5G教學之舉 沒有教室的三尺講臺

隨著5G商用時代的到來和人工智能的深度發(fā)展，智能產(chǎn)品的應用已進入高速成長期。目前，天津市正全力推動“全5G城市”建設，充分結合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、區(qū)塊鏈等技術，提升天津數(shù)字化基礎設施建設的能力和水平。其中，在智慧教育方面，天津訊飛信息科技有限公司開展的“5G+A.I.智慧教育創(chuàng)新應用示范工程”項目，將實現(xiàn)“網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化”的學習環(huán)境及自主學習活動。2020年8月，天津訊飛科技聯(lián)合天津移動共同申報“5G+A.I.智慧教育創(chuàng)新應用示范工程”成功獲批,正式在津啟動。

“5G+A.I.智慧教育創(chuàng)新應用示范工程”項目由天津訊飛科技牽頭建設，建設周期三年，將重點開展5G 無線網(wǎng)絡、邊緣計算平臺等通信技術研究，開展A.I.智慧教育大腦關鍵技術研發(fā)。項目上線后，將推出5G 高清直播課堂、校園高清視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、5G+VR/AR 沉浸式教學系統(tǒng)等，滿足5G+人工智能+教育全產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展的需要。

5G+VR/AR 沉浸式教學，讓學習更有趣

集聚了知識性與趣味性的AR 智能課桌是5G+VR/AR 沉浸式教學系統(tǒng)的主要產(chǎn)品之一。這款AR 智能課桌可以應用于日常實驗室教學。當學生開始進行化學虛擬實驗時，AR 智能課桌配備的每張卡牌背面都設有自主專利的多維碼，且對應不同的化學元素，當以堆積木的形式在AR 智能課桌上放置卡牌時，前方屏幕就會具象呈現(xiàn)3D 化學實驗場景及生動形象的教學內(nèi)容，讓學生達到快樂實驗、高效學習的目的。天津訊飛科技項目總監(jiān)張昭彧介紹說，AR 智能課桌的虛擬實驗教學，是依托5G 低延遲高帶寬的網(wǎng)絡支撐、AR 圖形識別技術內(nèi)核、光學識別打造出的高互動性交互桌面、交互卡牌，模擬學校場景，如物理實驗室、化學實驗室，給學生提供無時不在的課程引導，為學生清晰展示實驗流程，并能夠智能糾錯、迅速通知，讓學生能夠及時調(diào)整實驗方向。

而VR 技術賦予了教學方式更多實用手段，不僅可以拓展學習的多維空間，還可以把操場、實驗室、博物館、汽車搬到課堂上，在VR 的沉浸式體驗中，學生能夠更好地體驗實踐課程。通過模擬課堂場景提升學生對知識結構、技能操作的學習興趣，增強學習效果。VR 設備能夠營造生動、逼真的環(huán)境，為學生提供身臨其境的體驗。通過VR 技術，讓教育模式從傳統(tǒng)的“被動接受式”轉為“自主探索式”。VR 技術的高沉浸、強交互、高感知，決定了VR 教育的趣味性、自主性和互動性，這些都是傳統(tǒng)課堂教學所不具備的。最重要的是，基于5G 的VR 教育，具有低延遲、超快的速度和穩(wěn)定的頭顯連接，將使VR 體驗更易于訪問、更可靠，而且更加身臨其境，讓學生更能沉浸到學習當中，足不出戶就能體驗言傳身教，學習效果極佳。

5G 高清直播課堂，沒有教室的講臺

5G 高清直播課堂是天津訊飛科技“5G+AI 智慧教育創(chuàng)新應用示范工程”項目的另一項重要產(chǎn)品，它通過網(wǎng)絡平臺，合理利用學生課余時間，將傳統(tǒng)課堂搬到家中、搬到線上，利用訊飛云端精準備課、個性化空課等一系列功能，是一種新型的教育供給方式。在實際應用中，5G 高清直播課堂貫穿課前、課堂、課后的教與學全流程，核心功能主要包括課前備課、課堂教學、課堂互動、課堂管理、課后練習五個模塊。5G高清直播課堂大數(shù)據(jù)在線教學平臺，支持學生PC 端、移動端及PAD 形式進行直播、互動。

