5G時代背景下在線教育發展變革淺析

李燕琳 王玉龍 馮曉彤 喬木 李曦冉

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?2019年5G正式實行商業化，作為當下新型基建的底層技術，5G開始與各行業融合發展，實現新一輪的信息基礎設施革命升級。在5G技術高速率、低時延、低功耗、大規模鏈接等功能的滲透下，大數據、人工智能、虛擬現實技術與在線教育的應用融合也更加緊密。分析了5G時代背景下智能信息技術與在線教育的融合應用，闡述了5G視域下在線教育在教育模式、學習模式、教學環境、教學評價等方面的變革，審視5G給在線教育帶來的發展機遇，為推動智慧教育創新發展提供借鑒意義。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?5G;在線教育;教育技術

[中圖分類號] ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號] ?2096-0603（2022）03-0034-03

在線教育以全新教學時空環境和教育理念，從根本上變革教育的系統層次與結構，是智慧教育發展較快的領域。[1]5G通信技術以高速率、低時延、低功耗、大規模鏈接等特點在破解在線教育應用過程中所遇到的速度、延遲和傳輸容量限制等技術問題的基礎上，與智能信息技術融合升級，共同推動在線教育內部各要素優化升級，促進在線教育應用場景和學與教模式的變革，逐步形成在線教育新格局。

一、教學模式：非線性網絡結構下的一體化教學

在線教育彌補了傳統教學線形結構的缺陷，呈現出信息表現多形式、信息傳遞非線性網絡結構的特點，尤其是在5G技術的支持下，在線教育可以實現泛在化、多方向、非線性交流，教學系統將發生根本性變革，教育理念、學習空間、教學資源、教學管理、教學實踐、學習成果認證等構成要素將彼此聯通、互相助力，在線教育逐步實現“以學生為中心”的非線性網絡結構下的一體化教學模式，主要體現在以下四個方面。

（一）教學空間一體化

從特殊時期大規模在線教學的發展態勢來看，線上教學無縫隙接軌線下教育，線上線下的融合發展能夠最大化發揮學習空間對教學效果的促進作用。5G賦能智慧教育的時代下，信息技術在教育中的廣泛應用，可以實現多元化教學場景融合，教學根據實踐需求打破空間桎梏、打通學校家庭、連接虛擬現實[2]，實現學生線上線下虛實融合的一體化學習。

（二）資源建構一體化

5G移動通信技術可以優化4G網絡環境下，在線教育課程資源建設在本地資源采購、本地資源加工、本地工程技術人員技術儲備等條件下帶來的課程結構維護、課程建設內循環等弊端，實現異地多源異構的一體化課程資源建構模式。[3]利用5G的技術特點，實現高速率課程資源的即用即取;以平臺使用者（教師、學生、在線教育機構等）即資源建設者的方式實現多個異地平臺的連接，并在一定的準入機制和構建規則下實行資源共建公用共享;在大數據智能分析的基礎上，利用5G，精準標記資源標簽，實現一鍵編輯、指向性傳送、同類型推薦和智能化糾錯等。

（三）理實一體化

理實一體化教學模式即理論實踐一體化的教學模式，可以縮短學生從理論認知向實踐操作轉化的時間，提高學習實效。理實一體化的教學模式在職業教育中具有更多的實用性和廣泛性，它可以形成以職業需求為導向、以技能訓練為核心的一體化教學設計。基于5G和VR、AR等技術，可以在線構建虛擬實驗室，實現線下教育設計與線上教學的智化融合，讓學習者參與到教學實踐的分析、設計、開發、實施與評價的全流程工作中，同時規避實訓中的危險隱患，節省實操成本。

（四）教育治理一體化

5G時代的在線教育信息化環境將進一步提升，同時隨著智慧校園的不斷推進，學習分析+“大數據”+“云計算”在教學中的不斷運用，這種智能化的教育治理場域將實現對教育教學全流程的動態監測，形成一體化的教育治理平臺。主要表現在，以身份認證和用戶管理進行在線教育學習者的統一身份認證，對用戶的信息數據進行抽取采集、存儲共享和分析應用;根據教學流程將學生數據進行統一部署和運行;對數據活動實施全天候監測和稽核;保證海量數據日志的疊加分析和在線運營。[4]在實現教育治理一體化的基礎上，全方位提高教育教學決策的科學性、管理的專業性、過程的高效性、服務的精準性。[5]

