5G時代教師培訓的變革

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摘要：隨著移動通信技術的不斷迅猛發(fā)展，信息技術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域發(fā)生新一輪變革。據(jù)此，結合5G網(wǎng)絡的主要特點，初步探討了5G時代教師培訓的變革。

關鍵詞：5G時代；教師培訓；專家教學；互聯(lián)網(wǎng)

15G時代教師培訓發(fā)展機遇

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，預示著我國5G網(wǎng)絡建設和應用將進一步加速。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)絡化仍在快速發(fā)展，智能化初步應用，未來，數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化長期并存。5G通訊技術具有低延時性、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技術構建“萬物互聯(lián)的智能世界”暢想所言，5G通訊技術將實現(xiàn)工業(yè)、醫(yī)療、交通、教育等領域融合，形成萬物感知、萬物互聯(lián)和萬物智能的未來。

1．25G時代教師培訓新機遇

5G通信技術將給教育領域帶來深刻變革，5G技術的普及和發(fā)展能夠促進智慧教育、智能遠程教育的應用發(fā)展，將對教師培訓產(chǎn)生重要影響。中國移動通訊發(fā)表的《5G＋智慧教育白皮書》分析認為5G標準發(fā)展成熟要1－2年，5G教育網(wǎng)絡成熟需要3－5年，而達到5G支持的教育模式變革則需5年以上。教師培訓是教師繼續(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，促進教育資源均衡發(fā)展。5G時代，教師培訓在授課方式、互動教學、協(xié)作學習等方面都會產(chǎn)生巨大影響。例如，5G通信技術的低延時性將極大程度上消解網(wǎng)絡平臺信息傳輸?shù)难舆t效應，實現(xiàn)真實情境再現(xiàn)，為情景化學習等遠程參與式學習提供更有力支持。

25G網(wǎng)絡的主要特征

5G是第五代移動通信技術的簡稱，是最新一代蜂窩移動通信技術。5G的性能目標是高數(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，該技術可在28GHz超高頻段以每秒1Gbps以上的速度傳送數(shù)據(jù)。相比之下，第四代通訊技術服務的傳輸速率僅為75Mbps。2018年2月，華為在MWC2018大展上了首款3GPP標準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通信技術是當前領先而可靠的網(wǎng)絡技術，其空中接口時延水平在1ms左右，能夠滿足自動駕駛，遠程醫(yī)療等實時應用。2019年1月，我國一名外科醫(yī)生在福建省，利用5G網(wǎng)絡操控約48公里以外的機械臂開展手術，成功切除了一只實驗動物的肝臟，實現(xiàn)全球首例遠程外科手術，手術中，視頻成像、手術操作實施等幾乎同步實時完成，延時只有0．1秒?；?G網(wǎng)絡低延遲特點，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程教育人機協(xié)同、智能操控等做到精確同步。

2．3廣覆蓋

5G網(wǎng)絡能夠?qū)崿F(xiàn)超大網(wǎng)絡容量，提供千億設備的連接能力，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將通過超密集異構網(wǎng)絡實現(xiàn)高數(shù)據(jù)流量，超密集異構網(wǎng)絡功率和頻譜效率高，擴大了網(wǎng)絡覆蓋范圍，擴展了系統(tǒng)容量，增強了業(yè)務在不同接入技術和各覆蓋層次間的靈活性。未來的無線網(wǎng)絡將部署超過現(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。5G通訊技術的廣覆蓋特點將有效推動智慧城市、智能家居、遠程醫(yī)療、智慧教室等領域的建設和發(fā)展。

35G對教師培訓的變革

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

3．1教師培訓外部的變革

（1）學習環(huán)境日益豐富化。5G信息技術為當前教師培訓開展過程中遇到的諸多問題提供有力的技術保障，有效打破當前網(wǎng)絡技術壁壘，解決相關網(wǎng)絡性能問題，滿足VR、AR、遠程直播等教學環(huán)境對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，實現(xiàn)高分辨率、多設備連接，實現(xiàn)情景同步再現(xiàn)、互動實時，達到虛擬和現(xiàn)實的有效結合，推動遠程直播互動課堂、虛擬現(xiàn)實教學、觸覺互聯(lián)網(wǎng)等教學發(fā)展，為學習者創(chuàng)設一個更為自主、體驗、合作與交流的貼近真實、多感官參與的學習環(huán)境，讓學習者得到卓越的學習體驗。當前環(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，遠程培訓跟面對面學習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一樣的學習體驗，有效的突破了時間和地域的限制，極大降低了學習成本，這在以往的互聯(lián)網(wǎng)時代是不可想象的。基于5G網(wǎng)絡，結合VR／AR／XR技術，將創(chuàng)造以往教學中難以實現(xiàn)的高成本場景教育培訓，例如物理、化學、生物等學科的實驗操作教學場景，以及相關實踐類技能類培訓的模擬演練。實現(xiàn)觸覺互聯(lián)網(wǎng)，即通過通信技術遠程控制實際或者虛擬的目標，實現(xiàn)遠程技能交流，這將會創(chuàng)新教師教育培訓中，例如美術、音樂等學科技能培訓，為學習者帶來全新的沉浸式、感觸式學習體驗。（2）學習資源更加多元化。學習資源是教師培訓中不可或缺的要素之一，它在訓前、訓中、訓后三個階段都為教師培訓的開展和延伸提供有力的支撐。當下，無論是面對面的線下交流，還是基于互聯(lián)網(wǎng)技術的網(wǎng)絡交流，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技術深度融合應用，將使得學習資源不再僅僅是停留在文本、圖片、音視頻中的單一知識，學習資源更多時候?qū)⑹且环N將知識蘊含在不同情境下的沉浸式學習體驗，更加生動而富有趣味，讓參訓者身臨其境，充分調(diào)動參訓者的視覺、聽覺、觸覺等多種感官，實現(xiàn)多模態(tài)學習與互動，充分發(fā)揮參訓者的主體性，實現(xiàn)“做中學”。

3．2教師培訓內(nèi)部環(huán)境的變革

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

4結語

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

作者：王直軍 單位：福建教育學院