基于5G通信的智慧課堂設計與應用

黃郁聰

摘要：5G時代人工智能技術(shù)在課堂上得到應用，創(chuàng)造了一個結(jié)合學習空間和智能學習環(huán)境，以優(yōu)化場景培訓，改善環(huán)境影響，提高學習智能，個性化學習，評估科學，開發(fā)資源多樣性。

關(guān)鍵詞：5G通信;智慧課堂設計;應用策略

引言

5G是2019年最熱門的詞，關(guān)于5G的報道自年初以來已經(jīng)上市。2019年10月31日，我國正式進入5G貿(mào)易時代，工資會計與企業(yè)創(chuàng)業(yè)計劃的三個最大運營商聯(lián)手。3g網(wǎng)絡速度快、功能多樣、功耗低、延遲低，可提供卓越的網(wǎng)絡性能，支持廣泛的企業(yè)類型、終端設備和服務類別，并為用戶提供終極網(wǎng)絡體驗，從而在人類社會中實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。5g浪潮席卷全球，給教育行業(yè)帶來了新的機遇，5g時代課堂建設將翻開新的篇章。

一、智慧課堂存在問題分析

（一）學校硬件配套建設不足

課堂教學效果與教學環(huán)境息息相關(guān)，不同的教學環(huán)境往往會產(chǎn)生不一樣的教學效果。目前，5G移動通信和物聯(lián)網(wǎng)在學校尚未全面普及，數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)的設備不夠先進。在智慧課堂建設中，學校網(wǎng)絡環(huán)境建設尚處在初步階段，學校沒有配備基礎(chǔ)專業(yè)教室，導致教師在課前無法推送要學習的學習資料，學生下載資料困難;課中缺乏及時的反饋機制，教師難以調(diào)整教學計劃;課后，學生無法進行自主補習，教師難以提供個性化的指導。

（二）學生認知能力存在問題

首先，學生對智慧課堂的理解錯誤，對智慧課堂缺少興趣，錯誤地認為智慧課堂對于他們的學習沒有太大的幫助;其次，學生對于如何在新的教學方式下自主學習的認識還不明確，很多學生不知道如何高效獲取相關(guān)信息，不知道如何更好地開展學習，學生很難形成完整的學科知識和相應的應用能力體系，對于較難學得知識，缺乏幫助學生理解和探索難學知識的有效手段，導致學生慢慢失去興趣和信心，降低學生在課后學習的效率;另外，很多學生在長期的應試教育中，已經(jīng)習慣了被動接受老師傳授的知識點，缺乏自主學習能力和探究問題的動力，也不愿主動去探索新知識，這種被動的學習態(tài)度不利于學生全面素質(zhì)的發(fā)展和智慧課堂的開展建設和普及。

二、應用5G智慧課堂開展通信工程專業(yè)教學

（一）遠程交互，實行雙師互動教學

與兩位教師進行遠程交互以及與兩位教師進行教學需要5g分辨率。發(fā)送器通過5g網(wǎng)絡將實時錄制的高清視頻發(fā)送到邊緣云服務器，并通過5g網(wǎng)絡發(fā)送到本地終端。這樣，接收方就可以實時播放原始視頻，并實現(xiàn)低延遲的實時交互學習。基于5G+邊緣技術(shù)的交互式遠程教程需要各種形式的交互式教學材料，例如。B. 3D全日制教學，改善學生的學習體驗，幫助學生了解對學生需求有積極影響的復雜學習模式。

（二）5G+VR/AR教學

VR（VirtualReality）是一種虛擬現(xiàn)實，也稱為“靈感”，是一種能夠創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)。VR使用計算機在真實環(huán)境的基礎(chǔ)上創(chuàng)建模擬環(huán)境，為用戶提供視覺和感官模擬，使用戶能夠?qū)⒆约褐糜趫鼍爸小Ｍㄟ^疊加全景圖像和改善視覺外觀，將視覺與現(xiàn)實相結(jié)合，增強了增強的現(xiàn)實。5G時代實行VR/AR教育將意味著傳統(tǒng)教育的新的大屠殺和傳統(tǒng)教育的戲劇性發(fā)展。借助5G高帶寬、低延遲和高速，您可以快速將教學內(nèi)容上傳到云中，以運行、渲染、演示和控制VR/AR應用程序。然后，經(jīng)過處理的音頻將通過5G網(wǎng)絡傳輸?shù)街悄茴惤K端設備。在聯(lián)網(wǎng)的5g環(huán)境中，學生可以體驗到VR/AR的終極體驗。教室也將是一個有趣的場景，VR/AR將使課堂從2D擴展到3D，而最初在書籍和平板電腦上呈現(xiàn)的平面內(nèi)容將成為生動、生動的3D表現(xiàn)。復雜的抽象場景在一些知識點，如b .數(shù)學中的三維圖形、物理中的電磁場、地理中的世界運動等，不再需要教師來解釋，學生們有這樣的錯覺，即VR/AR能夠直觀地描繪這些情景，以便學生們?nèi)菀桌斫夂屠斫?。VR/AR技術(shù)可廣泛應用于教學中。傳統(tǒng)教科書以文字和圖片的形式呈現(xiàn)知識，而VR/AR則通過模型和動畫改進了科學內(nèi)容的呈現(xiàn)。舉例來說，以中原子的物理結(jié)構(gòu)為例，其中原子是一個微概念，處于一個幾乎看不到的世界。在傳統(tǒng)課堂上，課程是通過教師對知識的概述和學生提出知識點來進行的。5G時代的VR/AR技術(shù)使學生能夠從宏觀經(jīng)濟世界進入亞原子領(lǐng)域，創(chuàng)造或模擬真實生動的亞原子結(jié)構(gòu)，并為學生提供多樣化的自然互動和會話路徑，使他們能夠探索自己的虛擬世界，從不同角度操縱和操縱自己的結(jié)構(gòu)。

（三）智能測評

在智能AI分析中，智能課堂使用諸如高清攝像頭等終端設備全面捕獲教學行為數(shù)據(jù)，通過5g網(wǎng)絡將高清視頻、圖像和聲音實時傳送到現(xiàn)場云平臺，并將收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為邊緣分析系統(tǒng)中提供的可用算法。邊緣云平臺上提供的AI加速器模塊實現(xiàn)了對教學行為的高速并行計算，最終實現(xiàn)了對教師學習內(nèi)容和學習效果的綜合、科學和智能分析。通過將5G模塊嵌入邊緣云平臺，可以及時傳遞智能分析的結(jié)果，從而使教師能夠盡早查看其評估報告。基于5G的人工智能有助于教師了解自己的經(jīng)驗教訓，充分把握教師的整體績效，更好地了解學校，明確人才引進的方向，使服務治理更加靈活。

結(jié)束語

基于5G技術(shù)的智慧課堂在通信工程專業(yè)教學中的應用，改變了教學情景、教師角色和學生學習特點，適應5G時代的教學特點，滿足學生個性化學習和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需要。智能終端成為學生的學習伙伴，提高學生的學習熱情，加強師生交流。

參考文獻：

[1]張釗.面向5G時代人工智能智慧課堂的應用展望[J].郵電設計技術(shù)，2020（06）：84-87.

[2]楊麗麗.5G時代下高職英語網(wǎng)絡教學的改進與思考[J].科技資訊，2019，18（22）：47-50.

[3]陳國華，郭正民.5G網(wǎng)絡支持下的智慧課堂應用研究[J].中國教育技術(shù)裝備，2018（12）：68-70.