庄荣霞：5G技术打造全新教育生态系统，同时也带来全新挑战——庄荣霞

本文来自“过滤如有任何侵权或其他问题，请联系我们删除。支持知识产权保护，转载请注明原出处及作者。近日，北京师范大学教育系副教授、智慧学习研究院开放教育资源实验室联合主任庄荣霞副教授在“两会教育谈”专栏专访中，就“现代信息技术促进教育高质量均衡发展”这一主题分享和交流了看法。

《2021年政府工作报告》提到，2021年要发展更公平、更高质量的教育；要促进义务教育的高质量、均衡发展。您认为教育信息化在提高教育质量和实现教育公平方面发挥着怎样的作用？

庄荣霞副教授：《中国教育现代化2035》提出“加快信息时代教育改革，运用现代技术加快人才培养模式改革，实现规模化教育与个性化培养有机结合”。规模化教育和个性化培养体现了“教育公平”和“教育质量”这两个关键词。

随着5G、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术的发展，我们必须将这些信息技术，特别是智能技术，与教育教学深度融合。这种融合有助于缩小我国部分地区、城乡之间以及学校之间的差距，缓解教育领域的数字鸿沟和优质教育资源、优质师资资源在不同地区分布不均的问题。同时，它还能为学生群体提供个性化、精准、高质量的学习指导，在保障教育公平的基础上，确保教育质量。

今年的政府工作报告提出“加大5G网络和千兆光网络建设力度，丰富应用场景”。近两年来，我国5G发展迅速。5G具有超高数据速率、大规模连接、低延迟、高可靠性等特点，这些特点在教育领域有着丰富的应用前景。接下来，我们就以5G为切入点，看看5G能否帮助我们解决教育公平和质量问题。

从公平的角度来看，5G 和其他技术可以用来促进教育平衡，解决教育中的数字鸿沟问题。去年抗击新冠肺炎疫情期间，我国启动了大规模在线教育教学。依托5G网络，在5G在线课堂、5G远程教学科研、5G+4K视频传输等多个领域进行了尝试。5G网络能够保障教育资源平台的稳定运行。5G与全息技术、AR/VR技术等的结合，使一些知名教师的课程和数字资源更加生动逼真，有助于促进优质教育资源的共享，服务于教育信息化发展，服务于教育公平性和质量提升。

此外，就5G在教育领域的具体应用而言，5G高带宽、低延迟、高可靠性以及支持海量连接等。5G 的基本功能已被许多学校和企业用于探索教育领域的一些应用场景，例如 5G+智慧校园、5G+智慧教室、5G+直播教学、5G+VR教学等。

在研究初期，我们的团队尝试将以往的研究成果与新的视角相结合，以描述5G在教育领域的应用场景。5G在教育领域的应用场景主要体现在以学校为中心的五大核心领域（学校、家庭、社区、公共场所和工作场所）以及四个扩展领域（教室、学区、活动场地和农村地区）。这九大领域涵盖了5G的各种应用场景，而5G在这些领域中也存在一些独特的应用场景。

1. 学校操场

学校是最重要的领域。在学校领域，5G智慧校园、5G增强型互动教室、超高清互动教学、远程虚拟仿真实验等都是相对独特的应用场景。当5G与其他智能技术结合使用时，情况也是如此。下面简要介绍这四种应用场景。

第一个是5G智慧校园。一方面，5G智慧校园综合运用5G技术、大数据、人工智能、物联网等技术。从环境角度来看，我们着重利用5G等技术全面感知校园物理环境，帮助学生识别学习情境；在校内，我们必须运用多种技术和数据支持教学、科研，并基于情境识别进行各种智能决策。另一方面，学校之间以及学校与企业之间可以进行资源共享，为学生提供开放的线上线下融合学习环境。

第二点是5G增强型互动教室。在这个教室里，全息投影、AR/VR/MR/XR等多种演示技术与5G网络相结合，打破了传统教室的壁垒，融合了线上线下、现实与虚拟，为学生带来强烈的沉浸感，并促进了师生互动。在此过程中，学生之间的协作知识建构也更加多元化。从教师的角度来看，各种传感设备可以收集教学过程中师生的学习数据，教师可以根据这些数据进行精准教学，使学生的课堂学习更加智能化。

第三种是超高清互动教学。5G技术用于开展超高清互动教学，包括互动直播教学、混合同步教学等多种形式。这种互动教学方式也能满足音乐、舞蹈等对时间要求非常严格的学科的需求。借助5G技术，可以实现双教师教学，从而获得良好的教学体验并共享优质资源。

