淺談5G技術(shù)對(duì)中小學(xué)教學(xué)的影響 論文

談5G技術(shù)對(duì)中小學(xué)教學(xué)的影響【摘要】：隨著5G時(shí)代的到來，給中小學(xué)教育帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。教育方式逐漸打破了時(shí)空的限制，教學(xué)方式呈現(xiàn)多元化的發(fā)展。本文主要闡述5G技術(shù)特點(diǎn)和我國(guó)5G發(fā)展現(xiàn)狀，現(xiàn)階段各中小學(xué)存在的問題以及應(yīng)對(duì)措施，最后對(duì)中小學(xué)未來教學(xué)發(fā)展進(jìn)行了展望?！娟P(guān)鍵詞】：5G；新技術(shù)；中小學(xué)教學(xué)隨著5G時(shí)代的到來，使這個(gè)世界真正成為一個(gè)“地球村”，它使人與人之間的“距離”更進(jìn)一步縮短，人與人變得密不可分。而與人類有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域也因此發(fā)生巨大的變化。對(duì)于教育領(lǐng)域來說，教師與學(xué)生將不在受限于物理空間，可以跨越時(shí)間與空間的限制，穿越于古今中外，“天馬行空”式遨游于知識(shí)的海洋，讓學(xué)習(xí)變得更加的自由靈活，學(xué)生游歷其中，真正體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣。一、5G特點(diǎn)與我國(guó)5G技術(shù)的發(fā)展。5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是4G系統(tǒng)后的延伸和突破。具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、超低通信延時(shí)、高密度連接、高覆蓋率、超長(zhǎng)傳輸距離、低耗能、低成本、可靠性高等諸多特點(diǎn)。它對(duì)全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)產(chǎn)生較深遠(yuǎn)和持續(xù)影響。比如智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛等。除此之外，5G網(wǎng)絡(luò)還具有高隱私安全性、高可靠性和高使用壽命等。在2015年，我國(guó)明確提出了未來5G發(fā)展目標(biāo)和方向?！吨袊?guó)制造2025》提出全面突破5G技術(shù)，突破“未來網(wǎng)絡(luò)”核心技術(shù)和體系架構(gòu)。2019年6月6日，中國(guó)工業(yè)和信息化部向4家中國(guó)運(yùn)營(yíng)商企業(yè)頒發(fā)了5G牌照，由此拉開了中國(guó)新一代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的序幕。華為、三星等眾多手機(jī)生產(chǎn)商紛紛推出5G智能手機(jī)設(shè)備，5G基站也逐步在上海、北京等一線城市建成，至2020年年底，我國(guó)5G基站數(shù)達(dá)到65萬個(gè)，5G套餐用戶達(dá)到2個(gè)億，實(shí)現(xiàn)全國(guó)所有地級(jí)市室外的5G連續(xù)覆蓋、縣城及鄉(xiāng)鎮(zhèn)重點(diǎn)覆蓋、重點(diǎn)場(chǎng)景室內(nèi)覆蓋。在即將出臺(tái)的《“十四五”國(guó)家信息化規(guī)劃》中，計(jì)劃從九個(gè)方面推動(dòng)落實(shí)，包括加快信息基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化升級(jí)，加快5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模化部署，前瞻性的布局6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)儲(chǔ)備，全面推動(dòng)IPv6應(yīng)用的規(guī)模部署；加快建設(shè)數(shù)據(jù)資源的流通、數(shù)據(jù)跨境傳輸和安全保護(hù)等基礎(chǔ)性制度和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。隨著我國(guó)5G技術(shù)的普及，它必將帶來翻天覆地的變化，影響著我們生活的方方面面，對(duì)教育領(lǐng)域來說也產(chǎn)生不小的沖擊。在《2019年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》中強(qiáng)調(diào)，要“加快推動(dòng)教育信息化轉(zhuǎn)段升級(jí)，積極推進(jìn)‘互聯(lián)網(wǎng)+教育’，堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展，以教育信息化支撐和引領(lǐng)教育現(xiàn)代化”。日前，由江西聯(lián)通規(guī)劃建設(shè)的“江西師范大學(xué)附屬中學(xué)5G智慧校園”項(xiàng)目入選教育部2020年度教育信息化教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐共同體項(xiàng)目?；谛乱淮鷮拵o線移動(dòng)通信網(wǎng)的智慧校園建設(shè)，通過5G+物聯(lián)網(wǎng)、AI人臉識(shí)別、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)校中“人、物”的全方位感知與管理，提高了師生教育和教學(xué)效率，便捷了師生的生活。二、目前中小學(xué)在5G建設(shè)中存在的問題。當(dāng)前，各中小學(xué)在軟硬件設(shè)備的建設(shè)上雖然有了一定的基礎(chǔ)，但隨著5G的到來，各軟硬件已不適應(yīng)未來發(fā)展，特別是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已經(jīng)大大的限制網(wǎng)速，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等教育教學(xué)環(huán)境的建設(shè)，互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等多網(wǎng)融合，都還處在起步階段。同時(shí)各中小學(xué)還缺乏相關(guān)的技術(shù)人才，無法及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與升級(jí)。三、中小學(xué)應(yīng)對(duì)的措施。1、加快校園軟硬件建設(shè)。作為學(xué)校，在現(xiàn)有教育設(shè)施基礎(chǔ)上，要緊跟時(shí)代的發(fā)展步伐，加大5G等智能教育設(shè)備的投入力度，整合在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、在線教學(xué)資源等優(yōu)質(zhì)資源，同時(shí)推動(dòng)人工智能技術(shù)在教育中的應(yīng)用，將校園的互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等多網(wǎng)融合，教學(xué)、科研、管理和校園生活充分融合，實(shí)現(xiàn)成為學(xué)校教管一體的信息化教育體系。