5G技術(shù)助力在線教學(xué)發(fā)展的新思考

賽穎

摘 要：5G技術(shù)的本質(zhì)是通訊傳播技術(shù)，具有高可靠性、超高速率、毫秒級延時、高接入數(shù)、超高密度連接等一系列技術(shù)優(yōu)勢。5G 技術(shù)環(huán)境下，教育教學(xué)開啟了全新的模式，不僅帶動了教學(xué)方式的全新變革，也在一定程度上使教育應(yīng)用出現(xiàn)各種新局面。即超高速率和超高清視頻將助力VR教育的實現(xiàn)、5G+云端教學(xué)不僅可以實現(xiàn)個性化人才培養(yǎng)，還可實現(xiàn)人性化教學(xué)管理，進而在一定程度上可以實現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)和智能化教學(xué)。

關(guān)鍵詞：5G 技術(shù);在線教學(xué);毫秒延時;直播課堂

中圖分類號：G40-057 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-3866（2020）23-000-02

近年來，隨著人工智能、高端機器人以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，作為新一代移動通訊技術(shù)開啟者和引領(lǐng)者，5G技術(shù)在通訊方式、教育模式、商業(yè)模式、醫(yī)療模式以及全球技術(shù)格局等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，全方面影響著人們未來的工作、生活和學(xué)習(xí)方式。作為一種基于互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)的遠程教學(xué)模式，在線教學(xué)（e-learning）因一系列突出優(yōu)勢如可以打破時間和空間的限制、減少碎片化學(xué)習(xí)時間、豐富多樣的教學(xué)資源以及靈活多樣的教學(xué)方式，在一定程度上彌補了傳統(tǒng)線下教育的不足。

2020年新冠肺炎疫情爆發(fā)期間，各類線下教學(xué)被緊急叫停，學(xué)生學(xué)習(xí)和教學(xué)培訓(xùn)被臨時轉(zhuǎn)移到線上，在線教育由以往的教學(xué)輔助手段一躍成為主導(dǎo)的教學(xué)模式，教學(xué)平臺和在線學(xué)習(xí)人數(shù)驟然增加，直播教學(xué)成為主要的在線教學(xué)方式之一，但對網(wǎng)絡(luò)的需求也隨之激增，傳統(tǒng)的4G網(wǎng)絡(luò)不僅無法為VR、AR、MR、AI等核心技術(shù)和智能技術(shù)提供良好的施展空間，更無法承載越來越龐大的需求。5G技術(shù)對變革傳統(tǒng)教學(xué)模式，不僅可以凸顯技術(shù)對教學(xué)模式、教學(xué)資源以及教育管理變革的強大助推力，還對在線教學(xué)、遠程教學(xué)以及智慧教學(xué)具有革命性與顛覆性的徹底變革作用。因此，深入探討5G技術(shù)對教學(xué)模式帶來的機遇和挑戰(zhàn)，需要通過研究5G教學(xué)的內(nèi)涵、反思如何應(yīng)對挑戰(zhàn)，并探索促進5G教學(xué)快速發(fā)展的可能路徑。

一、5G技術(shù)的基本概念及研究進展

5G技術(shù)是4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的升級版，也被稱為第五代移動電話通訊標(biāo)準(zhǔn)，其本質(zhì)是通訊傳播技術(shù)，其概念在2001年由日本 NTT率先提出。5G技術(shù)可以以超快的運送速度傳輸超大容量的信息，其峰值速率是4G的百倍以上，并將延時降到4G標(biāo)準(zhǔn)的五十分之一，達到毫秒級以下，是真正意義上的第五代移動通信技術(shù)，具有高可靠性、超高速率、毫秒級延時、高接入數(shù)、超高密度連接等一系列技術(shù)優(yōu)勢。5G+教學(xué)傳播模式如圖1所示。