第四部分是远程和虚拟仿真实验。5G可以与扩展现实和其他智能技术相结合，为学生提供高度模拟和可视化的教学内容，并创造具有临场感、沉浸感和互动性的实验性和实践性教学情境。尤其是在这种实验情境下，结合物联网技术，可以通过互联网远程控制部分设施和设备，实现一些远程模拟实验。

2. 家庭领域

在家庭领域，虽然目前WiFi应用最为广泛，但随着5G技术的发展，未来某一天，5G或许也会主导家庭网络。届时，5G技术与人工智能技术的结合，可能会催生出许多类型的机器学习伴侣，例如各种小型机器人等等。这些都是有可能实现的。

3. 公共区域

在公交车站、书店、咖啡馆等公共场所，人们有时会浏览一些学习资料，因此这些地方也成为了学习场所。在这些公共场所，5G 可以帮助人们构建无缝的学习环境。只要人们拥有便捷的 5G 设备，就可以随时随地学习，无论是学习学校课程还是其他感兴趣的内容。

4. 场地和场所

在场馆领域，我们经常听到“智慧场馆”和“智慧博物馆”之类的术语。例如，科技博物馆正在转型为智慧场馆，5G技术可以支持学生的沉浸式体验，促进他们在场馆内的学习。场馆本身也是一个非常重要的学习场所。

5. 社区或农村田地

在社区或农村地区，尤其是在一些偏远农村地区，我们需要将5G技术推广到那里。这不仅是一项技术，更重要的是一种学习方式。因此，我们构想了“5G移动智慧教室”的场景。“5G移动智慧教室”就像一辆移动汽车，它不仅提供5G网络，还提供合作学习、探究式学习和体验式学习等多种学习方法，让学生获得丰富的体验，从而弥合教学方法上的数字鸿沟。

6. 工作场所

工作场所是进行大量培训的重要场所，也是一个非常重要的学习环境。借助5G等技术，以及触觉互联网或技能互联网研究的发展，学习钢琴等触觉相关运动技能将变得非常丰富生动。学生还可以利用触觉互联网提供的增强型触觉互动体验，学习远程维护和工业培训等技能。

在学校、家庭、公共场所、活动场地、社区、农村地区或工作场所，5G都有一些特殊的应用场景。总的来说，5G技术并非孤立发展，它将支持人工智能、大数据、云计算、边缘计算等技术的发展，使这些技术更加智能化。利用智能技术解决当前教育教学问题已逐渐成为共识。

如今，5G和人工智能等技术正逐步应用于教育教学场景。我想请您谈谈在这些教育场景应用中，师生互动将面临哪些挑战？

庄荣霞副教授：如今的教学更加注重学生的视角，强调学生的学习体验，教学应以学生为中心。5G、人工智能等智能技术的应用，为学生创造了一种不同于以往以师生互动为主要教学内容的课堂学习环境。

在新环境下，除了教师和学生之外，还有一些技术支持。在这种情况下，师生互动面临着巨大的挑战。我们经常听到一个词，叫做……“三维空间”例如，我们面对面交流的方式是社交空间，我们在线沟通的方式是信息空间，而我们现在面试所在的房间则是物理空间。在师生互动过程中，他们需要理解物理空间、信息空间和面对面社交空间这三个三维空间中的互动问题。

这些技术的应用赋予了许多教学模式一个共同的特征：“线上线下融合”（OMO）。这使得我们所处的空间更加复杂。然而，无论空间如何变化，最重要的始终是互动。我们高度重视学生的学习体验和互动。互动一方面包含语言表达，即行为互动；另一方面，在交流中感受到愉悦，即情感互动。尽管教学模式多种多样，但行为互动和情感互动始终不可或缺。

首先，互动关系发生了变化。最初师生间的面对面互动已经扩展到学生之间、师生之间、学生与其他在线用户之间以及教师与其他在线教学同事之间的互动，演变为多方互动。这就是技术带来的关系挑战。人际关系不再是单一的，而是变得更加全面和复杂。

其次，互动形式发生了变化。过去，人们能够看到面对面的互动。去年抗击疫情期间，教师面临的最大挑战是开展直播课程。教师只能看到屏幕，看不到远处的学生，因此无法了解授课效果如何。这给教师的互动带来了挑战。为此，教师可以通过允许学生在线发送消息和点赞来弥补互动不足。这是一种互动方式的补偿。这种补偿方式可以促进师生之间的行为互动，更重要的是，可以促进师生之间的情感互动。

上述关系挑战和形式挑战是教师面临的更大问题。

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