宋家蒂

(渤海大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，遼寧 錦州121013)

0 引言

當(dāng)前，以互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)為代表的新科學(xué)技術(shù)已成為推動(dòng)人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。2019年，中國(guó)移動(dòng)發(fā)表《5G智慧校園白皮書》，這標(biāo)志著5G技術(shù)開(kāi)始在各領(lǐng)域的商業(yè)應(yīng)用。2020年，在推動(dòng)5G和相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的同時(shí)也深入對(duì)5G的技術(shù)實(shí)質(zhì)和發(fā)展規(guī)律進(jìn)行深刻思考，逐步形成“5G+行動(dòng)計(jì)劃” ,此計(jì)劃以5G+技術(shù)為核心理念。在教育領(lǐng)域，5G+技術(shù)能夠滿足個(gè)性化和智能化的教育需求，為未來(lái)教育發(fā)展提供了可能：一方面是新教育思想與理念的層出不窮，形成了追求平等教育、創(chuàng)新教育和個(gè)性化教育的共同主題；另一方面是新媒體技術(shù)不斷涌現(xiàn)，使現(xiàn)代教學(xué)活動(dòng)日趨深度化和高階化。隨著5G技術(shù)與VR/AR和全息投影等技術(shù)不斷完善發(fā)展，技術(shù)對(duì)教學(xué)活動(dòng)的認(rèn)知支持作用將會(huì)更加突出，教學(xué)變得更精準(zhǔn)，知識(shí)變得更易懂，學(xué)習(xí)也會(huì)更快樂(lè)，學(xué)習(xí)從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，并使終身學(xué)習(xí)成為現(xiàn)實(shí)。通過(guò)5G+技術(shù)與教育教學(xué)的有機(jī)融合，可以更好地解決教育教學(xué)實(shí)踐中存在的問(wèn)題，促進(jìn)教育信息化快速發(fā)展。

1 5G+技術(shù)及其特征

5G就是5th-Generation的簡(jiǎn)稱，是繼1G、2G、3G、4G之后的第五代移動(dòng)通信技術(shù)。從1G解決了通信的移動(dòng)化到2G進(jìn)入數(shù)字通信時(shí)代，3G進(jìn)入數(shù)據(jù)通信時(shí)代，都讓人們的通信和生活質(zhì)量得到提升，而4G的出現(xiàn)帶來(lái)的不僅是一個(gè)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，隨之出現(xiàn)的還有位置導(dǎo)航服務(wù)、社交系統(tǒng)軟件以及移動(dòng)支付方式等帶來(lái)便利的功能，這些都極大地提升了人們的生活質(zhì)量。目前，隨著5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建成與應(yīng)用，5G+技術(shù)將賦能千行百業(yè)。

1.1 5G+技術(shù)

5G+是指將5G技術(shù)與社會(huì)各行業(yè)深度融合，以構(gòu)建完善的新生態(tài)來(lái)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面信息化發(fā)展，進(jìn)而更好地推動(dòng)5G發(fā)展。目前，社會(huì)生活中的5G+技術(shù)應(yīng)用(5G+行動(dòng)計(jì)劃)主要體現(xiàn)在4個(gè)方面：①“5G+4G”，即5G與4G的協(xié)同，在二者共同支撐下構(gòu)成的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域能為人們提供豐富的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，包括數(shù)據(jù)處理與通信保障；②“5G+AICDE”(即人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和邊緣計(jì)算)，這是“5G+”行動(dòng)計(jì)劃的核心，是將5G通信技術(shù)作為技術(shù)基礎(chǔ)，促進(jìn)其與移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算等新技術(shù)的有效融合，形成1+1>2的規(guī)模鏈?zhǔn)綉?yīng)用反應(yīng)，推動(dòng)“5G+AICDE”的實(shí)施，將會(huì)給社會(huì)帶來(lái)巨大的產(chǎn)業(yè)空間；③“5G+Ecology”，即充分發(fā)揮5G技術(shù)的生態(tài)輻射力與影響力，加強(qiáng)建設(shè)開(kāi)放型的生態(tài)體系，實(shí)現(xiàn)資源共享、生態(tài)共生、互利共贏和融通發(fā)展；④“5G+X(X代表變量，代表其在各行各業(yè)的應(yīng)用)”，即促進(jìn)5G技術(shù)和各行各業(yè)的深度融合。如“5G+教育”“5G+智慧醫(yī)療”和“5G+智慧交通”等，5G技術(shù)將推動(dòng)各行業(yè)的數(shù)字化與智能化轉(zhuǎn)型，并為服務(wù)創(chuàng)新、跨行業(yè)共建和生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)用提供廣闊的發(fā)展空間。