2012年世界無線電會議的召開開啟了各國紛紛投入研發(fā)5G技術(shù)的高潮，我國工信部也積極組建了IMT-2020（5G）積極推進5G技術(shù)研究與商業(yè)應(yīng)用。5G技術(shù)發(fā)展歷程及主要事件如表1所示。趙興龍等（2019）認(rèn)為5G可以為高校信息化發(fā)展開拓新的領(lǐng)域空間，解決教學(xué)課件信息延遲與傳輸卡頓等技術(shù)問題，最終打通高校信息化建設(shè)“最后一公里”的瓶頸制約。任友群等（2019）認(rèn)為5G技術(shù)基于大寬帶、高容量、低延遲等特性，有利于進一步淡化在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的界限，促進個性化教育和創(chuàng)新能力的發(fā)展。截止到2020年5月，在線教學(xué)已經(jīng)完成超過200億元的融資規(guī)模，在線教學(xué)用戶規(guī)模龐大，未來前景非?？捎^。

二、5G技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用分析

5G技術(shù)環(huán)境下，教育教學(xué)開啟了全新的模式，不僅拓寬了教育傳播路徑，帶動了教學(xué)方式的全新變革，也在一定程度上引起教育應(yīng)用出現(xiàn)各種新局面，進而在一定程度上實現(xiàn)了精準(zhǔn)教學(xué)和智能化教學(xué)。

（一）超高速率和超高清視頻將助力VR教育的實現(xiàn)。當(dāng)前我國VR教學(xué)存在模式不成熟、資源成本過高、使用頻率過低等一系列問題，傳統(tǒng)的4G移動通信已經(jīng)不能有效滿足VR 的高傳輸要求和互動模式的教學(xué)方式。2017年威爾文率先發(fā)布了基于 5G技術(shù)的VR連接服務(wù)，并構(gòu)建了VR超感教室，在理論上模擬了包括智終端、大寬帶以及5G云應(yīng)用的智能教學(xué)生態(tài)系統(tǒng)，帶動了5G在線教學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)的更新迭代。2018 年我國首次進行了5G+8K 超高清視頻的遠程模擬，實現(xiàn)了資源信息的實時共享與傳輸，遠程沉浸式教學(xué)在不久的將來將成為現(xiàn)實。這不僅有利于將優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和教學(xué)視頻傳輸?shù)浇虒W(xué)資源匱乏的偏遠地區(qū)，縮小城鄉(xiāng)和地域之間教學(xué)水平的差距，降低學(xué)習(xí)門檻，助力教學(xué)資源的均衡分配和共享化。同時遠程超高清音視頻的互動傳輸，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)兩端進行高質(zhì)量、低延時、全終端的在線交流，大大提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

（二）5G+云端教學(xué)不僅可以實現(xiàn)個性化人才培養(yǎng)，還可實現(xiàn)人性化教學(xué)管理。自2018年以來，我國5G+云端教學(xué)高峰論壇基于大數(shù)據(jù)、云計算和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的諸多優(yōu)勢，首次打造出“云+端”個性化、智能化與共性化教學(xué)模式，逐步建立并完善了電子圍擋、在線作業(yè)布置、智能學(xué)習(xí)筆記、智能定級評測、魔鏡系統(tǒng)及學(xué)業(yè)智能診斷等功能，使在線學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗越來越接近或等同于線下傳統(tǒng)教學(xué)方式。2019年我國第一個5G高校建成，福建廣播電視大學(xué)5G+云端教學(xué)與直播課堂的投入使用，深入探索 5G 互聯(lián)網(wǎng)時代教學(xué)方式和方法的創(chuàng)新。同年，5G智能教育在我國華中科技大學(xué)落地，擁抱5G智能教育成為新時代教學(xué)教育工作者的重要使命。智能終端將各類教學(xué)視頻和教學(xué)服務(wù)以及教學(xué)題庫資源進行深入融合，并基于大數(shù)據(jù)和人工智能對其進行智慧化系統(tǒng)研究，進一步完成智慧定級測評、個性化作業(yè)輔導(dǎo)以及聽讀測三維訓(xùn)練等拓展功能。

參考文獻：

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