5G技术在未来教育所起的作用

杨若于

（四川大学锦江学院 四川省眉山市 620860）

在移动通信技术迅猛发展的这几十年间，移动通信从单一的一种通信方式变化成了多样且能融入到各行各业的生活方式，而5G是现在人们最关心和最向往的通信技术。自进入2020年，第五代移动通信技术将会在我国扩大其使用范围，但在教育事业的发展这一块却还没有相对统一的认知。教育信息化是现代化教育的动力核心。西方发达国家对于教育信息化这块略先于我国，我国也在近年来对教育信息化这方面大力发展、迎头赶上。以现在5G技术为代表的世界先进技术，它拥有巨大的使用潜能，有望在未来很长一段时间成为我国教育信息现代化的建设基础。基于此，本文将会对于5G技术以及在未来5G技术对于教育的运用做出一些解释和分析探讨。

1 5G

1.1 什么是5G

5G技术，即第五代移动通信技术。它是继我国通信发展史2G、3G、4G后的新的通信技术，说它是“新”，其实也不然。5G技术是对4G技术的一种更高效、更多承载量的延伸。从最开始的2G技术，目的是让人们能够进行移动电话的交流，信号稳定性不高，而3G技术是将网络的传输和下载速度得到了进一步的提高，对于我们现在最广泛使用的4G，则完全能够将人与人之间联系起来。所以说通俗一点的话，5G技术则是在人与人之间能够实时联系起来的基础上，让“万物”（智能感知的设备）都联系起来。如果用一个字描述5G技术，那就是 “快”。

1.2 5G技术的特点

1.2.1 用户能得到更优质的体验

5G技术让用户传输和下载速度更快，信号的稳定性也更高。在以往的4G网络中，难免会有在人员密集的区域会出现断开网络的情况，这是4G技术因为传输量过大出现的传输卡顿和滞后等一系列现象，而5G技术能够实现平均分配给用户，解决这一现象的产生。

1.2.2 MIMO技术

MIMO（多进多出）即是为了提高信道的容量，在收发天线处使用更多的天线让它们彼此间构成多信道的系统。MIMO技术可以说是5G建设的核心技术，为了确保5G网络的稳定和安全的重要技术。而在具体的5G建设中，MIMO技术也应当在具体的工作中具体的研究，在配置天线的同时适当的增加和合理的配对才能更好的促进天线之间的相互连接，以达到更快的传输速度。

1.2.3 自组网技术

自组网技术是在5G网络中用于优化和恢复处理，有效的提升5G网络自动恢复的水平。5G网络的结构复杂且维护管理难度大，而由于自组网它自身有较高的智能化水平，所以在对于网络故障和5G建设的一些技术性问题都能够更高效准确的解决。

1.2.4 多载波技术

多载波技术具有抗多径衰落和频谱效率高的特性，它还能降低系统的复杂性，也是5G技术的关键技术。它由多个滤波器构成，保障了5G网络中的宽带频率和更高效的维护了信息传输效率。

2 我国当前教育的现状

当前我国的教育，随着时代、科技和各社会大环境的飞速变化发展，在教学的方式、教学的模式都在随着改变而发生着变化。在从前的传统教育过程中，对于知识的传播者和对于知识的接受者这两种关系来看，他们之间是一种单向的传输模式，即传播者指向接受者，所以表现出来是很被动的一种教学方式。在如今我国大力和快速发展教育方式和教育模式的背景下，现如今合种火热的教育方式慢慢产生，其特点从之前的单向和被动转变成了现在的双向、主动的教育模式；从最开始的粉笔加黑板转变成了各种多媒体和技术手段的教学方式；从以往最原始的线下学校师生转变成了现在各种线下线上的双课堂模式，教师的角色也从之前单一的学校教师转变成了现如今更为广泛的全民都是老师。比如现在大学生在“学习通”所学的网课以及“新东方”、“考虫”等一系列线上教育的平台出现且各平台学生都能选择自己喜欢的老师，由此可以看出当前学生对于自己所想要学习和想要在哪个老师那里学习有了自己主动的选择权，比较以往的教学模式，现如今的教学模式则更加的增添了教育的双向性，而不只是单一的传授者指向受教者；教学的地点也不仅限于教室，而是受教者能在任何地点任何时间学习。由此也能够看出现在虽然学生还是以学校教育为主，但是在线上教育已经成了一种趋势，相对于未来还有很大的发展潜力。

虽然就从发展的趋势来看，线上教育的优势逐渐的明显且能为人们广泛使用，但其存在的弊端仍然不能被其优点掩盖起来，就如同现在的线上教育大多以直播或者录播的课程进行传授，但由于技术手段的限制，在线上教学直播时经常会发生卡顿或者有延时的情况，而对于录播的课程则无法在受教者学习过程中所遇见的疑难进行及时的互动，所以课程的体验受到了一定程度的影响。而在一些需要及时互动和及时反馈的教学，如音乐和乐器学习中，学习的场景只会提供一个从前的线下模式教育，只不过是场景或时间发生了变化，对于学生学习中的错误和感受，传授者也和他们隔着一层薄膜。还比如在现在各种教学平台都如雨后春笋一样冒出来，其中的师资力量和资源都没能得到及时的监管，这就导致受教者在学习过程中会遇见错误的信息从而影响往后的发展。这也就是现如今广大的学员、家长都对于线上教育是否有益有效产生严重的怀疑。此外，由于教育资源的不平衡，好的教育资源往往集中在一线二线城市，对于其他三四线城市和偏远地区来说，他们之间始终隔着一层薄膜，使得不能及时获取有效的教育资源。而5G时代的到来，则可以将这层薄膜捅破。

