“全息+5G”技術在職業教育數字化轉型中的應用探析

摘 要 隨著網絡技術的發展和遠程教育的推廣，職業教育的數字化轉型正成為一種趨勢。當前，全息技術和5G通信技術的開發日趨完善，為促進職業教育數字化轉型提供了可行的途徑。從技術應用的角度出發，研判“全息+5G”技術在職業教育數字化轉型中的作用、應用場景和面臨的挑戰，充分促進職業教育數字化轉型。

關鍵詞 數字化轉型；“全息+5G”；職業教育

數字化轉型正影響著全球范圍內的技術升級，也給教育帶來更廣闊的發展空間和新機遇。職業院校運用虛擬現實技術、人工智能技術等新技術充分挖掘職業教育的潛能，提升職業教育的質量，并為學生提供更具有競爭力的就業機會。隨著技術的不斷更新、知識的不斷發展和專業技術的應用，傳統教育方式難以適應經濟社會的高速發展，推動職業教育數字化轉型十分緊迫。

一、“全息+5G”技術在職業教育數字化轉型中的應用背景

（一）教育數字化轉型的特點

教育數字化轉型是將傳統教育體系進行數字化改造，將信息技術融入教育體系，科學引入網絡資源，使其更加便捷高效地滿足學習者的需求，更好地實現學習與教學的有效連接，達到更好的教育質量，實現更高的教育效率。[1]

一是突出信息技術的重要地位。教育數字化轉型不僅僅是將傳統的課堂教學模式轉變為網絡教學模式，更重要的是將教育模式、課堂教學、學習資源整合到一個以信息技術為基礎的全新教育系統中，以實現教育信息化。教育數字化轉型涉及到教育者、學習者等多方主體，信息技術在此過程中起著關鍵作用。

二是強調學習者的自主性。教育數字化轉型強調學生個性化，學習者可以根據自身的特點和條件來定制學習內容，培養自主性和自學能力，實現更加科學的教學管理。這可以激發學生的主動性和創造性，鼓勵并引導學習者發現、探索、建構新知識。以學生為中心，重視自主學習的責任，加強自我反思、自主調節和解決問題的能力。[2]

三是拓展開放式教育資源。教育數字化轉型是將教育資源、過程和結果通過數字技術實現優化，以構建更高效、更便捷、更普及的學習和教育環境。[3]通過普及開放式教育資源，讓學生可以自主完成學習任務，提高學生的參與度；通過數字化媒體，實現了跨越空間的學習，大大提高了學習的便捷性和趣味性；開放式教育資源鼓勵學習者分享所學知識，從而促進知識的共享，提高優質教育資源的使用效率。

四是利用大數據進行科學分析。教育數字化轉型是將傳統教育模式轉變為基于數字技術的教育模式，利用大數據挖掘信息，開發智能化的學習技術，提高教學質量。移動教育技術可以讓學生隨時隨地使用移動設備進行學習，以更好地構建課堂學習體驗與激發學習者的學習興趣。

（二）“全息+5G”技術促進職業教育數字化轉型

“全息+5G”技術是一種可以支持跨空間、跨設備、跨時空的虛擬現實技術，促進“全息+5G”技術在職業教育數字化轉型中的應用，可以使職業教育貼近生活，讓老師和學生之間形成有效的溝通橋梁。

一是有利于培養職業教育數字化意識和思維。要實現職業教育的數字化轉型，須構建開放的教學內容和資源庫，以有效地傳達知識并促進學習。“全息+5G”技術可以構建全新的教學內容，幫助學生更好地理解復雜的專業知識。例如，通過全息技術，學生可以在虛擬環境中實時的參觀實驗室、醫院、廠房和機器人工廠，以加深對專業和職業的理解。通過5G技術，在學習過程中打破時空界限，學生可以隨時隨地訪問教師的授課資料，研究更多和更深入的學科知識。

二是有利于提升數字化能力和方法。“全息+5G”技術可以改變教育系統的轉型。教學系統基于最新的互聯網技術，例如IOT、大數據、人工智能等，不僅可以滿足學生遠程訪問課程，有效地提高學習效率，還可以為學校提供管理和統計數據，更好地實現教育內容和教學過程的實時更新。此外，教育系統也可以借助情景感知、智能輔助和學習分析等技術，靈活運用虛擬仿真實驗和實踐項目，更加強調實踐能力的培養。數字化交互下的教學將以學生為中心，以全息和互聯網技術為載體，在虛實映射的教學場所中，借助透視化、精準映射的學習內容，以自然交互的互動方式以及全面多維的學習評價，從而為學生創建一個三維、動態、直觀的沉浸式課堂。[4]