1.2 5G+技術(shù)特征

1.2.1 高速度

在移動(dòng)通信技術(shù)每一次升級(jí)過(guò)程中，最直接的感受就是在速度方面，技術(shù)每升級(jí)一次，用戶的體驗(yàn)速度都會(huì)有大幅度的提升，這種大幅度的網(wǎng)速提升保證了人們的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)品質(zhì)。在理論上，5G技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)每一個(gè)基站的速度為20Gbps的目標(biāo)，而每一個(gè)用戶的實(shí)際效度則可能接近1Gbps，如此高的速度會(huì)給經(jīng)濟(jì)帶來(lái)很多新的機(jī)會(huì)，比如虛擬現(xiàn)實(shí)就可以借助5G實(shí)現(xiàn)新的突破。此前VR用戶體驗(yàn)感差，很大一部分原因是網(wǎng)絡(luò)支持不達(dá)標(biāo)，難以很好地實(shí)現(xiàn)高清同步傳輸。5G技術(shù)的到來(lái)在加強(qiáng)VR技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，也能夠進(jìn)一步推進(jìn)在線教育、沉浸式教學(xué)和交互式教學(xué)等方式從理念轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際應(yīng)用。并且會(huì)用各種新興技術(shù)支持更大的寬帶和更高的速度。5G技術(shù)在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)步，才能讓傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和服務(wù)有更好的體驗(yàn)。

1.2.2 泛在網(wǎng)

目前，泛在網(wǎng)實(shí)質(zhì)包括兩個(gè)層面：一個(gè)是廣泛覆蓋，即凡是人類足跡能夠延伸到的地方，都必須要有網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，例如高山、峽谷和戈壁等，在5G+時(shí)代都會(huì)有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋；另一個(gè)則是縱深覆蓋，即泛在網(wǎng)的發(fā)展能夠有效地提供很多更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，人們生活中已有的網(wǎng)絡(luò)部署將會(huì)進(jìn)入到更高品質(zhì)的應(yīng)用階段，且網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體驗(yàn)品質(zhì)能達(dá)到一個(gè)更為優(yōu)質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。泛在網(wǎng)是從人與人通信為主的電信網(wǎng)向人與物、物與物的通信廣泛延伸的“大”信息通信網(wǎng)絡(luò)，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面信息化的概括。網(wǎng)絡(luò)的基本特征包括廣泛存在和全面應(yīng)用兩方面，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)任何人、任何物都能隨時(shí)隨地進(jìn)行便捷快速的信息傳播，這些都是基于個(gè)人和社會(huì)的需求，為其提供全面的信息服務(wù)與應(yīng)用。

1.2.3 低功耗

5G技術(shù)能夠支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，其最主要的就是需要考慮并解決功耗方面的問(wèn)題。如果智能設(shè)備每天都需要充電好幾個(gè)小時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致用戶的體驗(yàn)感較差，從而嚴(yán)重影響設(shè)備在普通民眾日常生活中的普及應(yīng)用。5G技術(shù)的低功耗主要采用2種技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，高通等主導(dǎo)的eMTC和華為主導(dǎo)的NB-IoT。前者是運(yùn)用eMTC技術(shù)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)支撐下進(jìn)行部署，此技術(shù)手段支持上下行的最大峰值速度為1Mbps；后者運(yùn)用NB-IoT技術(shù)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)的支持下實(shí)現(xiàn)構(gòu)建，雖然所消耗的帶寬大約為180kHz，但由于此技術(shù)可以直接部署在GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)上，因此能夠?qū)崿F(xiàn)低成本和平滑升級(jí)的低功耗應(yīng)用。5G獨(dú)特的低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)能夠與傳輸距離遠(yuǎn)、通信數(shù)據(jù)量少及電池需長(zhǎng)時(shí)間供電的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相互適應(yīng)。基于5G低功耗研發(fā)的各種低頻數(shù)據(jù)采集傳感器，是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的核心要件，實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)物互聯(lián)”到“萬(wàn)物智聯(lián)”底層設(shè)施的升級(jí)發(fā)展。

