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253進入2020年，我國5G網(wǎng)絡建設全面鋪開。5G是新型基礎(chǔ)設施建設中的關(guān)鍵一環(huán)，一方面，5G作為新一代信息技術(shù)的代表，是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的載體；另一方面，5G作為通用技術(shù)賦能經(jīng)濟社會各領(lǐng)域，助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。根據(jù)中國信息通信研究院的預測，2020—2025年，5G將拉動部分垂直行業(yè)相關(guān)投資約為0.5萬億元。
回顧歷代移動通信技術(shù)和我國教育發(fā)展歷程，3G時代，移動網(wǎng)絡邁入教育領(lǐng)域，移動學習應運而生；4G網(wǎng)絡開啟了移動互聯(lián)網(wǎng)時代，在線教育全面發(fā)展，遠程教育進程加速。5G時代將從根本上改變當前的教育模式。尤其是在新冠肺炎疫情影響下，中小學延期開學、線下培訓關(guān)閉以及教育部“停課不停學”政策提升在線教育接受度，5G+智慧教育全面提速。隨著5G網(wǎng)絡覆蓋逐步完善，5G將在創(chuàng)新教學手段、均衡教育資源、擴展學習途徑、提升教學質(zhì)量、完善考評體系、實現(xiàn)校園智能化管理發(fā)揮更大作用，助力構(gòu)建智慧教育新生態(tài)。
5G賦能教育智慧化變革
5G+遠程教育：均衡教育資源。受歷史因素和客觀因素影響，城鄉(xiāng)教育資源不均衡是我國教育領(lǐng)域面臨的現(xiàn)實問題。早在2014年，教育部等五部門便聯(lián)合印發(fā)《構(gòu)建利用信息化手段擴大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面有效機制的實施方案》，明確“通過構(gòu)建利用信息化手段擴大教育資源覆蓋面的有效機制，實現(xiàn)各級各類學校寬帶網(wǎng)絡的全覆蓋，優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源的共建共享，信息技術(shù)與教育教學的全面深度融合，逐步縮小區(qū)域、城鄉(xiāng)、校際之間的差距，促進教育公平”。
3G/4G時代受制于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)速和帶寬，遠距離“身臨其境”的場景難以實現(xiàn)。而5G理論傳輸速率可達10Gbit/s，（是4G的100倍），具備超低的端到端時延，使得遠程高清的直播互動課堂成為可能，未來可徹底打破地域空間的限制，讓全國學生同享優(yōu)質(zhì)課程。2019年，在廣東移動支持下，廣州市第六中學、荔灣區(qū)沙面小學利用5G+雙師課堂與貴州畢節(jié)市民族中學、畢節(jié)市第六小學、畢節(jié)市金沙縣第三小學開展了同步教學，讓遠在偏遠山區(qū)的同學有機會接受廣州市重點學校的課程，助力教育資源均衡發(fā)展。
5G+XR：創(chuàng)新教學手段。AR/VR自進入大眾視線已數(shù)年之久，然而依然停留在較為早期階段。在5G加持下，VR產(chǎn)業(yè)真正從培育期向快速發(fā)展轉(zhuǎn)變，5G+XR交織融合極有可能徹底改變?nèi)藗兏兄澜绲姆绞剑矊⑸壃F(xiàn)有的在線教育模式。AR/VR應用將充分發(fā)揮5G超級帶寬的優(yōu)勢，5G超低時延可有效降低虛擬設備成像帶來的眩暈感，使得5G+XR+教育成為可能。2019年7月，中國移動支持北京和深圳兩地老師通過5G+全息投影技術(shù)為25名同學上了一節(jié)《彩虹的秘密》公開課，通過全息技術(shù)將名師1:1送到“學生眼前”，使遠在深圳的同學與北京同學一同享受真實、無卡頓、低時延的互動教學。此外，針對難以講解的教學場景，可通過5G+XR打造交互式教學場景，調(diào)動學生視覺、聽覺、動覺等多感官參與課程學習，使抽象的概念和理論更加直觀、形象地展現(xiàn)在學生面前，提高課堂效率。
