面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境下大學(xué)生深度學(xué)習(xí)策略

◇陜西理工大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 王祎 宋維虎

近年來，以5G為代表的新一代信息技術(shù)日益發(fā)展成熟，6G與教育的融合應(yīng)用愿景也打開了啟程。教學(xué)與學(xué)習(xí)多樣化需要，對(duì)信息技術(shù)與通信網(wǎng)絡(luò)的靈活性和智能化也提出了更高的要求，因此面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境也是迭代的需要。本文分析了目前大學(xué)生深度學(xué)習(xí)存在的問題，提出面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境下大學(xué)生深度學(xué)習(xí)策略，旨以促進(jìn)大學(xué)生的全面發(fā)展。

2019年以來，芬蘭、韓國、日本、美國、歐盟等國家均已啟動(dòng)6G研發(fā)，全球主要國家和地區(qū)都開啟了6G的研究和戰(zhàn)略布局。我國從2019年6月工信部成立了6G推進(jìn)組IMT-2030，同年8月華為公司成立6G研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，11月全面布局和推進(jìn)6G的研究工作，2021年6月IMT-2030發(fā)布了第一版6G愿景和需求的白皮書。隨著6G的研究起步和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與教學(xué)的進(jìn)一步融合，面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境的研究應(yīng)用也成為熱點(diǎn)。

1 面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境與深度學(xué)習(xí)概述

（1）6G的概念及特點(diǎn)。6G是第六代移動(dòng)通信系統(tǒng)的縮寫，是繼5G之后的最新一代移動(dòng)通信。6G主要有以下特點(diǎn)：①6G的數(shù)據(jù)傳輸速率更快。6G的傳輸能力可能比5G提升100倍；②網(wǎng)絡(luò)延時(shí)更低。網(wǎng)絡(luò)延遲從毫秒級(jí)降到微秒級(jí)[1]；③覆蓋范圍更廣。連接空天地，實(shí)現(xiàn)深度覆蓋、密集連接形成天地協(xié)同覆蓋一體化綠色網(wǎng)路[2]；④安全性更強(qiáng)。高速率的傳輸速度更不容易出現(xiàn)傳輸過程中信息泄露和異常程序侵入等問題。在未來，6G將更加側(cè)重于以人類個(gè)性化需求為中心，回歸到人們所關(guān)注的生活、環(huán)境和精神層面等各方面要求[2]。

（2）深度學(xué)習(xí)的概念及特點(diǎn)。對(duì)于深度學(xué)習(xí)（Deep Learning）的研究可追溯于1976年Ference Marton 和Roger Saljo提出的深度學(xué)習(xí)和淺層學(xué)習(xí)?？偟膩碚f，深度學(xué)習(xí)是一種主動(dòng)的、批判性的學(xué)習(xí)方式，也是實(shí)現(xiàn)有意義學(xué)習(xí)的有效方式[3]。教育領(lǐng)域中的深度學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者經(jīng)過主動(dòng)思考，解決情境中具體問題的學(xué)習(xí)過程。深度學(xué)習(xí)掌握的不僅是知識(shí)與技能，更能深化理解知識(shí)之間的聯(lián)系、內(nèi)涵，從而引發(fā)其高階思維體驗(yàn)。深度學(xué)習(xí)具有以下特點(diǎn)：首先是注重對(duì)知識(shí)的批判理解：深度學(xué)習(xí)在淺層次的對(duì)知識(shí)的理解和記憶之上，真正把握知識(shí)背后的邏輯。其次是注重信息的整合與知識(shí)建構(gòu)：對(duì)知識(shí)本身產(chǎn)生批判思維之后，學(xué)習(xí)者在聯(lián)系新舊知識(shí)的基礎(chǔ)上，重新整合原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)，然后達(dá)到深化理解與知識(shí)遷移的深度學(xué)習(xí)目的。最后是注重問題解決與發(fā)展素養(yǎng)：要求在情景中運(yùn)用先前經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)知識(shí)的貫通來解決實(shí)際問題，不僅需要具備知識(shí)素養(yǎng)也需要具備品格能力。

