論5G時代教師培訓的變革

王直軍

摘 要：隨著移動通信技術的不斷迅猛發展，信息技術與教育的融合也愈發深入。在“互聯網+”教育的大背景下，5G時代的到來將促使教育領域發生新一輪變革。據此，結合5G網絡的主要特點，初步探討了5G時代教師培訓的變革。

關鍵詞：5G時代;教師培訓;專家教學;互聯網

中圖分類號：F24 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.35.051

1 5G時代教師培訓發展機遇

1.1 5G開啟互聯網發展新篇章

2019年6月6日，我國工信部向四大運營企業發放5G商用拍照，預示著我國5G網絡建設和應用將進一步加速。2019年中國互聯網大會發布的《中國“智能+”社會發展指數報告2019》指出，目前，我國“智能+”社會發展水平還處于初級階段，數字化和網絡化仍在快速發展，智能化初步應用，未來，數字化、網絡化和智能化長期并存。5G通訊技術具有低延時性、高可靠性、高帶寬、大連接等特性，它將給社會生活帶來巨大變革，正如華為提出的基于5G技術構建“萬物互聯的智能世界”暢想所言，5G通訊技術將實現工業、醫療、交通、教育等領域融合，形成萬物感知、萬物互聯和萬物智能的未來。

1.2 5G時代教師培訓新機遇

5G通信技術將給教育領域帶來深刻變革，5G技術的普及和發展能夠促進智慧教育、智能遠程教育的應用發展，將對教師培訓產生重要影響。中國移動通訊發表的《5G+智慧教育白皮書》分析認為5G標準發展成熟要1-2年，5G教育網絡成熟需要3-5年，而達到5G支持的教育模式變革則需5年以上。教師培訓是教師繼續教育獲取新知識、提升行業技能和職業素養的重要途徑，通過線上線下融合，實現跨時間、地域資源共享，促進教育資源均衡發展。5G時代，教師培訓在授課方式、互動教學、協作學習等方面都會產生巨大影響。例如，5G通信技術的低延時性將極大程度上消解網絡平臺信息傳輸的延遲效應，實現真實情境再現，為情景化學習等遠程參與式學習提供更有力支持。

2 5G網絡的主要特征

5G是第五代移動通信技術的簡稱，是最新一代蜂窩移動通信技術。5G的性能目標是高數據速率、減少延遲、節省能源、降低成本、提高系統容量和大規模設備連接。

2.1 高數據速率

早在2013年5月，韓國三星電子有限公司宣布，已成功開發第5代移動通信（5G）的核心技術，該技術可在28GHz超高頻段以每秒1Gbps以上的速度傳送數據。相比之下，第四代通訊技術服務的傳輸速率僅為75Mbps。2018年2月，華為在MWC2018大展上發布了首款3GPP標準5G商用芯片巴龍5G01和5G商用終端，支持全球Sub6GHz（低頻）、mmWave（高頻）等主流5G頻段，理論上可實現最高2.3Gbps的數據下載速率。

2.2 低延遲

5G通信技術是當前領先而可靠的網絡技術，其空中接口時延水平在1ms左右，能夠滿足自動駕駛，遠程醫療等實時應用。2019年1月，我國一名外科醫生在福建省，利用5G網絡操控約48公里以外的機械臂開展手術，成功切除了一只實驗動物的肝臟，實現全球首例遠程外科手術，手術中，視頻成像、手術操作實施等幾乎同步實時完成，延時只有0.1秒?；?G網絡低延遲特點，能夠實現遠程教育人機協同、智能操控等做到精確同步。

2.3 廣覆蓋

5G網絡能夠實現超大網絡容量，提供千億設備的連接能力，滿足物聯網通信，實現萬物感知、萬物互聯和萬物智能。未來5G將通過超密集異構網絡實現高數據流量，超密集異構網絡功率和頻譜效率高，擴大了網絡覆蓋范圍，擴展了系統容量，增強了業務在不同接入技術和各覆蓋層次間的靈活性。未來的無線網絡將部署超過現有站點10倍以上的各種無線節點，在宏站覆蓋區內，站點間距離將保持10m以內，并且支持在每1km2范圍內為25000個用戶提供服務。5G通訊技術的廣覆蓋特點將有效推動智慧城市、智能家居、遠程醫療、智慧教室等領域的建設和發展。

3 5G對教師培訓的變革

2018年4月教育部印發的《教育信息化2.0行動計劃》指出，要加強教師信息素養，引導教師主動適應信息化、人工智能等新技術變革，啟動“人工智能+教師隊伍建設行動”。2018年9月《教育部關于實施卓越教師培養計劃2.0的意見》中指出，要推動人工智能、智慧學習環境等新技術與教師教育課程全方位融合，充分利用虛擬現實、增強現實和混合現實等，建設開發一批交互性、情境化的教師教育課程資源。在此背景下，信息技術與教師培訓深度融合勢在必行。

教師培訓的基本要素包括培訓相關主體、學習環境、學習資源，其中培訓相關主體主要為培訓管理者、授課專家和參訓者。從培訓相關主體的視角出發，5G對教師培訓的變革主要分為內外兩個部分，外部的變革主要為學習環境的日益豐富和學習資源的更加多元，內部的變革主要為培訓管理者培訓理念和培訓管理方式的轉變，授課專家教學理念、教學方式的轉變以及參訓者學習方式的轉變。內外的不斷變革促使著教師培訓向信息化、情境化、個性化方向不斷推進。