2、加強(qiáng)專業(yè)人員的培養(yǎng)。為迎接5G的到來，中小學(xué)應(yīng)提前加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)，學(xué)習(xí)正確使用與5G相關(guān)的技術(shù)設(shè)備，并能夠及時(shí)維護(hù)和升級(jí)。同時(shí)對(duì)每位教師師進(jìn)行必要的技術(shù)培養(yǎng)，讓教師通過5G等技術(shù)向?qū)W生展示一個(gè)豐富多彩的知識(shí)世界。比如教師借助5G下的VR、全息投影等新技術(shù)為學(xué)生提供豐富的感性材料，將抽象的概念具體化，讓學(xué)生更容易理解和掌握，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣；通過大數(shù)據(jù)分析，能實(shí)時(shí)了解學(xué)生的知識(shí)掌握程度，及時(shí)調(diào)整授課的速度、方向；利用云平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)資源的整合，創(chuàng)造性的使用多媒體教學(xué)，提高教學(xué)的效率和質(zhì)量等。四、5G背景下未來中小學(xué)教學(xué)發(fā)展展望。1、在5G技術(shù)下利用VR、全息投影等技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)所需的虛擬場(chǎng)景。在5G新技術(shù)下，利用VR、全息投影等技術(shù)創(chuàng)造出一些現(xiàn)實(shí)無法實(shí)現(xiàn)的虛擬教學(xué)場(chǎng)景。比如學(xué)校對(duì)學(xué)生定期進(jìn)行的地震、火災(zāi)消防安全教育，可以借助VR技術(shù)模擬地震和火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，給學(xué)生以直觀的沖擊，在學(xué)生心里產(chǎn)生強(qiáng)烈的震撼，身臨其境的感覺讓學(xué)生從內(nèi)心深處感受到安全的重要性，避免了學(xué)校在對(duì)學(xué)生的教育上留于形式。在對(duì)每門學(xué)科的教學(xué)中，結(jié)合各自學(xué)科的特點(diǎn)，通過VR或全息技術(shù)來展現(xiàn)出教學(xué)中所需要場(chǎng)景。如物理學(xué)科在探究微觀粒子時(shí)，可以通過全息投影向?qū)W生展示原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及電子如何圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的，在對(duì)宇宙的探索中向?qū)W生展示各種星系，并可以通過動(dòng)畫的形式向?qū)W生講述宇宙的發(fā)展；在數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)中，可以通過全息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的空間的想象能力；在歷史學(xué)科的教學(xué)中，可以通過VR等技術(shù)向?qū)W生展示某段歷史事件，并借助人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)學(xué)生與古人跨時(shí)空的交流，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感；在語文學(xué)科教學(xué)中，利用VR等技術(shù)展現(xiàn)所需要的環(huán)境場(chǎng)景、如朱自清的《荷塘月色》，把文字轉(zhuǎn)化為可觀的場(chǎng)景，同時(shí)利用人工智能讓學(xué)生與朱自清進(jìn)行面對(duì)面的交流，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，提高了學(xué)生的審美意識(shí)，加深了學(xué)生對(duì)文章的理解。把知識(shí)形象化，讓學(xué)生直觀的感受到知識(shí)的豐富多彩，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。未來的教育，學(xué)生能夠參于到教師的實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)中、身臨其境地進(jìn)入到世界的任何地方。并且能與虛擬場(chǎng)景中的人物進(jìn)行互動(dòng)交流，有效的提高教育教學(xué)水平。2、利用5G技術(shù)解決教育資源不平衡問題，實(shí)現(xiàn)教育資源共享。目前，我國(guó)基礎(chǔ)教育還存在著教育資源配置失衡、城鄉(xiāng)和區(qū)域之間教育差距大等問題，即使在同一地區(qū)或同一學(xué)校，學(xué)生獲得的學(xué)習(xí)資源也存在差異，因而，促進(jìn)城鄉(xiāng)教育均衡發(fā)展是現(xiàn)階段我國(guó)教育改革與發(fā)展的重要任務(wù)。在5G技術(shù)支持下的在線教育有效地解決教育不公平現(xiàn)象，打破教育資源分配的地域限制。由于5G技術(shù)具有更高的速率和更低的延時(shí)性，帶來了超高清的視覺效果，利用VR以及全息投影技術(shù)進(jìn)行跨區(qū)域跨學(xué)校間的教學(xué)，實(shí)現(xiàn)校與校間的“名師共享”，處在不同地區(qū)的學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)，與名師進(jìn)行“面對(duì)面”的互動(dòng)交流，學(xué)生可以通過5G網(wǎng)絡(luò)獲取超出課堂物理范圍的更多高質(zhì)量的學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)資源的共享，從而大大的減少了城鄉(xiāng)間的教育差距，更一步的促進(jìn)了城鄉(xiāng)間教育教學(xué)的均衡發(fā)展。3、借助5G技術(shù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化的學(xué)習(xí)。每位學(xué)生都是獨(dú)立的個(gè)體，學(xué)校的傳統(tǒng)教學(xué)模式并不適合每一名學(xué)生，在5G技術(shù)背景下，借助于教學(xué)平臺(tái)以及大數(shù)據(jù)的有力支撐，構(gòu)建起有別于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，探索出適合于每個(gè)學(xué)生個(gè)性發(fā)展的學(xué)習(xí)模式。教師在教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生知識(shí)水平和學(xué)習(xí)風(fēng)格，借助人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)分析，可以為每一名學(xué)生量身定制課程和學(xué)習(xí)計(jì)劃，挖掘和培養(yǎng)學(xué)生的天賦和特長(zhǎng)，提高學(xué)生的各方面能力。同時(shí)教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整學(xué)生的