5G網絡技術在教育信息化變革中的應用

肖振濤

隨著時代的快速發展，5G技術在不久的未來將正式投入使用，滿足用戶更高層次的需求。在教育領域，5G與云、高清視頻、AI、VR/AR、全息影像等先進技術的結合，創新教育手段，改變教育方式，提升教育效率。本文針對5G網絡技術在教育信息化變革中的應用進行了探究。

2020年春節，一場因新型冠狀病毒感染的肺炎疫情籠罩著全國，面對疫情肆虐，電信運營商、行業應用解決方案提供商、通信設備供應商等聯手抗擊疫情。為了不耽誤孩子們的學習，學校都紛紛開展了網上課堂，遠程教學和在線教育得到了的爆發式發展，釘釘、騰訊會議等注冊用戶都飛速增長。由于人員注冊量的大幅增加，且這些應用多基于4G和有線寬帶網絡，帶寬受限進而導致教學直播不暢，甚至掉線等時有發生，5G因為高帶寬，低時延，大連接的特點必然會在教育信息化領域發揮了重要作用。

一、5G的主要特點分析

（一）極高的速率

目前，4G網絡速度已經很快，但是還不夠，5G要做到的目標是最大10Gbps。5G理論傳輸速度可以達到4G的數百倍甚至千倍。高速率可以實現支持高速上傳、高速下載、3D視頻、8K視頻流的實時播放。

（二）極大的容量

正交多址編碼及D2D等技術，使5G具備106個/平方公里的百萬級超大連接密度能力。5G網絡擁有大容量低功耗的特點，全面應用之后，將會大大降低連接成本，在萬物互聯層面有著不錯的應用前景。

（三）極低的時延

5G通過對網絡結構、空口技術、承載網等多方面采用新架構和新技術，實現極低時延的特點。5G網絡能夠將網絡傳輸時延降低90%以上，同時5G網絡最大的優勢在于高速接入、低接入時延和支持海量的設備連接數。5G的應用不僅能為普通消費者帶來全新的移動通信體驗，也將為各行業提供豐富的使用場景。

二、當前教育信息化存在的不足

黨的十九大報告提出，中國特色社會主義進入新時代，我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。這是對中國特色社會主義進入新時代做出的實事求是的重大判斷，具有極其重要的意義。教育資源特別是中小學教育資源的不平衡不充分對也是社會關注的一個焦點。簡單來講，城市的教育資源比農村的要充分，而大城市的教育資源比中小城市的教育資源要豐富。雖然現階段我國的教育信息化進程已經大大加快，但仍然存在和面臨著一些問題，主要體現在以下幾個方面：

（一）對教育信息化認識不夠到位

信息技術的快速發展給現代教育產業帶來了一場新的革命。在這種形勢下，教育的方法、手段、學生的學習方式、評價方式都發生了重大變化，教學質量和效率也得到了大大提升。目前，教育信息化仍然停留在網絡資源在線檢索、多媒體輔助教學等，而對教育信息化的發展趨勢、戰略意義和我國教育信息化的政策并不了解，也沒有理解教育信息化的真正含義。因此，雖然近些年教育部門加大了對學校信息化基礎設施的建設力度，力求早日讓多媒體教學進入每一個班級，但事實上，投入雖然也不少，但是帶來的效果并不顯著。

（二）教學資源及軟件建設滯后

一方面學校教學資源和軟件數量較多，另一方面教師使用的積極性不高，使得這部分資源被閑置起來。究其原因主要有以下四個方面：一是培訓工作不到位，一些年齡稍大的老師還不能夠掌握先進設備的使用，導致設備的利用率低下。二是簡單的應用較多，主要是播放一些視頻影視資料，多數教師不會對教學軟件進行再加工。三是有些教學資源時效性強，過一段時間實用性就變差，學生和教師感知不好，不愿意用。四是教材和出版社不同，導致教學軟件不統一。這些情況既造成了教學資源和資金的浪費，也影響了教師在使用多媒體教學的積極性。

（三）信息技術培訓“重技能輕應用”

目前廣大教師對于信息技術在教學中應用的理解也只是課堂中播放視頻軟件或者演示課件，這是信息技術應用最初的階段，其真正的優勢與作用并沒有得到充分發揮。信息技術和教育的結合最終是要帶來教師的教學方式、學生的學習方式、師生的互動方式以及教學內容的呈現方式的變革。因此，信息技術的培訓應該除了重視技能培訓，更要注重應用方面的培訓，包括開展面向教學應用、面向課程整合的培訓，使廣大一線教師對教育信息化能夠有更深層次理解，能夠站位更高，從而為教學服務、為教育科研服務，為教師自我學習服務。

三、5G與教育產業的融合發展

一是凝聚了數字化轉型新共識。疫情防控對經濟社會活動產生重大影響，讓更多的企業家、管理者和人民群眾認識到以信息流帶動技術流、資金流、人才流、物資流的重要性和必要性。5G、云計算、物聯網、工業互聯網等作為推動數字經濟與實體經濟深度融合的關鍵路徑，將有效推動經濟社會數字化轉型，在經濟社會發展中發揮越來越重要的支撐作用。

二是激發了在線應用新需求。為了控制疫情，封城、居家隔離等手段促進了“宅”經濟的發展，游戲、視頻成為居民在家中娛樂的主要方式，在線教育助力學生“停課不停學”。5G與云端結合還可以支持VR/ AR、全息投影等大數據量圖像的存儲和傳輸，創新遠程辦公和教學手段，帶來更加極致的業務體驗，并將智能終端的部分存儲和計算能力放在云端，降低終端成本。疫情在推動在線應用發展的同時也激發了公眾對更大容量、更快速度的信道的需求，讓5G網絡技術在教育信息化變革中的應用場景變得更加清晰、可行。

三是拓展了行業應用新空間。抗擊疫情的過程中，5G+遠程教育等行業應用極大地提高了防疫效率。中國電信充分發揮5G網絡和信息技術優勢，向廣大中小學提供免費 “直播遠程教學”、“中小學同步課堂”等服務，既滿足了孩子們學習知識的愿望，又避免了疫情防控期間學生和家長聚集，降低人群交叉感染風險。隨著5G技術廣泛應用，相信在不久的將來，孩子們就可以體驗名師親臨現場、教材教具實景呈現的現場感，還可以將視頻直播內容傳輸到偏遠山區的學校，使優質的教學資源遠距離傳輸到5G網絡可達的任何地方。

四是推動教育信息化建設步伐。在線教育雖然助力學生“停課不停學”，但是網絡帶寬的不足與在線教育人員的增長之間的矛盾越來越突出。5G網絡技術為教育信息化和教育資源的綜合利用提供了更多可能。在課堂教學環節，攝像頭智能識別人像并自動切換畫面、4K極清攝像機呈現了課堂實驗與互動、課堂提問與回答聲音清晰傳遞等，這些都離不開5G技術的支持。

四、結語

這場疫情在延緩我國5G網絡建設和用戶發展的同時，也讓國人第一次大范圍感受到5G與經濟社會各領域融合發展的步伐有望加速，5G+新興技術所帶來效率將大大提升，利用5G來引領教育信息化變革，促進教育資源均衡流通已經成為大勢所趨。

作者單位：中國電信股份有限公司河南分公司