基于5G+智能技术构建智慧教育新生态

向模军，刘廷敏

摘 要：数据流量暴涨促使5G技术诞生并迅猛发展，为构建智慧教育新生态提供了可能。文章基于移动通信技术的发展历程，给出5G的应用场景及其特点，阐述5G技术对智慧教育的深远影响，指出5G+智能时代智慧教育生态的新变化，对基于5G+智能技术构建智慧教育新生态的应对策略进行探讨，希望能为智慧教育的更好发展提供有益启发。

关键词：5G;智能技术;智慧教育

随着时代的变化和发展，教育行业对网络技术提出了更高的要求，“大云移物智”（大数据、云计算、移动互联、物联网、人工智能）、VR，AR等技术的出现，MOOC，SPOC等教学方法的创新应用，智慧教室、智慧图书馆等教学环境的不断改善，使智慧教育生态也得到了不断完善。相比之前的通信技術而言，5G实现了本质上的跨越，能够实现立体数字环境的构建，提供高效、迅捷的数据传输和分析，能较好地支撑众多教学方法的实施，将会为构建智慧教育新生态提供多种可能。

1 5G技术及其特点

移动通信技术以十年一代为脉络历经5代发展，现正处于第4代向第5代的迭代阶段，如图1所示。5G技术是指第5代移动通信网络技术，是目前最新的移动通信技术。

图1 移动通信发展历程

1G时代无线通话成为可能;2G时代语音与短信普及，低速数据业务成为可能;3G时代智能手机出现并迅速普及，上网浏览图片成为可能;4G时代手机上网普及，移动互联大放异彩，在线视频观看成为可能;5G时代万物互联时代，人与人、人与物、物与物互联，实现全连接[1]。

5G定义了3大业务场景：增强移动宽带（Enhance Mobile Broadband，eMBB），超低时延高可靠通信（Ultra Reliable & Low Latency Communication，uRLLC），海量连接物联网（Massive Machine Type Communication，mMTC）。

归纳起来，5G技术的特点至少可以概括为4个方面：传输速度快、通信延迟低、大规模通信、安全性能高。在信息传输速度上，5G技术能够实现峰值速率达20 Gbps的高速度，能为使用者带来超快的体验感。5G技术做到了最大限度地降低网络通信延迟（单向空口时延1 ms），能够满足智能设备需要高可靠性快速响应的需求。5G技术还做到了大规模机器通信，连接密度可达100万连接/km2，主要针对万物互联，如智慧农业等大规模连接场景。此外，由于5G技术采用了更复杂的加密技术，能大大提高移动网络设备安全性，更好地防范智能设备潜在风险[2]。

2 5G智能时代教育生态的新变化

5G时代，智能技术的蓬勃发展为智慧教育生态带来了很多新的改变，如图2所示。智慧教育新生态系统要基于大数据、云计算和人工智能等技术，对教学行为进行智能分析和可视管理，更好地指导和促进智慧教育。

智慧教育新生态系统，智慧感知层利用校园一卡通、射频识别技术、智能摄像头等，实现对校园内人与物的全面感知，进行信息的采集处理;网络层通过5G等通信技术和网络技术实现数据快速传输;数据层完成教育数据的集成融合，运用数据治理技术，形成大数据中心，云平台实现数据的云存储，进行云计算处理，应用层利用信息技术在教育教学的深度应用，最终实现因材施教，智慧展现层实现智慧教育新生态的“4A”应用：任何设备（Any Device）、任何时间（Any Time）、任何地点（Any Where）、任何人（Any One）[3]。

2.1 教学更加智能

5G背景下的智能时代，越来越多的智能机器人被投放到市场中，甚至出现机器人助教助学，语音识别等技术为教学提供更好的互动，比如与机器人进行对话，将突破传统信息化教学的局限，实现教学的智能化。教学资源的发布和获取也将发生重大改变，教师不再是课堂的绝对主体，转变为教学的引导者，学生获取知识，不再局限于教师，也不再局限于课堂，趋向于自主化和多元化，完全可以随时随地进行“碎片化”学习。

2.2 形式更加多样

5G时代，智能技术的成熟促使教育系统教学方式变得更加多样，能完成远程直播教学、智能课堂教学以及仿真教学测评等，充分为学生打造出全新的教学体验。比如5G带来的高质量视频传输，为在线教育的发展提供了极其有利的技术和载体支持，可以让学习者足不出户就能够直接链接国内外名师，再如5G网络和VR，AR技术的完美结合，让学习者“身临其境”，实现师生的良好互动。这些更丰富的形式使课堂教学变得更加具有针对性和趣味性，确保能为学生提供高质量的教学[4]。

2.3 资源更加丰富

智能时代的网络学习资源更加丰富，5G智能技术能极大地提高师生提取资源的能力，为学校进行人才培养提供强有力的帮助。在课堂上开展教学的时间是有限的，但是智能技术能有效提高课堂教学效率，延伸教学内容的深度和广度，实现更加宽广的教学容纳率。5G技术的下载速度非常快，大大增强了信息提取能力和分析能力，有效提高了教师在教学过程中搜集在线资源的能力，教师在课堂上可以更好地完成对学生疑惑的解答。新型智能技术还能完成教学平台的搭建，为教师和学生之间的互动提供有效的渠道，从而促使教学结构得到更好调整，实现真正的智能化教育[5]。

2.4 生态更加完善

5G背景下的智能时代，智慧教育生态实现了迅速的完善和发展，更好地提高了教学和学习体验。基于5G技术的智慧教育新生态系统，有效地整合大数据、云计算和人工智能等方面的能力，形成一个相对全面的大型学习平台，实现生态系统的数字化和智能化。新时代的智慧教育新生态系统具有反应能力强、安全程度高的特点，因此5G智能技术是实现教育新生态完善的必要前提，还能够促使教育行业发生变革，更好地形成集数据共享、在线资源搜索、数据智能分析等功能于一体的新型教学模式。

