5G时代开放教育信息化教学研究

袁 婷

（益阳广播电视大学，湖南 益阳 413000）

0 引言

5G技术不仅可以有效满足用户对数据网络传输速度的需求，还可以为用户提供更稳定、更宽、更低的延迟，具有更高的数据可靠性、连续性和可扩展性。因此从某种意义上说，5G网络连接可以看作是一个网络平台，可以通过各种实时访问传输技术，并在现有的国内4G基础上迅速发展网络技术，实现基于国内现有网络的各种快速和实时无线连接，即用户可以随时随地通过无线快速连接到任何事物。

1 5G时代开放教育信息化教学研究的概述和重要意义

面对我国消费者需求的快速变化和不断扩大的市场规模的新常态，为了有效应对5G教育时代的发展带来的各种新机遇和新挑战，促进成人教育的快速发展，根本途径是探索中外5G内涵的融合发展道路，结合新的市场条件和新的实际问题，研究制定新的政策措施和解决方案。

开放教育如今牢牢扎根于第三代，它从第一代的“单一媒体”演变到第二代的“多媒体”，然后发展至第三代的双向互动媒体。远程教育一开始只被视为信件学习或自主学习。第一代远程教育通常指通信学习（函授学习），教师将阅读材料和作业邮寄给学生，学生完成后让教师打分。很显然，师生之间缺乏有效的互动。第二代远程教育让媒体的教学功能迅速得以推广，特别是在第二次世界大战前后。部分贡献归因于美国政府赞助了10亿美金发展教育电影来支持第二次世界大战。第二次世界大战结束后，人们感受到了教学媒体的成功后，一些私人和公共机构开始注入额外经费努力改善教学媒体。收音机和电视机等潜在教学媒体得以迅速发展。这些教育媒体的发展让远程教育者们有了更多的教学选择。美国的中学、初级学院和各地的大学通过电视进行教育的尝试取得了不同程度的成功。第二代远程教育最成功的模式就是英国开放大学。通过这所远程教育的大学，成千上万的学生有机会接触高等教育。教师继续通过邮件的形式发送学习材料，学生继续独立完成他们的作业，师生继续通过邮件服务的形式保持联系。但是这种邮件传输的方式是静态的，也严重缺乏互动。

随着信息和计算机时代的崛起，这些缺陷发生了很大的改变。自1980年以来，计算机迅猛发展。此外，通信技术和与之配套的基础设施为人们创造了在全世界范围内进行任何时间、任何地点互动的可能。信息与计算机时代的到来克服了很多之前远程教育中的局限性。最大的标志就是学习环境要素的互动：师生之间、学习者之间、学习者与学习材料之间。有人指出当前的双向互动多媒体（同步和异步的在线聊天室、双向的视频会议或成像等）为学习者和教师提供了足够的某固定课堂环境下的学习机会。这些技术有助于创建超越传统课堂的学习共同体，这也是混合式学习环境的一大特征。

成人教育课程作为我国现代国民教育课程体系的重要组成部分，对促进我国现代大学终身教育课程体系的健全建设和促进教育的发展具有重要作用。目前，尽管我国的开放大学在成人教育和教学方面取得了很大的进步，但其发展空间速度相对较慢。在3G和4G迅速普及之后，信息流的迅猛增长和教育信息质量的提高步伐较慢且滞后。成人教育与信息化教学的有效结合仍处于相对较早的阶段。由于学校教学环境条件、教师和学生远程自主学习等多种环境因素的影响，成人教育专业教学质量难以得到有效保证。另一方面，随着中国知识产权的兴起，近年来进入工作场所的许多年轻专业群体中，终身学习的意识逐渐增强，在线课程学习也逐渐成为一种趋势。很多生活在底层的年轻人需要长期接受职业继续教育，并大多数采取了终身教育形式。

5G时代将不仅改变当今世界现有的技术面貌和教育形态，促使人们寻求新的理论指导来顺利开展5G环境下的教育研究。基于4G教育时代学习技术的过程以及成人教育中学习技术的发展，5G教育时代的到来给成人教育带来了更多发展可能性，也对成人教育中的教学质量提出了更高的学术要求。

2 5G时代教育信息化的主要特征

教育和教学信息化的建设侧重于教育实践。在这个发展过程中，5G的不断进步和发展带来了重大影响，网络技术迅速普及。随着信息技术高速的发展，云计算正在迅速重构教育信息服务行业市场竞争的整体格局。

