5G條件下跨區(qū)域教學(xué)實(shí)踐共同體項(xiàng)目?jī)r(jià)值定位與實(shí)踐探索

章 偉

隨著教育信息化2.0 的加速推進(jìn)，教育信息化給傳統(tǒng)教育帶來(lái)的沖擊愈加顯著，南京市玄武區(qū)教師發(fā)展中心牽頭推動(dòng)構(gòu)建全新的教學(xué)方式與呈現(xiàn)形式，從教育信息化的兩大領(lǐng)域教學(xué)、教研出發(fā)，探索5G 在教學(xué)和教研領(lǐng)域的支撐場(chǎng)景，推動(dòng)形成新的教育生態(tài)系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程教學(xué)與教研的各種問(wèn)題。

教育資源尤其是優(yōu)質(zhì)師資的區(qū)域不均衡是國(guó)家實(shí)行教育改革面臨的重要問(wèn)題之一，教育信息化一直被視為解決上述問(wèn)題的有效措施，但是傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程音視頻教學(xué)面臨帶寬不足、傳輸延時(shí)、穩(wěn)定性差、靈活性差等問(wèn)題，從而影響了課堂教學(xué)的互動(dòng)效果，大部分地區(qū)也就將遠(yuǎn)程教學(xué)課堂“降級(jí)”為視頻播放的教學(xué)模式。其后，5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)憑借高帶寬、高速率、低延時(shí)，根本性地解決了音視頻延遲、卡頓等問(wèn)題，提升了學(xué)生的課堂參與度。5G 改變了遠(yuǎn)程教學(xué)的傳輸速度，但是沒(méi)有改變信息的呈現(xiàn)形態(tài)。我們依托5G，引入了全息技術(shù)，讓遠(yuǎn)程教學(xué)不再是枯燥的文字和固定的圖像，讓傳統(tǒng)死板的教學(xué)轉(zhuǎn)向虛實(shí)一體的呈現(xiàn)形式，使得課堂教學(xué)更加生動(dòng)活潑，學(xué)生的學(xué)習(xí)更加積極主動(dòng)。

南京市玄武區(qū)教師發(fā)展中心歷經(jīng)八次測(cè)試，分別通過(guò)全息旋屏、全息紗幕、全息背投膜、全息正投膜等不同場(chǎng)景，不斷探索如何利用全息技術(shù)營(yíng)造真實(shí)“面對(duì)面”授課場(chǎng)景。虛實(shí)結(jié)合的遠(yuǎn)程智慧教育環(huán)境，將優(yōu)秀教育資源大范圍輻射，實(shí)現(xiàn)名師課堂、專題課堂的同步直播。至今，玄武區(qū)5G 全息課堂的探索實(shí)踐工作已進(jìn)行了兩年，區(qū)域共同體多次開展遠(yuǎn)程教學(xué)互動(dòng)、遠(yuǎn)程教研等活動(dòng)，利用技術(shù)真正營(yíng)造了更加“智慧”的課堂。本文旨在介紹本項(xiàng)目的價(jià)值、探索過(guò)程、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等，希望可以為區(qū)域教師發(fā)展建設(shè)提供一定參考。

一、項(xiàng)目研究?jī)r(jià)值

（一）推動(dòng)區(qū)域間互助模式的轉(zhuǎn)變

該項(xiàng)目有助于推動(dòng)區(qū)域互助模式從傳統(tǒng)的“單向幫扶”邁向兩地互補(bǔ)的“雙向共進(jìn)”，由區(qū)級(jí)到市級(jí)到省際推廣，由點(diǎn)及面可展開復(fù)制，對(duì)于目前國(guó)家對(duì)口幫扶政策的實(shí)施是一個(gè)有益的參考。雙向輸出、彼此配合的互助模式，把幫扶工作落到實(shí)處。

（二）與時(shí)俱進(jìn)，推動(dòng)課后服務(wù)質(zhì)量的提高

在“雙減”的大背景下，共同體應(yīng)用場(chǎng)景順應(yīng)了形勢(shì)發(fā)展，變課后作業(yè)輔導(dǎo)為開展體育、勞動(dòng)教育、藝術(shù)教育等特色課后服務(wù)。一些課程落實(shí)有困難的學(xué)校，可以借助遠(yuǎn)程全息技術(shù)，把教育資源豐富地區(qū)的教師教學(xué)視頻傳輸過(guò)來(lái)，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新型學(xué)習(xí)，解決了師資不發(fā)達(dá)地區(qū)的五育并舉的課程落實(shí)問(wèn)題。

