5G通信技術(shù)對(duì)教育的相關(guān)影響探討

張俊虎

摘要： 移動(dòng)通信技術(shù)的變革會(huì)對(duì)各行各業(yè)產(chǎn)生巨大的變化，教育行業(yè)也不例外。對(duì)于傳統(tǒng)的教育行業(yè)，尤其是教育培訓(xùn)產(chǎn) 業(yè)來說，由于自身的高成本、遠(yuǎn)距離、網(wǎng)速帶寬窄，以及場景化不足等原因，使得傳統(tǒng)企業(yè)的瓶頸很難突破，但是隨著 5G 的普及商 用，新型的教育模式將直接沖擊，甚至是顛覆傳統(tǒng)的培訓(xùn)產(chǎn)業(yè)。

關(guān)鍵詞： 5G; 教育; 通信技術(shù)

中圖分類號(hào)：G4? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：（2020）-29-164

1986 年第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)（ 1G） 出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)的教育還是 完全靠老師對(duì)知識(shí)的講解及學(xué)生對(duì)此的消化吸收為基礎(chǔ)進(jìn)行 的。1995 年以時(shí)分多址（ TDMA） 技術(shù)的出現(xiàn)，使我們進(jìn)入了第 二代移動(dòng)通信系統(tǒng)（ 2G） 時(shí)代，這時(shí)教室里多了計(jì)算機(jī)、電子顯 示屏和投影儀等，通過這些輔助設(shè)備可以使學(xué)生更好的理解教 師的講課。2007 年伴隨著智能手機(jī)的出現(xiàn)，第三代移動(dòng)通信系 統(tǒng)（ 3G） 也出現(xiàn)了，教育行業(yè)有了更為生動(dòng)的變化，移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng) 運(yùn)而生，遠(yuǎn)程多媒體教育的發(fā)展進(jìn)程進(jìn)入了快速發(fā)展的通道。 2013 年伴隨著正交頻分多址技術(shù)的開發(fā)第四代移動(dòng)通信系統(tǒng) （ 4G） 產(chǎn)生了，從此人類進(jìn)入了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。而現(xiàn)在 4G 的 風(fēng)頭還未過，第五代通信系統(tǒng)（ 5G） 即將接踵而來，雖然技術(shù)對(duì) 商業(yè)的沖擊大多時(shí)候是小步快跑的漸進(jìn)式變革，但從 4G 時(shí)代 到 5G 時(shí)代，我們則是一個(gè)“大邁進(jìn)”。

1 第五代通信系統(tǒng)（ 5G） 的技術(shù)特點(diǎn)

1.1 高速度

與 4G 相比 5G 的網(wǎng)絡(luò)速率有了質(zhì)的飛升，用戶體驗(yàn)速率達(dá) 到 Gbps 量級(jí)，是 4G 速率的 10-100 倍。這對(duì)于對(duì)速率有很高要 求 VR/AR 高清業(yè)務(wù)的發(fā)展有了更進(jìn)一步的推動(dòng)，使用戶的體 驗(yàn)和感受都有了很大的提高。

1.2 泛在網(wǎng)

泛在網(wǎng)有兩層含義： 廣泛覆蓋和縱深覆蓋。廣泛即指我們 社會(huì)生活的各個(gè)地方都需要覆蓋到 5G 網(wǎng)絡(luò)?？v深即指雖然我 們生活中已經(jīng)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，但需要更高品質(zhì)的深度覆蓋。

1.3 低功耗

隨著 5G 大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，就必須要求聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的低 功耗。這些年，可穿戴產(chǎn)品雖然有一定的發(fā)展，但很快就遇到 了很多瓶頸，其中最大的瓶頸就是功耗高給用戶的體驗(yàn)差。而 5G 一個(gè)重要的特點(diǎn)就是大大降低末端設(shè)備的功耗，所以在 5G 網(wǎng)絡(luò)中，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品將迎來爆炸式的增長。

1.4 低時(shí)延

人類對(duì)自然界的反應(yīng)時(shí)間一般在 100-200ms 之間，而 5G 把端到端的時(shí)延降低到 4G 的 1 /5-1/10，達(dá)到毫秒級(jí)水平，因此 已經(jīng)發(fā)展了許多年的無人駕駛技術(shù)也將打破因網(wǎng)絡(luò)時(shí)延高而 造成的技術(shù)瓶頸，得到快速的發(fā)展。

1.5 萬物互聯(lián)

在通信技術(shù)的不斷發(fā)展下，我們經(jīng)歷了固定電話時(shí)代，那 時(shí)終端設(shè)備是以人群為定義的; 到了手機(jī)時(shí)代，終端數(shù)量大量 爆發(fā)，這時(shí)終端設(shè)備是以個(gè)人應(yīng)用來定義的。而 5G 時(shí)代，終端 不在按人來定義，因?yàn)槿藗兛梢愿鶕?jù)自己的需要擁有數(shù)個(gè)或很 多的終端設(shè)備。