三是有利于構建智慧教育發展生態。“全息+5G”技術可以讓學生進行立體化的在線教學和實踐模式。學生可以從不同的角度、距離和空間位置來體驗教學環境。5G技術無線移動性強，可以實現遠程無線傳達，在構建虛擬教室時更加靈活。在改變職業教育教學方式的同時，把傳統的教室教學變成在線虛擬教學，能夠提供更加直觀的教學形式，如虛擬實驗室、全息投影等。此外，還可以實現教育資源管理、機器語言處理和分析、數據挖掘等功能，從而促進職業教育的信息化管理水平。

二、“全息+5G”技術在職業教育數字化轉型中的應用與挑戰

（一）應用場景

全息成像與5G技術作為一種獨特的教學媒介應用于教學中，可以通過構建新的教學模式、學習環境，實現理論與實踐的充分融合，帶給學生交互性更強、畫面感更豐富的課堂，促使學生沉浸在相應的環境中實現高效的學習。

一是情境教學，呈現立體教學內容。利用全息技術將專業學科知識在相關設備上生成3D圖形，形成立體的教學內容并呈現出來。推進現代信息技術與思政課沉浸式教學的深度融合，發揮思政育人作用。運用多媒體技術將革命紀念館、革命遺址、文物等紅色文化載體以圖片、視頻、音頻、文本等形式存儲在計算機系統中，通過計算全息設計呈現出逼真的現實情境，使學生從感官層面進入沉浸式學習。將技術優勢融入課堂，在實踐性較強的技能型課程中，運用計算全息和網絡技術模擬現實情境，讓學生置身于場景中，將所學知識內化為技能，提高實際應用能力。

二是空間感知，架構數字交互系統。在全息思政課堂中學生借助傳感器等設備與虛擬環境進行交互，教師根據教學內容配有模擬情境、觀點分析、熱點討論等，并有針對性地設置互動環節，能體現主要歷史人物、歷史事件的交互功能，實現了較強的現場感和畫面感。教師利用交互式的系統可設置多種形式的互動模式，實現老師與學生、學生與學生之間的互動，潛移默化中培養學生的愛國情懷和文化自信。在英語課堂上通過視頻短片場景等手段設置問題情境，學生參與模擬景點講解、模擬接待外賓服務、外幣兌換、模擬地方特色介紹、模擬會場口譯演練，使學生成為情境教學的主角。

三是拓展視角，助力沉浸教學模式。以工業制圖為例，可以將體積龐大和無法搬到課堂來上的素材應用全息成像展示實物模型體的立體畫面，學生可以全方位了解模型的結構，鎖定教師制圖的每一個細節，教師可以借助全息技術把手中的演示動作清晰、完整地展示出來。將全息技術應用到空間想象能力、形象思維能力和動手能力較強的課程中，使學生成為教學活動的中心，虛實融合的教學創新方式可以將學生帶進不同的模擬情境，實現全方位感知的沉浸式學習體驗。

四是實踐創新，構建虛擬仿真教學。“全息+5G”技術通過計算機算法、多媒體、人工智能、互聯網構建真實的虛擬仿真實訓環境和實踐對象，不僅能實現在實踐教學中難以完成的操作，還能滿足不同專業學生的實踐需求。對智能制造生產線而言，采用虛實結合的實訓教學模式，可設計有針對性的實訓教學內容，推動實訓教學由演示型向研究型轉變。例如，針對機械工程專業的學生，側重于智能制造生產線各功能模塊的組成結構、工作原理、工藝方法、虛擬操作等知識，并在實際生產線中進行操作和驗證；針對電氣、自動化專業的學生，除了進行智能制造生產線各模塊的認知和虛擬操作外，還可增加工業機器人控制、各模塊電氣系統等方面的深度學習。

（二）問題挑戰

在職業教育數字化轉型的實施過程中，也存在一些挑戰和困難，要求職業教育從設備更新、數據安全、教師培訓、學生體驗以及地區差異等方面進行全面改革。

一是技術更新導致辦學成本增加。由于5G技術的普及、虛擬現實擴展（VR/XR）和人工智能等新技術正在迅速發展，“全息+5G”技術的傳播環境對硬件的要求更高，意味著必須采用先進的數字技術，進行技術更新就需要購買和更新設備。此外，新技術對教師的專業水平有更高的要求，因此需要通過培訓來更好地掌握和應用新技術，這些都將會增加學校的辦學成本。