二、學習模式：基于協同知識建構體系的合作式學習

協同知識建構+在線教育是當下數字化教學的新模式，也是被教學實踐所證明的一種行之有效的新型學習方式。[6]5G時代，萬物互聯的學習方式為在線協同知識構建奠定了基礎。[7]協同知識建構也稱作協作知識建構，在線教育構建的學習空間把參與學習過程的目標群體聯系在一起，參與者在共同目標激勵和協作規則的保障下，利用信息技術工具，通過分享、論證、探究、協商、創作、反思等個體或群體學習活動，不斷修改公共知識，協同構建知識體系的建設與完善。[8，9]這種利用在線教育環境進行協同合作的學習模式可以歸納為“在線W-T-P-S”“在線圓桌會議”“在線協同編輯”。

（一）在線W-T-P-S

“在線W-T-P-S”即在線“思考（think），寫作（write），結對（pair），分享（share）”。在線W-T-P-S是支架式教學模式對應下的學習模式，主要通過為學習者構建對知識的理解提供一種概念框架[10]，在線W-T-P-S學習模式就是在這種概念框架下進行的獨立思考—寫下想法—小組結對討論—在線分享討論結果。5G+智能信息技術使在線W-T-P-S更加具象化和延展性，成員的討論會以在線知識圖譜、邏輯思維導圖等形式進行可視化表達。

（二）在線圓桌會議

以圓桌會議的流程，讓學生評估所學的知識—回顧信息—輪流發言—練習溝通。在這個環節中，老師是一個中立的行動學習過程設計者和研討引導者，協助團隊完成課程目標。學生是角色對等的參與者，要在回顧信息和接受信息的過程中，形成自己的觀點并輪流發表。不同于線下圓桌會議，5G技術支持下的在線圓桌會議會自動生成數字會議日志和概念圖，及時聯動、互通共享，促進學生對多元信息的理解、融合與溝通能力的培養。

（三）在線協同編輯

在線協同編輯，就是讓學生共同創建一個知識內容，經過質疑概念、澄清關系，然后協商以形成具有共同認知的制品。5G時代，結合物聯網、XR等智能技術，在線教育能夠為學習者提供更便捷的眾創空間，學生可以參與公共知識的建構和發展，但是公共知識的建構需要一定的準入機制，如百度詞條和維基百科，在由AI智能檢測和后臺管理者內容把關的基礎上才可以實現知識共建。

三、教學環境：建構主義學習框架下的智能化教學

建構主義學習理論作為互聯網時代的核心教育理論，強調通過構建有利于協作、交流和意義建構的理想教學環境，來幫助學習者主動建構知識意義。[11]這里所說的教學環境是影響教學活動的物理環境，包括教學場景、教學媒介、教師群體等，在線教育教學條件可以很好地滿足建構主義對教學環境提出的較高要求，而5G的應用場景為構建更加豐富、更趨于現實、更便于交流、更加智能的教學環境提供了強有力的技術支持。

（一）教學場景智能化

最有效的學習場景要能夠發揮學生多感官的認知與協調能力，5G時代的教育智能技術深度融合5G技術的三大應用場景，為學生搭建一個集自洽、自主、體驗、探索、交流、實踐于一體的虛擬學習場景。VR可以實現學習內容仿真化，4G的網絡速率不能滿足VR內容以在線的方式觀看和體驗，而基于5G的邊緣云技術可以打破VR在線觀看的技術壁壘，滿足VR對數據的傳輸要求。5G+VR可以創設在線虛擬教室，開展高成本、抽象化、危險系數高的教學實驗和科研項目。同樣，AR設備利用5G大寬帶、低延時的技術特點，讓在線虛實交互更為流暢，同時，5G時代云計算優勢凸顯，AR設備可以借助手機、平板等學習載體實現更加便捷的移動式學習。

