“5G+智慧教育”融合发展和应用研究

郭亚宁?尹亚丽

摘要：以5G为代表的新一代信息通信技术正在加速与各行业领域的深度融合，助力社会经济跨越式发展。5G技术是推动经济社会数字化、网络化、智能化转型升级的关键驱动。教育是国、党之大计，是5G服务社会民生的重要领域之一。因此，加强5G与教育的融合创新对推动教育模式变革、重构教育生态，支撑教育高质量发展具有重要意义。本文分析了5G技术发展现状及其对智慧教育的影响，并剖析了应用发展中遇到的问题。最后，展望了“5G+智慧教育”融合发展前景，总结产业发展趋势，旨在加速推进智慧教育产学研相结合，为完善体制机制提出发展路径应用策略。

关键词：5G技术；智慧教育；融合发展；应用策略

一、“5G+智慧教育”发展背景及现状

2020年3月，中共中央政治局常务委员会会议强调，要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度[1]。同月，国家发展改革委办公厅工业和信息化部办公厅印发《关于组织实施2020年新型基础设施建设工程宽带网络和5G领域的通知》，其中重点支持了“5G教育应用示范”在内的七大领域[2]。2021年，我国政府出台了更具体和系统的政策措施，加大对“5G+智慧教育”发展的支持力度，引导和推动其规模化应用与产业发展。同年12月，中央网络安全和信息化委员会印发《十四五国家信息化规划》，从技术支持、资金保障、人才培养、内容建设多个角度[3]，为“5G+智慧教育”发展营造良好环境并提供支持。

“5G+智慧教育”融合发展是推动教育模式变革、促进教育质量提升的重要引擎。它强化了教育的质量性、公平性和创新性，丰富了智慧教育教学模式、教育管理、教学评价等内涵。这对于全面推动教育数字化转型、支撑教育高质量发展具有重要意义[4]。

首先，“5G+智慧教育”模式可以丰富教育教学手段，实现教学效果最大化。5G的大带宽、广连接和低延时特性为增强现实（AR）、虚拟现实（VR）、4K/8K高清直播以及全息等技术手段在教学过程中的应用提供了有力支撑[5]。通过5G网络支持的可互动教室，学生能更直观地观察和理解理论知识；5G支持的数字技术构建的在线课堂改善了网络延时和卡顿问题，提升了在线课堂师生互动的体验；而5G+全息技术实现的远程教学具有较强的临场感、真实感和即时感，推动了课堂教学模式的创新。

其次，“5G+智慧教育”模式提升了校园管理和服务水平，同时提高了师生的安全保障。5G技术打破了校园网络传输的瓶颈，使得“万物互联”成为现实。通过结合5G、物联网等技术，学校的网络、硬件等基础设施得到了全面升级，实现了智慧感知、虚实融合的智能学习空间和教学环境。在视频监控、校舍安全、校车管理、安全事故协同处理、环境监测、能耗监控、数字班牌、智能签到和场馆管理等方面，5G技术发挥了积极作用，帮助打造了自动化、节能、绿色、低碳、安全的校园管理环境。

另外，“5G+智慧教育”模式有助于推动教育評价改革，提高评价的准确性。利用5G、人工智能（AI）和大数据等技术，通过各类数据终端采集，可以对整个教学过程进行观测和跟踪，记录课内与课外、线上与线下、现实与虚拟等场景中的学生痕迹和数据，并进行传输、保存和分析。同时，基于视频直播互动的远程面试能够突破时间和空间的限制，云计算和AI技术支持的云考场能够实现考试全程有据可查，确保考试公平。运用数字技术的新型评价方式，能够进一步助力教育评价方式的变革和创新，提高评价的智能化、个性化、客观性和准确性。

二、“5G+智慧教育”发展背景及现状

“5G+智慧教育”涉及的企业众多，包括电信运营企业、信息通信（ICT）设备商、教育硬件厂商、数字技术服务商、教育服务平台企业、教育软件服务商、安全厂商以及教育内容与出版商。这些企业在科研攻关和应用推广等方面发挥着重要作用，共同推动该领域的全产业链发展。

