进入(rù)2020年(nián),我(wǒ)国5G网(wǎng)络建(jiàn)设全面铺开(kāi)。5G是新型基(jī)础(chǔ)设施建设中的关键(jiàn)一环(huán),一方面(miàn),5G作为新(xīn)一代信息技术的代表(biǎo),是新一轮科技革(gé)命和产业变革(gé)的(de)载体;另(lìng)一方(fāng)面,5G作为通(tōng)用技(jì)术赋(fù)能经(jīng)济社会各领域,助力传统产业转型升级。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(zhí)行(háng)业相关(guān)投资约为0.5万亿元。
回顾历代(dài)移动通(tōng)信技(jì)术和我国教育发展(zhǎn)历程,3G时代,移动(dòng)网(wǎng)络迈入教育领域,移动(dòng)学习应运而(ér)生(shēng);4G网络开(kāi)启了移动互联网时(shí)代,在(zài)线教育全面发展,远程教育进(jìn)程(chéng)加速。5G时代将从根本上(shàng)改变(biàn)当前的教育模(mó)式(shì)。尤其是在新冠肺炎疫情影响下,中(zhōng)小学延期(qī)开学、线下培训关闭以及教育部(bù)“停课不停学”政策提升在线教育接(jiē)受度,5G+智慧教育全面提速(sù)。随着(zhe)5G网(wǎng)络覆(fù)盖逐步(bù)完善,5G将在创新教学手段、均衡教育资源、扩(kuò)展学习途径(jìng)、提升教(jiāo)学质量、完善(shàn)考评体系、实(shí)现校园智能(néng)化管理(lǐ)发挥(huī)更(gèng)大作用,助力构建智慧教育新生态。
5G赋能教育智慧化变革
5G+远程教育:均衡(héng)教育资源(yuán)。受历(lì)史(shǐ)因素和客观因素影响,城乡教育(yù)资(zī)源不均衡是我国教育(yù)领域面临(lín)的现实问(wèn)题。早在2014年,教育部等五部门便联合印发《构建(jiàn)利用信(xìn)息化手段扩(kuò)大优质教育资源覆盖面有效机制(zhì)的实(shí)施方案》,明确“通(tōng)过(guò)构建(jiàn)利用信息化手段扩大教育(yù)资源覆盖(gài)面的有效机(jī)制,实现各级各(gè)类学(xué)校(xiào)宽带网络的(de)全覆盖,优质(zhì)数字教(jiāo)育资源的共(gòng)建(jiàn)共(gòng)享,信息(xī)技术与教育(yù)教学的全面深(shēn)度融合,逐步(bù)缩小区域、城(chéng)乡、校际之间的(de)差距,促进教(jiāo)育公平”。
3G/4G时代受(shòu)制于互联网网速和带宽,远距离“身临其(qí)境(jìng)”的(de)场景难以实现。而5G理(lǐ)论(lùn)传(chuán)输速(sù)率可达10Gbit/s,(是4G的100倍(bèi)),具(jù)备超低的端到端时延,使得远程高清的直播互动课堂成为可(kě)能,未来可(kě)彻底打(dǎ)破(pò)地(dì)域空间的限制,让全国学生同(tóng)享优质课程。2019年,在广东(dōng)移动(dòng)支持下,广州市第(dì)六中(zhōng)学(xué)、荔湾区沙面(miàn)小学利(lì)用5G+双师课堂与(yǔ)贵州毕(bì)节市民族(zú)中学、毕节市第六小学、毕节市金沙县第三小学开(kāi)展了(le)同步教学(xué),让远在偏远山(shān)区的同(tóng)学有机会接受(shòu)广(guǎng)州市重(chóng)点学(xué)校的课(kè)程,助力(lì)教育资源均衡发(fā)展。
5G+XR:创新教(jiāo)学手段。AR/VR自进入大众视线已数年之久,然(rán)而依然停留在(zài)较为早期阶段。在5G加(jiā)持(chí)下,VR产业真正从培育期向(xiàng)快速发展转变,5G+XR交(jiāo)织融合极有可(kě)能彻底(dǐ)改变人们感知世(shì)界的方式,也将(jiāng)升级(jí)现有的在线教育模式(shì)。AR/VR应用将充分发(fā)挥5G超级带宽的优势,5G超(chāo)低时延可有效降(jiàng)低虚拟设备成像带(dài)来的(de)眩(xuàn)晕感(gǎn),使得5G+XR+教(jiāo)育成(chéng)为可能。2019年7月,中国移动支持北京和深圳两地老师(shī)通过5G+全息投(tóu)影技(jì)术为25名同学上(shàng)了一(yī)节《彩虹的秘密》公(gōng)开课,通过全息技术将名师1:1送到“学生眼前”,使远在深圳(zhèn)的同学与北京同学一同享受真实、无(wú)卡顿、低(dī)时(shí)延的互(hù)动教(jiāo)学。此外,针对难以讲解的(de)教学场景,可通过5G+XR打造交互式教学场景,调动(dòng)学生视觉(jiào)、听觉、动觉等多感官参与课程学习,使抽(chōu)象的(de)概念和理论更加(jiā)直观、形象地展现在学生面前,提高课堂效率。