（三）項(xiàng)目動(dòng)態(tài)發(fā)展，有助于形成良好的教育生態(tài)

共同體項(xiàng)目，并非一個(gè)靜止的完成項(xiàng)目，而是一個(gè)在不斷變化中尋求技術(shù)創(chuàng)新與突破，解決時(shí)下教育問(wèn)題的項(xiàng)目體。共同體項(xiàng)目的成員始終以發(fā)展的眼光看待教育革新，不斷豐富和完善共同體的應(yīng)用場(chǎng)景，通過(guò)教研活動(dòng)、教學(xué)活動(dòng)，讓雙方的教師在多維度互動(dòng)交流的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域交流的常態(tài)化，推動(dòng)本地教師教學(xué)能力的提升。

（四）項(xiàng)目可提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

若5G 支撐下的全息課堂人工智能教室在全市、全省、全國(guó)復(fù)制的話，將產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。這種教育的體量可以培育一個(gè)高新技術(shù)企業(yè)，帶動(dòng)千人就業(yè)，同時(shí)也能提升教育教學(xué)的質(zhì)量。

（五）實(shí)現(xiàn)資源共享，促進(jìn)教育公平

共同體項(xiàng)目各應(yīng)用場(chǎng)景的落地和實(shí)施，具有極高的社會(huì)服務(wù)價(jià)值。它促進(jìn)教育部門和學(xué)校加強(qiáng)教育基礎(chǔ)工程建設(shè)，優(yōu)化智慧教育環(huán)境，豐富教育模式，實(shí)行教育創(chuàng)新，推進(jìn)區(qū)域教育治理現(xiàn)代化，構(gòu)建泛在智慧環(huán)境，提升區(qū)域教育服務(wù)供給體驗(yàn)。它解決了5G 賦能數(shù)字時(shí)代給教育公平帶來(lái)的問(wèn)題，提升了教育資源共享效率，促進(jìn)了教育公平。它彰顯了社會(huì)主義制度下，科技對(duì)人文的關(guān)懷，5G對(duì)教育的重塑。

二、項(xiàng)目探索過(guò)程

南京市玄武區(qū)在構(gòu)建5G 教育應(yīng)用實(shí)踐跨區(qū)域共同體協(xié)同實(shí)踐模式的探索中，分階段分層次從理念改變、技術(shù)學(xué)習(xí)、課堂打磨、資源集合等方面著手，打造區(qū)域教師發(fā)展閉環(huán)鏈，具體內(nèi)容如下。

（一）教學(xué)資源的重組：實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的廣域覆蓋

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代跨區(qū)域教學(xué)共同體建設(shè)讓教學(xué)走出固定學(xué)校、跨越固定地點(diǎn)和時(shí)間，形成“東部與（中）西部”“城市與鄉(xiāng)村”“名校與一般校（薄弱校）”“名師與一般教師”之間跨區(qū)域教學(xué)合作，推進(jìn)教學(xué)資源的重組，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源廣域覆蓋。一方面，它借助信息技術(shù)系統(tǒng)與設(shè)備打破教育資源開發(fā)和利用壁壘，在教育發(fā)達(dá)地區(qū)選擇名師（名校）團(tuán)隊(duì)幫扶教育欠發(fā)達(dá)地區(qū)。另一方面，它主張以教學(xué)改革帶動(dòng)課堂建設(shè)，運(yùn)用信息技術(shù)革除傳統(tǒng)教學(xué)弊端，構(gòu)建“技術(shù)+終端+網(wǎng)絡(luò)+平臺(tái)+資源”的“五位一體”的課堂范例，促進(jìn)教育資源均衡。