1.6 重構(gòu)安全

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)主要解決信息速度、無障礙傳輸及信息共享等問 題，而在 5G 通信基礎(chǔ)上建立新型智能互聯(lián)網(wǎng)，不僅要實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)互 聯(lián)網(wǎng)的問題而且還要建立一個(gè)社會(huì)及生活的新機(jī)制和新體系。

2 5G 環(huán)境下的教育

2.1 更好的教育體驗(yàn)

眾所周知，人類獲得知識(shí)靠的是對(duì)視覺、聽覺、嗅覺、味覺、 觸覺來對(duì)自然界感知。我們學(xué)習(xí)也是這樣的感知過程，教育的 主要目的就是讓人獲得知識(shí)，不管是自然科學(xué)還是社會(huì)科學(xué)，我 們都需要通過五覺來學(xué)習(xí)。而隨著 5G 高帶寬時(shí)代的到來，基于 連續(xù)廣域覆蓋、熱點(diǎn)高容量、低功耗大連接和低時(shí)延高可靠等技 術(shù)場景的應(yīng)用，以前許多不能打破的技術(shù)瓶頸即將被突破。

2.2 更公平的教育資源

在 5G 時(shí)代，高速的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)使 VR/AR 得到更深入的發(fā) 展。通過這些技術(shù)的應(yīng)用我們可以發(fā)現(xiàn)教育資源稀缺性在減 弱。譬如： 虛擬仿真技術(shù)用情景化的方式，豐富學(xué)生的感受，帶 人情緒，讓學(xué)生體驗(yàn)更深刻。而在 5G+4K 遠(yuǎn)程互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng) 的承載下，可以讓身處邊遠(yuǎn)的新疆、西藏等地區(qū)的孩子能獲得 與首都北京的孩子一樣的教育資源。

2.3 更智慧的教育

2016 年谷歌的圍棋人工智能 AlphaGo 戰(zhàn)勝韓國圍棋高手 李世石，標(biāo)志著人類開始步入人工智能時(shí)代; 而此刻智慧教育 的舞臺(tái)也逐漸拉開了帷幕; 譬如： 能語音識(shí)別和語義分析的自 動(dòng)批改作業(yè)系統(tǒng)、能糾正語法錯(cuò)誤的語言軟件等; 但沒有 5G 通 信技術(shù)的支撐，這樣的智慧教育也只是坡腳的瘸子走不遠(yuǎn)。而 隨著 5G 的來臨，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能的技術(shù)將得到更 高、更遠(yuǎn)的發(fā)展，這將成為促進(jìn)智慧教育的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力，由此智 慧教育將邁向更高的臺(tái)階。如在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師總是會(huì)去了 解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，而去通過課堂的回答問題、課下的作業(yè)情 況來分析; 但在人工智能與大數(shù)據(jù)分析的幫助下，師生之間的 數(shù)據(jù)交流將是及時(shí)的也是全面的，備、教、改、輔、考，所有環(huán)節(jié) 都能做到讓學(xué)習(xí)資源與學(xué)生需求有效適配，為學(xué)生提供個(gè)性化 學(xué)習(xí)方案，針對(duì)每個(gè)學(xué)生的知識(shí)短板，智能推送強(qiáng)化鞏固，既能 省時(shí)又能省力。

2.4 更智能的教育設(shè)備

現(xiàn)在不管是大學(xué)、中學(xué)還是小學(xué)的教室，大多數(shù)電子設(shè)備 只是為教學(xué)活動(dòng)提供簡單的 PPT 放映、視頻播放以及資料查詢 等功能，根本不能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的功能。而在 5G 時(shí)代，不僅僅 能解決人與人通信的問題，而且還能解決人與物以及物與物的 通信的問題，這可以讓教室內(nèi)所有的電子終端設(shè)備都互通互 聯(lián); 因此教育設(shè)備也將面臨巨大的變革，教室內(nèi)的教育設(shè)備不 僅能與學(xué)校圖書館學(xué)習(xí)資源也要互聯(lián)，還能與學(xué)生移動(dòng)學(xué)習(xí)設(shè) 備互聯(lián)，更能與教師教學(xué)移動(dòng)設(shè)備互聯(lián)，這就增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的互 動(dòng)性，讓學(xué)習(xí)不在是一個(gè)人枯燥無味的啃書本。

3 結(jié)語

即將進(jìn)入的 5G 時(shí)代，對(duì)于我們社會(huì)中任何領(lǐng)域都會(huì)帶來巨 大的變革，同樣在教育上也會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)與教師的教，產(chǎn)生翻 天覆地的變化?，F(xiàn)在 5G 技術(shù)已經(jīng)開始小規(guī)模商用，而未來隨著 5G 技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，教育領(lǐng)域也會(huì)呈現(xiàn)更多的變革。

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