（3）智慧教學(xué)環(huán)境的內(nèi)涵。教學(xué)環(huán)境是指影響教學(xué)活動(dòng)的外部條件，智慧教學(xué)環(huán)境是指在當(dāng)今智慧教育背景下，創(chuàng)新應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、語義網(wǎng)、移動(dòng)通信等新一代信息技術(shù)的智能環(huán)境建設(shè)[4]。智慧教學(xué)環(huán)境的建設(shè)是當(dāng)今時(shí)代和教育發(fā)展的需要，它的核心要義在于建立以學(xué)習(xí)者為中心的智慧教學(xué)環(huán)境、提供精準(zhǔn)的教育輔助支撐，從而培養(yǎng)勤于學(xué)習(xí)、善于思考、樂于協(xié)作、勇于創(chuàng)新的高素質(zhì)人才。智慧教學(xué)環(huán)境不僅是基礎(chǔ)硬件的智慧化，更在于對(duì)智慧教學(xué)系統(tǒng)的輔助支撐，這在很大程度上影響和促進(jìn)了大學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。

2 目前我國大學(xué)生深度學(xué)習(xí)中存在的問題

2.1 教師職業(yè)素養(yǎng)有待提高

當(dāng)今智慧教育背景對(duì)于教師的職業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求，在教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)者出現(xiàn)的一系列問題會(huì)阻礙學(xué)生在學(xué)習(xí)情境中深度學(xué)習(xí)，教師若未能及時(shí)處理將會(huì)導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)消極、機(jī)械式學(xué)習(xí)等不良現(xiàn)象。教師亟需注意學(xué)生深度學(xué)習(xí)策略的應(yīng)用指導(dǎo)，以便學(xué)習(xí)者更好地進(jìn)入深度學(xué)習(xí)中[6]。在智慧教學(xué)環(huán)境下，教師職業(yè)素養(yǎng)也應(yīng)“升級(jí)”，首先在教學(xué)能力方面：隨著教學(xué)的改革創(chuàng)新，教師應(yīng)緊跟教育改革的步伐，在教學(xué)管理、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)等方面根據(jù)學(xué)習(xí)者特征做出相應(yīng)的調(diào)整以提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。在教學(xué)過程中要重視學(xué)習(xí)者出現(xiàn)的各種學(xué)習(xí)問題，分析并做出教學(xué)反思并予以解決。在信息素養(yǎng)方面，教師要不斷提升自己的信息意識(shí)和信息素養(yǎng)。最后是媒介素養(yǎng)，目前大多數(shù)教師對(duì)智慧教學(xué)系統(tǒng)的使用還不夠熟練，隨著智慧教學(xué)的普及，教師也要緊跟教學(xué)的創(chuàng)新和需求提高個(gè)人的職業(yè)素養(yǎng)。

2.2 教學(xué)環(huán)境不能滿足大學(xué)生深度學(xué)習(xí)需求

深度學(xué)習(xí)的發(fā)生 與實(shí)現(xiàn)不僅與學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī) 和學(xué)習(xí)興趣有關(guān)，還與教師的教學(xué)活動(dòng)、學(xué)習(xí)者自身因素以及教學(xué)環(huán)境都有極大關(guān)系，學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)展要考慮這些綜合因素的影響與設(shè)計(jì)。目前我國高校智慧教學(xué)環(huán)境建設(shè)也正處于發(fā)展階段，會(huì)不可避免的出現(xiàn)一些現(xiàn)實(shí)問題：一是建設(shè)過程中側(cè)重點(diǎn)不同：有的注重設(shè)施的智能化改造，有的注重互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)，有的注重模擬互動(dòng)的體驗(yàn)；二是硬件系統(tǒng)與教學(xué)應(yīng)用軟件沒有真正融合，教學(xué)場景要在不同系統(tǒng)和模式間來回切換，給教學(xué)活動(dòng)帶來很大的不方便；三是目前智慧教學(xué)環(huán)境匯集的數(shù)據(jù)與分析系統(tǒng)還不夠準(zhǔn)確[7]。體現(xiàn)了當(dāng)前教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)不夠系統(tǒng)合理從而不能滿足大學(xué)生深度學(xué)習(xí)的需求問題。