（二）課堂教學(xué)的重建：滿足教學(xué)改革需求側(cè)的需求

時(shí)刻秉承“數(shù)據(jù)讓教學(xué)更高效”的理念，從教學(xué)測(cè)量的本質(zhì)出發(fā)，引入大數(shù)據(jù)和教育測(cè)量技術(shù)，全面、精準(zhǔn)、量化、動(dòng)態(tài)掌握教學(xué)情況，將信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合。通過(guò)縮小城鄉(xiāng)之間的教育發(fā)展差距，強(qiáng)化教育信息化硬件配置，從學(xué)習(xí)水平結(jié)構(gòu)、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度、教學(xué)有效性等多個(gè)維度對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行診斷分析，重建課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，使其不再受地域限制。將“名師課堂”“專遞課堂”等引入教育欠發(fā)達(dá)地區(qū)，使其教育參與主體超越區(qū)域限制，“近距離”感受和接受前沿教學(xué)改革理念，打造與本地區(qū)教育教學(xué)發(fā)展相契合的優(yōu)質(zhì)課堂。

（三）教育生態(tài)的重構(gòu)：構(gòu)建適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的育人情境

跨區(qū)域教學(xué)共同體建設(shè)讓來(lái)自不同地區(qū)、不同學(xué)校、不同教師的教學(xué)資源在共同體內(nèi)部交流、完善、共建、共享。共同體的參與者皆可在參與活動(dòng)中享受優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源由“本地供給”轉(zhuǎn)向“多元輸入”。共同體改變了既往“書院式”的班級(jí)授課方式，轉(zhuǎn)為“線上教學(xué)”與“線下教學(xué)（實(shí)踐）”融合的方式，進(jìn)行統(tǒng)一教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)，在進(jìn)度把握、教學(xué)過(guò)程管理、教學(xué)資源共享、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)等方面進(jìn)行深度合作，實(shí)現(xiàn)資源共同享用、問(wèn)題共同分析、措施共同研討、質(zhì)量共同提高，最終將教學(xué)實(shí)踐由“依賴外力”轉(zhuǎn)向“自主創(chuàng)生”。

三、共同體協(xié)同探索成果

自項(xiàng)目實(shí)施至2021 年年底，共有10 所中小學(xué)、6家企業(yè)以及2所大學(xué)（南京師范大學(xué)、南京郵電大學(xué)）參與本項(xiàng)目。共同體社區(qū)秉持共商、共建、共享的理念，以牽頭單位為示范，積極組織成員相互交流學(xué)習(xí)，定期邀請(qǐng)相關(guān)專家學(xué)者指導(dǎo)教學(xué)，一起梳理了整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施以來(lái)的所有資料，匯聚成冊(cè)，也形成了后期共同體開展教研的一系列標(biāo)準(zhǔn)流程。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中采購(gòu)的各種配套設(shè)備和資源，升級(jí)成為“遠(yuǎn)程互動(dòng)頭腦風(fēng)暴研訓(xùn)室”“遠(yuǎn)程互動(dòng)教研室”，為后期常態(tài)化的共同體活動(dòng)配備了專業(yè)的功能室。共同體在為期兩年的建設(shè)過(guò)程中，跟陜西商洛也形成了很好的合作機(jī)制，雙方共同建設(shè)了線上名師工作室，形成了定期交流的常態(tài)化教研模式。

（一）打造5G全息名師課堂環(huán)境

本項(xiàng)目歷經(jīng)7 次現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境測(cè)試，最終營(yíng)造出真實(shí)“面對(duì)面”授課，虛實(shí)結(jié)合的遠(yuǎn)程智慧教育環(huán)境，實(shí)現(xiàn)名師課堂、專題課堂的同步直播，將優(yōu)秀教育資源大范圍輻射，為跨區(qū)域的學(xué)生提供同等的教育平臺(tái)。

充分利用5G 網(wǎng)絡(luò)大帶寬、低時(shí)延、高可靠性的特點(diǎn)，通過(guò)全息投影的呈現(xiàn)方式，將采集端的全息三維畫面異地同步到接收端課堂中，實(shí)現(xiàn)異地同步直播。

