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5G遇上教育 未来无限可能
2020-06-05 人民邮电报
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最近,受疫情影响的广大学生陆续回到学校,推迟举行的高考也开考在即。每年的这个时候,教育都会成为人们关注和讨论的重点。如今,5G商用近一年,5G给我们的教育带来了哪些改变呢?那些关于未来课堂的想象都实现了吗?

5G如何助力远程教育,把老师送到你身边?5G﹢VR/AR给教学带来了哪些新奇体验?5G﹢AI如何让校园变得更智慧?千年大计教育先行,5G重塑教育才刚刚开始。让我们一起看看,5G给教育带来了哪些可能。

更近 5G﹢远程教育把老师带到你身边

疫情让全世界进行了一场前所未有的大规模互联网教育实验,线上教育也经历了一次真正的“大考”。无处不在的5G网络将推动教育供给的泛在化,教育服务将嵌入学生日常的生活之中,变得无处不在。

为减少因疫情导致的延期开学所带来的影响,在国家广播电视总局的统筹指挥下,中国广电联合歌华有线使用广电5G网络技术,在北京市门头沟龙泉小学搭建了5G在线实时教育平台,协助校方开展特殊时期宣传与教育教学活动,组织管理学生在家期间的学习活动,实现“停课不停学”。

5G的高速率、低时延等特性,使得远程高清的直播互动课堂成为可能,未来可彻底打破空间的限制,让全国学生同享优质课程。

2019年,在广东移动的支持下,广州市第六中学、荔湾区沙面小学利用5G﹢双师课堂与贵州毕节市民族中学、毕节市第六小学、毕节市金沙县第三小学开展同步教学,让偏远山区的孩子远程接入广州市重点学校的课程并与名师实时互动,接受与一线城市一样的教育辅导,解决山区孩子的求知渴望和教育资源不平衡之间的矛盾,助力教育资源均衡发展。

西北工业大学与中国电信陕西公司进行合作探索,将5G、云计算等技术与教育扶贫结合,创新“5G﹢远程支教”扶贫模式。通过5G高速率、低时延和ET远程高清视频会议系统,解决以往教育扶贫、高校科普、支教等受时间、地域限制无法长期开展的普遍问题,将西北工业大学的优质教学内容与偏远山区孩子的个性化需求有机结合,让学校的知识、智力资源与贫困山区更高效对接。通过“5G﹢远程支教”让在偏远地区的学生接受优质的教育资源,助力国家精准扶贫。

今年全国两会期间,全国政协委员、新东方教育科技集团董事长俞敏洪带来关于5G促进城乡教育平衡的建议。他表示,乡村学校由于教育资源有限、师资力量相对薄弱,更加需要优质、稳定网络传输下的远程直播课堂、教师培训以及多媒体教学产品和服务,5G网络的覆盖是新时期互联网教学的必要保障,也是缩小城乡教育差距的必然要求。因此,他建议相关部门大力支持在乡村学校区域搭建5G微基站,以较低的成本实现乡村学校5G网络覆盖,在网络基础建设和服务上缩小城乡数字鸿沟。

在俞敏洪看来,5G技术让传播速度和传输质量比现在更快、更好,这将使在农村接受远程教育的学生收听、收看时更为清晰,互动时更为流畅。5G时代到来后,农村及偏远山区的中小学获取信息的成本将会降低,获得信息的质量将会提高,更多优质资源也将流向这些地区,有利于改变城市和农村教育水平不均衡的局面。5G时代的到来可以有效促进教育资源的公平化、现代化,5G网络远程教学让发达地区与贫困地区实现教育资源对接,缩小城乡教育的“数字化鸿沟”。

“扶贫先扶智”,这一方式在目前“扶贫攻坚战”的大背景下显得意义重大。“5G﹢智慧教育”的新模式,可以让偏远山区的孩子用较少的成本,同享一线城市的优质教育资源,从而掌握知识、改变命运、造福社会。

更准 5G﹢AI让教育更智慧

智慧教育的大脑,基于大数据和人工智能,对课堂、学习、教学等行为进行智能分析和可视化管理,能够更好地指导和促进智慧教学。

课堂上老师讲一句话可以实时翻译成10种语言、通过人脸识别可以分析出学生的心情、木夹子也能敲打出摩斯密码……云南省首个“5G﹢AI智慧教育”项目,将分步实现5G网络覆盖,加强智能教育体系建设,发挥5G、人工智能等新技术在促进个性化教育、提高学生综合素质、培养学科核心素养等方面的作用。

依托5G网络传输速度快、传输数据容量高、网络延迟低等特点,“5G﹢ AI智慧教育”可以在校内实现包括5G﹢智慧教学、5G﹢智慧教研、5G﹢智慧教育公共服务等,帮助学生获得人工智能高质量的课程以及先进的应用场景体验,激发学生的创造力,鼓励学生使用人工智能技术制作创新的应用场景与解决方案。

在“5G ﹢ AI智慧教育”实验室中,人脸识别、语言语意理解智能助手、人工智能实时翻译等在线教学设备科技感十足,学生戴上混合现实眼镜后,在生物课上可以“真实”地看到人体构造、器官变化状态,在地理课上可以“身临其境”看到火山爆发时地壳的运动状态。此外,通过物联网传感器、自定义视觉、语音、聊天机器人等多种软硬件工具,学生可以利用现有设备开发人工智能应用软件。