2.3 教學(xué)模式與大學(xué)生深度學(xué)習(xí)的需求不匹配

當(dāng)前高等教育大多是偏向傳統(tǒng)的教學(xué)模式，習(xí)慣于以教師為中心的教學(xué)模式，盡管很多高校也有在線平臺(tái)學(xué)習(xí)資源的學(xué)習(xí)，但是受到傳統(tǒng)教學(xué)固性思維的限制和影響，學(xué)習(xí)者自主探究能力較低，學(xué)習(xí)者的混合式學(xué)習(xí)效果不佳。目前已有的智慧教育系統(tǒng)和產(chǎn)品并不適應(yīng)當(dāng)今教育教學(xué)的需求，如模式設(shè)計(jì)不合理、數(shù)據(jù)采集和分析不夠系統(tǒng)全面，準(zhǔn)確性和有效性不足等無法全面評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，以學(xué)生為中心的教學(xué)模式將會(huì)受到很大的沖擊。教學(xué)模式設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)自主性不高，在教學(xué)環(huán)境中難以集中注意力等導(dǎo)致大學(xué)生在進(jìn)行深度學(xué)習(xí)過程中積極主動(dòng)性不高，與此對(duì)應(yīng)的深度學(xué)習(xí)效果遭到消極影響。如何保證學(xué)習(xí)者在進(jìn)行深度學(xué)習(xí)過程中不受其他因素影響，在學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)之后教師如何對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)之后的效果進(jìn)行系統(tǒng)、合理的度量、測試與評(píng)價(jià)這是一個(gè)刻不容緩的問題。

2.4 大學(xué)生深度學(xué)習(xí)的信息資源冗余化

在學(xué)習(xí)信息出現(xiàn)多種形式時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)信息冗余現(xiàn)象，過多的信息會(huì)干擾學(xué)生的深度學(xué)習(xí)進(jìn)程。6G將會(huì)加速人們進(jìn)入信息冗余時(shí)代，學(xué)習(xí)選擇困難癥將會(huì)凸顯出來。隨著新一代信息技術(shù)與智慧教育的發(fā)展，給社會(huì)帶來的是教育信息超高速傳遞，導(dǎo)致教育環(huán)境、資源、模式、形態(tài)、評(píng)價(jià)等諸多方面的改變，特別是教育資源的改變，當(dāng)今在線教育的發(fā)展和智慧教學(xué)環(huán)境的需求下，學(xué)生的學(xué)習(xí)資源逐漸豐富了起來，然而學(xué)習(xí)信息資源的發(fā)展僅僅停留在“量”的層面：學(xué)習(xí)信息資源的劃分雜亂無常、多而不精、優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源分布不合理等這些因素使得學(xué)習(xí)者難以利用有效的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者不僅要面臨選擇合適的學(xué)習(xí)形式這個(gè)困擾，還要面對(duì)混雜、多余學(xué)習(xí)信息的干擾，很大程度上影響了深度學(xué)習(xí)的進(jìn)行。

3 面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境下大學(xué)生深度學(xué)習(xí)的策略

3.1 全面提升教師的職業(yè)素養(yǎng)

現(xiàn)代教師職業(yè)的內(nèi)涵要求不僅只是傳授給學(xué)生專業(yè)知識(shí)，更要去啟發(fā)學(xué)生的思想，引起學(xué)生的求知欲、激發(fā)批判性思維、主動(dòng)探究能力等。教師應(yīng)該及時(shí)關(guān)注學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄和評(píng)價(jià)，幫助學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，有效監(jiān)督和調(diào)控學(xué)習(xí)過程更好地促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。教師提供支持學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)策略，有利于學(xué)習(xí)者高階思維能力的培養(yǎng)與提升[8]。教師可以通過提升自己的教學(xué)設(shè)計(jì)能力和教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)的能力來提高自己的教學(xué)能力與媒介素養(yǎng)。通過優(yōu)化教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)教學(xué)性交互，設(shè)置合理學(xué)習(xí)目標(biāo)，在這一過程中促進(jìn)高階思維的發(fā)生。教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)要符合學(xué)生認(rèn)知的思維邏輯，教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置環(huán)環(huán)相扣。在教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)方面，教師要增進(jìn)與學(xué)生之間的交流，不僅要在學(xué)習(xí)上關(guān)注學(xué)生狀態(tài)還要再生活中關(guān)心學(xué)生，構(gòu)建氛圍和諧的學(xué)習(xí)社區(qū)。

3.2 優(yōu)化面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境的深度學(xué)習(xí)的信息資源