目前，“5G+智慧教育”产业发展呈现三大态势。首先，由于数字基础设施建设加速，智慧教育需求也在持续扩大。伴随着新基建和国家教育数字化战略行动等政策的推进，教育数字化转型已成为教育强国战略的重要举措和突破口[6]。教育数字化转型意味着利用数字技术对教育进行升级改造，实现教学模式、组织架构、教育评价、管理方式和产业形态的全方位创新和变革。在这一过程中，产业链供应商需要针对教师、学生、教育管理者等用户的实际需求，将物联网、大数据、云计算等ICT技术深度融入教育全流程，构建网络化、普遍化、个性化、终身化的高质量智慧教育体系，致力于打造人人皆学、处处能学、时时可学的学习型社会[7]。

第二，“5G+智慧教育”产业链上下游企业之间的紧密互联和协同合作得到增强。随着我国智慧教育不断向着全面发展的方向推进，对智慧教育产品、智能服务以及新型解决方案的需求日益增加，全产业链协同机制变得更加重要。由于“5G+智慧教育”产业链比较长，不同类型的企业都具备各自的优势，在未来将进一步加强合作，实现优势互补。教育机构需要和电信运营商、教育信息化公司、互联网企业等相关头部企业联合起来，共同构建智慧教育生态圈，推动跨行业多方合作和深度融合，形成高效的有机合作模式。如今，越来越多的电信运营商积极参与智慧教育的发展，例如中国电信成立了将教育作为重点领域的“5G产业创新联盟”，中国移动打造了“5G智慧教育合作联盟”，中国联通也建立了“5G+智慧教育合作联盟”。

第三，“5G+智慧教育”催生了越来越多的服务和创新应用。随着高质量网络解决方案的研发和部署，智慧教育新基建得到夯实，多种数字技术促进了课前、课中、课后教学以及教学、考试、评估等环节的数字化程度逐步提升，导致底层教育数据的指数式增长。借助人工智能技术处理这些海量教育数据，将进一步推动教学、评价和管理模式的变革。大数据、人工智能、区块链等技术的融合，有助于构建可信的学生画像，推进“五育”并重，全面提升学生核心素养的培养和个性化的发展，打造满足“千人千面”教育方案，支持立体化的师生全面评价开展，同时促进校园和区域教育管理的精准化升级。

三、“5G+智慧教育”面临的问题与挑战

目前，“5G+智慧教育”在发展过程中面临一些问题，包括机制的不完善、基础设施建设、产业生态的形成、师生数字化能力以及网络安全等方面。

首先，在应用方面，“5G+智慧教育”处于探索阶段。尽管5G技术在高清的4K/8K画质直播、在线课堂互动和虚拟仿真实验等领域取得了一定的进展，但与教育的深度融合还比较有限。5G技术在教学、评价和管理等核心场景的应用程度有待提高，有效促进智慧教育的效果尚未完全显现。目前，“5G+智慧教育”应用主要以单点或区域试点为主，还未实现大规模常态化、规模化应用，对教育数字化转型的推动作用仍然有限。

其次，在基础设施方面，“5G+智慧教育”的基础设施水平还存在差异。不同地区之间的教育发展水平存在差距，这也反映在了助力“5G+智慧教育”应用开展的基础设施不同程度的差异上。虽然5G网络正在全国范围内推广，但尚未覆盖到所有学校。对于已覆盖5G网络的学校，随着智慧应用的增加，网络的覆盖深度仍需进一步加强。尤其是在偏远地区，虽然基础设施有所改善，但仍面临着5G网络部署困难、智能教育设施不足等问题，智慧教育发展的基础还不够完善。

再次，在产业生态方面，“5G+智慧教育”的终端产品还有待提升。由于AR/VR等沉浸式内容资源的开发门槛较高且研发成本昂贵，市场上5G教育终端产品比较匮乏。尽管5G模组的价格大幅下降，但其售价仍然接近4G模组价格的7倍左右。全球商用5G设备数量超过1000款，但主要集中在智能手机、CPE、无人机等领域，用于教育场景的专用5G终端较为稀少。这说明产业链中其他环节参与方的影响力还需要加强，集群发展的生态还需要完善。