3 构建智慧教育新生态的应对策略

智慧教育作为教育信息化的高端形态，呼声越来越响，影响越来越大。构建智慧教学新生态势在必行，有5G+智能技术的支撑，是可行的。

3.1 充分运用智能技术，完成生态系统架构

教育信息化的发展离不开智能技术的支持，教育行业在提高教学质量的过程中还需要充分开发、利用新技术，不断完善教育生态系统建设。在传统的教学模式中，教师开展教学是通过投影仪、计算机等多媒体技术完成的，在5G智能时代，各种新技术得到了进一步发展，更加丰富了智慧教育生态。例如，VR，AR技术的出现为教育行业带来了新的变化，学生能够在VR环境中获得更加立体、真实的体验，从而更加直观地完成对信息的获取。

3.2 打造智能教育平台，实现教育转型升级

5G技术能为智能教育平台的搭建提供稳定基础，打造各种符合教育行业特点和实际的学习平台，能有效促进教育行业的转型升级。5G智能时代开展教学的方式已经不仅限于课堂，随着全民教育和终生学习理念的提出，各类线上网络教育平台层出不穷。线上教育能实现随时随地地教学，帮助学习者更好地利用生活零碎时间，还能做到教学模式的优化，更加精准地满足学习者个性化需求特点。利用人工智能技术提高教育质量已成为社会共识，而打造智能教育平台是实现教育转型升级的重要举措[6]。

3.3 促进多方共同协作，完善智能教学建设

智能教学建设除了需要教育行业进行不断努力外，也离不开社会多方的共同协作，只有凝聚各方的努力，才能更好地实现智能教育新生态系统的完整构建。5G智能时代的教学建设会涉及非常多的元素，只凭借教育行业自身努力很难完成整个生态系统的建设。在智能教育目前的应用模式中，云计算、大数据、人工智能技术以及业务应用都是重要组成部分，这些技术应用需要社会其他领域提供有力的支持。此外，智能教育生态环境建设还离不开政策支持、资金实力以及人才支撑，在智能技术实现飞速发展的过程中，社会各领域还需要充分注重与教育行业的结合，以此为教育领域的发展提供不竭动力支持。

3.4 丰富课堂教学方式，助力教学质量提升

大力提升教师的智能教育教学能力水平和信息素养，是5G智能时代对教育工作者提出的新要求，教师群体只有不断丰富课堂教学方式，才能确保教学质量实现稳步提升。学校需要加强对教师的专业能力的培训，更好地帮助教师掌握新技术在教学中运用的技巧，提高教师的智能技术实践运用能力。教师自身也应当做到教学思维理念的及时转变，在教学过程中更好地融入智能技术教学手段，确保能为学生提供智能课堂教学。教学方式是智能教育新生态系统中的重要环节，做好教学方式的创新对于促进教育变革进程的稳步向前至关重要。

4 结语

5G+智能时代的到来为人们生活带来了深刻变革，而教育作为社会发展的重要领域则更需要紧跟时代变化步伐，不断完善智慧教育新生态，确保为社会培育更多的智能型人才。智能技术的持续发展，为教育行业注入了新鲜活力，教育系统还需要采用科学的应用策略，更好地提高教学质量和水平。随着5G+智能技术的不断成熟以及数字资源运用环境的逐步改善，智慧教育生态体系将得到进一步完善，教育行业的发展将会稳步迈向美好新时代。

基金项目：成都市科技项目;项目名称：基于5G的智慧农业大棚监控系统研究与开发;项目编号：2019-YF05-00207-SN。四川省高等教育人才培養质量和教学改革重点项目;项目名称：以内部质量保证体系诊改为驱动的教学与管理支持服务系统研究;项目编号：JG2018-1102。

作者简介：向模军（1974— ），男，四川江油人，副教授，硕士;研究方向：Web挖掘，教育信息化。

图2 智慧教育新生态总体框架

[参考文献]

[1]中国移动通信集团有限公司.5G+智慧教育白皮书[EB/OL].（2019-04-30）[2019-12-20].https：//cit.bnu.edu.cn//docs/2019-04/20190430102928979264.pdf.

[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（3）：3-16.

[3]李小平，孙清亮，张琳，等.5G的发展历程、特点及其对教育理论的延伸[J].现代教育技术，2019（9）：26-32.

[4]陈姝彦，郭舜民，杨兴全，等.5G+健康教育应用场景的融合创新研究[J].创伤与急诊电子杂志，2019（10）：1-3.

[5]袁磊，张艳丽，罗刚.5G时代的教育场景要素变革与应对之策[J].远程教育杂志，2019（3）：27-37.

[6]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）：49-51.

Building of new ecology of intelligent education based on 5G+ intelligent technology

Xiang Mojun ， Liu Tingmin

（Chengdu Agricultural College， Chengdu 611130， China）

Abstract：The surge of data flow has led to the birth of 5G technology and the rapid development of the technology， which provides a possibility for the construction of the new ecology of intelligent education. Based on the development of mobile communication technology， this paper gives the application scene and its characteristics of 5G， expounds the profound influence of the 5G technology on the intelligent education， and points out the new change of the intelligent education ecology of the 5G + intelligent era. The paper discusses the strategy of building the new ecology of the intelligent education based on the 5G + intelligent technology， and it is hoped that it can provide a useful enlightenment for the better development of the intelligent education.

Key words：5G; intellectual technology; intelligent education