5G技术下未来教育新生态实践路径思考

5G技术下未来教育新生态实践路径思考

摘要:随着5G智慧教育应用在智慧教育示范区建设的过程中逐渐普及,在线式教育普遍代替了传统式教育成为新一代教育发展的模式,互联网的线上教育功能进一步显示其强大的现实作用力。如今,未来教育的整体新生态重要着落点在于如何突破现代信息技术的壁垒,通过新一代网络通信技术赋能教育,从而促进新教学模式的形成。经研究发现,未来教育中通过5G技术实现赋能相关教育场景,促进教育环境以及新生态的形成。其具体实践路径可以从多个方面进行思考,通过智能互动教学、智能考试管理、智能综合评价、智能校园建设、教育区域智慧管理等重点方面着力部署,进一步拓宽5G技术以及融合智能技术的智慧应用和广泛使用,全面实现构建5G未来教育的智慧教育新生态。

关键词:5G技术;未来教育;智能教育;教育新生态;实践路径

随着人工智能的不断发展,教育领域中智能教育的未来逐渐显示出其强大的生命力,在智能教育的全面普及和信息技术的发展不断的迭代更新中,智慧教育新生态在新时代中占据主流位。5G网络标准作为人类史上新的科技革命和产业变革,具有代表性和行业引领性的技术,是支撑未来经济社会发展的战略资源和公共基础设施。在此基础上,加快5G与各行各业中的技术或者工具开展深度融合,能够更加全面地发挥出5G技术的真正效能,因此5G技术的普及使用将会是促进人类社会深度数字化、快速网络化、优质智能化转型的重要引擎。正因为5G技术与其共生产业的快速发展,也为极大的推进“5G+教育”奠定了一定的基础[1]。因此在教育领域中加强5G与教育应用的融合创新,从技术上变革教育模式,探究未来教育生态的实践路径,构建未来教育新型模态,引领教育应用等智能发展,都是新时代教育研究者需要面临的时代问题。

一、如何把握新时代未来教育新生态的实践路径

新时展背景下,经过我国各相关部门和社会企业等的共同努力,我国5G发展已取得较为良好的成效,技术创新和应用发展都基于世界前沿,如今正在加速推进5G技术以及应用规模的发展,以便在技术和应用领用中做好对未来各行业发展的智慧领航。在技术融合领域方面,5G技术可以扩大与物联网、大数据、区块链、云计算、人工智能、机器学习等技术融合平台的建设进而服务教育领域,推动智慧教育的发展[2]。在社会发展层面中,社会、企业依托5G技术提升教育的智慧场景,普及运用相关信息技术,反过来可以进一步提升教育的整体环境和生态面貌。在技术特点层面上,5G技术在教育领域发展和应用的快速普及,恰恰能够通过其诸多如带宽巨大、时延低、海量连接的优质特性,全方位地满足教育多样化场景对网络技术的需求,改善现今硬件设施与网络传输需求的不匹配性。我国工业和信息化部联合十部门的5G应用“扬帆”行动计划中也重点明确“5G+教育”方面的建设和重点应用推广方向[3]。计划中提到了5G技术网络的本身特性特点,作为具备超高速、低时延、大连接、高可靠的新一代信息技术,应加快应用实现推进教育智能智慧化普及的进程、加快综合运用人工智能、大数据、云计算、物联网、虚拟仿真等信息技术,在教学、考试、评价、校园、区域管理等方面进行有效能的积极探索。围绕5G智慧教育的生态形成建设方向,为实现探索融合技术发展的内在可实施发展路径,全面进行未来式智慧教育的普及探索,可以通过5G人工智能发展,5G与人工智能运用、大数据、云计算、物联网等其他信息技术的融合运用,提出技术能力更强、现实应用更广泛可靠、应用体验更普遍的综合解决方案。例如推动教育中的远程联动互动教学、智能教学活动、开展智能考试、教学行为与学习行为的智能评价分析、智慧校园管理建设等数字化教育环境创新应用的建设,在教育区域管理中通过提升教育教学、教育管理和教育服务的质量与方式,改善教育生态智能环境,从而实现构建在新技术下的未来教育新生态。