2.1 智能教育环境

从开放教育的受教群体来分析，主要对象是已经参加工作的社会人员。教育学习环境将变得更加智能和面向生活，并积极适应不同学习者和个人的不同需求。通过无处不在的移动无线网络和传感器等设备，实时智能地感知学习的生活场景和心理特征，积极创建学习和生活环境，规划学习增长路径，并推动“更适合”的个人学习资源，从“寻找人的信息”到“寻找信息的人”的切换。

2.2 教育中的各种数据和信息将实现无缝循环

全面的数据分析是在人工智能时代加速实现教育信息服务的重要基础，建立智能教育服务信息系统，建立管理规范和技术标准，及时收集，合理分析和利用各种教育数据。通过对学校教育环境的实时感知，实现了数据的实时汇总和跨域信息的传递，增强了教育信息服务的动态调整和管理功能。

2.3 教育业务将实现智能协作

基于现代智能技术和各种无处不在的高速网络环境，各种电子教育服务将逐步实现多业务模型的连接和信息协作，突出了业务的便利性、速度、效率和智能。教育领域的业务管理、教学、培训、服务等环节必须具有先进的智能教育协同管理能力，以促进教育业务流程的优化和重组，并不断创新教育服务模式。

2.4 更好地实现按需提供高质量的教育资源

开放大学教师借助于“5G+大数据+学习分析”进行教学分析，将教学资源进行整合，在整个学习过程中促进学习资源数据的高效、高速传输。智能教育学习综合服务平台系统通过精确定位来分析不同的个体学习对象，并为他们的特定学习需求提供高质量和专业的智能教育资源和学习服务。

2.5 可以平等地提供学习机会，促进教育公平

大部分开放教育学生是学生和工作人员的双重身份，集中面授课做不到让每个学生都能按时参加学习，享受平等的学习机会。教育信息化的建设可以通过电子网络互连教学资源，让每个学生都能独立自主地学习，从而创造了“技术无处不在，学习无处不在”的高质量学习机会。这是一个人人平等的良好教育环境。由此，我们可以从IT技术的水平来协助解决学校教育中的教育不公平问题。

3 5G时代开放教育信息化教学的研究与应用

3.1 远程互动教学

当前，困扰我国教学改革的一个突出的问题，就是教育资源空间和时间上的分布不均，师资队伍的水平参差不齐，随着5G时代的来临，教育信息化改革作为国家教育现代化体系建设的一个重要步骤，一直被国家重视，而且解决这些问题也是迫在眉睫的，通过远程实时在线直播进行的师生互动教学系统，在不同地区工作的开放教育学生也同样能够获得更加优质的线上名师的课堂教学内容，而且能够最大化的还原在课堂上，师生互动的场景，然而，远程教学活动普及度较低，网络教育的教学效果可能会受到一定的影响，所以多数学校和教育机构为了能够保证远程互动教学的学习效果，通常会采用专线的资源进行连接，这就可能导致在一些网络不发达的地区，很难将一些优质的在线远程教学资源进行共享，即便是网络发达的地区，也可能面临使用的资源和容量，以及一些设备的影响，导致课程资源的传输不及时，稳定性差等情况，这样就会严重影响远程教学的互动效果。

5G网络作为当前速度最快的网络，具有延时性较低，高数据，宽带等特点能够支持教师实现远程网络教学的公开课，能够有效率地缓解当前网络课堂师生互动体验较差的问题，而且为网络课堂的不断优化创新提供了强有力的支持，5g教学模块能够使教师的远程教学更加灵活，传输速度更加快，而且使学生摆脱了传统课堂，受网络传输影响的不足，这样就能够满足课堂教学所必须的低延时和高可靠，以及超大数据宽带的可能性，让课堂有了更好的互动，能够实时转播。这样就能更好地提升学生的参与度，能够提高讲课效率，提升学生的学习效果，与此同时，教学场景和地点还能根据不同场景的变化进行灵活的变化，课堂教学更具有灵活性。

