基于5G技术的教育信息化应用研究
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信息化教学在课堂教学和实践教学中的应用模式探究徐亚琼随着教育信息化的不断深入,我们现在听到更多的一个名词就是信息化教学,教师正在关注、参与和实践的一个领域就是信息化教学。
信息化教学的理念在国内逐渐流行起来,本文简要介绍了信息化教学在现代教育中的运用,指出其中存在的问题,并在此基础上探讨改进的措施。
1 信息化教学的必要性当前我们生活在一个科学技术颠覆式发展创新的时代,伴随着移动互联网+,虚拟现实以及增强现实,大数据云计算机,5G 和人工智能等新一代信息技术的飞速发展,探讨信息化教学的模式创新,早已成为教育改革发展的全球热点问题信息化教学是教育系统变革的内源性动力,是教育现代化的核心驱动力,如何将基于顶层设计和自上而下的教育发展改革计划,在教育实践和落地课堂的实施过程中,将面临离你那的更新,信息素养的提升,信息化教学能力的提升以及教学模式的创新等重要因素,基于此,本文在诠释信息化教学的重要性基础上,分析比较传统教学和智慧教学的实质区别,构建了信息化教学在课堂教学和实践教学中的应用模式。
所谓信息化教学,它指的是在WiFi 环境下,在电脑和小桌情形下,可以进行小组的信息交流,也可以进行更大范围的交流学习的环境教学,移动互联网+改变了知识传播与获取的方式,学校和教室将不再是主要的知识获得场所,教师不再是主要的知识传授者,优质课程教学资源将成为学习者获取知识的主要渠道。
核心和关键是课堂教学变革。
课堂变革应该首先从教师中心向学生中心转变,并真正确立智慧课堂中的学为中心理念。
2 信息化教学的模式探究2.1 在信息化的教学环境下,我们应该怎么组织教学呢?书写叫教案吗?照本宣科吗?这么多的技术是怎样的价值呢?校园发生了大的变化,围绕新的信息化的大环境,信息化教学设计是我们现代化教学设计的重点内容,也是每一个从教者必须掌握的基本技能,当前,学者提出了很多信息化教学方法,诸如基于理解的信息化教学设计,基于目标导向的信息化教学设计,有的还提出了问题学习,问题解决的信息化教学设计,重点是,信息化教学的内涵,与传统教学的比较,设计的原则和模式。
TPACK理论视角下“5G+专递课堂”中教师信息素养提升策略TPACK即整合技术的学科教学知识,在此理论视角的引领下,倡导将信息技术作为学科教学重要辅助工具,在优化课堂结构、丰富课程知识体系的同时提高教师的专业水平和信息素养,培养学生的多元化思维和创造力,提高课堂的生动性和生命力,以此实现学科教学的信息化转型。
随着教学改革的深入推进,在TPACK理论下,“5G+专递课堂”的兴起和发展让我们看到了教育发展的新特色和新路径,为教学改革提供了更加灵活的选择。
本文基于此,提出TPACK理论视角下“5G+专递课堂”中提升教师信息素养的策略,重点突出“5G+专递课堂”的教学特点,发挥教师在整个教学过程中的角色价值,同时为教师构建多元化的成长体系,以此促进教师综合水平的提升。
一、锚定方向,促进教育均衡发展数字化教育革新的推进带动了各学科教育的发展,但由于信息技术融入各学科的权重不同,教师对信息技术的应用频次和应用能力存在差距。
在TPACK理论下,通过“5G+专递课堂”的构建,能够实现多学科、多课堂、多班级学生共同听课,能够实现多位教师共同授课,因此大大促进了教育均衡发展。
在这样的情况下,我们应该锚定方向,确立好培养教师信息素养的途径。
为此,我们可以从如下方面进行探讨。
(一)主学科带动副学科在小学教育中,随着年级的增长,学科也会发生数量的变化,从低年级的语文、数学、科学、道德与法治,到中高年级的语文、数学、英语、道德与法治、科学、信息技术。
不同的学科在学生的课程体系中占据着不同的位置,同时也对应着不同的课时以及不同的知识内容。
在“5G+专递课堂”中,我们应该对所有学科具有一定的包容度,让“TPACK”整合技术的学科教学知识融入每一个学科中,实现多学科共同发展。
为此,我们可以采用“主学科带动副学科”的模式,通过跨学科融合教学,提高教师对信息技术的应用能力,以此促进整体教师信息素养的发展。
以语文学科为例,我们可以精选优秀的语文骨干学科教师先学习“5G+专递课堂”的教学模式,通过学习、体验、实践的过程感受“5G+专递课堂”的教学效果以及应用价值。
第1篇一、活动背景随着科技的飞速发展,通信技术取得了突破性进展,人们的生活和工作越来越离不开通信。
为了提高教师对通信技术的认识,培养学生的创新精神和实践能力,我校于近日开展了“通信真方便”教研活动。
本次活动旨在让教师深入了解通信技术的发展历程、现状及未来趋势,激发学生对通信技术的兴趣,培养学生的科技创新意识。
二、活动目标1. 使教师对通信技术有更深入的了解,提高教育教学水平。
2. 培养学生对通信技术的兴趣,激发学生的创新精神和实践能力。