1.2.4 低時(shí)延

時(shí)延是指數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)一端傳輸?shù)搅硪欢怂牡臅r(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，人與人、人與機(jī)聯(lián)通的時(shí)延要求并不高，因?yàn)槿说姆磻?yīng)過(guò)程需要耗費(fèi)一定的時(shí)間，但是網(wǎng)絡(luò)延時(shí)會(huì)使得一些應(yīng)用場(chǎng)景受到極大的限制，如在無(wú)人駕駛和工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域等。140ms的時(shí)延在人與人進(jìn)行正常信息溝通過(guò)程中是合理的，但是這個(gè)時(shí)延限定在無(wú)人駕駛或工業(yè)自動(dòng)化的過(guò)程中就無(wú)法被接受。而通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⒏鞣N特殊場(chǎng)景中空中接口的時(shí)延標(biāo)準(zhǔn)控制在1ms左右，這也是嚴(yán)苛且必要的條件。在這些特殊場(chǎng)景中，低時(shí)延的要求極為嚴(yán)格，因?yàn)樾畔鬏斉c延遲稍長(zhǎng)都有可能引起災(zāi)難性事故。想要實(shí)現(xiàn)5G的超低時(shí)延，一個(gè)必要條件就是將各種技術(shù)結(jié)合起來(lái)，由于端到端的時(shí)延是由多段路徑上各端的時(shí)延共同組合而成，所以優(yōu)化也必須將所有端都結(jié)合起來(lái)。因此， 實(shí)現(xiàn)5G的低時(shí)延必須滿足兩方面的要求：一方面是在空口傳輸?shù)臅r(shí)延標(biāo)準(zhǔn)上，采取措施將其進(jìn)行大幅度地降低；另一方面在轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點(diǎn)數(shù)上，也要尋找可行路徑將其減少，并且縮減源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的“距離”。此外，這個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要在整體的支撐下進(jìn)行，要將空口、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和核心網(wǎng)等各種技術(shù)進(jìn)行融合，最終滿足各種垂直業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)要求。

1.2.5 萬(wàn)物萬(wàn)聯(lián)

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能滿足這些不同設(shè)備接口共同運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，萬(wàn)物萬(wàn)聯(lián)已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的一大趨勢(shì)。進(jìn)入5G+應(yīng)用時(shí)代，終端不再是簡(jiǎn)單地按照人數(shù)來(lái)定義，而有可能是一對(duì)多的關(guān)系，即每個(gè)個(gè)體都可以擁有多個(gè)終端，數(shù)不清的智能產(chǎn)品都可以在網(wǎng)絡(luò)上相互聯(lián)系，形成真正的智能物聯(lián)網(wǎng)世界。在5G技術(shù)支撐下，以前無(wú)法聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，比如下水井蓋、私家車和街邊的垃圾桶等設(shè)備，都會(huì)被賦予全新的功能而變得更加智能?？傊?，5G讓萬(wàn)物萬(wàn)聯(lián)成為可以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)物之間都能進(jìn)行信息交換和資源共享的目標(biāo)。人類社會(huì)發(fā)展到5G信息技術(shù)時(shí)代，將會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)嶄新的世界，在此世界中移動(dòng)互聯(lián)和智能物聯(lián)網(wǎng)都能得到整合。5G能廣泛應(yīng)用于各種智能管理系統(tǒng)或服務(wù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，基于此將可以實(shí)現(xiàn)智慧教育、智慧城市和智慧地球。

1.2.6 安全重構(gòu)

