5G技術助力在線教學發展的新思考

賽穎

摘 要：5G技術的本質是通訊傳播技術，具有高可靠性、超高速率、毫秒級延時、高接入數、超高密度連接等一系列技術優勢。5G 技術環境下，教育教學開啟了全新的模式，不僅帶動了教學方式的全新變革，也在一定程度上使教育應用出現各種新局面。即超高速率和超高清視頻將助力VR教育的實現、5G+云端教學不僅可以實現個性化人才培養，還可實現人性化教學管理，進而在一定程度上可以實現精準教學和智能化教學。

關鍵詞：5G 技術;在線教學;毫秒延時;直播課堂

中圖分類號：G40-057 文獻標識碼：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網技術的快速發展，作為新一代移動通訊技術開啟者和引領者，5G技術在通訊方式、教育模式、商業模式、醫療模式以及全球技術格局等領域發揮著越來越重要的作用，全方面影響著人們未來的工作、生活和學習方式。作為一種基于互聯網通訊技術的遠程教學模式，在線教學（e-learning）因一系列突出優勢如可以打破時間和空間的限制、減少碎片化學習時間、豐富多樣的教學資源以及靈活多樣的教學方式，在一定程度上彌補了傳統線下教育的不足。

2020年新冠肺炎疫情爆發期間，各類線下教學被緊急叫停，學生學習和教學培訓被臨時轉移到線上，在線教育由以往的教學輔助手段一躍成為主導的教學模式，教學平臺和在線學習人數驟然增加，直播教學成為主要的在線教學方式之一，但對網絡的需求也隨之激增，傳統的4G網絡不僅無法為VR、AR、MR、AI等核心技術和智能技術提供良好的施展空間，更無法承載越來越龐大的需求。5G技術對變革傳統教學模式，不僅可以凸顯技術對教學模式、教學資源以及教育管理變革的強大助推力，還對在線教學、遠程教學以及智慧教學具有革命性與顛覆性的徹底變革作用。因此，深入探討5G技術對教學模式帶來的機遇和挑戰，需要通過研究5G教學的內涵、反思如何應對挑戰，并探索促進5G教學快速發展的可能路徑。

一、5G技術的基本概念及研究進展

5G技術是4G網絡技術的升級版，也被稱為第五代移動電話通訊標準，其本質是通訊傳播技術，其概念在2001年由日本 NTT率先提出。5G技術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標準的五十分之一，達到毫秒級以下，是真正意義上的第五代移動通信技術，具有高可靠性、超高速率、毫秒級延時、高接入數、超高密度連接等一系列技術優勢。5G+教學傳播模式如圖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5G技術的高潮，我國工信部也積極組建了IMT-2020（5G）積極推進5G技術研究與商業應用。5G技術發展歷程及主要事件如表1所示。趙興龍等（2019）認為5G可以為高校信息化發展開拓新的領域空間，解決教學課件信息延遲與傳輸卡頓等技術問題，最終打通高校信息化建設“最后一公里”的瓶頸制約。任友群等（2019）認為5G技術基于大寬帶、高容量、低延遲等特性，有利于進一步淡化在線教學和傳統教學的界限，促進個性化教育和創新能力的發展。截止到2020年5月，在線教學已經完成超過200億元的融資規模，在線教學用戶規模龐大，未來前景非?？捎^。

二、5G技術的教學應用分析

5G技術環境下，教育教學開啟了全新的模式，不僅拓寬了教育傳播路徑，帶動了教學方式的全新變革，也在一定程度上引起教育應用出現各種新局面，進而在一定程度上實現了精準教學和智能化教學。

（一）超高速率和超高清視頻將助力VR教育的實現。當前我國VR教學存在模式不成熟、資源成本過高、使用頻率過低等一系列問題，傳統的4G移動通信已經不能有效滿足VR 的高傳輸要求和互動模式的教學方式。2017年威爾文率先發布了基于 5G技術的VR連接服務，并構建了VR超感教室，在理論上模擬了包括智終端、大寬帶以及5G云應用的智能教學生態系統，帶動了5G在線教學基礎技術的更新迭代。2018 年我國首次進行了5G+8K 超高清視頻的遠程模擬，實現了資源信息的實時共享與傳輸，遠程沉浸式教學在不久的將來將成為現實。這不僅有利于將優質教學資源和教學視頻傳輸到教學資源匱乏的偏遠地區，縮小城鄉和地域之間教學水平的差距，降低學習門檻，助力教學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，可以實現網絡兩端進行高質量、低延時、全終端的在線交流，大大提高教學效率和教學質量。

（二）5G+云端教學不僅可以實現個性化人才培養，還可實現人性化教學管理。自2018年以來，我國5G+云端教學高峰論壇基于大數據、云計算和移動互聯網技術，利用網絡教學的諸多優勢，首次打造出“云+端”個性化、智能化與共性化教學模式，逐步建立并完善了電子圍擋、在線作業布置、智能學習筆記、智能定級評測、魔鏡系統及學業智能診斷等功能，使在線學習者的學習體驗越來越接近或等同于線下傳統教學方式。2019年我國第一個5G高校建成，福建廣播電視大學5G+云端教學與直播課堂的投入使用，深入探索 5G 互聯網時代教學方式和方法的創新。同年，5G智能教育在我國華中科技大學落地，擁抱5G智能教育成為新時代教學教育工作者的重要使命。智能終端將各類教學視頻和教學服務以及教學題庫資源進行深入融合，并基于大數據和人工智能對其進行智慧化系統研究，進一步完成智慧定級測評、個性化作業輔導以及聽讀測三維訓練等拓展功能。

參考文獻：

[1]趙興龍，許林，李雅瑄.5G之教育應用：內涵探解與場景創新：兼論新興信息技術優化育人生態的新思考[J].中國電化教育，2019（04）.

[2]任友群，吳旻瑜.作為形成更高水平人才培養體系必由之路的教育信息化—全國教育大會與教育信息化筆談之一[J].中國電化教育，2019（01）.

[3]陳晨，楊成，王曉燕等.學習測量：大數據時代教育質量提升的新力量[J].現代教育技術，2017（02）.

[4]劉德建，杜靜，姜男等.人工智能融入學校教育的發展趨勢[J].開放教育研究，2018（04）.

[5]李傳之.基于5G的高校教育資源庫建設與應用 研究[J].中國電子教育，2018（04）.

[6]蘭國帥，郭倩，魏家財等.5G+智能技術：構筑“智能+”時代的智能教育新生態系統[J].遠程教育雜志，2019（03）.