3.2 VR/AR教学

基于5G的数据带宽、低数据时延等技术特性，将所有VR/AR教学内容自动部署在教学云端，利用其在云端的计算处理能力实现了教学应用的自动运行、渲染、展现和远程控制，并将所有VR/AR教学画面和视频高效地进行编码并生成音/频，通过5G网络实时传输至教学终端。为了更好满足课堂教学的低时延教学需求，采用教学云计算部署系统架构，有效率地解决了传统教学方案中网络连接延迟等不足问题。将知识内容转化后成为一种数字化的、可以随时观察和交互的事物，让教育学习者不仅可以深入地了解所要学习的知识内容，并对这些数字化后的内容处理进行一种可操作化的和可系统性地学习。

3.3 远程听评课

传统的听课和评课需要专家进入教室，听取老师的课程进行，这样可能影响学生当时的发挥状态，以及影响到老师的现场教学效果，所以评价可能会有失水准，而远程听评课是名师进行授课，在远端教室进行互动，旁听和点评的一种创新的教学模式，这样能够更好地避免传统的听评课带来的不足。

将传统的录播设备依托5G网络进行远端的教师互动，让专家进行旁听和点评，这样才能够打造实时的双向互动，形成一个智慧化的听评课系统，相对于有线网络和Wi-Fi环境下的远程听评课，5G所具有的优点是超低的延时特性，而且超高宽带这样可以充分保障在远端的听课教师能够及时地感知到课堂当中的变化，享受到高清的教学视频，这样才能够保证专家真对于课堂评价的准确性和客观性，通过5G进行的实时AI能够实现针对整个课堂的综合分析和测评，针对教师和学生的行为进行智能化的分析，这样能够形成教学的大数据情况，结合整个课堂和现场的数据，以及专家的评审意见，通过算法生成最终的听评课反馈，这样能够直观的给教师进行反馈，能够提升教师的讲课水平。

3.4 教学过程AI评测

在教学技术领域的AI应用技术是未来教育发展的大方向，涉及了对当前海量教育教学过程数据的多维度、多应用层面以及智能化的采集与数据处理以及分析，其如何趋向实用智能化仍然存在诸多挑战。5G网络处理环境凭借高网络带宽、高速率、低时延、边缘自动计算等强大特性，使得在一个单位网络和多个网络单元中，我们可以实时采集和处理传输更全面的在线学习教育过程中的数据，这也就赋予了在线教育软件AI的一种灵活运用上的可能性。据此，利用5G的网络高速，实时地将各种教学行为数据上传给学校授课教学老师以及接入学校教育管理人员系统，实现学校教学的各种实时信息互动以及学校教学管理者的联动。AI信息技术在我国教育行业应用发展过程中，也同样应高度重视关注潜在的技术风险和安全威胁。

3.5 智慧校园管理

智慧校园的管理主要是指针对校园各类信息和各类设备进行安全的，智能化的管理利用，当前，5G的网络以及人工智能和物联网等系统，通过传感器和摄像头等各类智能的信息采集设备，全面实时的大量收集校园中的不同人群的动态信息，通过信息采集后，针对校园的环境和数据进行数据分析，将最终的分析结果扩大到各个学校在教学工作，教研工作，教务管理和针对学生的各项服务当中去，这样就能实现学校真对于学校的各项设备环境的监控，针对校园的实时状态进行监测，对于学校的安防情况进行监控，车辆管理等多项功能都能实现。这样才能够保证在大数据情况下，大学校园的智慧信息化正常运营。

5G时代的即将来临，能够实现教学智能设备的相互联通，这样不同时间，空间以及区域之间的平台服务和资源都能够实现互相的联通，可以同时开展远程管理和本地管理，这样就能实现学校各项智慧设备的信息化管理，构建整个校园网络和个人的智慧化信息管理环境，全面提高学校的智慧化信息管理程度，并且能够有效的收集信息，减少资源的浪费，与此同时，还能够实现环境数据采集和各项数据的优化管理，针对学校所有的设备进行长期的深入分析，优化学校的环境数据监测，控制学校各项资源的使用效率，提升学校的节能管理水平，这样才能提升学校环境整体的管理程度。

4 结束语

5G已正式获得商业运营许可证。我们已经目睹了5G给我们的日常生活带来的巨大变化，但是我们需要更加关注的是5G对于高校发展的深远影响。对于开放教育信息化课程教学，我们首先要认真考虑的是5G时代教育将面临什么样的方向，我们应该如何尝试，什么样的才是改革的方向。在5G时代下，教育信息化教学模式应该真正适应当前的经济社会快速发展，在当今时代不断发展的教育浪潮中脱颖而出。