（二）教師梯隊智能化

智能信息時代下，教師會面臨教學如何在內容與形式上區別在線教育與線下教育、如何與學生建立良性互動機制、如何讓學生之間協同交流、如何管理教學成績等問題，同時教師在智慧教育時期也面臨著知識調取與儲存能力不足、外部信息識別滯緩、交互性扁平等問題，所以教師群體面對教育線上化顯得較為被動。5G+大數據、云計算、自然語言處理等人工智能技術為在線教育時代下教師梯隊智能化發展提供了契機，主要表現為：首先，能夠利用感知智能來識別復雜多變的教學信息，如同線下教育，線上教育的教學任務包括教學設計、知識傳遞、課堂互動、作業批改等教學工作，在這個過程中，教師將面臨著復雜多變的教學信息，而5G時代的AI代理能夠嵌入重構教學任務的分配比重，利用計算智能對冗雜的教學信息進行“認知外包”，處理低層次、重復性和機械化的教學數據，如作業批改、同類提問歸納、考試信息管理等;其次，能夠利用認知智能來分析學生的認知和行為模式，通過對學生語言、表情等特征數據的采集、識別與分析，生成“學生可行行為反饋報告”“學習障礙診斷報告”等基礎數據，為教師展開更全面、更合理、更具有針對性的教學活動提供基礎信息;最后，能夠利用社會智能來實現多主體的自由交互，AI人工智能能夠與師生共同形成“學習共同體”的多元交互結構，“學習共同體”包括學習者和助學者，在這個環境下，助學者不僅包括傳統意義上的教師群體，還有家長、網絡達人、在線專家學者和人工智能，利用強大的智能計算技術，識別復雜多變的教育信息，實現學習者和助學者的精準對接，學習需求和學習供給的精準匹配。

四、教學評價：智能化教育下的綜合評價體系

教育評價事關教育發展方向，其評價結果推動教育教學多方面發展，合理、科學的教育評價體系是促進教育生態健康發展的關鍵一步。

（一）綜合發展的教育評價體系建立

5G技術的出現促使在線教育向智能化縱深發展，我國教育評價體系經歷測量、描述、判斷、建構四階段發展，在5G時代下呈現綜合發展態勢。評價主體不再局限于教者與學者，而是面向學生評價、教師評價、教育管理者評價、教育環境評價、教育系統評價等多元主體。評價方式結合快速更新的傳播通訊技術如大數據、云計算等，更為強調多元化評定方式，以促進個性化成長。評價標準方面，關注要素的圈層范圍不斷向外、向下擴展。評價功能不止于反饋、問責、鑒定，而轉向動態演變的教育生態系統測評。

（二）智能化教育評價新生態

5G通信傳播技術拓寬了教育信息的傳播路徑、提升了傳播容量與速度、重塑了教育傳播行為，硬件與軟件的結合升級，個性化、情境化、大數據化的教育行為催生智能化新生態。首先是智能化的學習環境，在大數據技術與虛擬現實技術的結合互動中，打造學習社群與教學社群，自動識別學習情境，記錄學習過程，分析學習結果，提供大量數據支撐。其次是智慧化評價方式，5G技術低延時、高速率的特點使數據分析走向多元化細分化。關注點不在于收集學習樣本數據，而是進行內在規律和表示層次的挖掘，通過數據建模分析教學過程中的文字、圖像、音視頻等數據，識別教學成果實時反饋以服務于體系更新。最能直觀感受的是學生評價環節，在“5G+大數據”的支持下，教育評價將綜合學生在院校教育、線上教育的數據信息，通過邊緣服務器的功能生成一個更加多元、立體和全面的評價結果。這個評價結果涵蓋了學習者所有的學習過程，通過線下教學和線上學習的綜合觀察，采集學生全方位的信息，獲取學生更加復雜的成績評分、素質評分、體質評分，這種學分打破傳統的二維表格和數據的形式，是一個動態的、網絡化的、互聯的評分機制。

加強5G時代在線教育應用的思考，探究在線教育教學應用范式，研究5G賦能下在線教育“教”與“學”的模式變革，是促進5G時代智慧教育新生態的重要表征之一。5G時代，加速智能信息技術與在線教育的融合速率，提升在線教育智能化發展的延伸范疇，推動在線教育教學模式、學習模式、教學環境和教學評價新形態的形成，實現在線教育的整體革新和內部優化。未來，5G將加速推動智慧教育新格局的構建，以教育信息化全面推動教育現代化發展，為進一步實現建設教育強國的偉大目標提供堅實的技術基建。

參考文獻：

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[10]劉邦奇.為學習服務：“互聯網+”時代的教育觀念、模式及實現途徑[J].中國電化教育，2017（8）.

[11]劉邦奇.為學習服務：“互聯網+”時代的教育觀念、模式及實現途徑[J].中國電化教育，2017（8）.

◎編輯 張 慧