5G時代教師培訓(xùn)的變革

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摘要：隨著移動通信技術(shù)的不斷迅猛發(fā)展，信息技術(shù)與教育的融合也愈發(fā)深入。在“互聯(lián)網(wǎng)＋”教育的大背景下，5g時代的到來將促使教育領(lǐng)域發(fā)生新一輪變革。據(jù)此，結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)的主要特點，初步探討了5G時代教師培訓(xùn)的變革。

關(guān)鍵詞：5G時代；教師培訓(xùn)；專家教學(xué)；互聯(lián)網(wǎng)

15G時代教師培訓(xùn)發(fā)展機(jī)遇

1．15G開啟互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新篇章

2019年6月6日，我國工信部向四大運營企業(yè)發(fā)放5G商用拍照，預(yù)示著我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應(yīng)用將進(jìn)一步加速。2019年中國互聯(lián)網(wǎng)大會的《中國“智能＋”社會發(fā)展指數(shù)報告2019》指出，目前，我國“智能＋”社會發(fā)展水平還處于初級階段，數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化仍在快速發(fā)展，智能化初步應(yīng)用，未來，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化長期并存。5G通訊技術(shù)具有低延時性、高可靠性、高帶寬、大連接等特性，它將給社會生活帶來巨大變革，正如華為提出的基于5G技術(shù)構(gòu)建“萬物互聯(lián)的智能世界”暢想所言，5G通訊技術(shù)將實現(xiàn)工業(yè)、醫(yī)療、交通、教育等領(lǐng)域融合，形成萬物感知、萬物互聯(lián)和萬物智能的未來。

1．25G時代教師培訓(xùn)新機(jī)遇

5G通信技術(shù)將給教育領(lǐng)域帶來深刻變革，5G技術(shù)的普及和發(fā)展能夠促進(jìn)智慧教育、智能遠(yuǎn)程教育的應(yīng)用發(fā)展，將對教師培訓(xùn)產(chǎn)生重要影響。中國移動通訊發(fā)表的《5G＋智慧教育白皮書》分析認(rèn)為5G標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展成熟要1－2年，5G教育網(wǎng)絡(luò)成熟需要3－5年，而達(dá)到5G支持的教育模式變革則需5年以上。教師培訓(xùn)是教師繼續(xù)教育獲取新知識、提升行業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)的重要途徑，通過線上線下融合，實現(xiàn)跨時間、地域資源共享，促進(jìn)教育資源均衡發(fā)展。5G時代，教師培訓(xùn)在授課方式、互動教學(xué)、協(xié)作學(xué)習(xí)等方面都會產(chǎn)生巨大影響。例如，5G通信技術(shù)的低延時性將極大程度上消解網(wǎng)絡(luò)平臺信息傳輸?shù)难舆t效應(yīng)，實現(xiàn)真實情境再現(xiàn)，為情景化學(xué)習(xí)等遠(yuǎn)程參與式學(xué)習(xí)提供更有力支持。

25G網(wǎng)絡(luò)的主要特征

5G是第五代移動通信技術(shù)的簡稱，是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)。5G的性能目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、節(jié)省能源、降低成本、提高系統(tǒng)容量和大規(guī)模設(shè)備連接。

2．1高數(shù)據(jù)速率

早在2013年5月，韓國三星電子有限公司宣布，已成功開發(fā)第5代移動通信（5G）的核心技術(shù)，該技術(shù)可在28GHz超高頻段以每秒1Gbps以上的速度傳送數(shù)據(jù)。相比之下，第四代通訊技術(shù)服務(wù)的傳輸速率僅為75Mbps。2018年2月，華為在MWC2018大展上了首款3GPP標(biāo)準(zhǔn)5G商用芯片巴龍5G01和5G商用終端，支持全球Sub6GHz（低頻）、mmWave（高頻）等主流5G頻段，理論上可實現(xiàn)最高2．3Gbps的數(shù)據(jù)下載速率。