5G技術(shù)本身有著十分廣泛的應(yīng)用范圍，包括金融、醫(yī)療、教育和交通等各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，其數(shù)據(jù)傳輸量很大，內(nèi)容也較為復(fù)雜，這就使其系統(tǒng)運(yùn)行的安全水平與4G技術(shù)時(shí)代相比必須有所提升。這種建立在5G基礎(chǔ)上的智能互聯(lián)網(wǎng)功能更加多元化，因?yàn)槌藗鹘y(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)自由、開(kāi)放和共享等基本功能以外，還要建立起一個(gè)全新的功能體系，因此安全是5G時(shí)代智能物聯(lián)網(wǎng)的首要要求。而5G網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)之一就是內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間的分界，二者之間的界限越來(lái)越不清晰這點(diǎn)也是網(wǎng)絡(luò)泛化的一個(gè)大趨勢(shì)，由此而產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題也變得越來(lái)越復(fù)雜多樣，尤其是在一些典型的應(yīng)用場(chǎng)景中，如金融、醫(yī)療、交通和教育等，5G網(wǎng)絡(luò)中存在的安全隱患更加不容忽視。網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題對(duì)于人們來(lái)說(shuō)都是至關(guān)重要的，因此5G想要發(fā)展必須要將信息的安全保障作為前提，進(jìn)行信息安全架構(gòu)的重建。在大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算和安全情報(bào)收集等技術(shù)的支持下，信息檢索系統(tǒng)對(duì)安全的分析結(jié)果越來(lái)越精確，對(duì)安全預(yù)警也越來(lái)越及時(shí)精準(zhǔn)，防御方式逐漸由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)。未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)能支持運(yùn)營(yíng)商制定安全保障，并將AI與人工智能等技術(shù)也融入到主動(dòng)防御的設(shè)計(jì)理念中，可以滿足各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)W(wǎng)絡(luò)安全的迫切需求。

2 5G+技術(shù)影響下的教育應(yīng)用場(chǎng)景

從5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)有的發(fā)展情況來(lái)看，其關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要有：基于4K/8K高清視頻交互分析技術(shù)的超高速率性、基于超高速低延時(shí)的分布式存儲(chǔ)技術(shù)的超低時(shí)延性和基于大數(shù)據(jù)加工處理技術(shù)的超大連接性等。5G、智能互聯(lián)網(wǎng)與教育三者的有機(jī)融合，將會(huì)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中存在的時(shí)空界限，并彌補(bǔ)時(shí)空距離，實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用與教學(xué)方式的深度融合。目前，5G+新技術(shù)形態(tài)影響下的教育應(yīng)用場(chǎng)景主要有以下幾個(gè)方面。

2.1 遠(yuǎn)程在線教學(xué)，教育資源均衡化

作為遠(yuǎn)程在線教學(xué)主要場(chǎng)景的雙師課堂，首要目的是解決鄉(xiāng)村教學(xué)點(diǎn)中存在的師資隊(duì)伍數(shù)量不足、課程開(kāi)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不齊和優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源缺乏等問(wèn)題，促進(jìn)城鄉(xiāng)教育協(xié)調(diào)發(fā)展。在5G+技術(shù)支持下，雙師課堂教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)教學(xué)課堂的同步，5G網(wǎng)絡(luò)的高寬帶HE 低時(shí)延特性可以解決雙師課堂成本高、靈活性差以及音視頻延遲等問(wèn)題，4K高清視頻傳輸功能可以為課堂提供低時(shí)延沉浸式的互動(dòng)活動(dòng)體驗(yàn)，有效地解決了傳統(tǒng)雙師課堂過(guò)程中師生間交互體驗(yàn)不佳的問(wèn)題，形成了“5G網(wǎng)絡(luò)+同一課堂+兩位教師”的教學(xué)組織形式，從而為在線教學(xué)提供教育資源公平且均衡化發(fā)展的條件。此場(chǎng)景下的教育應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，首先是具有學(xué)習(xí)的生動(dòng)性，通過(guò)5G與雙師課堂的結(jié)合可以使書本上的知識(shí)有了真實(shí)的情景，進(jìn)而能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性與積極性；其次是具有良好的開(kāi)放性，可以突破目前中心學(xué)校與教學(xué)點(diǎn)師資水平不足、教學(xué)條件不均衡及校與校連接難以全面打通的教育實(shí)踐局面，特別是通過(guò)全息教學(xué)或混合在線教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)優(yōu)質(zhì)資源的真正共享共建；最后是具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，能實(shí)現(xiàn)教學(xué)適應(yīng)性和精準(zhǔn)性更強(qiáng)的遠(yuǎn)程教學(xué)。