在人工智能课程体系方面,“5G﹢AI智慧教育”项目针对不同年龄段学生优化个性化培养方案,面向小学开设编程启蒙课程,面向中学开设计算思维课程,面向高中开设人工智能动手实验课程。通过搭建与实际应用接轨的全年龄段人工智能课程,系统培育学生人工智能基础。

在浙江杭州,中国移动与当地一所中学合力打造5G全覆盖智慧化校园,成立5G校园科学实验室,领跑智慧教育,成为杭州移动“5G﹢智慧校园”示范基地。据了解,5G科学实验室项目主要建设内容包括5G智能机器人、教学电子笔、电子学生证、MR全系教学和VR兴趣课程等。

在5G智能机器人面前,同学们正围着它进行提问,机器人认真地倾听并回答每一个问题。这个机器人是融合移动5G技术的一项创新应用,通过5G网络实时连接云端,将后台的数据通过机器人AI智能播报进行展示,可与人进行直接交流。

在AR设备教学区,学生正戴着特制的头盔感受太阳系的运动,孩子们戴上头盔可以看到现实的世界,同时,又可以在现实世界中看到这些虚拟的教学内容。只要戴上头盔,不仅可以将传统的视频演示和虚拟事物更真实地呈现在学生的眼中和现实场景中,还可以进行互动,不同地区的学生可以在同样的虚拟环境中一起上课、学习。

此外,利用智慧系统学习的学生,每人都有自己的二维码,通过扫描进行做题,每一道错题都会被记录,智慧大脑会通过这种方式给每一个学生定制题库,发布题目。5G和人工智能的融合,让教育更加智慧。

更真 5G﹢VR实现沉浸式教学

如今,5G把数字世界带给每个人、每个家庭、每个组织,构建了一个万物互联的智能世界。5G与教育的碰撞,必将带来全新的教育模式,加速推动现有的教育产品创新迭代,VR/AR带来的沉浸式教育体验就是其中之一。

5G时代来临后,基于VR设备技术的发展,实现可随身携带、可穿戴化,可以让学生边玩边学,突破线下场所的限制,真正实现随时随地、沉浸式、趣味性学习。学生如临其境,学习专注度更高,愿意主动探索知识,在一定程度上也提高了学生的创新能力。VR/AR在教育教学中的深入应用,促进以学习者为中心的个性化学习,感受沉浸式、交互式学习方式,推动教学模式转变,赋能校园焕发新活力。

在《2019年教育信息化和网络安全工作要点》文件的重点任务中,教育部明确将VR技术列入教育信息化的年度重点工作任务,推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中深入应用。今年3月,国家发改委和工信部发布了《关于组织实施2020年新型基础设施建设工程(宽带网络和5G领域)的通知》,提出要基于5G、VR/ AR、4K/8K超高清视频等技术,打造百校千课万人优秀案例,探索5G在远程教育、智慧课堂/教室、校园安全等场景下的应用,重点开展5G﹢超高清远程互动教学、VR/AR沉浸式教学、全息课堂、远程督导、高清视频安防监控等业务。政府部门的全力部署,证明了VR/ AR在教育中确实能起到较大的辅助作用。

中国移动发布的《5G﹢智慧教育白皮书》则提到,通过建设VR/AR云平台,开展VR/AR云化应用,包括虚拟实验课、虚拟科普课、虚拟创课等寓教于乐的教学体验,将知识转化为数字化的可以观察和交互的虚拟事物,让学习者可以在现实空间去深入地了解所要学习的内容,并对数字化内容进行可操作化的系统学习。可见,VR可以辅助知识传授,提高知识的传递和获取效率,提升认知和理解的效果。

在国外,科技巨头谷歌显然对VR教育十分感兴趣。继推出VR教育平台Expeditions后,其目前又与科学教育公司Labster合作,在Daydream平台创建了30多个VR实验室,内容以STEM领域为主。英国的数字教学内容和专业学习方案供应商Discovery Education宣布正式收购英国VR/AR内容开发商Inspyro,旨在为数千所英国学校提供沉浸式教学内容,此家公司正在服务全球50多个国家的5000多万名学生。

在国内,VR/AR在中小学课堂中的应用也逐步在全国范围内开展。去年4月,中国联通携手江北新区在南京市浦口外国语学校隆重举行了“5G﹢ VR”智能教育行业应用发布会;5月,中国电信与上海市愚园路第一小学签约,打造国内第一个在5G环境下进行VR真实授课的案例;9月,中国移动5G﹢MR全息混合现实智慧课堂在广东省广州五中开讲;11月,北京市首个5G网络下VR的教学服务教育解决方案正式在北京市朝阳区实验小学部署完成并投入使用。今年年初,一场突如其来的疫情席卷整个中国,“停课不停教、停课不停学”,从线下教学转到线上教学的过程中,5G﹢VR/AR也大显身手。

VR/AR课堂教学已逐步成为当下创新课堂、创客教育等多种教学环境的新形式,借助现有的5G网络及VR移动终端可随时随地给学生带来前所未有的虚拟化学习场景,让学生在虚拟的多维空间中自由想象、创造、探索,提供深度的数字化学习体验,引导学生积极投入到复杂或抽象的学习和探索场景中,同时降低真实实验室发生意外的风险,减少学生科普及分发成本,为现代教育变革及学生综合素质发展提供助力。

随着5G加速发展,教育势必迎来新的发展机遇,在政策的鼓励和市场的驱动下,5G﹢VR/AR将成为下一个教育市场的潜力股!

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