2．2低延遲

5G通信技術(shù)是當(dāng)前領(lǐng)先而可靠的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其空中接口時延水平在1ms左右，能夠滿足自動駕駛，遠(yuǎn)程醫(yī)療等實時應(yīng)用。2019年1月，我國一名外科醫(yī)生在福建省，利用5G網(wǎng)絡(luò)操控約48公里以外的機(jī)械臂開展手術(shù)，成功切除了一只實驗動物的肝臟，實現(xiàn)全球首例遠(yuǎn)程外科手術(shù)，手術(shù)中，視頻成像、手術(shù)操作實施等幾乎同步實時完成，延時只有0．1秒。基于5G網(wǎng)絡(luò)低延遲特點，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程教育人機(jī)協(xié)同、智能操控等做到精確同步。

2．3廣覆蓋

5G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)超大網(wǎng)絡(luò)容量，提供千億設(shè)備的連接能力，滿足物聯(lián)網(wǎng)通信，實現(xiàn)萬物感知、萬物互聯(lián)和萬物智能。未來5G將通過超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)高數(shù)據(jù)流量，超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功率和頻譜效率高，擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，擴(kuò)展了系統(tǒng)容量，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)在不同接入技術(shù)和各覆蓋層次間的靈活性。未來的無線網(wǎng)絡(luò)將部署超過現(xiàn)有站點10倍以上的各種無線節(jié)點，在宏站覆蓋區(qū)內(nèi)，站點間距離將保持10m以內(nèi)，并且支持在每1km2范圍內(nèi)為25000個用戶提供服務(wù)。5G通訊技術(shù)的廣覆蓋特點將有效推動智慧城市、智能家居、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智慧教室等領(lǐng)域的建設(shè)和發(fā)展。

35G對教師培訓(xùn)的變革

2018年4月教育部印發(fā)的《教育信息化2．0行動計劃》指出，要加強(qiáng)教師信息素養(yǎng)，引導(dǎo)教師主動適應(yīng)信息化、人工智能等新技術(shù)變革，啟動“人工智能＋教師隊伍建設(shè)行動”。2018年9月《教育部關(guān)于實施卓越教師培養(yǎng)計劃2．0的意見》中指出，要推動人工智能、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境等新技術(shù)與教師教育課程全方位融合，充分利用虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實和混合現(xiàn)實等，建設(shè)開發(fā)一批交互性、情境化的教師教育課程資源。在此背景下，信息技術(shù)與教師培訓(xùn)深度融合勢在必行。教師培訓(xùn)的基本要素包括培訓(xùn)相關(guān)主體、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)資源，其中培訓(xùn)相關(guān)主體主要為培訓(xùn)管理者、授課專家和參訓(xùn)者。從培訓(xùn)相關(guān)主體的視角出發(fā)，5G對教師培訓(xùn)的變革主要分為內(nèi)外兩個部分，外部的變革主要為學(xué)習(xí)環(huán)境的日益豐富和學(xué)習(xí)資源的更加多元，內(nèi)部的變革主要為培訓(xùn)管理者培訓(xùn)理念和培訓(xùn)管理方式的轉(zhuǎn)變，授課專家教學(xué)理念、教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變以及參訓(xùn)者學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。內(nèi)外的不斷變革促使著教師培訓(xùn)向信息化、情境化、個性化方向不斷推進(jìn)。