3. 促进教师之间的交流与合作,共同探讨通信技术在教育教学中的应用。
4. 为学生提供一个展示自我、锻炼能力的平台。
三、活动内容1. 通信技术发展历程及现状讲座邀请通信领域的专家为教师们讲解通信技术的发展历程、现状及未来趋势,使教师们对通信技术有更全面的认识。
2. 通信技术应用实例分享组织教师们分享在教育教学过程中应用通信技术的成功案例,交流经验,互相学习。
3. 通信技术实践操作组织教师们进行通信技术实践操作,如编程、调试等,提高教师们的动手能力。
4. 学生科技创新项目展示组织学生展示他们在通信技术领域的科技创新项目,激发学生的创新意识。
5. 互动交流教师们就通信技术在教育教学中的应用展开讨论,共同探讨如何将通信技术融入课堂,提高教学质量。
四、活动成果1. 教师们对通信技术有了更深入的了解,为今后的教育教学工作提供了有益的参考。
2. 学生们在活动中展现了良好的创新精神和实践能力,为今后的科技创新奠定了基础。
3. 教师们之间的交流与合作得到了加强,为共同提高教育教学水平创造了条件。
4. 活动取得了圆满成功,达到了预期目标。
五、活动反思1. 活动内容丰富,形式多样,吸引了广大教师和学生的积极参与。
2. 活动组织有序,保障了活动的顺利进行。
3. 活动效果显著,达到了预期目标。
4. 在今后的活动中,可以进一步丰富活动内容,提高活动质量。
六、活动展望1. 持续关注通信技术的发展动态,不断更新教学内容。
新一代信息技术在智慧课堂建设中的应用研究作者:邹凌君张利峰来源:《电脑知识与技术》2023年第25期摘要:信息技术对教育具有革命性影响。
对智慧课堂概念、S.M.A.R.T/iSmart两种模型及三个发展历程进行梳理,从基础支撑技术、分析计算技术和呈现技术三个方面分析了人工智能、大数据、云计算、扩展现实、全息影像等新一代信息技术在智慧课堂建设中的技术应用。
展望5G移动网络环境下机器人、边缘智能计算、知识图谱、区块链等智能信息技术在未来课堂中的应用前景及元宇宙将对智慧课堂带来的变革,为智慧课堂创新建设提供更多思考。
关键词:智慧课堂;支撑技术;计算分析技术;呈现技术;应用展望中图分类号:G434 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2023)25-0177-04开放科学(资源服务)标识码(OSID)我国颁布的《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010―2020年)》中明确提出:信息技术对教育发展有革命性影响,必须高度重视。
随着《教育信息化十年发展规划(2011―2020 年)》《教育信息化 2.0 行动计划》《中国教育现代化2035》[1]等一系列国家教育政策的颁布,全国各地各级各类学校相继开启了智慧教育新形态的探索与实践。
特色鲜明、形式各异、功能多样的智慧课堂随之应运而生。
回顾智慧课堂的发展历程,分析新一代信息技术在智慧教学、智慧管理、智慧评价、智慧环境构建等方面所起的作用、展望新一代智能技术在智慧课堂建设中的融合应用方向,为今后智慧课堂构建和创新发展提供启发与思考。
1 智慧课堂1.1 智慧课堂概念与起源智慧课堂目前还没有一个明确的定义,从不同视野有多种阐述。
从建构主义学习理论角度可解读为:智慧课堂也称未来课堂,是在智慧教育理念引领下,借助人工智能、大数据、物联网等新一代信息技术构建的教学智能化、学习自主化、资源多样化、场景泛在化的教育环境[2]。
回顾智慧课堂的演变过程,国内教育信息化方面的专家普遍认可“智慧课堂”的概念来源于钱学森[3]在20世纪90年代提出的“大成智慧说”。
基于5G全息投影技术构建科学“双师课堂”新样态
蔡菁
【期刊名称】《湖北教育》
【年(卷),期】2022()31
【摘要】教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》是激发信息技术革命性影响的关键举措。
在此背景下,部分中小学校正在应用信息技术开展教育教学实践。
江苏省南京市北京东路小学借助5G全息投影技术,与教育资源薄弱省市联手,采用“双师课堂”的模式,构建跨区域的教研共同体。
在教学实践中,“双师课堂”很好地激发了学生的学习兴趣,获得了较好的课堂教学效果,也为其他中小学校教育信息化发展提供了实践参照。
【总页数】4页(P74-77)
【作者】蔡菁
【作者单位】江苏省南京市北京东路小学
【正文语种】中文
【中图分类】G63
【相关文献】
1.基于学生立场构建趣理课堂新样态
2.基于"双师型"目标的计算机科学与技术教育人才培养模式构建与实践研究
3.基于5G结合全息投影技术构建未来新型教学模式
4.核心素养视域下的自主学习课堂构建与实施——基于新样态学校教育思想的引领
5.“新理念+新技术”构建课堂教学新样态