“5G 高清直播課堂在線教學平臺支持全平臺網(wǎng)絡音視頻互動、隨堂測試、搶答互動、分組作答互動、點名互動、小組PK 互動等多種形式互動?！睆堈褟榻B說，通過5G 技術應用，學生可以通過文字、視頻、音頻的方式同老師互動，實現(xiàn)在線提問、答疑、討論，真實還原課堂情景，增強課堂氛圍，保證學生注意力集中，實現(xiàn)高效學習，突破傳統(tǒng)網(wǎng)絡課程互動交互低效的局限性?！袄纾蠋熆梢援斕貌贾谜n上練習，通過5G 高清直播課堂在線教學平臺，能夠實時掌握每一位學生的解題過程，保證老師隨時了解學生對課程的學習程度?！睆堈褟f，平臺還能夠支持老師靈活設置學生的操作權限，如音視頻、交流、舉手提問等，支持單獨學生設置或批量設置。同時，老師可以通過實時點到、桌面鎖定等功能保證學生的出勤率。這些，都是以往普通的網(wǎng)絡教學無法做到的。

5G+A.I.智慧教育，助力天津教育實力提升

隨著5G 商用時代的發(fā)展，與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、計算機、多媒體、網(wǎng)絡等多種先進技術融合后，教育創(chuàng)新也將隨之提速，不僅現(xiàn)有教育產(chǎn)品能夠升級迭代，也能夠帶來全新的課堂教學模式。智慧教育經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成智慧課堂、空中課堂和智慧校園等經(jīng)典場景，而這些傳統(tǒng)智慧教育場景增加5G 元素后又會帶來哪些變化呢？

張昭彧說，目前，市場上的“智慧課堂”主要采用“云+臺+端”的三級架構模式，每個教室都需要部署服務器，這樣的購置、交付、維護成本較高，授課中易遇到連接問題，對老師的IT 技能要求也較高，往往高端學校才能應用起來。而5G 的應用，將大幅削減使用成本、提高易用性，相信未來的“智慧課堂”將會從少數(shù)高端學校的創(chuàng)新嘗試變成普適性的常態(tài)化應用。像市場關注度較高的“沉浸式教學”場景應用5G 可以大幅改善體驗。AR/VR 教學和5G 網(wǎng)絡融合后，將解決體驗卡頓、佩戴不舒適的問題，帶來沉浸式教學的爆發(fā)式增長。另外一個典型場景是“智慧校園”，平安校園涉及大量的圖像傳輸處理，5G 大帶寬、低時延的特點使得整個效率明顯提升，而且可以疊加更多的A.I.應用，設備無線化也有利于設備靈活部署。

訊飛科技在5G、云、A.I.領域的專利超過1100 多項，主導或參與國家行業(yè)標準的制定有30 多項。在產(chǎn)品和解決方案方面，天津訊飛科技已經(jīng)形成智慧教育整體解決方案，現(xiàn)在每年處理350 億條學習數(shù)據(jù)，規(guī)模龐大。在應用落地方面，目前，天津訊飛科技教育產(chǎn)品已經(jīng)在全國35000 多所學校應用，服務師生超過1 億人，市場占有率在整個行業(yè)中遙遙領先。預計在2021年，天津訊飛科技與天津移動合作打造的5G+A.I.智慧教育創(chuàng)新應用示范項目，將在天津區(qū)域搭建A.I.智慧教育大腦平臺，并陸續(xù)打造1 所智慧安全校園，建設3 個5G 高清直播課堂、3個5G 全息課堂、1 間5G+VR 科普教室、1 間5G+VR/AR 體驗教室，將在9 所學校打造150 個未來課堂、9 個5G+健康監(jiān)測系統(tǒng)，并部署一套遠程督導系統(tǒng)，最終部署5G 智能終端不少于600個。對于教師來說，通過智能推送、智能批改與智能評測，可以提升教學效率，提高課堂互動性，幫助教師減負增效；對于學生而言，通過配置優(yōu)質(zhì)資源，將告別千篇一律的作業(yè)，學生實現(xiàn)個性化學習，得到個性化關注。同時，學生減少無效作業(yè)時間，提高學習質(zhì)量。

張昭彧表示，今后通過5G 技術和本地化服務，將沉浸式、互動式、體驗式教學場景應用落地，會進一步促成師生減負增效，助力天津教育實現(xiàn)因材施教。