5G时代高职院校混合式教学模式研究＊

李东兵

（长春汽车工业高等专科学校，吉林 长春 130013）

当前，中国已全面进入新一代信息技术高速发展的5G时代。5G时代是以人工智能、虚拟现实、大数据为代表的技术成熟和应用时代[1]。随着5G技术在各领域被广泛应用，高职院校教学模式改革必将迎来前所未有的机遇和挑战。5G技术的大带宽、低延时特性，使线上教学功能得到显著提升，可以轻松实现4G时代不能完成的线上虚拟仿真实训教学。5G时代，能将更多的实训教学环节放在线上来完成，极大地扩充了课下学习内容，能够进一步减少教师的工作量，同时能明显增加学生所能学到的知识和技能的总量，学习效果和质量会得到显著提升。在此时代背景下，基于扩充学习时间的“终身”学习理念、“泛在”学习理念[2]将得到很好实现。这意味着在5G时代，以在线开放课程资源为依托，利用在线教学平台和智慧教学辅助工具，在教学中运用多种教学方法和教学组织形式的线上线下混合教学模式[3]将迅猛发展并得到越来越广泛的应用。

1 5G技术的特点及优势

1.1 5G技术的特点

5G是第五代移动通信技术的简称。具有着大带宽、低延时、传输速率高的特点，极大促进了物联网、大数据、人工智能、虚拟现实和远程操作的快速发展。当前，包括教育部门在内的各行各业对5G技术有着巨大的需求。随着5G技术的出现，数据的传输速度变得更快，也更加精确，能够让用户获得理想的信息传输速率，并始终处于无感知的联网状态。同时，依靠超大的网络容量和超高的频谱效率的显著特征，不仅使信息化、数字化、智能化的应用得到迅猛发展，还有效提升了终端用户的体验[4]。

1.2 5G 技术的优势

在4G时代，网络的数据传输速率为100 Mbps，虽然能够下载和观看普通视频，但用户对高清视频下载、观看和虚拟现实软件线上运行得不到很好的体验，例如直播教学中存在画面卡滞、不清晰，声音与画面不同步、移动端信息延迟等问题，影响教学与互动效果。在录播课程中，4G网络影响录播视频的清晰度，难以达到最佳的教学效果。虚拟仿真实训教学内容更是无法通过4G网络传输，导致只能在线开展知识教学，而无法在线进行实训教学。如前所述，即便是开展线上理论教学，受网速影响，也难以达到理想的效果。5G网络的数据传输速度远远高于4G网络，最高可高达10 Gbit/s[5]。5G技术可以为高清视频、虚拟仿真软件的下载和在线播放提供更好的服务和联通性，并能够在网络交换期间以最低延时实现智能切换。

4G时代，受网络传输速率影响，大数据、人工智能、高清视频、虚拟现实等很多新技术难以在线上教学中得到有效应用推广，而5G技术的出现，必将给网络教学带来巨大改变，例如会对传统教学模式产生一定的冲击，会对现有的线上线下混合式教学模式产生积极影响，推动新一代信息技术在教学中广泛应用，会促进翻转课堂的有效实现并加强教学效果。

1.3 5G时代混合式教学模式的两大突破

5G时代混合式教学模式突破“速”的限制。5G技术以其高速率、大容量、低延时以及高可靠性等特点，可以完全消除网络传输速率低对于线上教学质量的各种不利因素的影响。由于突破了速度限制，基于虚拟现实技术的虚拟仿真实训教学资源能够流畅地在线播放，使线上实训教学得以开展。这样就能在线上进行更多的教学内容，为充分实现翻转课堂创造了条件。

5G时代混合式教学突破“异地”线下实训教学限制。5G技术背景下，应用全息投影技术使得“教师”与“学生”可以出现在各自所在的“空间”进行交流，无限接近于线下课堂讲授，不仅能够加深师生间的互动和情感交流，同时也避免了线上课程内容的程序化。通过应用“数字化双胞胎”为代表的虚实融合技术，可以与学生实习企业合作共建智能化实训基地，从而构建起灵活高效的与线下实操实训平台相媲美的线上实训教学环境。