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作者简介:孙美玲,安徽新华学院工程师,硕士。
专长:移动通信、网络规划等通信相关方向。
基金项目:科研项目.5G 背景下FTTR 在智慧校园中的应用研究(2023ZY015);省级质量工程.线上线下混合式课程-通信原理(2022xsxx087);省级质量工程.教材建设-5G 无线网络规划与优化(2022jcjs056);省级大学生创新项目-基于5G 技术的智慧校园网络系统研究(S202212216100)。
1.“双千兆”网络建设的需要2020年,宽带发展联盟发布《FTTR 新一代家庭千兆全光组网白皮书》,在业界提出了FTTR(Fiber To The Room 即光纤到房间)新一代家庭千兆全光组网解决方 案[1]。
2021年,政府工作报告明确指出,要“加大5G网络和千兆光网建设力度”,明确了我国宽带网络的建设标准和发展方向[2]。
2023年5月,由工业和信息化部、教育部、公安部、交通运输部、国家能源局、中国国家铁路集团有限公司等十四部门联合印发的《关于进一步深化电信基础设施共建共享促进“双千兆”网络高质量发展的实施意见》中明确提以5G、千兆光网为代表的“双千兆”网络已进入快速发展阶段,迫切需要优化“双千兆”网络的建设环境,大幅度提升“双千兆”网络的覆盖水平[3]。
预计到2025年年底,基本完成电信基础设施的共建工作,进一步优化 “双千兆”网络环境建设,社会资源得以充分利用。
各个地方建立医院、学校、公共文化场馆、体育场、交通枢纽等重要场所清单,加速推动5G 网络的快速部署,进而提升“双千兆”网络覆盖水平[3]。
2024年1月19日,由中国信息通信研究院联合深圳市工业和信息化局、金砖国家未来网络研究院中国分院共同举办的第二届“光华杯”应用创新大赛决赛颁奖仪式暨千兆光网大会全光品质运力分论坛在深圳成功举办。
在本次论坛上联合产业伙伴共同发布《我国运力指数报告(2023年)》和《OTN 行业专线洞察报告》两自我国提出“双千兆”建设计划,5G在各行各业的应用也随之飞速发展,智慧校园网络的智能化、数字化发展是实现“双千兆”网络建设重要的一步。
教育信息化发展现状及未来趋势研究报告 第一章 教育信息化发展概述 ......................................................................................................... 2 1.1 教育信息化的定义与内涵 ............................................................................................... 2 1.2 教育信息化的发展历程 ................................................................................................... 2 第二章 教育信息化政策与规划 ..................................................................................................... 3 2.1 国家级政策概述 ............................................................................................................... 3 2.2 地方政策与规划分析 ....................................................................................................... 4 第三章 信息技术在教育中的应用 ................................................................................................. 4 3.1 课堂教学中的应用 ........................................................................................................... 5 3.2 教育管理中的应用 ........................................................................................................... 