5G+智慧校园:校园智(zhì)能化管(guǎn)理。除(chú)教育(yù)资源不均衡,校园(yuán)安(ān)全隐患是(shì)教育领域的又一重大问题。近(jìn)年(nián)来,学生(shēng)意外伤害风(fēng)险对教(jiāo)育影响(xiǎng)日趋严重,学校安(ān)全管理(lǐ)工作任务艰(jiān)巨。2019年(nián),围绕学校师生的安全问题,教(jiāo)育部等五部门制定(dìng)了《关于完(wán)善(shàn)安全事故处理机(jī)制维护学校教育(yù)教学(xué)秩序的意(yì)见》,旨(zhǐ)在维护学校教学秩序。为进一步提升学校安(ān)全(quán)防范水平,2019年(nián)9月6日,教育(yù)部办(bàn)公(gōng)厅(tīng)印发(fā)《关于进一步加强义务教育学校(xiào)校园安(ān)全防范设施建设的通知》,就学校(xiào)安(ān)全(quán)防范设施建(jiàn)设作出明(míng)确部署(shǔ)。针对(duì)当前校园(yuán)安全事故呈现(xiàn)出多样性、复杂性的特点,5G+智慧校园将借助高清摄像头、传感器等物联(lián)网(wǎng)终端,结(jié)合人脸识别、人工(gōng)智(zhì)能(néng)、大数据、云计算等(děng)ICT技(jì)术(shù),实现数字化、智(zhì)能化(huà)、高效化校园管理。
5G+智慧教育发展需经历四大阶段
根(gēn)据中国(guó)移动发布(bù)的(de)《5G+智慧教育(yù)白皮书》,5G+智(zhì)慧教育的发展将经历如下阶段。
5G初始应用阶段:当前处于5G的提出和初始应用阶段,缺乏(fá)5G下各类网络应用和融合(hé)的标(biāo)准,需要探(tàn)索(suǒ)5G网络和传统网络融合的方(fāng)式,同时探索(suǒ)5G教(jiāo)育应(yīng)用(yòng)的标准。
5G标准发展成熟阶段:1~2年内,5G将(jiāng)成为一种成熟技术,依(yī)托其(qí)高速率、低时延特性促进教育领域(yù)基础业(yè)务发展,如提升高清视频传输效(xiào)率等;依托其大带宽(kuān)特性支持(chí)更海量数据传输,互动课堂(táng)中的交互式应用(yòng)初(chū)步探索成为可能。
5G教育网络的成熟:5G各类终(zhōng)端成熟后,在教育领域的业务需求下(xià),将建(jiàn)立起以不同教学、教(jiāo)研(yán)、教育管理等场(chǎng)景为基础的完善的教育服务(wù)网络,网络具备强大的情境感(gǎn)知、数据处理和分析(xī)功能,可(kě)为不(bú)同的用户(hù)提供适应性(xìng)的服务。
5G支持教育模(mó)式的变革:该变革是5G+教(jiāo)育发展的最终目标(biāo),建立在5G教育网络(luò)环境完善的基(jī)础之上。当上(shàng)述网络构建完成后,教育(yù)教学(xué)的基本模式也面临着变革,促进教学效率的大规模提升(shēng)。
两大因素制约5G+智慧教育发展
2020年初,全国大中小学校推迟开学,2.65亿(yì)名在(zài)校生转向线(xiàn)上课程,在线(xiàn)教育应用(yòng)呈现(xiàn)爆发(fā)式增长(zhǎng)。中国(guó)互联(lián)网信息(xī)中(zhōng)心发布的第45次《中国(guó)互联网络发展状况统计报(bào)告》显示,截至2020年(nián)3月,我国在线教育(yù)用户规模达4.23亿户(hù),较2018年底增长110.2%,占网民整体(tǐ)的46.8%。但仍需清醒地看到,5G网络建设进度慢、资费高的(de)问题仍然(rán)极(jí)大地(dì)制约5G+智慧教育发展进程。
5G网络覆盖不足是当前(qián)制约5G+智慧教育发展的关键瓶颈。受制(zhì)于(yú)5G基站的(de)高造价、高能耗和高建站密度,基于经济效益(yì)和使用效率(lǜ)的综合考量,运营商(shāng)5G网络建设主要集(jí)中(zhōng)于(yú)城(chéng)市和热点(diǎn)地区,覆盖速度远远落后于3G/4G网络。乡村学(xué)校由于教(jiāo)育资源有限、师资力量薄弱,更加需要优质、稳定网络传输下的远程直播(bō)课堂、多(duō)媒体(tǐ)教学产品(pǐn)和服务。5G网络的覆盖是新时期互联网教(jiāo)学的必要保障(zhàng),也是缩(suō)小(xiǎo)城乡(xiāng)教育差距的必(bì)然要求。
教育(yù)信息化资金(jīn)不足是制(zhì)约5G+智慧(huì)教(jiāo)育(yù)普(pǔ)及的关键因素。2018年《全国教(jiāo)育信(xìn)息化工作专项督导(dǎo)报告(gào)》指出:“一些地方信息技(jì)术(shù)在教育(yù)教学中应用(yòng)水平还不(bú)高,教育信息化(huà)对(duì)教育教学还(hái)未产(chǎn)生实质影响。部分教师特别是农村教师信息技术应用水平不高,教学模式、教学方法和教学组织形式没(méi)有根本性改变”。通过对江西、广西等省教育主管(guǎn)部门调研(yán)可知,受制于(yú)5G网络资费高、资金需(xū)求大(dà)等因素制(zhì)约,当(dāng)前5G在(zài)教育领域中应用主要集中于省内(nèi)重点学校,农村乃至偏远地区(qū)教育经(jīng)费(fèi)需用(yòng)于学校基本教学环境改善,如课(kè)桌椅、教(jiāo)室等基础(chǔ)设(shè)施完善(shàn),教育信息化进程缓(huǎn)慢。5G时代下教育信息化投入需(xū)求随之增(zēng)加,建(jiàn)议提升教(jiāo)育信息化经费(fèi)所占教育经(jīng)费比例(lì),尤其是农村和(hé)偏(piān)远地区统筹(chóu)城(chéng)乡教育发展现(xiàn)状,不断提升(shēng)教育信(xìn)息化水平。