2 5G时代混合式教学模式瓶颈的突破

2.1 5G时代混合式教学模式存在的困难

5G时代混合式教学模式存在如下困难：①5G网络尚未实现校园全覆盖，5G移动通信技术是新事物，要求基站的数量较多，架设成本较高，大多数高职院校尚没有实现5G网络全覆盖；②基于5G技术和虚拟现实技术的教学资源开发难度大、耗时相对较长，教师很难独立开发虚拟仿真教学资源，从企业购买的教学资源从专业角度看，问题较多，多数虚拟仿真资源都是中看不中用，很难满足教学需要；③虚拟仿真教学资源开发成本高、价格昂贵，对于多数办学资金紧张的高职院校而言，都是心有余而力不足。以上这些原因都制约了5G时代混合式教学模式的推广应用。

2.2 如何破解5G时代混合式教学模式的难题

要想破解5G网络全覆盖难题，单纯靠高职院校投资很难实现。有效的办法是与电信运营商合作，争取能让电信运营商免费或降费架设5G基站。电信运营商可以通过收取流量费的方式收回成本并获得利润。另外，可以采用校园Wi-Fi全覆盖的方式，让学生的手机始终处于Wi-Fi联网状态，这样会使上网速度更快，同时可以节省学生的流量费用。在虚拟现实资源的开发方面，可以采用校企合作开发的方式，由专业教师在企业技术人员指导下编写资源脚本，并由相关企业根据教师写的资源脚本开发虚拟现实教学资源。这样开发出来的VR教学资源就能够很好地满足实际教学需要。因为有教师的深度参与，可以使VR资源的成本极大减少。在制度允许的情况下，可以让教师获得一定的经济回报，这样更能调动教师参与VR教学资源开发的积极性。

3 5G时代混合式教学模式构建

3.1 线上线下教学内容的划分

线上线下教学内容的划分，是线上线下混合式教学模式首先要考虑的问题，也是能否开展好混合式教学模式的关键所在。一般而言，理论性较强的内容最适合线上教学，考虑到学生的接受能力，可以将相对简单的纯理论内容放在线上。一些容易通过视频进行学习的简单技能操作步骤和操作要点放在线上，也可以将相对复杂的实训内容以虚拟现实的形式放在线上，供学生预习实训操作环节的教学内容。大原则是，能放到线上完成的教学内容，就不放到线下进行讲解。而线下主要安排实训操作和较难的理论内容。对于情感交流和课程思政内容，则尽可能放到线下来完成。

就课程思政内容而言，也可以将其自然融入到教学视频中，让学生在线上学习时，也可以接受爱国主义教育，但不能取代面对面的课程思政教育。教师应该将课程的重难点提炼出来，既要在线上教学视频中进行精讲，也要在线下教学中进行进一步强化。教师还要留出足够的面对面教学时间，用来给学生答疑解惑，解决重难点问题。

3.2 设计好直播教学内容

直播教学与线下教学类似，但又不完全一样。面对面教学时，学生和教师的空间距离较近，受教师气场的影响，学生一般能够专心听课，能够跟上教师的思路。而直播教学是教师和学生处于不同的空间，学生受周围环境影响，注意力很容易分散。教师面对镜头和面对学生完全是两种感觉，很容易情绪紧张，言不及义。这就要求教师在直播之前将课程内容设计好，将要讲授的内容以最精炼最深入浅出的语言形成讲稿并反复背熟背透。过程中，能够做到语言清晰流畅，不重复、不拖沓，最好能做到妙趣横生、娓娓道来，要比面对面教学讲得更加精彩精炼。同时，教师要提前设计出尽可能多的与学生互动的内容，过程中不断提问，让学生觉得不知道什么时候教师会提问到自己，以使学生注意力更加集中。

3.3 制作丰富优质的教学资源

混合式教学模式的开展，痛难点在教学资源的制作上。无论是5G时代还是4G时代，首先要开发一本立体化教材，教材中不仅要配套丰富的文字和图片资源，还要嵌入丰富动画和视频资源，而5G时代可以在教材中嵌入虚拟仿真实训教学资源。教材上的资源要避免千篇一律的教学视频，如果学生在画面上只能看到教师和PPT内容，学习的效果会很差。对于结构和工作原理类教学内容，要尽可能多地应用零部件和总成的拆装操作演示视频，让学生更容易理解其组成、结构和工作原理。对于较复杂的结构，可以将虚拟仿真实训过程转化成视频嵌入教材之中，使学生对结构化繁为简，一目了然。对于软件编程类课程，更不能是纯讲授类视频，应为学生提供虚拟的编程环境，编程环境中还要有纠错和引导功能，这样才能让学生更有兴趣去学习。开发一本好的新形态立体化教材，能让学生在没有电脑的情况下，单凭一部教材和一部手机就能进行自主学习，既能阅读文字和图片，又能通过扫描二维码观看视频和动画，还能在5G网络环境下通过虚拟的环境进行编程演练。立体化教材开发完成后，线上教学资源也就随之开发完成了。