5 3.3 教育资源共享与平台建设 ............................................................................................... 5 第四章 教育信息化基础设施建设 ................................................................................................. 6 4.1 网络基础设施建设 ........................................................................................................... 6 4.2 教育云平台建设 ............................................................................................................... 6 4.3 数字校园建设 ................................................................................................................... 6 第五章 教育信息化产业发展 ......................................................................................................... 7 5.1 教育信息化产业链分析 ................................................................................................... 7 5.2 教育信息化市场规模与增长 ........................................................................................... 7 5.3 教育信息化企业竞争格局 ............................................................................................... 8 第六章 教育信息化与教育改革 ..................................................................................................... 8 6.1 教育信息化对教育理念的影响 ....................................................................................... 8 6.2 教育信息化对教育模式的影响 ....................................................................................... 8 6.3 教育信息化对教育评价的影响 ....................................................................................... 9 第七章 教育信息化国际合作与交流 ............................................................................................. 9 7.1 国际教育信息化发展趋势 ............................................................................................... 9 7.2 我国教育信息化国际合作现状 ..................................................................................... 10 7.3 教育信息化国际交流与合作前景 ................................................................................. 10 第八章 教育信息化人才培养与培训 ........................................................................................... 10 8.1 教育信息化人才培养现状 ............................................................................................. 10 8.2 教育信息化培训体系建设 ............................................................................................. 11 8.3 教育信息化人才需求与供给 ......................................................................................... 11 第九章 教育信息化安全与隐私保护 ........................................................................................... 12 9.1 教育信息化安全问题分析 ............................................................................................. 12 9.2 教育信息化隐私保护策略 ............................................................................................. 12 9.3 教育信息化安全与隐私保护政策 ................................................................................. 13 第十章 教育信息化未来趋势与挑战 ........................................................................................... 13 10.1 教育信息化发展趋势分析 ........................................................................................... 13 10.2 教育信息化面临的挑战 ............................................................................................... 14 10.3 教育信息化发展对策与建议 ....................................................................................... 14
申论:拥抱5G新技术,助力高等教育新开展申论:拥抱5G新技术,助力高等教育新开展在我国高等教育踏上由大向强的新征程中,我们迎来了5G新技术。
人类科技开展的历史说明,一项重大新技术的出现和应用,常常会给包括高等教育在内的社会各个领域带来深化变革。
今天,我们要坚持以新时代中国特色社会思想为指导,积极拥抱5G新技术,推动高等教育治理体系和治理才能现代化,为建立高等教育强国增添新动力、实现新开展。
1、清醒认识我国高等教育的时代挑战当前,我国高等教育既面临着高等教育构造不尽合理、质量程度有待持续提升的问题,又面临着适应时代新开展、应对科技新变革等问题。
这些重大问题,成为高等教育强国建立面临的时代挑战,需要我们从以下几个方面深化把握:一是我国高等教育质量与世界兴旺国家相比仍有较大差距,需要接继奋斗。
____成立70年特别是改革开放40多年来,我国高等教育和科学技术领域获得了跨越式开展,获得的宏大成就令人振奋。
但是,我们也应该清醒看到,我国的高等教育开展程度与世界兴旺国家仍然有较大差距,在科技领域的原始创新才能缺乏的现状还没有根本改变,关键核心技术受制于人的场面还没有根本改观。
这次中美经贸摩擦说明,经济与贸易的冲突,本质上是综合国力的竞争,而综合国力的竞争是高科技产业的竞争,是自主创新才能的竞争。
这些竞争根本上是高等教育质量的竞争,更是人才培养程度的竞争。
我国要在综合国力竞争中立于不败之地,迫切需要我们在新的时代条件下接继奋斗,依托科技开展新成果,推进高等教育事业实现新跨越。
二是我国高等教育与党和人民的新期待相比,仍需在内涵式开展上持续着力。
党的____报告提出:“从2023年到____年,在全面建成小康社会的根底上,再奋斗___年,根本实现社会现代化”,这将我国根本实现现代化的目的提早了___年。
实现这样的宏伟目的,我国对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切,对科学知识和卓越人才的渴求比以往任何时候都更加强烈。
