基于5G+智能技术构建智慧教育“新”生态

周建军 任 路

（武汉理工大学 现代教育技术与服务中心，湖北 武汉430070）

0 引言

移动通信已经历1G到4G的发展，每一次技术进步都带动产业升级和经济社会发展。在流量保障、移动通信速度高需求下，5G通信应运而生。社会企业及教育研究者们也敏锐意识到5G将会给教育带来新的冲击：中国移动、华为等一批在移动通信建设及应用实力雄厚的公司纷纷踏足教育界，为众多学校或组织机构提供5G+智慧校园解决方案，并且中国移动还发布了5G+智慧教育白皮书[1]；在中国知网中输入5G和教育关键词，通过对搜索出的核心期刊进行分析发现，从2018年开始至今论文数量不断增长，研究方向主要是5G+某智能技术在教学某些场景中的应用、5G对教育改革的研究，对于从宏观层面分析基于5G在教育生态的研究数量虽少，但呈现逐年增多趋势，例如，兰国帅教授对5G与智能教育生态的研究[2]、蒋成飞对5G与生态振兴的研究[3]。从政策导引、具体实践及研究方向来看，5G对教育的参与及影响不再局限在一个小生态中，5G来临教育新生态中的组成结构体系必将壮大及重构。对于5G与教育生态的研究可以从宏观层面指导智慧教育生态的建立，即先搭框架，再一项项进行具体填充。

1 智慧教育生态定义

什么是智慧教育生态，首先明晰什么是智慧教育。通过分析比较教育技术领域各专家学者对智慧教育的定义，主要分为宏观和微观两大方面。宏观层面关注人才培养及社会多群体的影响，黄荣怀教授在2020全球智慧教育大会上的解读就很全面。他认为智慧教育（系统）是一种由学校、区域或国家提供的高学习体验、高内容适配性和高效率的教学行为（系统）。能利用现代科学技术为学生、教师和家长等提供一系列差异化的支持和按需服务，能全面采集并利用参与者群体的状态数据和教育教学过程来促进公平、持续改进绩效并孕育教育的卓越[4]。微观层面关注技术构成及具体实践，例如，钟晓流指出智慧教育是依托新一代信息技术所打造的泛在化、感知化、一体化、智能化的新型教育生态系统。通过将教育环境、教育资源、教育管理三大方面实现智慧化，最终为涉及其中的相关主体（学生、教师、管理者、家长、社会公众等）提供智慧化的教育服务[5]。

不论何种层面的解读，可以发现智慧教育的受众主体及影响层面不再局限于师生及校园，终身学习理念、MOOC方式已深入社会大众，教育发展结构及影响层面从平面走向三维立体。

生态是研究生物的生存状态，它们内部之间及与环境之间的关系。生态学指出生物多样性越丰富，则生态系统越稳定，也就越“生态”[6]。社会推动着教育发展的同时，教育也至关重要的推动社会发展，教育作为社会生态中的一部分，搭建持续稳固的教育生态才能持续为社会做贡献。因此，对智慧教育生态的研究应运而生，即从系统层面研究智慧教育的组成结构体系、各组成之间的关系及其与外部社会环境之间的关系等的研究。

2 智慧教育“新”生态内涵解读

智慧教育生态不是空降而来，它是社会及教育发展至一定时期的必然状态。从实践角度出发，目前各学校及区域建设的所谓智慧教育生态，笔者更认为是智能教育生态。基于5G+智能技术构建的智慧教育新生态中“新”主要在现有实践中建设的智慧教育生态基础上进行的研究，将从社会发展、技术发展及疫情发展三个方面分析智慧教育“新”生态发展的必然性。图1为智慧教育新生态发展历程图，是以时间发展为横轴，同一时间段内对应的社会文明、工业革命、信息技术革命、教育、教育信息化发展历程。

2.1 智慧教育生态“新”内涵——社会发展所趋

工业文明极大的推动生产力发展，但同时也暴露出环境污染、资源不均衡和社会公平等问题，极大的影响社会可持续发展。习近平总书记在党的十八大以来，在多个重要场合提及要加快生态文明建设。社会生态文明不单指人们最熟悉的生态环境，身处社会中的经济、教育等的都是社会生态中的子生态。

从图1可以看到教育形态（特别是学校形态）与社会文明进程的演变总体保持一致[7]，制度化教育暴露出教育资源失衡、社会公平等问题，其中最突出的是忽略教育本质，追求外显一致标准。教育的本质是以学习者为中心，促进人的全面发展，并促进社会的发展。根据智慧教育的定义可以发现其也是在追溯教育本质，所以智慧教育生态“新”内涵是工业文明走向社会文明、制度化教育走向生态化教育，回归教育本质。现阶段所处的智能教育是生态化教育发展的初始阶段，智慧教育才是生态化教育的最高形态。