二、面向5G技术的未来教育新生态实践路径思考

(一)探索实现5G协同开展互动教学的应用路径

通过开展沉浸式教育环境搭建、全息技术互动教学等多类互动式形式的智慧课堂建设,开展实施协同5G技术的教学、实训实验教学和网络教学应用。教学环境具体搭建,可以通过建设全方位的智慧课堂,筑牢建设教学硬件设备,引入协同5G环境支持的沉浸式教学、实施协同5G环境直播互动教学等教学模式创新。在未来教育的课程建设中,基于实现智能环境建设的条件下,就可以开展不同学校跨校区进行课程协同共享,实现课程教学无边界化。基于实现场景的技术化要求,还可以同时探索学校与不同地域的博物馆、文化历史馆等具备教学作用的教学教育场景的互联互关,实现教学场景无地域化。助力建设实验、实训教学与网络教学5G化,通过支持5G技术教育化培养培育,建立不同机制实现培育的课程目标。针对现时代智能智慧化的实验教学环境进一步强化,通过在比如改善和加强5G虚拟仿真实验教学、5G虚拟实习培训等应用的落地实施,助力解决教学过程中出现的危险因素等实验和培训项目实施的痛点问题。在教育化智慧化建设的过程中,特定的场景下还可以探索集中教育学科实验教学中心建设,支持不同类型的学生利用5G环境终端进行操作学习,为全面实施教育智慧化普及奠定基础。5G在线教学的具体利用,可以协同智能终端使用教育教学资源,可以实现线上学习服务具体化、个性化和互动化,不断提升面向学习者对象的智能体验以及5G+教育的智慧化发展,保障教育格局的均衡发展。

(二)探索实现5G协同开展智能考试的应用路径

开展面向类型异同、地域异同、时间异同等不同需求的智能化考试建设,打造智能智慧的巡考、监考的智慧系统,积极探索辅助考试智能评分应用的建设。未来教育中,智能智慧化检验学习者的学习成果,需要促成不同的教育环境搭建。我们知道,教育实现的影响结果需要智慧化工具去落实检验,基于该实践路径的思考提出也是全面考量智慧化教育发展的极为重要的一部分。积极探索智能在线考试,完成教育目标的智慧化考核。举一个特定的需求例子来说,比如面向艺术类的教育如拍摄、歌唱、跑步等不同场景的不同需求,基于5G网络技术下通过无感知的智能化应用进行考试过程数据的采集,然后自动进行精准测量测试结果分析。该项检验工作通过利用大数据处理、计算分析,采取系统辅助设计和实施,达到实现完成智慧考试目的、得到结果以及结果展示。另外实施过程中可以开展智能巡考监考,助力实现教育检验环节过程的考试公平性。基于5G技术实现辅助考试后,还可以积极探索智能辅助智能评分平台建设,通过利用5G网络或技术连接智能分析平台,自动分析被测学生知识点掌握情况,辅助教师通过系统进行学情分析和答疑辅导,实现智能考试解答的系列智慧化教育教学过程。

(三)探索实现5G协同开展综合评价的应用路径

通过开展建设智能化终端、5G网络、大数据云平台等实现对教学者和学习者的智能分析评价,为未来教育智慧化的个性化教学提供全面的技术支撑。实施综合性评价应用的建设过程,有利于建设智慧智能教育生态的反馈机制,有利于提升教学者、学习者之间的个性化教学和学习的学习路径。在实施学习者评价过程中,可以通过多样化的过程数据采集方式、利用5G+智能终端和人工智能技术等构建智能评价系统,通过智能化的系统数据库记录学生具体学习情况、行为习惯、体质信息数据、劳动美德等德智体美劳的全要素过程性评价数据。系统设计的目的应支持无感式、伴随式、实时性的数据全过程采集,确保建立学生综合素质档案,通过大数据结合分析,智能感知并反馈学生学习状态变化等情况,为教学者提供学习者的评价数据支撑和教学决策依据。在教师评价建设措施方面,要以利用5G等技术为依托,实现采集教师上课前后以及上课期间等各时间段、各环节的行为数据并实施开展相互的关联分析,形成动态的分析过程,实时获取分析结果,有效适时地调整教师教育教学的行为活动,实现个性化教学的初衷。另外实现对教师的教学实绩和师德师风进行动态评价,也能促进教师素养可以获得全面的提升,对教师的管理起到一定的稳固作用。值得一提的是,基于信息收集的前提下开展智能教育系统建设,基于全面建设综合评价系统的过程里,要注意加强对个人信息的保护,强调信息泄露导致的信息安全问题,确保是为个性化精准教学和教学活动等提供依据的,杜绝因信息的开放而产生对教学者或者学习者信息泄露的发生。

