智慧教育的(de)发展将(jiāng)经历如下阶段。
5G初始应用阶段:当前处于5G的提出和初始应用阶段(duàn),缺乏(fá)5G下各类网络(luò)应用和融(róng)合(hé)的标准(zhǔn),需要探索5G网络和传统网络融合的方式(shì),同时探索5G教育应用的标准(zhǔn)。
5G标准发(fā)展成熟(shú)阶段:1~2年(nián)内,5G将成为一种成熟技术,依托其高速率、低时延特性促进教育领域基础业务发展,如提升高清视(shì)频传输效率等;依托其大(dà)带宽(kuān)特性支持(chí)更海量数据传输,互动课堂中的交互式应用初步探索成为可能。
5G教育网络的成熟:5G各(gè)类终端成熟后,在教育领域的(de)业务需(xū)求下,将建立(lì)起(qǐ)以(yǐ)不同教学、教研、教育管(guǎn)理等场景为基础(chǔ)的完善的教育服务网络,网络具(jù)备(bèi)强大的情境感知、数(shù)据处理和(hé)分析功能(néng),可为不同的(de)用户提供(gòng)适应性的服务。
5G支持教育模式的变(biàn)革(gé):该变革是5G+教育发展(zhǎn)的最终目(mù)标,建立在(zài)5G教育网络环境完善的(de)基础之上。当上(shàng)述网络构建完成后,教育(yù)教(jiāo)学的基本(běn)模式也面临着(zhe)变革,促进(jìn)教学效率的(de)大规模提升。
两大因素(sù)制约5G+智慧教(jiāo)育发展
2020年初,全国大中小(xiǎo)学校推迟开学,2.65亿名在校生转向(xiàng)线上课程,在线教育应用呈现爆发式增长。中(zhōng)国互联(lián)网信息中(zhōng)心发布的第45次(cì)《中国互联网络发展状况(kuàng)统计报告》显示,截至2020年3月,我国在线教育用(yòng)户规模(mó)达4.23亿户,较2018年底(dǐ)增长110.2%,占网民整(zhěng)体的46.8%。但仍(réng)需(xū)清醒地看到,5G网络建设进度慢、资费高的问(wèn)题仍然极大地制(zhì)约(yuē)5G+智(zhì)慧教(jiāo)育发展进程。
5G网络覆盖不足是当前制约5G+智慧教育发展的关键瓶颈。受(shòu)制于5G基站(zhàn)的高造价、高能耗和高建(jiàn)站密度,基于经(jīng)济(jì)效益和使(shǐ)用效率的综合考量,运(yùn)营商5G网络建设主要集中于城市(shì)和热点地区(qū),覆(fù)盖速度远远(yuǎn)落后于3G/4G网络。乡村学(xué)校由于(yú)教育资源(yuán)有限、师资(zī)力量薄弱,更加需要优质、稳定网络传(chuán)输下的远(yuǎn)程直播(bō)课(kè)堂、多媒体教学产品和(hé)服(fú)务。5G网络的覆盖是新时期互联网教学的(de)必(bì)要保障,也是缩小(xiǎo)城乡(xiāng)教(jiāo)育差(chà)距的(de)必然要求(qiú)。
教育信息化资(zī)金不足是制约5G+智慧教(jiāo)育普及的关(guān)键因素。2018年《全国教育信息化工作专项督导报告》指出(chū):“一些地方信息技术在教育教学中应用水平还不高,教(jiāo)育信息化对教育教学还未产(chǎn)生(shēng)实(shí)质(zhì)影响(xiǎng)。部分(fèn)教师特别是(shì)农村教师信息技术(shù)应用水平不(bú)高,教学模式、教学方法和教学组织形式(shì)没有根本性改(gǎi)变”。通过对江西、广西等省(shěng)教育主管部(bù)门调研可知,受制(zhì)于5G网络资费(fèi)高、资金(jīn)需求大等因(yīn)素制约,当前5G在教育领(lǐng)域中应用(yòng)主要集中于省内重点学校,农(nóng)村乃至偏远地区教育经(jīng)费(fèi)需(xū)用于学校基(jī)本(běn)教学环境改善,如课桌椅、教室等基础设施完善,教育信息化进程缓慢(màn)。5G时(shí)代下教育信息(xī)化投(tóu)入需求随之(zhī)增加,建议提升教育信息化经费所占教育经费比例,尤(yóu)其是农村和偏远(yuǎn)地区统筹城乡教育发展现状,不断提升教(jiāo)育信息化水平。