（二）形成三類典型案例

1.課程案例

南京市玄武區(qū)教師發(fā)展中心通過(guò)創(chuàng)設(shè)名師課堂周，為共同體成員單位即陜西省商洛市成員單位教師及學(xué)生呈現(xiàn)資源豐富、內(nèi)容精彩的全息名師課堂。兩地教師共享課程資源，共建遠(yuǎn)程名師課堂。該共同體建設(shè)不僅提升了雙方教師的專業(yè)能力，也為兩地的學(xué)生呈現(xiàn)了一節(jié)節(jié)精彩的課堂，雙方參與的老師和學(xué)生都用震撼一詞來(lái)形容課堂的效果。當(dāng)學(xué)生感受到千里之外的老師突然“現(xiàn)身”本地教學(xué)，上課的積極性就提升起來(lái)，信息化助推教育的現(xiàn)代化有了進(jìn)一步的實(shí)踐應(yīng)用。

2.項(xiàng)目案例

圍繞“5G 跨區(qū)域教學(xué)實(shí)踐共同體”主題，形成典型案例5個(gè)，詳見下頁(yè)表1。

表1

3.實(shí)踐樣態(tài)案例

以區(qū)教師發(fā)展中心、南理工實(shí)驗(yàn)小學(xué)、商洛商南中心小學(xué)為實(shí)踐樣態(tài)案例集，成為典型示范校，詳見表2。

表2

四、未來(lái)工作要點(diǎn)

本項(xiàng)目的實(shí)施還面臨一些難題，需要在下一階段的工作中加以解決。

（一）區(qū)域?qū)W校信息化建設(shè)程度不一、硬件支撐不足

教育應(yīng)用實(shí)踐共同體建設(shè)涉及多個(gè)區(qū)域中的不同學(xué)校，因?yàn)槌蓡T校所處區(qū)域不同，信息化建設(shè)完成程度不一，同時(shí)5G支撐下的全息課堂對(duì)網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)設(shè)備要求較高，所以在共同體教學(xué)和教研的時(shí)候，需要與專業(yè)的公司合作以保證5G信號(hào)的全覆蓋，確保低延時(shí)、高帶寬以支持教學(xué)應(yīng)用。另外，全息課堂傳輸?shù)脑O(shè)備目前造價(jià)較高，對(duì)于共同體資金投入的要求也高，要想常態(tài)化開展全息課堂，需要一定的經(jīng)費(fèi)投入。

（二）區(qū)域?qū)W校遠(yuǎn)程教學(xué)軟件使用能力不足

此次教育應(yīng)用實(shí)踐共同體建設(shè)主要圍繞教師成長(zhǎng)體系進(jìn)行構(gòu)建、依靠教師教學(xué)評(píng)估機(jī)制的名師課堂而開展，在名師課堂的開展中包括了跨區(qū)域教師集體備課交流，共同體課程共建，以及遠(yuǎn)程教研過(guò)程中的實(shí)時(shí)互動(dòng)、分組研討、課程錄制等。但目前學(xué)校自有的軟件平臺(tái)無(wú)法支持項(xiàng)目相關(guān)內(nèi)容的實(shí)施，需要進(jìn)一步升級(jí)。

（三）共同體教師長(zhǎng)效發(fā)展培養(yǎng)機(jī)制不夠健全

如何在共同體信息化背景下，設(shè)計(jì)配套的教師專業(yè)發(fā)展機(jī)制，使雙方的教研和教學(xué)保持同步？目前全國(guó)教材不統(tǒng)一，在遠(yuǎn)程教研教學(xué)過(guò)程中需要尋找雙方一致的點(diǎn)展開研討。在共同體建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)考慮區(qū)域教材的一致性。

（四）缺少專業(yè)的技術(shù)公司的支撐

此次共同體以教育體制內(nèi)單位為主，缺少技術(shù)行業(yè)頂尖的企業(yè)參與。在實(shí)踐過(guò)程中，如果有專業(yè)的技術(shù)公司的支撐，及時(shí)跟進(jìn)調(diào)整，把發(fā)展過(guò)程中的瓶頸問(wèn)題解決掉，對(duì)項(xiàng)目研究的開展大有裨益，但是目前全息技術(shù)以及相關(guān)的配套硬件在行業(yè)內(nèi)屬于小眾產(chǎn)品，制作公司少，短期內(nèi)能有突破性研究進(jìn)展的公司更少。因此在整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中，全息投影存在的問(wèn)題較多，需要進(jìn)一步解決專業(yè)的技術(shù)問(wèn)題。