同时，师生的数字化能力也需要提升。尽管通过“教育信息化2.0行动”计划等一系列实施，全国师生的数字化素养得到了提高，但由于地区发展水平的差异，仍有一些地区的教师在日常教学、评价和管理等方面对信息技术的应用程度不够深入，师生们对新兴教育工具和模式的掌握程度还有待加强。随着5G等数字技术在教育领域的深入应用和教育数字化的推进，需要进一步提升师生的综合数字化能力，以适应新型教育方式的快速发展。

最后，网络和信息安全问题也需要得到妥善解决。在当前环境下，全国各地的教育组织机构在信息化安全防护能力方面存在较大差异。随着“5G+智慧教育”应用的逐步扩大，海量教育数据的生成速度加快，其中包含大量师生生物特征识别和未成年人信息等敏感信息和个人隐私。在数据的采集、传输、处理和应用等环节中，都存在着被篡改、窃取和滥用等风险，给个人隐私和数据安全带来了挑战。

四、“5G+智慧教育”发展建议

第一，应加强5G应用场景的培育。目前，5G技术在教育领域的应用还处于探索阶段，需要加快5G与教育全过程要素相结合，推进现有场景的开发和应用示范，發掘“5G+”对教育多场景赋能的潜力，并形成易于推广的发展模式。同时，要建立常态化应用机制，提升5G教育服务能力，满足多样化、个性化的教育需求，推动应用规模不断扩大，促进教育教学模式的改革与创新。

第二，需要加快5G基础设施建设。利用5G核心技术网络切片和边缘计算，实现固移融合、多网融合、多云融合，提升校园网络带宽和跨平台数据融通水平，构建快速稳定、绿色安全的校园网络环境。同时，加快推进5G网络在教育领域的布局和部署，增强5G校园网络的覆盖范围和深度，利用微基站等硬件设施，快速搭建微型5G智慧学习环境，实现优质资源共享，促进城乡教育均衡发展。

第三，丰富5G教育产品供给。推动行业龙头企业、科研院所、高校等开展教育领域5G应用的关键技术研发，研发多样化、便携化的5G教育终端产品，探索轻量化技术在教育领域的应用。同时，加强AR/VR等配套内容资源的研发，提升资源的适配度，降低研发成本和价格。鼓励全产业链的协作，优势互补，共同营造良好的发展生态，打造可持续发展的共赢模式。

第四，加强人才培养和培训。进一步加强师生的信息技术应用培训和信息素养培养，分层次、针对性地进行培训，满足不同阶段师生的需求，提升师生对新兴教育教学方式的熟练程度。加强对教师实操技能的培训，鼓励教师参与数字教材等教育资源的开发，加大对师范生的信息素养培养力度。探索多样化的学生信息素养提升模式，以信息素养通识学分课程为主，培训讲座为辅。

第五，要提升网络和信息安全保护能力。建立5G教育网络信息安全保障机制，加强网络安全防御体系，提升教育系统对网络安全威胁的处置能力。加强教育系统的网络和数据安全建设，严格落实安全责任，提升师生的网络安全和个人信息保护能力。加强安全管理机制，包括加密技术、访问控制、身份认证等，保护教育数据安全和个人隐私。提高师生的网络安全意识，通过宣传、培训和网络安全演练等方式，提升他们的安全意识和应对能力。

参考文献

[1]王东升.5G+智慧教育全息互动播放控制系统研究[J].数字通信世界，2022（12）：44-46.

[2]肖桂霞，明文.基于5G技术的医护专业VR教学与应用模式初探[J].电脑知识与技术，2022，18（14）：97-98.

[3]李婷.基于众智的教育资源多维度标注策略研究[D].华中师范大学，2022.

[4]吴砥，李环，尉小荣.教育数字化转型：国际背景、发展需求与推进路径[J].中国远程教育，2022（07）： 21-27+58+79.

[5]赵业琼. 江西广播电视台媒体融合发展对策研究[D].江西财经大学，2021.

[6]徐睿.数字化转型对企业绩效的影响研究[D].杭州电子科技大学，2022.

[7]雷彬，张成成，闫鹏.基于“以文化人”理念的大学生思想政治教育获得感提升路径研究[J].法制博览，2020（04）：40-42.