基于5G技術(shù)的未來教育新生態(tài)實(shí)踐路徑思考

李典洋

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，天津 300222

隨著人工智能的不斷發(fā)展，教育領(lǐng)域中智能教育的未來逐漸顯示出其強(qiáng)大的生命力，在智能教育的全面普及和信息技術(shù)的發(fā)展不斷的迭代更新中，智慧教育新生態(tài)在新時代中占據(jù)主流位。5G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)作為人類史上新的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，具有代表性和行業(yè)引領(lǐng)性的技術(shù)，是支撐未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的戰(zhàn)略資源和公共基礎(chǔ)設(shè)施。在此基礎(chǔ)上，加快5G與各行各業(yè)中的技術(shù)或者工具開展深度融合，能夠更加全面地發(fā)揮出5G技術(shù)的真正效能，因此5G技術(shù)的普及使用將會是促進(jìn)人類社會深度數(shù)字化、快速網(wǎng)絡(luò)化、優(yōu)質(zhì)智能化轉(zhuǎn)型的重要引擎。正因?yàn)?G技術(shù)與其共生產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，也為極大的推進(jìn)“5G+教育”奠定了一定的基礎(chǔ)［1］。因此在教育領(lǐng)域中加強(qiáng)5G與教育應(yīng)用的融合創(chuàng)新，從技術(shù)上變革教育模式，探究未來教育生態(tài)的實(shí)踐路徑，構(gòu)建未來教育新型模態(tài)，引領(lǐng)教育應(yīng)用等智能發(fā)展，都是新時代教育研究者需要面臨的時代問題。

一、如何把握新時代未來教育新生態(tài)的實(shí)踐路徑

新時代發(fā)展背景下，經(jīng)過我國各相關(guān)部門和社會企業(yè)等的共同努力，我國5G發(fā)展已取得較為良好的成效，技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用發(fā)展都基于世界前沿，如今正在加速推進(jìn)5G技術(shù)以及應(yīng)用規(guī)模的發(fā)展，以便在技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)用中做好對未來各行業(yè)發(fā)展的智慧領(lǐng)航。

在技術(shù)融合領(lǐng)域方面，5G技術(shù)可以擴(kuò)大與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)融合平臺的建設(shè)進(jìn)而服務(wù)教育領(lǐng)域，推動智慧教育的發(fā)展［2］。在社會發(fā)展層面中，社會、企業(yè)依托5G技術(shù)提升教育的智慧場景，普及運(yùn)用相關(guān)信息技術(shù)，反過來可以進(jìn)一步提升教育的整體環(huán)境和生態(tài)面貌。在技術(shù)特點(diǎn)層面上，5G技術(shù)在教育領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用的快速普及，恰恰能夠通過其諸多如帶寬巨大、時延低、海量連接的優(yōu)質(zhì)特性，全方位地滿足教育多樣化場景對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求，改善現(xiàn)今硬件設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)傳輸需求的不匹配性。

我國工業(yè)和信息化部聯(lián)合十部門發(fā)布的5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動計(jì)劃中也重點(diǎn)明確“5G+教育”方面的建設(shè)和重點(diǎn)應(yīng)用推廣方向［3］。計(jì)劃中提到了5G技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的本身特性特點(diǎn)，作為具備超高速、低時延、大連接、高可靠的新一代信息技術(shù)，應(yīng)加快應(yīng)用實(shí)現(xiàn)推進(jìn)教育智能智慧化普及的進(jìn)程、加快綜合運(yùn)用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬仿真等信息技術(shù)，在教學(xué)、考試、評價、校園、區(qū)域管理等方面進(jìn)行有效能的積極探索。

圍繞5G智慧教育的生態(tài)形成建設(shè)方向，為實(shí)現(xiàn)探索融合技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在可實(shí)施發(fā)展路徑，全面進(jìn)行未來式智慧教育的普及探索，可以通過5G人工智能發(fā)展，5G與人工智能運(yùn)用、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等其他信息技術(shù)的融合運(yùn)用，提出技術(shù)能力更強(qiáng)、現(xiàn)實(shí)應(yīng)用更廣泛可靠、應(yīng)用體驗(yàn)更普遍的綜合解決方案。例如推動教育中的遠(yuǎn)程聯(lián)動互動教學(xué)、智能教學(xué)活動、開展智能考試、教學(xué)行為與學(xué)習(xí)行為的智能評價分析、智慧校園管理建設(shè)等數(shù)字化教育環(huán)境創(chuàng)新應(yīng)用的建設(shè)，在教育區(qū)域管理中通過提升教育教學(xué)、教育管理和教育服務(wù)的質(zhì)量與方式，改善教育生態(tài)智能環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)構(gòu)建在新技術(shù)下的未來教育新生態(tài)。