基于5G技术的教育信息化应用研究 教育信息化日益普及,智慧学习空间不断出现,学生对学习内容的个性化、便捷化、多样化需求也日益凸显,而第五代移动通信(5G)技术以其大带宽、超高可靠、超低时延、大规模物联等特征,将成为教育网络甚至教育现代化建设的使能技术。 中国工程院院刊《中国工程科学》刊发的《基于5G技术的教育信息化应用研究》一文,重点探索了5G技术的教育信息化应用,在梳理教育信息化主要特征的基础上,分析了我国教育网络面临的技术挑战,从教学、教研、教育管理三方面着手,论证提出相应的5G应用场景,形成5G教育信息化总体视图。面向2035年,5G的技术普及与应用拓展,将不断丰富教育场景的内涵,推动教育场景的变革,成为我国教育信息化创新的原生动力。
一、 前言 教育信息化是教育现代化的核心动力。发达国家率先将信息与通信技术应用于教育领域,掀起了教育信息化的潮流。美国分别于2000年和2004年发布了国家教育技术计划,推动了教育技术的普及与应用:教师应有效运用信息技术(IT)来促进学生的学习,学生要具备运用IT的素养和技能;通过教师培训来促进教学创新应用,提升IT的教育应用效能。我国在教育信息化方面补齐短板、迎头赶上,2018年4月教育部发布了《教育信息化2.0行动计划》,2019年2月中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》,均强调了教育信息化在推动教育现代化过程中的地位和作用。面向未来,教育信息化以信息环境建设、软硬件支持为基础,紧密结合教育理论,探索新技术应用的潜力和层次, 寻求多应用场景、多实践领域、宽技术场域相结合的实施路径。在此过程中,智能技术,特别是5G、大数据、人工智能(AI)、云计算等,有助于创新推动教育服务的智能化、教育应用的情境化和普及化,进而为教育革命性转型提供关键支撑。 从我国教育事业的角度、而非IT产业的角度来审视,以5G为代表的前沿技术,拥有较大的技术使能潜力,有望在未来相当长一段时期内,成为国家教育信息化建设的基石。随着教育信息化2.0进程的加速推进、社会各界对5G关注程度的持续升温,两者的对接和融合,将促进教育及教育信息化的重大变革,对传统的教育、学习方式带来显著冲击。在5G技术和网络环境的支持下,各种教育信息、音/视频等资源的共享和交互更加便捷,可以实现教育教学中诸多要素的全新组合,构建全新的教学方式与教育内容呈现形式,甚至推动形成新的教育生态系统。 目前,5G方向的研究侧重于通信领域的关键技术、网络架构演进、网络部署方案等,关于5G技术对教育的影响研究相对较少,而5G与教育信息化相结合的前瞻应用研究仍有待开展。在“5G+教育”的全新领域中,如何推动信息化技术在教学、管理中的深度融合应用,提供智慧化的教学服务和精细化的管理手段,进而满足教育现代化建设需求、实现《中国教育现代化2035》愿景?这需要教育实践者、管理者与决策者未雨绸缪、深度参与。 以此为研究切入点,本文重点分析5G技术为教育信息化创造的新机遇,以及探讨如何在5G网络环境下实现教育应用场景的创新,以期为教育与信息的融合发展研究提供基础性参考。 二、 对我国教育信息化的基本认识 (一) 教育信息化建设的主要特征 教育信息化重在实践。这一过程中,IT的进步带来了显著影响,如3G/4G移动通信、固定宽带等网络技术迅速普及,支撑了信息化应用的拓展。在各类高速通信网络的支持下,云计算正在重构信息产业竞争格局;大数据、AI、语义网络等智能技术正在重构教育服务的组织方式;各类教育公共服务系统正向大众普遍参与、形成群体智慧方向发展;云网端一体化是大势所趋。此外,智能服务正在加速普及,信息设备以“不可见”方式嵌入到用户环境与日常工具中,形成了以泛在感知网络为支撑、自然沉浸式的智能教育体验。 基于上述背景可以预判,当前及未来一段时期,教育信息化建设的主要特征将有: (1)教育环境将更加智慧化,主动适应学习个体的需求。通过无处不在的通信网络和传感设备,智能感知学习个体的场景和特征,主动为其营造学习环境、规划学习路径、推送适宜学习资源,将“人找信息”切换到“信息找人”。 (2)教育的各类数据和信息将实现无缝流通。数据分析是实现智能教育服务的基础,而教育信息化建设将为各类数据的采集和分析建立规范和标准。通过对物理环境的感知,实现数据的汇聚和跨域传输,强化教育服务的调节功能,打破时间、空间、内容、媒介的限制。 (3)教育业务将实现智能协同。基于智能技术和泛在高速通信环境,各类教育业务将实现近全时/全域、多模式的连通与协同,突出便利、快捷、高效、智能。教育领域的管理、教学、培训、服务等环节具备智能协同能力,促进业务流程重组并创新服务形态。 (4)优质教育资源更好实现按需供给。传统模式下的学习资源供给“千人一面”,而智能时代的网络传输技术,促成全过程学习数据的高效传输。