疫情为教育变革按下加速键，如何在逆境中迈向未来学校进阶？

教育在时代巨轮的推动下前进，当时代遇见危机，一面是危险，一面也有可能是机遇。2020年这场造成全球重大影响的新冠疫情，虽然为大多数国家的学校教育按下暂停键，但也为教育的变革开启加速键，促使教育者们加紧对未来学校教育革新的研究与行动。

随着新冠疫情走向全球大流行的发展趋势，学校教育被迫迁徙到线上教学平台，供需平衡被打破，疫情让“在线教学”成为“口罩式的刚需”。当我国进入疫情后半场，除了安全复课，更重要的是如何让教育变身，以适应时代发展的教育模式完成传统学校走向未来学校的进阶。

未来学校究竟需要怎样的教育模式

未来学校不存在一个固定的模式，甚至也不存在一个最优的模式，不同的历史时期、不同的文化背景、不同的教育对象都会产生不同的教育需求。

现在，我们依据互联网、人工智能、大数据等技术的支持，可以让学校呈现出学习场景相互融通、学习方式灵活多元、学校组织富有弹性等特征。

可以利用信息技术打破校园的围墙，把一切有利的社会资源引入学校，学校的课程内容得到极大拓展，学生线上线下混合学习，整个世界都变成学生学习的平台；
可以把知识学习与社会实践、社区服务、参观考察、研学旅行等结合起来，让正式学习与非正式学习融为一体；
可以鼓励学生自主管理，增加家长和社区在学校决策中的参与度，根据学生的能力而非年龄来组织学习，利用大数据技术让教育变得更加智慧，让学生站在教育的正中央。

建设未来学校的当务之急是什么

未来学校需要展现的灵活、多元、智慧等特点，都离不开信息技术的深度参与，构建一个融合“线下+线上教学”的智慧校园环境是迈向未来学校进阶的当务之急。

2020这场突如其来的疫情，让大规模在线教学时代提前来临，我们看到互联网+教育带来便利的同时，也看到许多学校执行在线教学过程中涌现出的诸多短板。

在线教学无法营造真实、充满沉浸感的学习场景；
教师的信息化素养无法支撑在线教学的技术需求；
学生在线学习过程中无法流畅、高效地与老师、同学完成互动；
……

因此，未来学校的智慧校园环境建设将不再局限于实体校园里的网络环境、智慧终端、智能教学空间的建设，也需要打通一个新的线上空间场景与学习进阶的“云上学校”完整体系，推动“实体学校+云上学校”齐头并进的智慧校园建设，将是未来学校发展的必然趋势。

“5G+智慧教育”成为

未来学校建设的加速器

构建“线下+线上教学”的智慧校园环境离不开信息技术的支撑，5G技术的应用将使当下的网络传输体验发生质的飞跃。

2019年发布的《5G智慧校园白皮书》，提出了教育教学、教育管理、校园生活、雪亮校园、教育评价、5G特色应用等六大智慧教育应用场景及解决方案，标志着5G技术正式开启在教育上的应用，“5G+智慧教育”的强强联合也会成为未来学校建设道路上的加速器。

“5G+教育”主要优势

01

充分扩展物联网的网络容量

通过物联网应用程序，可以帮助教师更便利获得学生学习的各种数据，勾勒出学生的数字画像，便于老师更加深度了解学生，为实施个性化教育提供有效的学习数据。

02

低延迟、高速度让VR教学应用更流畅

VR、AR等虚拟现实技术的应用已经走入课堂，然而基于网络速度的限制，使得VR课堂的流畅度不高。当5G技术与VR应用融合之后，预计5G的延迟时间将减少到10毫秒以下，是人眨眼时间的1/30，会大大改善VR/AR 的用户体验，成为教师更有用的教学工具。

03

高效网络传输速度，拉近远程课堂的距离

5G技术可以为在线教学提供高效的网络传输速度，无论是直播视频，还是远程同步课程都会变得非常流畅，将会更好地推动线上线下同步学习与教育资源共享。

充分利用5G技术背景下教育资源获取的便利性、即时性、共享性特点，可以对现有的学校生态进行重构，重新设计学习场景。

5G+VR课堂

VR课堂为学生提供沉浸式学习场景，虚拟实境化的教学可增强学生对知识的理解度，因此备受中小学的欢迎。目前主要应用的VR教学主要有以下几种模式：

• PCVR教学方式：采用一台PC单机支持一路VR设备的方式，必须以有线方式连接VR设备，学生体验不佳。对学校来说，PC硬件的采购，线路设计，部署及日常维护工作繁重，且资源闲置时无法实现校间共享。
• 一体机VR教学方式：教育内容直接在无线VR 一体机上运行（基于手机处理器），虽解决了无线和移动性问题，但一体机自身运算能力弱，以至画面简陋，流畅度差。
• 云VR教育+宽带方式：采用VR云平台部署，通过 FTTX宽带连接教室，可实现无线轻量化VR设备教学，但普通宽带的带宽稳定性及时延抖动指标差，难以满足商用长期稳定运行要求。
• 云VR教育+专线方式：采用VR云平台部署，通过专线连接教室，可实现无线轻量化VR设备教学。专线带宽及时延性能优良，但部署工期长，且由于VR教学带宽要求很高（每个VR教室至少需600Mbps下行带宽），专线租用成本非常高昂。

可以看出，VR教学的流畅度对VR设备和网络的要求都很高，只有5G技术的加入，才能使VR课堂发挥最佳体验感。

上海市愚园路第一小学的VR教育课堂，采用5G+云VR教育方案，可支持全校40多个班级的自然科学课程的VR教学授课。

VR教室内根据学生规模布置若干课桌，每课桌配置一路无线VR一体机（带互动手柄）及一路显示器（同步显示VR内容），每个课桌安排4-5名学生，在学习课程时轮流进行VR内容体验。