二、面向5G技術(shù)的未來教育新生態(tài)實(shí)踐路徑思考

（一）探索實(shí)現(xiàn)5G協(xié)同開展互動教學(xué)的應(yīng)用路徑

通過開展沉浸式教育環(huán)境搭建、全息技術(shù)互動教學(xué)等多類互動式形式的智慧課堂建設(shè)，開展實(shí)施協(xié)同5G技術(shù)的教學(xué)、實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用。

教學(xué)環(huán)境具體搭建，可以通過建設(shè)全方位的智慧課堂，筑牢建設(shè)教學(xué)硬件設(shè)備，引入?yún)f(xié)同5G環(huán)境支持的沉浸式教學(xué)、實(shí)施協(xié)同5G環(huán)境直播互動教學(xué)等教學(xué)模式創(chuàng)新。在未來教育的課程建設(shè)中，基于實(shí)現(xiàn)智能環(huán)境建設(shè)的條件下，就可以開展不同學(xué)?？缧^(qū)進(jìn)行課程協(xié)同共享，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)無邊界化?；趯?shí)現(xiàn)場景的技術(shù)化要求，還可以同時探索學(xué)校與不同地域的博物館、文化歷史館等具備教學(xué)作用的教學(xué)教育場景的互聯(lián)互關(guān)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)場景無地域化。

助力建設(shè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)5G化，通過支持5G技術(shù)教育化培養(yǎng)培育，建立不同機(jī)制實(shí)現(xiàn)培育的課程目標(biāo)。針對現(xiàn)時代智能智慧化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境進(jìn)一步強(qiáng)化，通過在比如改善和加強(qiáng)5G虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)、5G虛擬實(shí)習(xí)培訓(xùn)等應(yīng)用的落地實(shí)施，助力解決教學(xué)過程中出現(xiàn)的危險(xiǎn)因素等實(shí)驗(yàn)和培訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)施的痛點(diǎn)問題。在教育化智慧化建設(shè)的過程中，特定的場景下還可以探索集中教育學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)，支持不同類型的學(xué)生利用5G環(huán)境終端進(jìn)行操作學(xué)習(xí)，為全面實(shí)施教育智慧化普及奠定基礎(chǔ)。

5G在線教學(xué)的具體利用，可以協(xié)同智能終端使用教育教學(xué)資源，可以實(shí)現(xiàn)線上學(xué)習(xí)服務(wù)具體化、個性化和互動化，不斷提升面向?qū)W習(xí)者對象的智能體驗(yàn)以及5G+教育的智慧化發(fā)展，保障教育格局的均衡發(fā)展。

（二）探索實(shí)現(xiàn)5G協(xié)同開展智能考試的應(yīng)用路徑

開展面向類型異同、地域異同、時間異同等不同需求的智能化考試建設(shè)，打造智能智慧的巡考、監(jiān)考的智慧系統(tǒng)，積極探索輔助考試智能評分應(yīng)用的建設(shè)。

未來教育中，智能智慧化檢驗(yàn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成果，需要促成不同的教育環(huán)境搭建。我們知道，教育實(shí)現(xiàn)的影響結(jié)果需要智慧化工具去落實(shí)檢驗(yàn)，基于該實(shí)踐路徑的思考提出也是全面考量智慧化教育發(fā)展的極為重要的一部分。積極探索智能在線考試，完成教育目標(biāo)的智慧化考核。

舉一個特定的需求例子來說，比如面向藝術(shù)類的教育如拍攝、歌唱、跑步等不同場景的不同需求，基于5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下通過無感知的智能化應(yīng)用進(jìn)行考試過程數(shù)據(jù)的采集，然后自動進(jìn)行精準(zhǔn)測量測試結(jié)果分析。該項(xiàng)檢驗(yàn)工作通過利用大數(shù)據(jù)處理、計(jì)算分析，采取系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)和實(shí)施，達(dá)到實(shí)現(xiàn)完成智慧考試目的、得到結(jié)果以及結(jié)果展示。另外實(shí)施過程中可以開展智能巡考監(jiān)考，助力實(shí)現(xiàn)教育檢驗(yàn)環(huán)節(jié)過程的考試公平性?；?G技術(shù)實(shí)現(xiàn)輔助考試后，還可以積極探索智能輔助智能評分平臺建設(shè)，通過利用5G網(wǎng)絡(luò)或技術(shù)連接智能分析平臺，自動分析被測學(xué)生知識點(diǎn)掌握情況，輔助教師通過系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)情分析和答疑輔導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)智能考試解答的系列智慧化教育教學(xué)過程。