3．1教師培訓(xùn)外部的變革

（1）學(xué)習(xí)環(huán)境日益豐富化。5G信息技術(shù)為當(dāng)前教師培訓(xùn)開展過程中遇到的諸多問題提供有力的技術(shù)保障，有效打破當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)壁壘，解決相關(guān)網(wǎng)絡(luò)性能問題，滿足VR、AR、遠(yuǎn)程直播等教學(xué)環(huán)境對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，實現(xiàn)高分辨率、多設(shè)備連接，實現(xiàn)情景同步再現(xiàn)、互動實時，達(dá)到虛擬和現(xiàn)實的有效結(jié)合，推動遠(yuǎn)程直播互動課堂、虛擬現(xiàn)實教學(xué)、觸覺互聯(lián)網(wǎng)等教學(xué)發(fā)展，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)一個更為自主、體驗、合作與交流的貼近真實、多感官參與的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)習(xí)者得到卓越的學(xué)習(xí)體驗。當(dāng)前環(huán)境下，知識付費行業(yè)內(nèi)的直播，往往是通過音視頻錄播結(jié)合及時性的互動答疑來完成，在5G時代，高數(shù)據(jù)傳輸和低延時等特點將為用戶帶來更為流暢的體驗，遠(yuǎn)程培訓(xùn)跟面對面學(xué)習(xí)交流信息傳輸速度幾乎一致，借助物聯(lián)網(wǎng)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)師生實時有效互動，隨時答疑，獲得和真實面對面教學(xué)一樣的學(xué)習(xí)體驗，有效的突破了時間和地域的限制，極大降低了學(xué)習(xí)成本，這在以往的互聯(lián)網(wǎng)時代是不可想象的?；?G網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合VR／AR／XR技術(shù)，將創(chuàng)造以往教學(xué)中難以實現(xiàn)的高成本場景教育培訓(xùn)，例如物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的實驗操作教學(xué)場景，以及相關(guān)實踐類技能類培訓(xùn)的模擬演練。實現(xiàn)觸覺互聯(lián)網(wǎng)，即通過通信技術(shù)遠(yuǎn)程控制實際或者虛擬的目標(biāo)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程技能交流，這將會創(chuàng)新教師教育培訓(xùn)中，例如美術(shù)、音樂等學(xué)科技能培訓(xùn)，為學(xué)習(xí)者帶來全新的沉浸式、感觸式學(xué)習(xí)體驗。（2）學(xué)習(xí)資源更加多元化。學(xué)習(xí)資源是教師培訓(xùn)中不可或缺的要素之一，它在訓(xùn)前、訓(xùn)中、訓(xùn)后三個階段都為教師培訓(xùn)的開展和延伸提供有力的支撐。當(dāng)下，無論是面對面的線下交流，還是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)交流，都是基于視覺、聽覺等感官通道，通過語言、文字、表情、手勢、圖片和視頻等信息呈現(xiàn)方式實現(xiàn)信息的獲取、傳輸和交換的。隨著5G時代的到來，5G＋AI＋VR／AR技術(shù)深度融合應(yīng)用，將使得學(xué)習(xí)資源不再僅僅是停留在文本、圖片、音視頻中的單一知識，學(xué)習(xí)資源更多時候?qū)⑹且环N將知識蘊含在不同情境下的沉浸式學(xué)習(xí)體驗，更加生動而富有趣味，讓參訓(xùn)者身臨其境，充分調(diào)動參訓(xùn)者的視覺、聽覺、觸覺等多種感官，實現(xiàn)多模態(tài)學(xué)習(xí)與互動，充分發(fā)揮參訓(xùn)者的主體性，實現(xiàn)“做中學(xué)”。

