5G时代来临,是否为未来教育打开一道任意门?

未来学校装备 2019/06/15 00:48

2019被称为“5G元年”,当我们还不清楚5G到底能给生活带来怎样的改变时, “5G+智能教育” 已经悄然开始。北京、上海、成都、南昌、东莞、苏州……多个城市陆续出现基于5G技术打造的智慧校园,从教学方式、学校治理、学习关系等多维度推动教育的革新。

知识图谱,5G时代来临,是否为未来教育打开一道任意门?

利用5G技术特性打造的全时域、全空域、全受众的学习环境,究竟如何突破教育边界,赋能教学变革?我们先来看看这些5G智慧校园都在进行怎样的改变。

上海徐汇中学

打造全球首个“5G+MR教室”,无缝化虚实结合教学

MR是Mix reality的简称,又叫混合现实,指的是结合真实和虚拟世界创造了新的环境和可视化三维世界,物理实体和数字对象共存、并实时相互作用,以用来模拟真实物体,是虚拟现实技术的进一步发展。

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上海徐汇中学的“5G+MR科创教育实验室”利用5G与MR技术,让抽象化的知识点通过虚实结合的方式具象化地展现。在“5G+MR”课堂上,通过5G将全息影像与真实物理世界深度融合,在VR沉浸式体验的基础上,实现了现实与虚拟内容共存,对无法直接理解的晦涩难懂的知识轻松直观呈现,并通过多种人机交互,对课堂教育形式进行全新呈现与诠释,提升了学生们的教育实效。

成都天府七中

VR教学让异地学生更加真实地在一起学习

成都天府七中被授予“中国移动5G云教育基地校”称号,利用“5G+VR”技术不仅为本校学生提供精彩的情景交融课程,还通过在线学习的方式为异地学校提供身临其境的学习环境。

天府七中采用云课堂形式,与凉山州昭觉县万达爱心学校的师生们同上一节课。以前这样的课程,主要是利用网络与大屏,以在线直播或双师课堂的形式呈现。

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现在,4K/8K全景摄像机将天府七中老师上课的画面传输到中国移动5G VRMOOC云,并且分别显示到远端教室的大屏幕和VR沉浸式头盔。凉山万达爱心学校学生则利用VR沉浸式头盔,同步学习。

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老师们通过远端教室全景画面,时刻解答两个教室学生的疑惑,成功实现跨教室即时联动。凉山的孩子们看着屏幕另一端似乎触手可及的苔藓,同时也给天府七中的孩子们展示着自家种植的红薯和土豆。

这种以多个视角和天府七中的师生们共享优秀教学资源,体验身临其境学习的方式,相信会在5G技术全面应用之后,为教育资源均衡发挥重大作用。

东莞巷头小学

BYOD教学,助力5G+智慧课堂更加常态化

巷头小学借力5G技术,让BYOD平板教学切实实现规模化、常态化,并且优化网络学习空间,打到网络学习空间人人通的要求。

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同时,积极探索培养学生核心素养+综合能力的创e课程体系,基于翻转课堂的基础上,运用泛在、灵动、智能的教育教学应用模式,开发促进学生学科素养和关键能力发展的创e课堂,如:ARVR科学课程、STEAM课程、创客课程等。

南昌江西师大附中

江西省首个“5G智慧校园”应运而生

江西师大附中的“5G智慧校园”成功打造“四个第一”,即第一个将5G和课堂教学相融合,实现4K画质无时延实时传输,应用于5G+4K在线同步课堂;第一个实现5G移动支付、人脸识别消费,通过大数据分析生成学生营养报告;第一个通过校园5G+IOT无缝隙网络覆盖,实现校园物联网位置信息、活动轨迹、学习和运动数据等数据应用,使校园管理变得更加智慧;第一个将学校全部信息化应用系统迁移上云,实现云端数字化、集成化和平台化的云上中学。

下一步,还将基于5G网络深入开展智慧校园场景应用试点,在教学质量提升方面,搭建智慧校园综合服务平台,实现AI阅卷、学生数据分析测评等全面教学信息化管理,为校方、学生及家长呈现基于角色的全方位大数据展示。

