5G背景下教育面临的发展与挑战

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：文章从分析通讯技术的发展历程对教育领域带来的影响入手，阐述了5G通信技术的特点，并重点分析了5G背景下教育领域所面临的发展与挑战。
　　关键词：第五代移动通信技术;5G;教育;变革
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.211
　　1 引言
　　 纵观通讯技术的发展历程，从1986年，第一代移动通讯系统（1G）在美国芝加哥诞生到现代的第五代移动通信技术（5G），每次通讯技术的革新都会给教育领域带来巨大变化。在目前4G背景下教育领域最显著的特点就是网络教育，但是由于技术的局限性，4G通讯技术的优势在很多学科依旧是望尘莫及，例如医学手术模拟、化学实验模拟及机械维修模拟等。随着5G技术的发展，以上问题可以通过“VR+教育”得到有效的解决。
　　2 通讯技术的变革对教育的影响
　　 从1986年第一代通讯技术（1G）的诞生到现在从4G时代到5G时代的过渡，在这短短的三十多年，教育领域的学习者的学和教师的教随着通讯技术的进步，也发生翻天覆地的变化。
　　 1986年，第一代通讯系统（1G）在美国芝加哥诞生，采用模拟讯号传输。在第一代通讯系统技术的推动下，广播电视大学在世界各地兴起。
　　 1995年，凭借时分多址（TDMA）技术世界进入了2G时代，在2G时代下，多媒体教学开始走进校园，越来越多的电子设备（电子显示屏、投影仪等）进入教室，改变着传统的教学模式。
　　 2007年，社会随着智能手机的出现开始进入3G时代，在教育领域移动学习应运而生，加快了远程教育发展。
　　 2013年，随着移动互联网技术的成熟，在4G时代下教育领域最显著的变化就是各大网络学习的兴起，使得学习者学习知识变得触手可及。
　　3 5G通信技术的特点
　　 相比于4G的兼容性强、网络频道宽以及容量更大等特点，5G通讯技术主要具有以下五个特点：
　　 （1）高速度。相对于4G来说，5G最显著的一个特点就是速度有着巨大的提升。对于5G的基站峰值要求不低于20Gb/S，这个速度意味着每秒就可以下载一部高清电影。
　　 （2）泛在网。在5G时代下，泛在网是指广度和深度两个方面。广度是指网络覆盖的范围要广，网络不仅要覆盖有人的地方，无人的地方也要有网络覆盖;深度就是指网络的覆盖纵深，不仅地上要有网络覆盖，地下也同样有高速网络覆盖。
　　 （3）低功耗。5G通讯技术通过技术改造，极大的降低设备的功耗，使电子设备带电服务时间更长，增强了用户体验。
　　 （4）低时延。人与人之间的交互时延在140毫米在可以接受的范圍之内，但是对于5G通信技术是不可接受的，比如无人驾驶技术，如果时延在140毫秒，那么汽车就冲出几十米，很可能发生危险，所以5G对于时延的要求在1毫秒之内。
　　 （5）万物互联。在5G时代的理想状态下，每平方公里可以达到100万个移动终端接入网络。在5G技术达到成熟以后，生活中的每一个物体都可以通过5G技术连接入网，比如耳机、书本、桌椅等。
　　4 5G背景下教育面临的发展
　　 随着5G通讯技术的不断进步以及凭借5G通讯技术的优点，教育领域将会在以下是三个方面取得长足的进步与发展：
　　 （1）VR+教育。在5G时代下，基于移动宽带增强、超高可靠、超低时延通信、大规模物联网三大应用场景的拓宽，许多以往难以实现的课堂场景问题将会得到有效解决，凭借5G的先进技术，VR技术将会在教育领域的以下三个方面得到广泛应用：一是可以创造出许多此前难以实现的场景教学，比如地震、消防等灾害场景的模拟演习;二是可以模拟诸多高成本、高风险的教学培训，比如车辆拆装、飞机驾驶、手术模拟等;三是能够还原历史或其他三维场景，如博物馆展览、史前时代、深海、太空等科普教学。
　　 （2）智慧教育。随着5G技术不断进步与普及，智慧教育在教育领域将会取得长足的发展。凭借5G技术的优势，人工智能将与物联网、大数据等技术将广泛的应用到教育当中，比如智慧教室、智能助教机器人以及智能笔记本等产品将会大量在学习活动中的到应用。
　　 （3）教育设备。目前许多学校教室的大多数电子设备只是为教学活动提供简单的PPT放映、视频播放以及资料查询等功能，没有实现互联功能。5G时代的到来，不仅解决人与人的通信问题，同时还要解决人与物以及物与物的互联问题。教育设备面临的巨大变革就是互联，教室的教育设备与学校图书馆学习资源互联、与学生移动学习设备互联以及与教师教学移动设备互联，增强学习的互动性。
　　5 5G背景下教育面临的挑战
　　 在先进技术的带来便利的同时，同样也将会面临巨大的挑战，其中5G通讯技术给教育领域带来的挑战主要体现在以下两个方面：
　　 （1）巨额的资金预算。随着5G时代的到来，学校对于先进技术设备的引进将会占用巨额的资金预算。下至一个学校，上至一个国家，都将会使教育经费极大的增加，同时也会增加财政压力。
　　 （2）技术人才的短缺。5G时代的到来，对于先进教学设备的到来，并不是每个学校都拥有足够多的技术人才能够正确使用设备以及设备在日常使用中的维护。即使学校拥有先进的教学设备，却得不到相应的使用，是对资源的极大浪费。
　　6 结语
　　 即将到来的5G时代，对于每个领域将会带来巨大的变革，同样在教育领域将会对学习者的学与教师的教产生翻天覆地的变化。目前5G技术已经具备一定的规模，未来随着5技术的不断进步，将会给教育领域带来更多的变革。
　　参考文献：
　　[1]詹曙英，吴灿龙.现代信息通讯技术对高等教育的影响及对策研究[J].江西科技师范学院学报，2006（05）：64-67.
　　[2]苑忠超.探究4G通信技术的特点应用[J].中国新通讯，2018（08）：37.
　　[3]吴全.5G通信技术应用场景及关键技术分析[J].网络安全技术与应用，2019（05）：61-62.
　　[4]黄唯唯.VR技术在教育行业中的探究和应用[J].数字通讯世界，2018（10）：170.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14928218.htm