5G+智慧校園：校園智能化管理。除教育資源不均衡，校園安全隱患是教育領(lǐng)域的又一重大問題。近年來，學生意外傷害風險對教育影響日趨嚴重，學校安全管理工作任務艱巨。2019年，圍繞學校師生的安全問題，教育部等五部門制定了《關(guān)于完善安全事故處理機制維護學校教育教學秩序的意見》，旨在維護學校教學秩序。為進一步提升學校安全防范水平，2019年9月6日，教育部辦公廳印發(fā)《關(guān)于進一步加強義務教育學校校園安全防范設施建設的通知》，就學校安全防范設施建設作出明確部署。針對當前校園安全事故呈現(xiàn)出多樣性、復雜性的特點，5G+智慧校園將借助高清攝像頭、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)終端，結(jié)合人臉識別、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等ICT技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)字化、智能化、高效化校園管理。
5G+智慧教育發(fā)展需經(jīng)歷四大階段
根據(jù)中國移動發(fā)布的《5G+智慧教育白皮書》，5G+智慧教育的發(fā)展將經(jīng)歷如下階段。
5G初始應用階段：當前處于5G的提出和初始應用階段，缺乏5G下各類網(wǎng)絡應用和融合的標準，需要探索5G網(wǎng)絡和傳統(tǒng)網(wǎng)絡融合的方式，同時探索5G教育應用的標準。
5G標準發(fā)展成熟階段：1~2年內(nèi)，5G將成為一種成熟技術(shù)，依托其高速率、低時延特性促進教育領(lǐng)域基礎(chǔ)業(yè)務發(fā)展，如提升高清視頻傳輸效率等；依托其大帶寬特性支持更海量數(shù)據(jù)傳輸，互動課堂中的交互式應用初步探索成為可能。
5G教育網(wǎng)絡的成熟：5G各類終端成熟后，在教育領(lǐng)域的業(yè)務需求下，將建立起以不同教學、教研、教育管理等場景為基礎(chǔ)的完善的教育服務網(wǎng)絡，網(wǎng)絡具備強大的情境感知、數(shù)據(jù)處理和分析功能，可為不同的用戶提供適應性的服務。
5G支持教育模式的變革：該變革是5G+教育發(fā)展的最終目標，建立在5G教育網(wǎng)絡環(huán)境完善的基礎(chǔ)之上。當上述網(wǎng)絡構(gòu)建完成后，教育教學的基本模式也面臨著變革，促進教學效率的大規(guī)模提升。
兩大因素制約5G+智慧教育發(fā)展
2020年初，全國大中小學校推遲開學，2.65億名在校生轉(zhuǎn)向線上課程，在線教育應用呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心發(fā)布的第45次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》顯示，截至2020年3月，我國在線教育用戶規(guī)模達4.23億戶，較2018年底增長110.2％，占網(wǎng)民整體的46.8％。但仍需清醒地看到，5G網(wǎng)絡建設進度慢、資費高的問題仍然極大地制約5G+智慧教育發(fā)展進程。
5G網(wǎng)絡覆蓋不足是當前制約5G+智慧教育發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。受制于5G基站的高造價、高能耗和高建站密度，基于經(jīng)濟效益和使用效率的綜合考量，運營商5G網(wǎng)絡建設主要集中于城市和熱點地區(qū)，覆蓋速度遠遠落后于3G/4G網(wǎng)絡。鄉(xiāng)村學校由于教育資源有限、師資力量薄弱，更加需要優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定網(wǎng)絡傳輸下的遠程直播課堂、多媒體教學產(chǎn)品和服務。5G網(wǎng)絡的覆蓋是新時期互聯(lián)網(wǎng)教學的必要保障，也是縮小城鄉(xiāng)教育差距的必然要求。
教育信息化資金不足是制約5G+智慧教育普及的關(guān)鍵因素。2018年《全國教育信息化工作專項督導報告》指出：“一些地方信息技術(shù)在教育教學中應用水平還不高，教育信息化對教育教學還未產(chǎn)生實質(zhì)影響。部分教師特別是農(nóng)村教師信息技術(shù)應用水平不高，教學模式、教學方法和教學組織形式?jīng)]有根本性改變”。通過對江西、廣西等省教育主管部門調(diào)研可知，受制于5G網(wǎng)絡資費高、資金需求大等因素制約，當前5G在教育領(lǐng)域中應用主要集中于省內(nèi)重點學校，農(nóng)村乃至偏遠地區(qū)教育經(jīng)費需用于學校基本教學環(huán)境改善，如課桌椅、教室等基礎(chǔ)設施完善，教育信息化進程緩慢。5G時代下教育信息化投入需求隨之增加，建議提升教育信息化經(jīng)費所占教育經(jīng)費比例，尤其是農(nóng)村和偏遠地區(qū)統(tǒng)籌城鄉(xiāng)教育發(fā)展現(xiàn)狀，不斷提升教育信息化水平。