所有教室内VR设备的运行状态及课程播放均由任课教师通过移动端APP对云VR教育平台进行远程控制。教师按授课需要选取相应的VR课件内容，VR教育云平台收到指令后对该课件进行实时渲染计算并向学生的VR设备流化推送。这种方式既有效保证了课程进度，同时也实现了学生对VR设备使用的高度可控。

5G+云VR教育方案在实践过程中，充分发挥它的优势：

• 硬件维护简单，可用性高：学校仅需对VR头戴设备等进行日常管理，维护难度及强度很小。VR云平台配置冗余硬件资源以保障高可用度运行，硬件故障不影响学校课程开展。
• 无线连接方式增强使用体验：每台VR头戴设备均以无线方式，通过5G网络从VR云平台获取运行内容，学生使用体验好。课堂整洁线缆少，环境安全。
• 无缝的内容更新升级：所有课件内容升级更新或新增课程的部署均于非上课时间在VR云平台上进行，升级更新对教学安排无影响，学校亦无需提供人力进行配合。
• 无需考虑硬件升级或兼容性：所有新引入的课件均预先在云平台上调试到最佳运行状态，再投放给各学校使用。由于渲染运算在云端进行，故校方无需顾虑运行效果或硬件兼容性问题，引入新课件也不会对学校有硬件升级需求。
• 软硬件资源共享：基于VR云平台部署的业务模式支持同一组软硬件资源被多个学校的VR教室共享，提高资源利用率同时降低使用成本。VR云平台的软硬件资源可根据其支持的教学点数量及开课率的变化，进行按需平滑扩容调整，而该过程不会对学校授课安排造成影响。
• 5G网络：VR的全景视频流及3D音效等传输都要消耗大量的数据流量，无法通过4G网络满足，而5G高带宽和低时延的特性更好地满足了VR业务需求。配合5G网络优化，可提供长期稳定的大带宽连接性能，满足VR教室中大量VR设备同时运行的带宽要求，同时具备一定的移动性。
• 边缘计算：引入边缘计算（MEC）技术，使应用内容从核心网下沉到基站侧以便用户就近访问，可满足VR 内容传送所需的低时延及高吞吐量指标。
• QoE优化：引入AI进行动态带宽预测并指导 VR云平台进行码率优化。在云端与终端之间引入人工智能技术，将降低应用对网络的依存度，通过人工智能技术根据网络环境自动调节显示质量，保证稳定质量运行。

5G+远程课堂

在5G技术的支持下，基于电子通信的远程课堂将不再受限于网络传输速度，零延迟的高清画面与师生实时互动，为远程课堂打造更佳的场景体验感。

成都天府七中被授予“中国移动5G云教育基地校”称号，利用“5G+VR”技术不仅为本校学生提供精彩的情景交融课程，还通过在线学习的方式为异地学校提供身临其境的学习环境，打造5G+远程课堂。

天府七中采用云课堂形式，与凉山州昭觉县万达爱心学校的师生们同上一节课。以前这样的课程，主要是利用网络与大屏，以在线直播或双师课堂的形式呈现。但是由于网络信号的不稳定及远程传输过程中的延迟现象，云课堂的流畅度与实时互动效果总是差强人意。

当5G技术助力云课堂后，4K/8K全景摄像机将天府七中老师上课的画面传输到中国移动5G VRMOOC云，并且分别显示到远端教室的大屏幕和VR沉浸式头盔。凉山万达爱心学校学生则利用VR沉浸式头盔，同步学习。

老师们通过远端教室全景画面，时刻解答两个教室学生的疑惑，成功实现跨教室即时联动。凉山的孩子们看着屏幕另一端似乎触手可及的苔藓，同时也给天府七中的孩子们展示着自家种植的红薯和土豆。

这种以多个视角和天府七中的师生们共享优秀教学资源，体验身临其境学习的方式，为教育资源均衡发挥重大作用。

5G+超远程虚拟仿真实验室

5G+超远程虚拟仿真实验系统综合了5G网络、MEC 技术、云渲染技术和协同技术，可以在云端实现实时计算与渲染，在使终端设备轻量化、无线化的同时，保障流畅的交互体验。

还能引入多人协同技术，通过5G网络高速率实现异地多人同时在线、无延迟的展示、操作，推动多人协同需求下的虚拟装配、虚拟验证、虚拟教学、虚拟实训等教学体验，从而提升教育教学和培训效果。

在北京、贵州、西安三地高校的5G+超远程虚拟仿真实验中，我们可以看到5G+超远程虚拟仿真实验室真正解决时间和空间的局限，它可以实现5G+4K超远距离的影像实时交互传输，网络时延低于38毫秒；对实时交互视频编解码和网络低延迟做了大量优化，提供高质量的云VR体验；影像和声音无线高速无损传输3K/90hz VR，总延迟低于15ms。

三地参与

C919大飞机机翼测量及组装实验

总   结

未来学校的学习时空，一定是从封闭走向开放，学习内容从分科走向综合，从面对已知转向不确定的未来；教师角色也从知识的搬运工转为学生心智发展的营养师；教学从基于课程标准的统一改造转向个性化培育的成长陪伴；评价从单纯的分数排队转向兼顾综合素质的大数据分析......

你可能会感兴趣 

来源丨 《中国5G垂直行业应用案例（2020）》及网络综合整理

编辑丨 雅欣