（三）探索實(shí)現(xiàn)5G協(xié)同開展綜合評價的應(yīng)用路徑

通過開展建設(shè)智能化終端、5G網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)云平臺等實(shí)現(xiàn)對教學(xué)者和學(xué)習(xí)者的智能分析評價，為未來教育智慧化的個性化教學(xué)提供全面的技術(shù)支撐。

實(shí)施綜合性評價應(yīng)用的建設(shè)過程，有利于建設(shè)智慧智能教育生態(tài)的反饋機(jī)制，有利于提升教學(xué)者、學(xué)習(xí)者之間的個性化教學(xué)和學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)路徑。在實(shí)施學(xué)習(xí)者評價過程中，可以通過多樣化的過程數(shù)據(jù)采集方式、利用5G+智能終端和人工智能技術(shù)等構(gòu)建智能評價系統(tǒng)，通過智能化的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫記錄學(xué)生具體學(xué)習(xí)情況、行為習(xí)慣、體質(zhì)信息數(shù)據(jù)、勞動美德等德智體美勞的全要素過程性評價數(shù)據(jù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的應(yīng)支持無感式、伴隨式、實(shí)時性的數(shù)據(jù)全過程采集，確保建立學(xué)生綜合素質(zhì)檔案，通過大數(shù)據(jù)結(jié)合分析，智能感知并反饋學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)變化等情況，為教學(xué)者提供學(xué)習(xí)者的評價數(shù)據(jù)支撐和教學(xué)決策依據(jù)。

在教師評價建設(shè)措施方面，要以利用5G等技術(shù)為依托，實(shí)現(xiàn)采集教師上課前后以及上課期間等各時間段、各環(huán)節(jié)的行為數(shù)據(jù)并實(shí)施開展相互的關(guān)聯(lián)分析，形成動態(tài)的分析過程，實(shí)時獲取分析結(jié)果，有效適時地調(diào)整教師教育教學(xué)的行為活動，實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)的初衷。另外實(shí)現(xiàn)對教師的教學(xué)實(shí)績和師德師風(fēng)進(jìn)行動態(tài)評價，也能促進(jìn)教師素養(yǎng)可以獲得全面的提升，對教師的管理起到一定的穩(wěn)固作用。

值得一提的是，基于信息收集的前提下開展智能教育系統(tǒng)建設(shè)，基于全面建設(shè)綜合評價系統(tǒng)的過程里，要注意加強(qiáng)對個人信息的保護(hù)，強(qiáng)調(diào)信息泄露導(dǎo)致的信息安全問題，確保是為個性化精準(zhǔn)教學(xué)和教學(xué)活動等提供依據(jù)的，杜絕因信息的開放而產(chǎn)生對教學(xué)者或者學(xué)習(xí)者信息泄露的發(fā)生。

（四）探索實(shí)現(xiàn)5G協(xié)同開展智慧校園的應(yīng)用路徑

通過大力推動構(gòu)建智慧校園、綠色平安校園、共享校園等創(chuàng)新性、智慧性的具體應(yīng)用，進(jìn)一步提升校園智能化的整體運(yùn)行水平，全面搭建智慧性校園應(yīng)用平臺，提升未來智慧教育的信息化與智能化。

該角度的思考基于在宏觀的教育場景中，實(shí)現(xiàn)教育智能化的發(fā)展，考慮到5G網(wǎng)絡(luò)與技術(shù)的廣泛應(yīng)用與實(shí)施，實(shí)現(xiàn)校園設(shè)施、資源、師生的智能高速全連接，能夠給校園的智慧性應(yīng)用帶來設(shè)施上的改革和硬件設(shè)備的穩(wěn)定供給，為智慧校園的應(yīng)用提供穩(wěn)固的保障和服務(wù)，從而提升智慧教育的整體生態(tài)面貌。

深化智慧校園建設(shè)平臺，開展平安校園、綠色校園的智能建設(shè)系統(tǒng)，保障校園的智能管理，為未來教育提供教育場景的支撐。平安校園管理建設(shè)方面，基于通過實(shí)時性的感應(yīng)數(shù)據(jù)分析、全方位的音視頻智能監(jiān)測、24小時自動校園巡邏等手段實(shí)現(xiàn)教育場景環(huán)境全過程的監(jiān)測覆蓋，通過動態(tài)感知、大數(shù)據(jù)分析、集群分析等技術(shù)對教育場景的環(huán)境進(jìn)行預(yù)警并根據(jù)具體情況進(jìn)行提示處置，進(jìn)一步提升智慧化校園安全防護(hù)的綜合水平。在其他智慧化實(shí)施建設(shè)方面，進(jìn)一步改善與支持綠色校園建設(shè)，根據(jù)實(shí)時的環(huán)境變化對水電、照明、空調(diào)等能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對校園環(huán)境的智能化管理。

