“教育是5G的重要场景，疫情之下正在进行的网络课堂，能给5G在智慧教育真正落地有哪些启示？
”
文 | 赛迪智库电子信息研究所 王翠林
随着新一代信息技术的迭代加快，大型开放式网络课程(MOOC)、小型限制性在线课程(SPOC)等教学方式已得到广泛应用，智能教学系统、计算机辅助教学系统也迅速发展。疫情影响下中小学延期开学、线下培训关闭以及教育部“停课不停学”的通知迅速催化在线教育接受度、引爆需求热潮，并在一定程度上培养了用户习惯，致使互联网教育行业全面提速。未来随着5G基础设施搭建完成，凭借5G
Gbps级别的高速率、5ms-30ms级别的低时延以及超大规模连接的技术优势，5G将支撑众多教学方法创新，助力构建智慧教育新生态，成为推动教育信息化的新动能。5G助力优质教育资源均衡分配，为教育扶贫带来新的解决方案。5G网络因其高速率、高容量、低时延、低功耗技术特性，成为未来智慧教育的基础支撑。一方面5G网络将实现对传统3G/4G、宽带、WIFI等已有网络的融合，打造多网融合的泛在基础网络，实现网络承载统一，减少贫困地区学校部署新的内部网络的经济成本。另一方面5G以其大宽带、低时延以及边缘计算保障了智慧课堂中交互显示的终端设备，在感知层面、用户层面和资源层面，将数字化、智能化普及到边远地区，实现真正的教育公平。例如河北移动通过5G网络传输技术，把河北师范大学AR实验室的科普教学进行VR摄录成像，远程实时传送到蔚县南留庄中学，有力支撑了农村地区开展互动教学、全息课堂等智慧教育核心业务。
5G技术优势以及与多种智能技术完美结合，促使教学方式实现教与学深度融合。相比于4G网络下利用网络与大屏，以在线直播或“双师课堂”为主的教育呈现形式，5G时代，借助与4K/8K全景摄像机，VR/AR等智能技术融合，能够实现立体数字环境构建，并以高质量的视频传输让学习者“身临其境”。同时，5G作为技术和载体支持助力大数据中心、云平台提供高效、迅捷的数据传输和分析，实现对学习行为智能分析和可视化管理，实时了解学习情况、获取需求反馈，实现师生良好互动。例如临床医学专业中，5G+VR技术的融合将借助VR头显和5G网络载体支持，通过仿真系统和三维动态视景高度还原真实场景，并借助5G高速率、低时延的技术优势，对学习中的疑问无缝对接连线专家进行视频语音互动交流，实现浸入式、交互式教学。疫情催化下5G将实现对传统远程教育体验提升和应用创新。为减轻疫情对教育领域冲击，包括我国在内多个国家均加强远程教育教学实践，令远程教育成为无法接受面授时的次优选择，提升了远程教育行业市场渗透率和接受度。然而，目前大部分远程教学系统架构依然是以老师为中心的教学文件上传和下载，并未体现教学实时互动和协作学习。5G时代依赖eMBB增强移动宽带和uRLLC超可靠低时延通讯的载体支持，以及4K/8K超高清视频、AR/VR、人工智能等技术助力，远程直播、在线点播和异地教学得以实现，海量优质教育课程资源实现均衡分配，为教育扶贫提供了全新解决方案。
复学潮推动下5G网络将助力校园智能视频监控业务大规模应用。伴随多地明确开学时间，加强疫情防控期间校园安全管理，切实保障师生健康和校园财产安全成为学校当务之急，热成像技术、高清视频监控、人脸识别等技术或将率先实现大规模应用，满足快速完成学生测温及体温监控，提升学校应急反应速度的现实需求。未来，在防疫需求常态化推动下，5G技术优势将使得校园安防逐渐进入智能安防时代。首先，5G以其超大带宽传输能力，满足4K/8K视频大规模应用需求，并通过部署在边缘服务器搭载AI人工智能的视频分析技术，将高清视频及响应数据实时传送至学校侧云平台或大屏，帮助学校及教育主管部门筑起疫情防控第一道防线。其次，5G网络及数据中心等基础设施的建设将极大降低学校网络布线、维护以及存储成本，带动学校安全保障的变革，帮助学校构建智能感知、高效联动、精准指挥的新型视频安防业务模式。
5G网络将赋能智慧课堂实现从二维向三维跃升的沉浸式教育。一方面，5G网络将带给VR行业新发展前景，推动智慧课堂教学呈现形式从二维向三维跃升。在5G超大带宽承载下，可将VR领域运行、渲染、计算等工作放到云端，并将VR画面和声音通过5G网络实时传输至终端，实现VR设备轻量化，并借助边缘云部署架构，提升网络传输速率，缓解学生佩戴头显时的眩晕感和沉重感，提升学生对知识的立体感知体验。另一方面，5G智慧课堂是对传统在线课堂教学互动能力的全面革新。通过将软硬件模块5G化匹配，新一代的智慧课堂将实现从有线网络、WiFi、蓝牙、Zigbee、NB-IoT等网络承载到高速率、高可靠、低时延、高安全的5G网络。借助交互智能平板、智能学习笔等5G化智能终端，利用5G网络的高速率、低时延，实现授课过程中实时采集学生学习数据，掌握学生理解程度，同时利用5G网络的高可靠性，保证数据采集和传输过程中的稳定性和可靠性，带给师生更流畅的数据服务体验。一是加强5G技术研发，注重与AI、VR/AR等技术融合应用。围绕5G功率放大器、基站基带等核心芯片、通信协议栈软件、电信网络操作系统等产业薄弱环节进行单点技术攻关。在基础层面的数据采集方面注重发挥AI技术支撑作用。
二是加大5G基础设施部署，助力校园数据中心基础设施建设。依据5G基站站址规划，强化5G基础设施共建共享和节能管理，做到5G基站建设与校园数据中心建设相协调。建立弹性云服务，整合数据资源，为智慧教育提供便捷、安全可靠的数据支撑。
三是加快5G公共服务平台建设，助力智慧教育体验升级。加快建设5G+智慧教育公共服务平台，构建创新载体和教育公共服务能力，加快推进5G在教育领域的先导应用，打造各种符合教育行业特点和实际的学习平台。
（原标题为：后疫情时期5G智慧教育发展方向）
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