智能学习服务系统通过精准分析学习个体,针对其特定需求提供优质、专业的教育资源和服务。 (5)学习机会均等供给成为可能,促进教育公平。教育信息化使得优质的教育资源和服务可以通过网络进行互通,将学习嵌入到正式教育之外的日常生活中,创造“当技术无处不在,学习也就无处不在”的学习机会人人平等的良好局面,由此可从IT技术层面辅助化解教育公平问题。 (二) 教育网络面临挑战 目前,学校同时部署了多个网络,如有线网、无线网(Wi-Fi)、校园网、物联网、电视网等,用于承载科研信息共享、多媒体教学、电子阅览、资料存储等校园业务,以及行政管理、教师办公、学校论坛生活及社交等其他业务。随着数字化转型深入,智能网络终端和越来越多的创新应用正在推动教育信息化的转型升级。学生和教师期望获得更好的网络服务、更丰富的多媒体体验,包括在线学习、沉浸式虚拟环境教学、线上备课、智慧化管理等;也希望在校园内随时随地实现高效便捷的网络体验。 对比现状供给和期望需求,教育网络面临着诸多方面的挑战: ①教育信息系统资源共享难,教学、科研、管理、技术服务、生活服务等信息化系统通常采用“烟囱式”建设模式,导致出现信息孤岛现象,业务流程整合度低; ②新型教育业务承载能力不足,超高清(4K/8K)直播课堂、虚拟/增强现实(VR/AR)课堂、全息教育、4K高清监控、学校移动巡逻车等新型业务对网络带宽提出更高需求; ③数据安全风险大,跨校区的共享资源、学生家长信息等存在泄漏风险,教育大数据的汇聚有可能进一步加剧数据安全风险; ④建设与运维成本高,教育信息系统建设以及多网融合带来的直接建设、运行维护、后续升级的费用高昂。 教育信息化的诸多新型应用,对信息通信技术的基础设施功能提出了更高要求。现有的网络接入手段,如固定宽带、Wi-Fi、3G/4G移动网,因其组网便利性、网络时延、安全管理、终端成本等方面的性能滞后,难以满足未来的高清直播、VR/AR教学、全息课堂、高清监控等教育教学创新应用场景。例如,现有的4G教育云应用虽然可以基本满足单路全高清(1080p)教育视频内容采集、传输的需求,但是无法满足多路全高清视频的同时回传,以及超高清视频甚至VR全景视频等更优质教学资源的回传和双向互动的应用需求。教育创新应用需求、新型IT能力两方面存在着巨大的“互动”空间,精准适配、深度融合,有望破解现有教育网络面临的挑战。 (三)5G技术“使能”教育信息化 面向未来的教育信息化,将密切关联以AI、VR、大数据等为代表的前沿技术的成熟化和实际应用。运用和发挥5G技术优势,克服传统网络在教育创新过程中速度、延迟、传输容量等方面的掣肘,为教育领域的变革提供基础性、关键性支撑,从而“使能”未来的教育信息化。5G网络环境的大带宽、超高可靠、超低时延、大规模物联等特点,结合切片技术、边缘云技术(MEC)、AI等IT前沿技术,使得智慧校园、智慧课堂的创新应用成为可能。 传统智慧课堂的数据网络承载依赖于校园网内的有线网络、Wi-Fi覆盖,物联层面则通过蓝牙、紫蜂协议(ZigBee)等实现。相比之下,5G智慧课堂通过各组成硬件终端的5G化,充分利用5G网络与生俱来的技术和业务优势,为校园用户解决实际教育需求、带来更好教育体验: ①网络承载统一,学校不再需要部署多种网络; ②超高网络带宽,使得智慧课堂中的交互显示终端设备、信号传输及处理终端设备,能够承载4K/8K级别画面效果; ③速率更快、延时更低,支持智慧课堂的常态化录播,远程授课的远端会场可以无延迟地感知、体验到“名师优课”课堂画面; ④支撑教育教学新的应用场景,如游戏化课程、VR实验环境、VR控制环境、高清立体显示、远程考试监测、学习行为追踪和挖掘、智能实验系统和智能教学系统等。 三、5G教育应用总体设计 (一) 需求场景 国际电信联盟(ITU)明确了5G技术3类主要的应用场景: ①增强型移动宽带(eMBB),满足需要高峰值速率、高速移动中接入、密集区域接入通信网络需求的业务场景需求; ②海量物联(mMTC),满足需要低成本、低功耗、小流量通信网络需求的业务场景需求; ③高可靠低时延连接(URLLC),满足需要超低时延、超高可靠通信网络业务场景需求。 立足5G技术能力,对接教育信息化需求,经过研究梳理,明确了主要类型的教育机构对5G技术的应用场景需求(见表1)。
表1 教育机构需求场景分类 在中、小学校及校外培训机构方面,近期需求集中在远程互动教学、远程听评课、教学效果AI评测类应用。职业院校、军事院校方面,近期需求集中在VR/AR教学和智慧校园管理类应用。普通高校方面,近期需求集中在教学效果AI评测和智慧校园管理类应用。 (二)总体视图 从教育信息化的三大领域(教学、教研(含教育评价)、教育管理)出发,探索提出了5G教育信息化的总体视图(见图1)。在教学领域,5G技术支撑的主要场景需求包括远程互动教学和VR/AR教学。在教研领域,5G优先应用的场