6G视域下“潜在业务”对教育的重塑

刘梦颖 山西师范大学教育科学学院

● 引言

随着6G的布局研发，以人工智能、大数据、数字孪生、全息技术等为代表的信息技术愈发成熟。技术的发展冲击着传统的教育理念，促进教学模式转型、学习环境进化，并促使师生交互方式、学习内容呈现方式、评价方式等向多元化、智慧化方向改变。6G理念的提出及其所衍生出的潜在业务的应用，也是对教育的进一步重塑。

● 相关概念

XR（扩展现实）集VR（虚拟现实）、AR（增强现实）、MR（混合现实）等技术于一体，是三种技术的统称。虚拟现实技术可以通过计算机形成一个类似现实世界的三维虚拟世界，具有沉浸性、交互性、多维度感知等特性，参与者在其中可以体会到与现实世界一样的感受。

全息技术本质上是一种投影技术，通过光学原理记录并再现客观物体真实三维图像的技术，其最终呈现出来的图像是虚拟的。全息分为光学意义和投影呈现领域两大体系。光学意义上的全息技术有三个特点，即三维立体性、可分割性、信息容量大。投影呈现领域的全息则是利用光学传输特点，使数字影像在“空中”呈现，从而实现与真实物体在视觉空间上的“虚实融合”。

数字孪生概念诞生于工业数字化时代，伴随工业化4.0浪潮得到发展。美国国家航天航空局最先定义数字孪生含义，即一个整合多物理、多尺度、概率模拟的飞行器或系统，通过物理模型、传感器、飞行历史等反映其飞行孪生生活，从而实现产品物理空间和虚拟空间的融合。

● “6G潜在业务”助力教育变革

6G背景下衍生出的潜在业务（“沉浸化业务”“智慧化业务”“全域化业务”）是以6G网络为基础，由多种智能技术融合发展而来。智能信息技术深刻变革知识生产及传播方式，不仅重构学习环境，更加速智能教育时代的来临，推动教育变革。

1.“沉浸化业务”构筑沉浸式学习环境

《教育信息化2.0行动计划》提出要利用大数据、虚拟现实、人工智能等技术为学生创建新的学习环境。随着6G网络的发展，全息技术、XR等技术逐步引入教育教学领域，改变以往二维的、平面的视觉体验，创造三维立体的教学感受，为学生营造三维动态虚拟学习环境，实现技术与教育的深度融合，帮助学生通过体验、观摩、探究等获得思想、行为、情感、创造、认知等众多在传统课堂中难以企及的学习效果，使学生置身于全新的学习情境。

沉浸式学习环境突破了物理世界的条件约束，摆脱了时间和空间上的限制，构筑了无边界学习，使学习更加多维、立体、多元、自由、愉悦，使学生主观感受和内在情绪产生共鸣，生成内隐性认知，创造区别于传统学习环境的学习经验。与此同时，人与人之间的交互更加多样、便捷，打破了传统单一、扁平化的交互方式。沉浸式学习环境提供给学生多感官、多维度的外部刺激，极大提升学生获取知识的效率以及唤醒知识的能力。对于某些特定专业的学生而言，沉浸式学习环境给予其充分的支持。例如，针对化学、生物等实验操作类型的专业，虚实融合的环境能够减少实验以及日常训练操作过程中材料的损耗，最大程度地降低实验风险或试错成本，同时能够帮助学生实现精准实验操作、获得真实的体验感受等。

2.“智慧化业务”变革教与学过程

在6G网络背景下，教育信息化迈向更高水平，教育领域关注的重点转向学生全面发展。技术的进步带动社会的发展，社会的前进引领教师思想的转变，教师专业技能素养的提升、眼界的进一步开阔等，冲击着教师传统的教育理念，并使其逐渐转向“以人为本+全面发展+素质教育+创造力教育”的新型教育理念。教育理念作为一种教学思想深刻影响着教育教学发展，科学的教育理念能正确反映教育的本质和时代特征，指明前进方向。

当代教育从根本上看，处于“以教为主”的教学模式，唯分数论，忽视学生的全面发展。随着社会的进步、时代的发展以及教育思想观念的转变，该模式在教学中的“绝对权威”地位遭到冲击，“以学为中心”的教学模式打破牢笼迎难而上。以学生为中心并非完全摆脱教师的作用，而是重点发挥教师的指导作用，教师借助信息技术提高教学效率，逐渐形成“以学为中心+教师为辅+技术支撑”的教学模式。以互联网为核心的新一代信息技术已经成为教育教学不可或缺的因素，它不仅仅是新环境、新手段，还可能是新内容。当学生可以轻松自由地获取网络中海量信息资源，甚至当网络远端的机器人成为学习伙伴时，教学重点、教师职能、教学模式及其结构等都发生了巨大改变。