一本立体化教材的开发只是成功了一半，毕竟不能保证学生手中一直有教材，学生每学期要学多门课程，不可能随时将几本教材同时带在身边，但是学生手机一般是时刻带在身上的。如果想让线上教学取得更好的效果，就需要开发一个基于手机APP的在线教学平台，这个平台中需要嵌入基于5G技术的虚拟现实技术环境，能够进行基于虚拟现实技术的实训教学。如果将几门课程的教学资源同时上传到在线教学平台上，学生只要手机在手，就可以随时随地利用碎片化时间进行学习，这样才能使学生更好地利用课余时间进行学习。无论新形态立体化教材，还是在线教学平台，都只是一个课程载体，要想收到良好效果，关键还是要开发出丰富优质的教学资源，特别是基于5G技术的虚拟仿真教学资源。

3.4 激发高职学生的学习动机

高职学生入学分数普遍较低，学习积极性主动性较为薄弱，自觉性不高，自主学习能力相对较低，抽象思维不强，不太擅长独立解决问题。高职学生的这些特点决定，线上教学内容要相对简单，将难点充分细化，让学生乐意学且能学会。建立线上学习的压力机制也很重要，如果学生没有学习压力，就不会主动认真学习。为更好地激发高职学生学习动机，需要从以下2个方面着手。

开发立体化教材，促进教学资源开发应用。如前文所述，将传统教材融入信息化元素，特别是基于5G技术的虚拟仿真教学资源，用教材中的二维码链接动画、视频、虚拟现实软件等教学资源，学生随时随地可以用手机微信扫描二维码观看丰富优质的教学资源，极大提升了知识和技能的学习效果，同时也增加了专业教学资源库的访问量。教师为了增加教材稿费收入，会经常主动更新教学资源，使专业教学资源库变成动态的活水。

应用成熟的线上教学平台，实现以学生为中心的自主学习。线上教学平台应用具备随堂测试、阶段测试、闯关考核、期末考试、基于5G技术的虚拟仿真实训考试等多种形式，将考核测试贯穿课程实施的整个过程，达到以考促学的目的，促进学生充分利用线上教学软件进行自主学习。应用的线上教学平台，每个学习模块都应有理论知识测试或基于5G技术的虚拟仿真实训测试，测试成绩能够实现自动累加，学生能随时知晓成绩排名。另外，可以利用积分奖励的方式调动学习积极性，当学生在线学习时间长，考核出错率低的时候适当给予积分奖励，用积分兑换学分，使学生的学习动机明确、学习目标清晰[6]。

3.5 建立教师激励机制

建立激励机制，能够有效提升教师混合式教学模式应用和资源开发能力。通过建立激励机制，加大奖励力度，对混合式教学效果好的教师，在职称评聘和质量评优中给予加分考虑。以课题推动E-learning教学软件开发的教师，学校给予其充足的课题研究经费，鼓励其将开发的教学资源用于立体化教材之中，为教师带来稿费收入。另外，学校要鼓励教师多参加信息化教学能力大赛，对获奖者根据获奖级别给予奖励，使教师混合式教学应用积极性显著提高。对于能够基于5G技术和虚拟现实技术开发实训教学资源的教师，给予更高的奖励，以促进教师对5G技术和虚拟现实技术的应用。

4 结束语

高职院校应用基于5G技术的混合式教学模式，主要是为了将教师从线下教学的指导压力中解脱出来，将更多的精力用于教学资源开发和更高级的课堂教学之中。通过将5G技术和虚拟现实技术相互结合使学生对信息化教学内容进行可操作演练的系统学习，同时将知识和技能建立起深入而又密切的联系，以有效实现真正意义上的建构主义学习理论。5G时代背景下的混合式教学模式，能够突破学时限制，不仅使学生学到的理论知识和实践技能更加丰富，而且可以实现对学生线上学习数据全方位地采集和精确评价，能够有效实施分层教学，实现以学生为中心的学习模式，还能够让教师有更多的时间精力与学生进行情感交流和课程思政教育，使学生知识、技能、素质得到全面提升，真正为社会主义事业培养出合格的建设者和可靠的接班人。