在园区智慧管理方面,聚焦师大附中当前车位、垃圾、环境运营管理高成本、低效率的困境,将推出5G智慧校园物联网解决方案,对园内公共设施统一智慧管理,实时、准确的监测校区环境、PM2.5、车位、路灯等动态,并将引入如智慧消防、智慧井盖、安防监控等物联网应用,筑牢校园安全防线。

从上述一系列已经开始实践的5G+教育案例,分析5G技术到底能给教育带来怎样的革命性变化呢? 蒲公英未来学校装备研究中心 觉得有以下几点:

1、远程直播互动课堂更加接近真实课堂,拉近教育空间距离

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当下开启远程教学的学校不在少数,但由于网速等原因,视频效果还达不到现场效果。

但是,当5G网络来临后,摄像头不再只能通过长距离线缆连接,而是通过高带宽、低时延的5G网络,不仅可以传输高清视频信号,还可以实现全息信号传输。

全息投影人像和普通的高清视频直播有何不同?简单地说,全息投影人像就相当于一个三维的真人站在讲台上进行授课,因此,它对网速比高清视频直播有更高要求,只有进入5G时代,视讯工具才能真正实现生动的全息投影。

5G技术能实现优质教育资源远程分配,为我国教育资源分配不均问题提供一种全新的解决方案。将来偏远的农村以及地广人稀、师资缺乏、经济落后地区的孩子们可以和大城市里的孩子获取到同等的教育资源,这将让孩子们享受最大公平的教育。

2、VR/AR/MR ……虚实结合教学更加流畅逼真,打破抽象知识的教学难点

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VR/AR/MR技术之所以没有大规模普及,除了资源建设需要大量资金投入而影响开发动力外,技术上也有无法克服的瓶颈。目前最快的网络从发送到接收数据也存在短暂的滞后或延迟。对于虚拟现实等新技术则会影响教师在课堂教学中的效果。

伴随着5G时代的到来,增强现实和虚拟现实技术的发展将会迎来新契机,除了能够连接更多设备外,网络的显著增速将大大缩短下载延迟时间,扩大课堂中混合现实内容和视频的容量。

5G的延迟预计将减少到10毫秒以下,而人眨眼大约需300毫秒。如此低的滞后时间将极大地改善AR / VR用户体验,使其成为教师更有用的课堂工具。

3、AI助力教育教学更加精准有效,提供更加客观的管理决策和评价

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人工智能与5G相辅相成,AI技术让5G网络更智能,而AI能力发展和演进,也需5G泛在互联。在大数据、云计算等技术支持下的人工智能,可以对每一个学生建立一张基于数据的学生画像,围绕着画像来给学生提供教学、辅导、评价等多方面的服务,把整个智慧化的教育纳入到学生整个学习全过程当中,让教师的教和学生的学更加精准到位、有的放矢。

同时,还能使学校各方面的管理工作更加智能,具备科学性分析。大到校园的房产、能耗,小到一本图书、每一笔消费都可以进行精细的管理。图书馆可以分析图书馆里面哪些数字资源大家最喜欢看的,今后可以指导我们下一年度图书的采购计划。

4.万物互联使教育教学更加智能高效,推动学校精细化运营管理

5G商用最直接的效果就是可以实现万物互联。物联网应用程序可以帮助教师改变在课堂中的角色,减轻课堂管理负担,从而能更专注于学生。比如当学生走入课堂就会自动登录,上课时注意力不集中信号会分散,根据学生笔记的实时分析向老师实时反馈学生仍存在问题的地方。

基于5G+教育的应用,未来将会出现更多让人惊叹的地方。5G作为下一代主流移动通讯,伴随着5G商用步伐的逐步拓展开来,其将贯穿到整个智慧校园包括数据感知、网络传输、实时性应用、课堂虚拟现实、校园管理等诸多方面,将为智慧校园建设工作带来强大的支撑,并成为整个智慧校园建设的发动引擎。

关于未来教育、未来学校,如果你还想要了解更多的信息,不妨参加7月在北京举行的“第二届未来学校整体建设峰会”,这场会议将从未来学校顶层设计、未来学校学习空间、未来学校课程样态、未来学校学习关系四个维度,分析如何重新定义学校边界。