3.1 教師培訓外部的變革

（1）學習環境日益豐富化。5G信息技術為當前教師培訓開展過程中遇到的諸多問題提供有力的技術保障，有效打破當前網絡技術壁壘，解決相關網絡性能問題，滿足VR、AR、遠程直播等教學環境對數據傳輸的要求，實現高分辨率、多設備連接，實現情景同步再現、互動實時，達到虛擬和現實的有效結合，推動遠程直播互動課堂、虛擬現實教學、觸覺互聯網等教學發展，為學習者創設一個更為自主、體驗、合作與交流的貼近真實、多感官參與的學習環境，讓學習者得到卓越的學習體驗。

當前環境下，知識付費行業內的直播，往往是通過音視頻錄播結合及時性的互動答疑來完成，在5G時代，高數據傳輸和低延時等特點將為用戶帶來更為流暢的體驗，遠程培訓跟面對面學習交流信息傳輸速度幾乎一致，借助物聯網和虛擬現實技術能夠實現師生實時有效互動，隨時答疑，獲得和真實面對面教學一樣的學習體驗，有效的突破了時間和地域的限制，極大降低了學習成本，這在以往的互聯網時代是不可想象的。基于5G網絡，結合VR/AR/XR技術，將創造以往教學中難以實現的高成本場景教育培訓，例如物理、化學、生物等學科的實驗操作教學場景，以及相關實踐類技能類培訓的模擬演練。實現觸覺互聯網，即通過通信技術遠程控制實際或者虛擬的目標，實現遠程技能交流，這將會創新教師教育培訓中，例如美術、音樂等學科技能培訓，為學習者帶來全新的沉浸式、感觸式學習體驗。

（2）學習資源更加多元化。學習資源是教師培訓中不可或缺的要素之一，它在訓前、訓中、訓后三個階段都為教師培訓的開展和延伸提供有力的支撐。當下，無論是面對面的線下交流，還是基于互聯網技術的網絡交流，都是基于視覺、聽覺等感官通道，通過語言、文字、表情、手勢、圖片和視頻等信息呈現方式實現信息的獲取、傳輸和交換的。隨著5G時代的到來，5G+AI+VR/AR技術深度融合應用，將使得學習資源不再僅僅是停留在文本、圖片、音視頻中的單一知識，學習資源更多時候將是一種將知識蘊含在不同情境下的沉浸式學習體驗，更加生動而富有趣味，讓參訓者身臨其境，充分調動參訓者的視覺、聽覺、觸覺等多種感官，實現多模態學習與互動，充分發揮參訓者的主體性，實現“做中學”。

3.2 教師培訓內部環境的變革

（1）專家教學趨向智能化。5G帶來的網絡可以稱之為“超級高速公路”，信息更新、傳輸速度達到空前，信息呈現方式多樣化，伴隨著智能技術的滲透，將為教師培訓帶來諸多便利。同時，信息技術的高速發展，將會對教師原有知識和技能帶來挑戰。在5G時代，教師培訓課堂不僅僅是單一的教師講授，培訓者還能夠協同智能機器人等高科技成果，綜合運用多元的學習環境實現情境教學，精準捕捉和分析參訓者學習狀態，實時優化教學過程，實現從一般教師向超級教師轉變。

（2）教師學習更加自主化。5G時代，學習將變得無處不在。依靠5G網絡，我們可以不受電腦、流量的限制，隨時隨地學習各種培訓課程，優秀的教育資源可以通過5G網絡實現跨地域分享，無論是身處繁華的大城市還是偏僻的鄉村，都能夠通過5G網絡享受頂級教育專家的教學指導，學習將變得更加自由。5G將使教師自我提升的外部環境阻礙將變得越來越小，教師參與培訓的內驅力將更多來自于自身的需求，豐富的學習環境和多元的教學資源將不斷激發教師自主學習的興趣和積極性，先進的信息技術結合大數據將為每位教師制定個性化培訓方案，教師學習將變得更加自主和個性。

（3）培訓管理走向信息化。5G信息技術將有效解決當前培訓管理者在教師培訓訓前、訓中、訓后各項工作中遇到的若干問題。訓前階段，傳統培訓方案制定多是采用走訪調研、網絡問卷等方式獲取教師培訓需求，結合實際制定培訓方案，傳統方式費時費力，且獲取的信息不一定準確。5G網絡結合大數據等信息技術能夠為培訓管理者獲取參訓教師培訓需求提供便利，分析和精準掌握每一位教師的培訓需求，為制定科學合理的培訓方案做支撐。訓中階段，培訓管理者能夠利用5G+AI+大數據技術實現實時跟蹤掌握參訓教師學習狀態，及時反饋和優化培訓方案，做好培訓服務工作。訓后階段，通過對前期培訓數據的綜合分析可以了解每一個參訓教師培訓目標的完成情況，做到科學總結反思，為做好后續服務提供有力支持。

4 結語

教育信息化能夠突破時間和地域的限制，推進教育多樣化，能夠有效促進教育公平，提高教育質量。伴隨著5G網絡的普及和發展，如何引入和融合相關信息技術到教師培訓中，是新時代教師培訓的發展方向。面對豐富多樣的新技術，誰來用，用哪些，怎么用這三個問題將是未來教師培訓相關主體考慮的核心問題。教師培訓的相關主體要努力提高自己的信息技術素養，緊跟時代的發展變化;以培訓的實際需求來確定最需要哪些方面的技術支持，并圍繞著培訓目標來學習和運用技術;培訓過程中要始終把“人”放在第一位，技術本質上只是一種“工具”，“人”才是培訓的核心。

參考文獻

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