2.2 VR/AR教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容新穎化

目前，一些相關(guān)學(xué)科課程存在難為師生提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)體驗(yàn)的問(wèn)題，這些問(wèn)題都可以通過(guò)VR/AR技術(shù)的應(yīng)用，在課堂中采用全息投影技術(shù)，讓遠(yuǎn)距離網(wǎng)上在線聽(tīng)課的學(xué)生能夠通過(guò)3D效果，與學(xué)校教師進(jìn)行面對(duì)面地交流，使學(xué)生的課堂感官體驗(yàn)可以更加真實(shí)，實(shí)現(xiàn)了交互式的遠(yuǎn)程教學(xué)。相比5G智慧課堂等其他類型的教學(xué)來(lái)說(shuō)，5G+VR/AR教學(xué)對(duì)于內(nèi)容的集成和渲染有著更高的要求，5G的邊緣計(jì)算能力可以滿足用戶的要求，同時(shí)超低時(shí)延也能夠滿足VR/AR的交互需求，在終端設(shè)備只需嵌入5G通信模塊即可接入5G網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的Wi-Fi部署來(lái)說(shuō)更為靈活，并且還可以解決此前VR帶來(lái)的眩暈感問(wèn)題。此場(chǎng)景下的教育應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，首先是強(qiáng)互動(dòng)性與強(qiáng)參與性，將“5G+VR/AR”技術(shù)應(yīng)用在課堂教學(xué)過(guò)程中，可以讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)空間中理解并學(xué)習(xí)知識(shí)，學(xué)生可以參與到教學(xué)中，從“死記硬背”變成學(xué)習(xí)是一種真實(shí)情境的體驗(yàn)；其次是低風(fēng)險(xiǎn)性，如物理、化學(xué)、機(jī)電等教學(xué)過(guò)程中有一些需要親自動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用VR/AR技術(shù)后，降低了這期間的危險(xiǎn)指數(shù)；最后是教學(xué)資源變得更加公平，采用VR/AR技術(shù)與教學(xué)結(jié)合的途徑，不同地區(qū)的教師和學(xué)生都加入同一個(gè)虛擬課堂中，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與學(xué)習(xí)同時(shí)進(jìn)行，將不同城市的教學(xué)資源進(jìn)行共享，實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)山區(qū)也可以享受優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，縮小了城鄉(xiāng)教育的差距。

2.3 多終端交互教學(xué)，教學(xué)個(gè)性化和師生互動(dòng)化

相較于傳統(tǒng)的多媒體課堂，5G多終端通過(guò)其各組硬件終端的5G化，由最初的有線網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee和窄帶物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)承載，轉(zhuǎn)變成為高寬帶、高速率、高安全和低時(shí)延的物聯(lián)網(wǎng)智慧課堂。5G網(wǎng)絡(luò)承載采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸與服務(wù)于一體，有效地利用了5G網(wǎng)絡(luò)獨(dú)特的技術(shù)特征和功能優(yōu)勢(shì)，帶來(lái)了更優(yōu)質(zhì)、更便捷、更高速的教學(xué)體驗(yàn)。

此場(chǎng)景下的教育應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，首先是能夠有效地促進(jìn)教學(xué)過(guò)程的信息化發(fā)展：在課前，5G移動(dòng)手機(jī)端為教師提供可以移動(dòng)備課的條件；在課中，運(yùn)用有反饋功能的教學(xué)設(shè)備，教師可以實(shí)時(shí)地對(duì)學(xué)生的課堂測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而能夠及時(shí)地調(diào)整更合適的教學(xué)方式；在課后，利用任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以接入的網(wǎng)絡(luò)，教師能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的個(gè)性化輔導(dǎo)，以保證學(xué)生更高的學(xué)習(xí)效率。其次，多終端的交互教學(xué)還可以對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)和信息進(jìn)行全過(guò)程的即時(shí)反饋，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以支持將教學(xué)過(guò)程中的整個(gè)課堂場(chǎng)景同步記錄，并且在將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?G邊緣平臺(tái)之后結(jié)合大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這種方式可以推動(dòng)評(píng)價(jià)合理化、教學(xué)個(gè)性化、決策科學(xué)化和教育均衡化。最后，在5G+技術(shù)支撐下進(jìn)行的教學(xué)過(guò)程中，每位學(xué)生在每節(jié)課的每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)都可以被保存下來(lái)，這樣有助于精準(zhǔn)地反饋教學(xué)策略，并進(jìn)行實(shí)時(shí)地靈活調(diào)整，改變傳統(tǒng)“片段式”教學(xué)評(píng)價(jià)方式，變成“全景式”評(píng)價(jià)，滿足學(xué)生的多種個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。

3 5G+技術(shù)在教育中的應(yīng)用

3.1 5G+沉浸式深度教學(xué)