二是數據安全缺乏有效保障機制。“全息+5G”技術采用了大數據、人工智能等技術，運用過程中往往涉及用戶數據的采集、存儲和處理，數據安全問題是必須面對的一大難題。保護數據安全就是保護隱私安全和國家安全，加快職業教育數字化轉型的重點工作就是要建設有效的數據安全保障機制。

三是教師隊伍信息化水平有待提升。新技術的到來給職業教育數字化轉型帶來新機遇的同時，也存在技術應用方面的挑戰。從當前情況來看，教師隊伍信息化水平有待提升，職業院校應當通過技能培訓和交流學習不斷提升教師的信息化水平。

四是地區差異制約數字化轉型。地區差異是職業教育數字化轉型中的最直接的問題，主要體現在教育資源受限。“全息+5G”技術需要大量的高速寬帶，而當前寬帶環境差異較大，欠發達地區往往缺乏資金投入，影響基礎設施建設，從而限制了使用“全息+5G”技術的環境，另外師資力量也不夠完善，制約了教學和技術的整體實施。

三、“全息+5G”技術在職業教育數字化轉型中的應用建議

（一）加大財政投入，促進教育公平

我國在職業教育領域的創新發展離不開信息技術的支撐，隨著人工智能、5G通信等技術的不斷創新和發展，全息技術必將得到越來越廣泛的運用，為教育數字化轉型帶來新的活力。首先，各省市需要加大財政資金投入，改善欠發達地區的基礎設施，使“全息+5G”技術能夠更順利地在職業教育領域中落地。其次，各地區要重視培養欠發達地區具有潛力的年輕教師，使教師能夠緊跟“全息+5G”技術的發展，輔助學生更好地學習。最后，各地區應從推行教學分享機制等方面，提高教學的效率和水平，更好地實施“全息+5G”技術在職業教育中的應用。

（二）健全體制機制，保護數據安全

針對數據安全，職業院校應當采取有效的保障機制。首先，應加強數據安全意識，建立健全技術和管理機制，防止數據泄露和濫用。其次，可借助科技的力量，采用數據加密等技術，有效地保護師生的隱私信息不被非法盜取。最后，可以通過數據備份和定期測試等方式，上好數據“保險鎖”，進一步增強信息安全性，以確保數據安全。

（三）加強教師培訓，提升信息化水平

由“全息+5G”技術生成的新形態教學方式將成為目前教學模式的重要補充，激發學生主動學習的興趣，培養學生創新精神和實踐能力，教師是責任主體。首先，應重視教師培訓，提升教師的應用能力，熟練掌握技術，充分發揮教師的潛能。其次，采取補貼、獎勵等方式鼓勵教師學習當今先進的科技，提升信息技術水平。最后，為教師提供學習資源和技術支持，幫助他們更好地開展教學。

（四）注重學習體驗，實施專業定制

“全息+5G”技術在職業教育數字化轉型中的最大挑戰是保證教學質量。實施專業定制和創建專業化的教學內容是一項費時費力的工作，要求職業院校采用精準服務，挖掘學生的個性化需求，提供可配置的靈活課程。首先，采用多媒體技術和虛擬現實技術，構建虛實環境，實現社交分享和交流，讓學習者實現自我學習。其次，采用云計算技術和算法，構建計算引擎支持深度學習，虛擬化模擬實驗室和人工智能技術，幫助自主學習。最后，通過學習數據分析，實時調整學習內容和進程，體驗私人定制學習。

參考文獻：

[1]懷進鵬.數字變革與教育未來［N］.中國教師報，2023-2-15（001）.

[2]程光勝.職業教育環境下學習者個性化建模研究［J］.職業教育研究，2022（7）：68-73.

[3]祝智庭，胡姣.教育數字化轉型的本質探析與研究展望［J］.中國電化教育，2022（4）：1-8+25.

[4]張艷麗，袁磊，王以寧，張海，譚姣連.數字孿生與全息技術融合下的未來學習：新內涵、新圖景與新場域[J].遠程教育雜志，2020（5）：35-43．

（作者單位：無錫職業技術學院）

【責任編輯：江潔】