学生的学习空间分为正式学习空间（教室）和非正式学习空间（图书馆、创客空间等）。6G、大数据、人工智能等技术生成全新的即生式、移动式、智能化、镜像化、全息态等体验模式，打造出具有“可视化三维学习空间”形态特征的全息课堂，教学方式的改变影响学生的学习方式。随着信息技术的发展，虚拟网络世界的应用逐渐扩大，学生的学习方式从传统的线下学习逐渐走向线上学习。人工智能、数字孪生等技术构筑的元宇宙应用于教育，对学生的学习方式产生了巨大的冲击。元宇宙具有的社会关系、临场感、开放性等特点，使其生成的元宇宙虚拟学习环境相较于传统学习环境拥有突出优势。每个学生都可以创造独属于自己的学习空间，灵活选择适合自己的学习方式，进一步提高学习效率。

传统的评价方式大多为教师评价、小组评价、学生自评，评价形式过于单调，且具有较大的主观性，并不能对每个学生进行科学公正的评判。随着6G智慧化业务的普及，在大数据、人工智能、云计算等技术的加持下，教与学的丰富情境资料得以鲜活再现，数据成为新的生产要素，运用科学技术手段捕捉学生的学习数据，包括学生学习数据、学生个人成长数据等，综合评判学生学习过程中一系列的学习行为，优化评价方式，科学高效地完成学生评价工作，减轻教师负担。

随着时代的进步、社会的发展，人类在实践过程中思想在发生转变，对学习和教育本质的认识也经历了由思维本体论到生成本体论的发展。在教育中思维本体论讲究的是求知和学习，即系统掌握客观知识并能理性看待外部世界，强调人的理性存在忽视其他层面。生成本体论注重人的本能、思维、意志和情感等非理性角度。以6G为代表的新一代网络的发展，加深了对学习和教育本质的思考。传统条件下获取知识的渠道有限，随着互联网进入视野并得到发展，物理环境上的限制被打破，在线海量资源的供给，拓展了资源获取方式，扩大了个体连通的能力和范围，学生通过网络可随时随地访问世界某个角落。在互联网发展、技术革新、社会进步以及知识更新迭代速度加快的背景下，联通主义学习理论诞生。联通主义认为知识存在于连接当中，是一种联通化知识；乔治·西蒙斯认为学习就是形成三个基本网络——内部认知神经网络、概念网络和外部/社会网络间连接的过程。连通主义学习的重点是搭建新的学习网络，不仅可以在教室学习，更能在网络搭建下的学习空间获取知识。学生能够搭建不同领域、不同观点和不同概念之间的联系才是保证学习成功的核心技能。

在6G发展且逐渐普及的背景下，越来越多的新型智能终端出现在大众视野。从教师层面看，智能体融入教学管理，可以帮助教师完成相对简单的辅助工作，如维护学生日常的上课及自习纪律、学生日常的作业批改等，使教师工作的重点偏向教学工作。在6G与大数据、人工智能、云计算等技术融合下，“智慧化业务”的发展及应用令学生管理、教学管理更加数据化、科学化、高效化，教学管理工作由复杂性走向简便性。例如，通过智慧化业务搭建校园网络服务及管理平台，通过网上办理形式，学生反馈问题及教师处理各种事宜等更加高效，以最短的时间解决最多的问题。

3.“全域化业务”助力教育公平

6G技术的发展，其速率更高、延时更低、容量更大的特性融合扩展现实技术、全息技术等可以构建双师课堂、同步课堂，教学过程更加流畅自然，使处于不同地域的师生能同时享受一样的优质学习资源。全息技术加持下的远程智慧教育更贴合实地教学，教学场景更加客观真实，能够为所有学生提供同等的教育平台，助力教育逐渐走向公平。

● 结语

6G技术的崛起，伴随着各种信息技术走向成熟，各种“潜在业务”在教育领域中的应用越发普遍，且对教育变革产生巨大冲击力，但由于国内教育水平参差不齐，如何更好地利用数字孪生技术、全息技术解决教育资源分配不均衡问题，全息课堂的使用该满足怎样的技术条件，是否能在全国学校大规模开展以及如何开展等都是后续需要重点关注的难题。