沉浸式深度教學(xué)作為5G+智慧教育的主要方式，將VR/AR技術(shù)與教育相結(jié)合，為課堂提供一種全新的教學(xué)體驗(yàn)，采用沉浸式教學(xué)方式能夠有效地提升學(xué)生的主動(dòng)性以及對(duì)知識(shí)的建構(gòu)速度，同時(shí)還能夠使整個(gè)課堂體驗(yàn)變得互動(dòng)化、個(gè)性化和沉浸化。沉浸式深度教學(xué)就是教學(xué)的VR化，抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容普遍存在于傳統(tǒng)課堂中，但在5G+技術(shù)支持下，傳統(tǒng)教材中的抽象內(nèi)容可以通過(guò)交互方式變得更加可視化與生動(dòng)化，使學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)更加的沉浸化，進(jìn)而提升學(xué)生構(gòu)建知識(shí)的主動(dòng)性，并實(shí)現(xiàn)更高的教學(xué)質(zhì)量。在虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)的發(fā)展中，教育是發(fā)展相對(duì)較快的領(lǐng)域，在大眾教育需求的推動(dòng)和國(guó)家相關(guān)教育政策的鼓勵(lì)下，5G+沉浸式深度教學(xué)的教育應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，其發(fā)展?jié)摿薮蟆?G+沉浸式深度教學(xué)3個(gè)主要優(yōu)勢(shì)就是真實(shí)感、交互感和愉悅感，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會(huì)有大幅度的提升，而5G+沉浸式教學(xué)會(huì)擁有更高的分辨率、更高的幀率以及更大的視場(chǎng)角，能夠更有效地促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)實(shí)施的有效性與精準(zhǔn)性。

3.2 5G+在線交互教學(xué)

在線交互是指運(yùn)用高清音視頻通訊與多媒體進(jìn)行協(xié)作，保證教師與學(xué)生之間能夠?qū)崟r(shí)地保持交流，不僅為學(xué)習(xí)者提供任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的遠(yuǎn)程課堂服務(wù)和身臨其境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，同時(shí)也能夠支持在各種網(wǎng)絡(luò)條件下實(shí)施教學(xué)、培訓(xùn)、研討、考試等。5G+技術(shù)支撐下的在線交互教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)體驗(yàn)和教學(xué)效果都將產(chǎn)生變革。在線交互教學(xué)的發(fā)展需要5G的eMBB增強(qiáng)移動(dòng)寬帶和uRLC超可靠低時(shí)延通訊的支撐，同時(shí)還要基于4K/8K超高清視頻才能夠達(dá)到更高水平的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 5G+人工智能教育

人工智能教育是5G+智慧教育的大腦，是支撐智慧教育發(fā)展的強(qiáng)大中堅(jiān)力量，其進(jìn)步主要依靠大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，尤其是可以對(duì)課堂的學(xué)習(xí)、課外活動(dòng)和教師的教學(xué)等各個(gè)方面進(jìn)行智能分析和可視管理，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)并促進(jìn)智能化教育的發(fā)展。人工智能與教育的結(jié)合，主要集中體現(xiàn)在教育的教、學(xué)、考、評(píng)和管等諸多方面，是經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)教學(xué)精準(zhǔn)化和賦能化的過(guò)程。在構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)的支持環(huán)境和加強(qiáng)智慧學(xué)習(xí)的理論研究過(guò)程中，加速推動(dòng)人才培養(yǎng)模式和教學(xué)方法方面的改革都需要人工智能技術(shù)支持。

