5G%2B智慧教育典型应用场景探究.pdf

收稿日期：2023-01-16作者简介：何婞媛（1991-），女，汉，河北石家庄人，讲师，硕士，研究方向信息化教育资源的设计与开发。58第22卷第2期石家庄铁路职业技术学院学报VOL.22 No.12023 年 6 月JOURNAL OF SHIJIAZHUANG INSTITUTE OF RAILWAYTECHNOLOGYJun.20235G+智慧教育典型应用场景探究智慧教育典型应用场景探究何婞媛范春荣曹 婷（石家庄铁路职业技术学院河北石家庄050041）摘要：摘要：教育信息化 2.0 强调将大数据、云计算、移动互联网、人工智能、物联网等新技术深入到教育的方方面面，5G 作为最新一代的通信网络技术，其超大连接、超高速率、超低时延特性将有利于实现个性化教学。目前比较典型的 5G 智慧教育应用场景有异地远程互动课堂、沉浸式全息投影课堂、心理健康教育中心、情景化语言教室。关键词：关键词：5G+智慧教育；信息化；应用场景中图分类号中图分类号：G434文献标识码文献标识码：A文章编号文章编号：1673-1816(2023)02-0058-03教育是民族振兴、社会进步的基石。中国未来发展、中华民族伟大复兴，关键靠人才，基础在教育。习近平总书记在党的十九大报告中强调，必须把教育事业放在优先位置，加快教育现代化。利用物联网、大数据等先进的智能技术能够有效解决当前教育难题，进一步提升教育质量，保证教育公平1。5G 物联网凭借超高速率、高可靠性、低时延、低功耗、大规模连接等特点，可助力实现教育用户与校园环境、设施、终端、平台的有机结合，从而提高整个教学管理的信息化能力。1传统教学存在的问题传统教学存在的问题1.1 教学方式方法单一，教学目标难以完成教学方式方法单一，教学目标难以完成传统课堂大多数是教师站在讲台上讲课，整个过程教师占主导地位。由于教学内容单一，师生互动不够，学生只是被动的接受知识，导致学生上课积极性不高，课程内容理解不到位。对于实操类的课程，他们更多的是掌握了理论知识，遇到实际操作时就问题百出，以至于教学目标难以完成。1.2 教学设计结构僵化教学设计结构僵化先前的教学过程是教师授课，在授课过程中穿插问题讨论，学生在课下完成作业。教师只有在学生回答问题或者通过课后作业完成情况来掌握学生只是接受程度。整个教学过程只是针对所有授课学生，并没有考虑到学生的个性化，并且课堂 40 多分钟的时间教师互动不及时，导致学习效果不理想，学生成绩上不去。1.3 知识点繁多，学生难以融入课堂讨论知识点繁多，学生难以融入课堂讨论课堂氛围是需要通过教师提问学生讨论来营造的，片面性的依赖一方使得教学效果不尽人意。学生懒惰并不能在教师布置了预习任务时查询相关信息，而是利用手机在课上之上进行查询，这样耽误上课进度并且学生在出现跟不上的情况时就会放弃听课2。其次，学生掌握知识的能力不同，在出现较多偏难的问题时，对于基础差的学生讨论积极性不高，在讨论期间往往无所事事。学生讨第 2 期何婞媛，等5G+智慧教育典型应用场景探究59论不深入，这就导致教师准备的课堂环节形同虚设。25G 智慧教学典型应用场景智慧教学典型应用场景2.1 5G+异地远程互动课堂异地远程互动课堂通过 5G 网络实现远程学习，在主讲教室（移动终端、固定教室）进行直播，利用 5G 技术采集高质量音频和视频，共享教室可以无延时、高清、随堂学习，进而实现远程泛在学习。不同省市学校之间可以实现优质教育资源的无差别融合和有效互补。在疫情影响下，“停课不停学”推动了线上教学的发展，同时也暴露了目前校内专网以及家校互动的不足，利用 5G 低时延和大带宽等特性，通过互动课堂将家庭和学校与 5G 网络相结合，促进师生互动交流，提升教师对学生情况的掌握能力以及学生学习的积极主动性。2.2 5G+沉浸式全息投影课堂沉浸式全息投影课堂全息投影课堂提供沉浸式学习环境，学校利用全息投影、VR、AR 等技术可以将抽象的知识通过 3D 方式为学生展现出来，提高学生的兴趣和知识直观性。5G 以其带宽大、时延低等特性，使得沉浸式学习体验起来更加流畅。在课堂教学过程中，通过 5G+VR 技术，展现实际教学中难以亲自触达的场景，做到寓教于乐，提高学生的学习积极性以及促进知识吸收；利用 AR 将书本上的文字知识以直观的形式动态展现有助于学生理解。2.3 5G+心理健康教育中心心理健康教育中心当今社会工作压力和学习压力充斥着我们的生活，越来越多的社会人士及在校生出现严重的心理问题。建立 5G+心理健康教育中心可以服务于在校大学生，也可以面向社区居民、企业职工等。在这个场景中，利用 5G+VR 技术，为服务对象提供仿真的、安全的空间环境。在这种安全受保护的空间中，服务对象不用再担心由于自己的心理技能欠缺所带来的不良心理体验及麻烦。该场景为个体进行心理技能训练提供了稳定、安全、受保护的仿真环境。2.4 5G+情景化语言教室情景化语言教室把情景化语言学习和 5G 结合起来，让语言教学打破以往相对“纸上谈兵”的教学方式，让学生的听说交际能力在虚拟现实的环境中得到真实的训练，打破语言学习被时间和地点限制的让语言学习不再受时间和地点的限制，实现最佳的语言听说实训效果，有效提升教学质量。