在面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境下，6G的高傳輸速率、覆蓋范圍廣以及網(wǎng)絡(luò)低延時(shí)等特點(diǎn)帶來的教育變革將會(huì)使新一代各種信息技術(shù)與教育融合對(duì)接：6G可以實(shí)現(xiàn)全息、全感官類的設(shè)施服務(wù)。6G的高傳輸率使得學(xué)習(xí)資源的獲取、下載的效率也提高了很多，面對(duì)獲取的學(xué)習(xí)信息資源存在以下問題：質(zhì)量參差不齊、類型劃分雜亂、教學(xué)設(shè)計(jì)中缺乏教學(xué)互動(dòng)體驗(yàn)以及教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置不夠人性化等因素使學(xué)習(xí)者難以利用有效的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。如何選擇合適的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)形式成為一個(gè)亟待解決的問題，在原有條件的支撐下，智慧教學(xué)管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)通過學(xué)生的數(shù)據(jù)搜集反饋推薦智能化的、合適的教學(xué)資源，根據(jù)對(duì)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)資源的需求進(jìn)行學(xué)習(xí)資源的融合和整合，對(duì)相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行整理、改變和定期提升，提供優(yōu)質(zhì)的、個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源。

3.3 構(gòu)建面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境的新型教學(xué)模式

面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境在環(huán)境設(shè)計(jì)上應(yīng)體現(xiàn)6G融合的特征，如：環(huán)境氛圍友好、學(xué)習(xí)空間多維、通信互動(dòng)隨時(shí)、智能化泛在等。智慧教學(xué)環(huán)境通過6G技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境智能化管理，優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容，合理開展教學(xué)交互，實(shí)時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)記錄與分析，可以有效支撐智慧教學(xué)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，便利管理者進(jìn)行智能化管理，推動(dòng)教育教學(xué)改革，為培養(yǎng)智慧型人才服務(wù)。構(gòu)建面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境的教學(xué)模式：一是在教室端環(huán)境方面。注重智慧教室的設(shè)計(jì)，為多樣化教學(xué)提供足夠的資源空間。二是在智慧教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面。積極引進(jìn)先進(jìn)教學(xué)管理端的智慧教學(xué)系統(tǒng)，對(duì)學(xué)習(xí)情況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及分析，進(jìn)行學(xué)情反饋從而得到教學(xué)反思以及相應(yīng)的策略。三是建設(shè)豐富的智慧教學(xué)資源平臺(tái)。該資源平臺(tái)的課程資源可以隨時(shí)共享，研發(fā)精品和優(yōu)質(zhì)的線上課程學(xué)習(xí)資源，解決過多學(xué)習(xí)資源冗余和質(zhì)量參差不齊等問題，為學(xué)習(xí)者個(gè)性、自主化學(xué)習(xí)提供精準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)的資源。

3.4 加強(qiáng)面向6G的智慧教學(xué)環(huán)境下大學(xué)生深度學(xué)習(xí)的需求分析

6G技術(shù)與高校智慧教學(xué)環(huán)境的融合要以引發(fā)學(xué)生高階思維能力為導(dǎo)向，從教學(xué)環(huán)境、教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)等多方面進(jìn)行綜合考慮，以促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)為目的設(shè)計(jì)更加人性化、個(gè)性化、智能化的教學(xué)環(huán)境。在教育教學(xué)開展過程中，立足于學(xué)生已具備的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)水平，引導(dǎo)學(xué)生從原有的基點(diǎn)中“延伸出”新的知識(shí)。在深度學(xué)習(xí)中，也要注重學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的個(gè)性需求，增進(jìn)與學(xué)生的交流互動(dòng)。通過6G技術(shù)下支持的識(shí)別模式與AI技術(shù)，云數(shù)據(jù)計(jì)算學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)以分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)需求，再通過智能教學(xué)測評(píng)及時(shí)分析數(shù)據(jù)總結(jié)，實(shí)時(shí)關(guān)注學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)需求。

4 結(jié)束語

當(dāng)今教學(xué)開展離不開智慧教學(xué)環(huán)境的輔助作用，6G技術(shù)的融合與智慧教學(xué)環(huán)境的發(fā)展對(duì)大學(xué)生的深度學(xué)習(xí)有很大的支撐作用，智慧教育的實(shí)踐需要以智慧教學(xué)環(huán)境作為基礎(chǔ)支撐，6G支撐下的智慧教學(xué)環(huán)境與深度學(xué)習(xí)模式進(jìn)行深入融合也將是必然的，加速6G在教育教學(xué)上的改革，探究更多基于6G的智慧教學(xué)環(huán)境在深度學(xué)習(xí)上的應(yīng)用策略將是下一步重點(diǎn)研究所在。