3.4 5G+校園智能管理

智能管理是5G+智慧教育的服務(wù)平臺(tái)，能夠?yàn)閷W(xué)校、教師、學(xué)生和家長(zhǎng)提供智能化的管理服務(wù)，并同時(shí)提供交流平臺(tái)和教學(xué)空間。智能校園管理系統(tǒng)是在多種技術(shù)融合的支撐下實(shí)現(xiàn)的，包括互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化、多媒體等技術(shù)，在進(jìn)行大數(shù)據(jù)的收集與整理之后，自動(dòng)地控制、調(diào)整、監(jiān)測(cè)與分析校園內(nèi)的人或物，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)校園的信息交互。5G網(wǎng)絡(luò)的可靠性、低時(shí)延、可伸縮性和安全性等特點(diǎn)在校園智能管理系統(tǒng)中得到充分利用，低成本、低功耗和廣覆蓋等校園物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需求都得到了有效解決，進(jìn)而將校園環(huán)境打造的更加節(jié)能、安全、便捷。在此基礎(chǔ)上推行5G+校園智能管理有很多優(yōu)勢(shì)，比如設(shè)備的移動(dòng)性很強(qiáng)，可以根據(jù)學(xué)校進(jìn)行靈活的位置變換并無(wú)需重新調(diào)試、也不易受到網(wǎng)絡(luò)病毒干擾、數(shù)據(jù)傳輸十分高速并且各設(shè)備之間也是相對(duì)獨(dú)立的。以此為基礎(chǔ)可以建設(shè)更加智能的校園環(huán)境，為學(xué)生提供更加舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)教育的快速發(fā)展。

3.5 5G+場(chǎng)景化培訓(xùn)

場(chǎng)景化教育主要是指搭建與真實(shí)學(xué)習(xí)場(chǎng)景相統(tǒng)一的環(huán)境，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容不同，將學(xué)習(xí)者所需要經(jīng)歷的活動(dòng)內(nèi)容進(jìn)行梳理，再根據(jù)他們的個(gè)性特征與需求提供有針對(duì)性的解決方案，在特定的場(chǎng)景中運(yùn)用具體的探究與實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。場(chǎng)景化培訓(xùn)的關(guān)鍵在于能解決實(shí)際問(wèn)題、場(chǎng)景必須貫穿始終以及使學(xué)習(xí)者具有較強(qiáng)的沉浸式體驗(yàn)。在場(chǎng)景化教育中有2種模式，第一種是虛擬化場(chǎng)景主導(dǎo)模式，第二種是連接與互動(dòng)主導(dǎo)模式，二者都注重線上與線下結(jié)合的互動(dòng)所帶來(lái)的教育體驗(yàn)。目前，現(xiàn)有學(xué)校的場(chǎng)景化培訓(xùn)有著廣闊機(jī)遇的同時(shí)也面臨著挑戰(zhàn)，將5G+與場(chǎng)景化培訓(xùn)融合，利用5G信息技術(shù)高速率和低時(shí)延等特點(diǎn)，可以為場(chǎng)景化提供更強(qiáng)的培訓(xùn)平臺(tái)，只有這樣才能不斷突破與創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與技術(shù)的深度融合。

3.6 5G+智能教研

當(dāng)前，實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)與教育的融合，在這種教育教學(xué)模式下，教師需要積極地改變教學(xué)方式、方法，更好地促進(jìn)教學(xué)水平提升。因此，未來(lái)智能教研與5G的結(jié)合也有著十分廣闊的發(fā)展空間，在5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)程中，基于數(shù)據(jù)實(shí)證的教研探索也將繼續(xù)展開(kāi)，依據(jù)數(shù)據(jù)分析的教學(xué)得出的成果會(huì)更加清晰與準(zhǔn)確。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)采集和調(diào)查，教師依據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析，可以更加精準(zhǔn)且有針對(duì)性地實(shí)施教學(xué)，提升教研效果，提高教育質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)教育智能化發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，技術(shù)是影響教育生態(tài)形成與應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。5G以技術(shù)驅(qū)動(dòng)發(fā)展，由人與人的溝通聯(lián)系擴(kuò)展到萬(wàn)物互聯(lián)，從個(gè)人和家庭的連接擴(kuò)展到社會(huì)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，進(jìn)而為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)巨大影響。5G+技術(shù)在教育應(yīng)用中對(duì)傳統(tǒng)教育生態(tài)形成沖擊的同時(shí)，也與教育生態(tài)中的其它要素相互作用，在促進(jìn)各要素之間關(guān)系重塑的基礎(chǔ)上形成新的教育生態(tài)，不斷完善和創(chuàng)新5G與教育的深度融合，為社會(huì)培養(yǎng)出更多創(chuàng)新型人才。在教育不斷發(fā)展過(guò)程中，只有不斷調(diào)整積極應(yīng)對(duì)技術(shù)的沖擊與挑戰(zhàn)，才能得到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。智慧教育的變革，需要在教育智能化技術(shù)改變過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)各種先進(jìn)教育技術(shù)有機(jī)融合，才能促進(jìn)教育教學(xué)信息化發(fā)展。