同时在虚拟的场景中通过交互式学习和训练，有助于缓解学习者的紧张情绪，帮助学习者克服在真实世界中用外语进行交流的心理障碍，解决了学生学习外语过程中不敢开口的问题，极大的提升教学效果。35G 智慧教学场景应用意义智慧教学场景应用意义3.1 利用利用 5G 创新学习体验，助力教学扁平化创新学习体验，助力教学扁平化利用先进的 5G 网络技术，能够让学生便捷享受 XR、全息、4/8K 高清等场景带来的沉浸式学习环境。在内容方面，在线课堂、数字图书馆、数字书包等应用提供了丰富的学习资源和个性化学习空间，能帮助学生实现泛在学习，随时随地主动学习的新模式。疫情期间还是对线上教学提出了很大的挑战，而通过搭建多屏互动平台和空中课堂，可以帮助学校快速组织授课和教学，丰富教学场景，创造更好的教学体验，实现“家校一体”。5G 带来的超高清和低时延特性可以极大改善课堂上的互动体验。同时，通过系统的数据整合与智能分析，教师可以随时评估观察学生的课堂表现和考试作业情况，并跟踪评价，进行有针对性的培优补缺，成功解决智能设备利用率低和线上教学效果石家庄铁路职业技术学院学报2023 年第 2 期60不确定性的问题。最终通过更加频繁、高效的师生双向交流，提升学生学习的积极主动性以及教师对学生情况的掌握能力。3.2 有助于技术赋能，实现个性化教学有助于技术赋能，实现个性化教学教育变革的难题是为学习者提供个性化学习服务，技术赋能以后这一问题将得到解决。人工智能技术与大数据相结合下的个性化学习平台能够全程记录学生的学习偏好、特长和薄弱环节，并作出个性化服务决策。随着学生发展变化适性调整，使得学生得到个性化服务，这也是技术赋能个性化教学的最大优势。上课地点不再局限于课堂，教授者也不再局限于教师本人也可以说是家长等社会人士，进一步提升了学生的学习积极性和主动性。3.3 教育资源共享，有助于实现教育公平教育资源共享，有助于实现教育公平受各地财政的制约及资源缺乏统一部署的因素，教育均衡的问题仍有较大的改善空间。在广大的农村区域，由于种种原因，部分学校和教学点还存在师资缺乏、教学水平不高的问题。随着 5G网络往乡村地区的逐渐覆盖，这类型条件较为缺乏的学校教育质量有望得到显著提升3。通过 5G 网络的运用，实现高清、低延时的网络课程直播，通过网上专递课堂、录播课或同步直播上课等多种方式，利用教室大屏、智能手机等终端，优质的教育资源将能够有效的通达，帮助广大乡村学校开足开好国家规定课程，促进城乡教育公平。4结语结语在 5G 到来之际，智慧教育的技术手段面临着变革。5G 技术将从多个维度推动智慧教育的发展。在智慧教学领域，异地远程互动课堂、沉浸式全息投影课堂、心理健康教育中心、情景化语言教室等创新教育模式将会实现优质教育资源的互补，并极大地改善学生的学习体验，促进教育的供需平衡和有效发展。参考文献：参考文献：1 孙素萍.5G+智能技术在教育领域的应用J.中国新通信,2020,22(7).2 兰国帅,郭倩,魏家财,等.5G+智能技术：构筑“智能+”时代的智能教育新生态系统J.远程教育杂志,2019,37(3).3 贾颖.5G 技术在智慧教育领域的应用研究J.河南教育(职成教),2019(9).Research on TypicalApplication Scenarios of 5G+Smart EducationHe XingyuanFan ChunrongCao Ting(Shijiazhuang Institute of Railway Technology)Abstract:Education informatization 2.0 emphasizes that new technologies such as big data,cloudcomputing,mobile Internet,artificial intelligence and Internet of Things will be deeply applied to allaspects of education.5G,as the latest generation of communication network technology,has thecharacteristics of super-large connection,super-high speed and ultra-low delay,which will be conducive tothe realization of personalized teaching.At present,typical 5G smart education application scenariosinclude remote interactive classes,immersive holographic projection classes,mental health educationcenters,and scenario-based language classrooms.Keywords:5G+smart education;digitalization;application scenarios