5G時代新型數字教育資源及應用策略

李祥坦

摘要：5G時代的到來，為教育行業帶來了新的挑戰和機遇。5G時代下，教學空間將被無限放大，教師的教和學生的學不再局限在特定的地點和時間，會增加更多的趣味性和設計感。學生也可以選擇更優質的教學資源，一課多師的學習模式將成為現實。基于此，本篇文章對5G時代新型數字教育資源及應用策略進行研究，以供參考。

關鍵詞：5G時代;新型數字;教育資源;應用策略

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A

引言

5G有著更高的傳輸速率、更低的網絡延時和更低的功率消耗等優勢，正推動著人們的生活、工作和學習方式發生巨大變革。5G教育應用能在最大程度上克服傳統技術存在的速率、延遲和容量等限制，為教育變革提供更強大的動力支持，重構教育的整體架構和系統生態。為此，一方面，需要積極采用5G移動網絡、物聯網、人機互動及虛擬現實等數字化技術;另一方面，更需要將5G與教育進行整合，推廣線上線下混合式教學、微課程、直播教學等新型教學模式。通過5G與教育的有機融合，可完善解決教育教學實踐工作中存在的諸多不足，實現信息化教育形態的重大變化。

一、研究的意義

（一）促進教育智能化改革

5G技術背景下，通過AI、AR/VR全息技術、高清直播等技術的創意應用，將使更加智能的教育方式在教學領域廣泛應用，幫助學生體驗現實生活中難以接觸到各種學習場景，智慧化的沉浸式課堂將全方位增強學生的學習認知。

（二）促進教育公平化改革

5G強大的技術優勢有助于實現教育公平化改革，時空、內容、媒介等都不再成為學習的障礙。通過物聯網將海量的設備、系統、終端連通，將優質教育資源實時地共建、共享和互聯互通，實現全國學校教育信息與實體資源的開放共享和均衡發展，促進“發展公平而有質量的教育”。

二、5G時代新型數字教育資源

（一）VR/AR虛擬學習資源

5G通信網絡的高傳輸率特性，可以將VR/AR虛擬學習資源部署在云端，利用云端的計算能力實現VR/AR程序的運行、渲染、展現和控制，同時將VR/AR畫面和聲音高效地編碼成音/視頻流，通過5G網絡實時傳輸至用戶終端。由此，5G通信網絡為VR/AR虛擬學習資源的運行提供了技術支持保障。VR/AR虛擬學習資源借助虛擬現實技術，將傳統二維（2D）學習內容，由畫面躍升為三維（3D）場景，形象化展示抽象和微觀世界，有助于學習者的認知和理解。5G網絡支持下的典型VR/AR虛擬學習資源有虛擬實驗課程、虛擬外語學習場景、虛擬場館交互系統等。虛擬實驗課程為學習者提供一個觀察和操作的虛擬空間，方便學習者掌握科學與技術原理，同時節省實驗耗材，降低化學、物理、生物等學科實際操作和試驗的安全風險。

（二）多維融合的個性化定制資源

以往的學習者動態特征數據采集主要來自于學習者鼠標和鍵盤輸入的信息，而5G+人工智能技術則可以采集學習者面部和肢體的圖像信息以及語音信息等，并實時進行多層面智能化分析和處理，為學習者提供以認知地圖為導向，融合文字、圖片、視頻和音頻等多維的個性化定制資源。這里的認知地圖是學習者對某一特定主題領域認知與理解的圖形化表達，由概念及其關系構成有向圖，每一個關系即是概念之間的連接，連接具有強弱差異。5G+人工智能技術采集學習者的學習參與度、學習行為、目標達成度等數據，計算學習者認知狀態，并與知識圖譜相結合，生成反映學習者學習狀態的認知地圖。多維融合的個性化定制資源可應用于遠程自主學習，在學習者屏幕面前安裝攝像頭，抓取面部和肢體圖像，進行檢測分析，通過專注度分析模型，評價學生專注度狀態，并與學習者語音、鍵盤、鼠標輸入信息相結合，研判學習者學習狀態，通過5G網絡為學習者實時推送個性化定制資源。

三、學校教育資源共建共享現狀分析

學校教育資源作為高等教育的一部分，是影響我國教育事業改革和發展的重要因素之一。如何順應時代發展，有效化解我國優質教育資源共建共享面臨的諸多瓶頸問題，提升優質教育資源的綜合利用水平，“發展公平而有質量的教育”，為學校教育教學資源共建共享賦能，促使學校各類資源的深度融合，進而為教育革命性轉型提供關鍵支撐，也已成為新時代我國教育改革的重要內容。近年來，我國教育信息化水平不斷提高。2019年3月，上海工程大學成為全國第一個實現5C全覆蓋的學校。之后，我國各地學校都在積極推進5G全覆蓋試點建設，并在此基礎上開展多項“5G+”的深度應用。目前，越來越多的學校、科研單位、企業聯合共建5G創新中心，推動5G技術標準、產品、方案的全面落地，5G建設背景下的跨地區教學資源共建共享研究已充分具備現實基礎。

四、5G時代新型數字教育資源應用策略

學習的社群化是學習形式在5G時代的重構與發展，是互聯網支撐的學習者自主學習的一種學習形式。學習者根據一定的學習目標，在自身學習需求、興趣的驅動下，利用各種移動智能終端、網絡學習平臺和應用程序等進行學習，并通過社交媒體、網站等主動與相關人群組成社交群體，再通過群體間的溝通、互動和共享來完成知識流通與信息收集。同時，網絡技術和各種移動智能終端的發展，為社群化學習提供了學習空間，越來越多的學習者加入其中，豐富了整體學習環境與學習資源。學習者突破時間和空間的局限，參與學習，使得教學具有靈活化、碎片化和泛在開放化的特征。

結束語

5G能夠在促進教育公平、實現個性化教育和沉浸式教學、打通線上線下教學隔閡和數據、縮短重復冗長的學習過程等方面發揮作用。技術讓學習更有效，同時也對教師提出了更高要求，未來可能更需要方法的教學而不是知識的教學。尤其是隨著一系列新式智能產品的應運而生，學校學習環境中智慧教育的應用也將更加深入與廣泛。

參考文獻

[1]趙茜.5G時代新型數字教育資源及應用策略[J].西南師范大學學報（自然科學版），2019，46（11）：96-101.

[2]宋峰，孫宏建，王瑞良.基于5G專網教育信息化的設計和展望[J].中國有線電視，2019（09）：885-887.

[3]陳慶勇，薛雨偉.基于“5G+智慧教育”理念在遠程教學中的應用及發展趨勢[J].電子測試，2019（16）：137-138.