（五）探索實(shí)現(xiàn)5G協(xié)同開展區(qū)域教育管理的應(yīng)用路徑

通過宏觀構(gòu)建區(qū)域教育智慧管理和精細(xì)化管理平臺，利用5G網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)支撐教育主管部門進(jìn)行管理決策的數(shù)據(jù)獲取和具體分析，針對不同的教育區(qū)域落實(shí)教育監(jiān)管和教育決策，實(shí)現(xiàn)智慧化教育的區(qū)域管理。

結(jié)合宏觀決策，解決區(qū)域教育管理中的數(shù)據(jù)分析和決策效度等難題，精準(zhǔn)對接大數(shù)據(jù)下的教育管理區(qū)域，通過人工智能與5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)對特定區(qū)域教育管理的科學(xué)支持，提供更加智能化的管理服務(wù)。針對區(qū)域教育智慧管理的精細(xì)化管理平臺進(jìn)行有效升級和改善應(yīng)用，技術(shù)層級依托5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)教育管理，完成運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的及時傳送，建立起動態(tài)監(jiān)測分析教育資源、各類環(huán)境以及學(xué)情數(shù)據(jù)反饋、其他應(yīng)急事件反應(yīng)處理等一系列監(jiān)測系統(tǒng)。通過區(qū)域的管理部門進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，完善頂層管理的數(shù)據(jù)化全面嵌入，促進(jìn)通過信息新興技術(shù)能力支撐教育主管部門進(jìn)行智慧管理決策和管理的及時響應(yīng)。

三、總結(jié)與未來發(fā)展

現(xiàn)如今，隨著5G技術(shù)賦能教育應(yīng)用的深度廣泛實(shí)施，5G技術(shù)與教育領(lǐng)域深度融合，凸顯未來智慧教育中的信息化智能技術(shù)的不可或缺。在今天高度依賴互聯(lián)網(wǎng)的時代，基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支撐的學(xué)習(xí)，基本已經(jīng)涵蓋新生一代的全體學(xué)習(xí)者，青年教學(xué)者也在其中。因此信息化的教學(xué)場景，對于實(shí)現(xiàn)知識學(xué)習(xí)、人際交往、能力提升、陶冶情操等都發(fā)揮著不可代替的作用［4］。而5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展支持下的教育場景，會發(fā)揮更重要的作用，在教學(xué)者與學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容與資源等之間的產(chǎn)生多樣化的相互連接，豐富未來教育教學(xué)的場景化。

同時，可以看到教育領(lǐng)域中，教育環(huán)境為5G技術(shù)開辟了更為廣闊的發(fā)展空間，反過來對5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展也具有積極推動作用，在建設(shè)5G+智能教育的同時，也應(yīng)該構(gòu)建5G產(chǎn)業(yè)帶動各個產(chǎn)業(yè)路線的具體方向?qū)嵺`，如加大力度建設(shè)校園5G專項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，搭建融合教育技術(shù)發(fā)展的新基建；全面推動教育5G產(chǎn)品類型普及研發(fā)，豐富各類型的人工智能技術(shù)設(shè)備，提供多樣化、高性能、高配實(shí)用的通信5G產(chǎn)品；加大力度助力教育領(lǐng)域下實(shí)現(xiàn)智慧化設(shè)備發(fā)展，保障新技術(shù)設(shè)備滿足當(dāng)下的智能發(fā)展條件等。

如今，5G協(xié)同智慧教育應(yīng)用的發(fā)展和推進(jìn)是被時代所選擇，同時也是教育從傳統(tǒng)方式走向未來智慧教育時代的最佳選擇。未來在智慧教育的發(fā)展中，更應(yīng)該考慮教育的宏觀調(diào)控和精細(xì)管理。大力發(fā)展類似于智能互動教學(xué)、智能考試管理、智能綜合評價、智能校園建設(shè)、教育區(qū)域智慧管理等方面的發(fā)展與管理，建設(shè)相對應(yīng)的實(shí)施系統(tǒng)，實(shí)施推進(jìn)教育智能化、未來智慧化的新生態(tài)，確保在5G技術(shù)支撐下對教育產(chǎn)生巨大的推動和發(fā)展作用。