3．2教師培訓(xùn)內(nèi)部環(huán)境的變革

（1）專家教學(xué)趨向智能化。5G帶來的網(wǎng)絡(luò)可以稱之為“超級高速公路”，信息更新、傳輸速度達(dá)到空前，信息呈現(xiàn)方式多樣化，伴隨著智能技術(shù)的滲透，將為教師培訓(xùn)帶來諸多便利。同時，信息技術(shù)的高速發(fā)展，將會對教師原有知識和技能帶來挑戰(zhàn)。在5G時代，教師培訓(xùn)課堂不僅僅是單一的教師講授，培訓(xùn)者還能夠協(xié)同智能機(jī)器人等高科技成果，綜合運用多元的學(xué)習(xí)環(huán)境實現(xiàn)情境教學(xué)，精準(zhǔn)捕捉和分析參訓(xùn)者學(xué)習(xí)狀態(tài)，實時優(yōu)化教學(xué)過程，實現(xiàn)從一般教師向超級教師轉(zhuǎn)變。（2）教師學(xué)習(xí)更加自主化。5G時代，學(xué)習(xí)將變得無處不在。依靠5G網(wǎng)絡(luò)，我們可以不受電腦、流量的限制，隨時隨地學(xué)習(xí)各種培訓(xùn)課程，優(yōu)秀的教育資源可以通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)跨地域分享，無論是身處繁華的大城市還是偏僻的鄉(xiāng)村，都能夠通過5G網(wǎng)絡(luò)享受頂級教育專家的教學(xué)指導(dǎo)，學(xué)習(xí)將變得更加自由。5G將使教師自我提升的外部環(huán)境阻礙將變得越來越小，教師參與培訓(xùn)的內(nèi)驅(qū)力將更多來自于自身的需求，豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境和多元的教學(xué)資源將不斷激發(fā)教師自主學(xué)習(xí)的興趣和積極性，先進(jìn)的信息技術(shù)結(jié)合大數(shù)據(jù)將為每位教師制定個性化培訓(xùn)方案，教師學(xué)習(xí)將變得更加自主和個性。（3）培訓(xùn)管理走向信息化。5G信息技術(shù)將有效解決當(dāng)前培訓(xùn)管理者在教師培訓(xùn)訓(xùn)前、訓(xùn)中、訓(xùn)后各項工作中遇到的若干問題。訓(xùn)前階段，傳統(tǒng)培訓(xùn)方案制定多是采用走訪調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)問卷等方式獲取教師培訓(xùn)需求，結(jié)合實際制定培訓(xùn)方案，傳統(tǒng)方式費時費力，且獲取的信息不一定準(zhǔn)確。5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)能夠為培訓(xùn)管理者獲取參訓(xùn)教師培訓(xùn)需求提供便利，分析和精準(zhǔn)掌握每一位教師的培訓(xùn)需求，為制定科學(xué)合理的培訓(xùn)方案做支撐。訓(xùn)中階段，培訓(xùn)管理者能夠利用5G＋AI＋大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)實時跟蹤掌握參訓(xùn)教師學(xué)習(xí)狀態(tài)，及時反饋和優(yōu)化培訓(xùn)方案，做好培訓(xùn)服務(wù)工作。訓(xùn)后階段，通過對前期培訓(xùn)數(shù)據(jù)的綜合分析可以了解每一個參訓(xùn)教師培訓(xùn)目標(biāo)的完成情況，做到科學(xué)總結(jié)反思，為做好后續(xù)服務(wù)提供有力支持。

4結(jié)語

教育信息化能夠突破時間和地域的限制，推進(jìn)教育多樣化，能夠有效促進(jìn)教育公平，提高教育質(zhì)量。伴隨著5G網(wǎng)絡(luò)的普及和發(fā)展，如何引入和融合相關(guān)信息技術(shù)到教師培訓(xùn)中，是新時代教師培訓(xùn)的發(fā)展方向。面對豐富多樣的新技術(shù)，誰來用，用哪些，怎么用這三個問題將是未來教師培訓(xùn)相關(guān)主體考慮的核心問題。教師培訓(xùn)的相關(guān)主體要努力提高自己的信息技術(shù)素養(yǎng)，緊跟時代的發(fā)展變化；以培訓(xùn)的實際需求來確定最需要哪些方面的技術(shù)支持，并圍繞著培訓(xùn)目標(biāo)來學(xué)習(xí)和運用技術(shù)；培訓(xùn)過程中要始終把“人”放在第一位，技術(shù)本質(zhì)上只是一種“工具”，“人”才是培訓(xùn)的核心。

作者：王直軍 單位：福建教育學(xué)院