(四)探索实现5G协同开展智慧校园的应用路径

通过大力推动构建智慧校园、绿色平安校园、共享校园等创新性、智慧性的具体应用,进一步提升校园智能化的整体运行水平,全面搭建智慧性校园应用平台,提升未来智慧教育的信息化与智能化。该角度的思考基于在宏观的教育场景中,实现教育智能化的发展,考虑到5G网络与技术的广泛应用与实施,实现校园设施、资源、师生的智能高速全连接,能够给校园的智慧性应用带来设施上的改革和硬件设备的稳定供给,为智慧校园的应用提供稳固的保障和服务,从而提升智慧教育的整体生态面貌。深化智慧校园建设平台,开展平安校园、绿色校园的智能建设系统,保障校园的智能管理,为未来教育提供教育场景的支撑。平安校园管理建设方面,基于通过实时性的感应数据分析、全方位的音视频智能监测、24小时自动校园巡逻等手段实现教育场景环境全过程的监测覆盖,通过动态感知、大数据分析、集群分析等技术对教育场景的环境进行预警并根据具体情况进行提示处置,进一步提升智慧化校园安全防护的综合水平。在其他智慧化实施建设方面,进一步改善与支持绿色校园建设,根据实时的环境变化对水电、照明、空调等能源系统实现智能化调度,实现对校园环境的智能化管理。

(五)探索实现5G协同开展区域教育管理的应用路径

通过宏观构建区域教育智慧管理和精细化管理平台,利用5G网络等技术支撑教育主管部门进行管理决策的数据获取和具体分析,针对不同的教育区域落实教育监管和教育决策,实现智慧化教育的区域管理。结合宏观决策,解决区域教育管理中的数据分析和决策效度等难题,精准对接大数据下的教育管理区域,通过人工智能与5G网络技术协同设计对特定区域教育管理的科学支持,提供更加智能化的管理服务。针对区域教育智慧管理的精细化管理平台进行有效升级和改善应用,技术层级依托5G网络实现辖区内教育管理,完成运行状态数据的及时传送,建立起动态监测分析教育资源、各类环境以及学情数据反馈、其他应急事件反应处理等一系列监测系统。通过区域的管理部门进行顶层设计,完善顶层管理的数据化全面嵌入,促进通过信息新兴技术能力支撑教育主管部门进行智慧管理决策和管理的及时响应。

三、总结与未来

发展现如今,随着5G技术赋能教育应用的深度广泛实施,5G技术与教育领域深度融合,凸显未来智慧教育中的信息化智能技术的不可或缺。在今天高度依赖互联网的时代,基于网络环境、网络技术支撑的学习,基本已经涵盖新生一代的全体学习者,青年教学者也在其中。因此信息化的教学场景,对于实现知识学习、人际交往、能力提升、陶冶情操等都发挥着不可代替的作用[4]。而5G网络技术的发展支持下的教育场景,会发挥更重要的作用,在教学者与学习者、学习环境、学习内容与资源等之间的产生多样化的相互连接,丰富未来教育教学的场景化。同时,可以看到教育领域中,教育环境为5G技术开辟了更为广阔的发展空间,反过来对5G产业发展也具有积极推动作用,在建设5G+智能教育的同时,也应该构建5G产业带动各个产业路线的具体方向实践,如加大力度建设校园5G专项网络建设,搭建融合教育技术发展的新基建;全面推动教育5G产品类型普及研发,丰富各类型的人工智能技术设备,提供多样化、高性能、高配实用的通信5G产品;加大力度助力教育领域下实现智慧化设备发展,保障新技术设备满足当下的智能发展条件等。如今,5G协同智慧教育应用的发展和推进是被时代所选择,同时也是教育从传统方式走向未来智慧教育时代的最佳选择。未来在智慧教育的发展中,更应该考虑教育的宏观调控和精细管理。大力发展类似于智能互动教学、智能考试管理、智能综合评价、智能校园建设、教育区域智慧管理等方面的发展与管理,建设相对应的实施系统,实施推进教育智能化、未来智慧化的新生态,确保在5G技术支撑下对教育产生巨大的推动和发展作用。

作者:李典洋 单位:天津职业技术师范大学