图1 智慧教育新生态发展历程图

2.2 智慧教育生态“新”内涵——技术发展所趋

科学技术是第一生产力，是社会各层面发展的内驱力。从图1看到以电子计算机、信息技术为典型代表的第三次工业革命同时带动以互联网为代表的第六次信息技术革命，教育信息化发展至数字教育。以人工智能为典型代表的第四次工业革命同时带动以智能互联网为代表的第七次信息技术革命，教育信息化发展的最高形态是智慧教育生态。

2008年，IBM推出智慧地球的概念。2012年之前我国教育研究发展至“教育智慧”，着重在教师教学法的智慧带动学生学的智慧，核心是教师丰富的教学经验。2012年，我国专业学者始兴研究“智慧教育”，着重利用智能化技术增强教师教和学生学的智慧方面的探索，核心开始关注学习者。但应用于实践偏重智能技术的“智”增强教师的“智”。智慧教育的理念构想其实已很明晰，但从实践发现目前所处智能教育生态，智慧教育的生态还未真正到来。

在中文语境中智慧是能迅速、灵活、正确的理解事物和解决问题的能力。结合布鲁姆认知目标分类，智慧就是最高阶认知。对于引入智能技术的教育，已有实践表明智能技术确实能提高学习者认知、理解及应用低中认知目标效率，但受信息孤岛、带宽速率等的限制，学习者无法迅速实时、灵活、客观、完整的获取信息，从而影响中高认知层级直至达到智慧最高阶认知的升级。智能技术带来的效果像一颗颗散落的珍珠，但缺少一根神奇高速的“线”将这些珍珠完整快速的串联起来。

5G以其高速率、低功耗、低时延、万物互联等的特点给智能教育向智慧教育跨步带来前进曙光。杨现民教授提到5G是第四次工业革命和第七次信息技术革命的基石，5G为人工智能重新赋能，构建一个5G信息生态系统。5G+智能技术时实现教育新生态的必要前提[8]，不仅能够重新赋能智能技术，例如，VR、AR、高清直播等重焕新机，同时也将这些智能技术互联，助力智慧教育生态中大数据平台的构建及运行。国内网络领头企业中国移动、华为等公司已经致力利用5G融合教育多场景应用开发，把教育信息化推到一个新高度。2020年国家发改委、工业和信息化部联合组织实施2020年新型基础设施建设工程（宽带网络和5G领域），从政策层面指向5G在智慧教育应用示范作为支持重点[9]。因此，得到图1推导的借助5G+智能技术内驱力，助推智能教育生态向智慧教育新生态升级。

2.3 智慧教育生态“新”内涵——新冠肺炎疫情发展所趋

突如其来的新冠肺炎疫情打乱了整个教育界的阵脚，停课不停学显著提高了教师信息技术能力，同时教师在探索实践中开阔了信息技术与教育教学相融合的视角和思路。著名的乔布斯之问长期困扰教育工作者，教师一面想借助信息技术从繁重的教学压力中解脱出来，但另一面还是采用固化的教学方式，这直接导致教育生态发展转变很慢。一场疫情给这个僵局带来转机，全国师生用行动展示了信息技术强有力的保障在线上教学大范围的顺利开展。同时在线上教学中参与的不仅只有学校和政府，也有众多企业和研究机构，特殊时期特殊任务，为师生提供各类技术软件及网络保障。在这个过程中深刻意识到教育生态中不仅只有政府和学校，企业、研究机构等都是其中的重要部分。

新冠肺炎疫情还将持续，常态化的疫情防控要求下，伴随学校及社会对教学环境的升级及重构，师生信息素养及教育理念也在不断提升，强有力的现实因素，加速智慧教育新生态的形成[8]。

3 总结与展望

从2013年4月国家相关部门支持成立IMT-2020（5G）推进组，到2021年4月19日工业和信息化部相关负责人表示我国已初步建成了全球最大规模的5G移动网络，5G的发展及应用非常迅速。5G未来已来，对教育的冲击势不可挡，作为教育生态中重要组成之一的信息化建设部门，在5G真正落地使用之前做好提前建设规划，针对已有现状问题进行智能化改造或更新，例如，教室改造+直播+教学平台、VR/AR硬件环境建设+资源云平台、一体化运维或教学管理大数据平台等，在满足现有教学需求基础上，5G来临时还能重新赋能，发挥其更大功效，加快智慧教育生态形成步伐。要实现智慧教育新生态，还有很长的路要走，并不是只有5G+智能技术就能实现，还需要该生态中的其他重要组成共同推进，因此，下一步的研究方向是厘清智慧教育新生态中的重要组成结构体系及其相互关系。