3 5G时代下的教育挑战

目前，很多学校都已经逐渐向数字化教学转型深入，各网络和创新型应用正推向教育的信息化。传授者和受教者也期望能获得更好的网络服务和各种优质的教育资源，其中当然也包括线上学习等，但对比现在供给却不能达到传授者和受教者所期望的期望值，特别是对新型的教育业务。超清、超高清直播课堂、VR/AR课堂等教育资源还处于较低的水平；而对于生活中个人数据的安全、隐私和被泄露的风险仍然可能会因为5G时代的教育出现大流量大数据而涉及更严重的安全风险；再者就是建设和运营维护的成本还是很高，在教育信息系统建成以后，运营维护会相对于之前几代移动通信系统而言费用会高昂，虽然以现在的4G完全能够满足高清教育视频的传送和接收，但是不能满足超清、超高清和VR/AR教育视频等更加优质的教育资源和教育方式，特别是想要在完成零延时的互动和及时的数据反馈，都需要在将来有望能突破现在教育网所面临的挑战。

4 5G+AI+大数据和VR优势

在面向未来教育的信息化，想要发挥好5G技术的优势，需要密切将AI和大数据与它相关联起来。“5G+AI”是运用5G网络和人工智能的算法，此结合的优势在于可以创造出超低延时、超高速、超高效和可靠的教育教学方式，“课上互动，在线答疑”等传授者和受教者进行交互学习，从而这些教育数据一同形成了一个大数据平台，为各校的师生或者不在本校接受教育的受教者提供了更多高效又便捷的学习方式。“5G+AI”所形成的大数据平台，可以根据自身所需的教育内容和教学资源、自我学习时间的分配和对空间的约束进行更合理的分析和使用。这会加快传统教育向数字智能化方面的转变，从以前传统的教育资源分配不均面向更加公平合理的资源分配、传统单一的教学模式转变成智能多样的教学方式。这不仅提升了各师生对于学习提供了更多更优质的选择，还赋予了关于教育更多的选择性，为未来的创新型教育提供更多的思考。

而在现在的教育网络，大多使用的都是有线网络和无线网路的覆盖等。相比于5G而言，教育网络在未来不用这么多网络的部署且能够达到比现在有更高带宽更快速更可靠的网络技术支持，能为教育带来切实际的需求和不管是传授者还是受教者都更好的教学学习体验。在“5G+AI+大数据”的应用场景中，还可以实现在监考系统中实现智能无人监考、智能的学习追踪和督促等，极大减少了现在教师的负担。如同可以在教室安装AI评测的摄像头，从摄像头中观察学生的五官和表情的变化，可以快速的分析出来学生是否在认真学习或者做着和学习不相关的事情，在对于整个班级的专注度情况也能做到及时的统计和分配。而同样的，在学生作业评改中，AI评测同样能快速找出错误并且通过数据库找到学生哪个方面比较薄弱或者哪个方面是他(她)的优势，极大的扩展了学生学习的个性化发展和辅助了老师的工作。

在5G技术下，VR可以高效的利用网络传输音影教学视频。VR可以用三维方式展现出可以操作的系统学习方法。这相比以往的二维方式极大的提高了直观性，对于学生来说有助于提高他们对于学习内容的理解。同样的，VR互动性也是对于从前的教学方式来说是一个飞跃性的改变，学生可以对于一个实验进行重复操作，对于未做过或者带危险性的实验也可以通过VR进行实际操作且很安全，可以极大提高学生学习的积极性和满足学生的好奇心。

5 5G+AI+大数据是把双刃剑

不论是什么样的科技出现都会带来它的优点和缺点，如同一把双刃剑的存在。“5G+AI+大数据”它的缺陷是不能忽视的。虽然我国现在正在大力发展5G、AI和大数据，但是对于教育这一行来说，大数据库里面的对于学生和老师的数据是不完善的，而且数据是否过时和可信度等方面问题是一直存在的。就好比平时我们用支付宝或者淘宝等软件会根据我们的消费情况或需要购买的东西给予推荐业务，同时也是根据了大量的人们的数据而进行的筛选所推荐出来的业务商品等。而在AI教育大数据里面，AI是需要依靠一个庞大的数据库才来与教育有机的结合起来，这也就是说想要达到“5G+AI+大数据”的教育模式，仍然需要很长的时间来收集数据，目前也只是一个比较浅层的层面。倘若在还没有完善的AI面前使用此技术的话，可能会导致很多的误判情况，到时候修改则会耗费更大的人力资源，就得不偿失了。

此外，如果校园全部都在AI监控下并且所做所谓都会传输到数据库，这不仅会引来一系列关于道德伦理的争议，还会对个人心理和生理都产生严重的影响和伤害。在如今的社会不论在哪个地方或者单位都会有隐私的争议，而隐私对于个人而言也是非常重要的。所以对于学生而言，如果全程都被监控，这必然会影响学生的成长，造成更加严重的后果。所以在“5G+AI+大数据”进行运用时，还有很多需要考量和解决的东西，是一条漫长的道路。

6 总结

综上所述，进入2020年。5G也渐渐融入到我们的生活的当中。科技的进步带来了很多的益处和方便，在科技对于传统教育事业的改变中，我们仍然会面临诸多的问题和困难。教育工作是否能融入到5G，做出更好更完美的教育系统是我们应当积极努力所做的，而对于新科技的弊端也是必须考虑在内。所以要做好多全新科技的理解与分析，将利弊放在一个平衡点，教育事业才会进入稳定的发展。