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5G+AI点亮智慧教育,科技赋能未来校园发布时间:2020-10-20   点击率:7147

过去数月,一场史上规模*大、效率*高的线上教育迁移行动,改变了学校教学为主的教学形态,也点燃了教育界对技术创新的热忱,5G与AI首当其冲。2020年,伴随着5G技术的成熟和商用爆发,智慧教育进入可落地、可复制的规模化应用阶段。在 5G、云、AI等技术的加持下,智慧教育正经历翻牌后的重启。

政策助推5G智慧教育发展
早在2017年8月,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,指出要“推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用”。2018年4月,教育部印发 《教育信息化2.0行动计划》,要求“以人工智能等新兴技术为基础,依托各类智能设备及网络,积极开展智慧教育创新研究和示范,推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构”。
 
 


今年3月,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。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》,将重点支持“5G教育应用示范”在内的七大领域。政策频出,背后是国家对于教育信息化的大力扶植。随着我国5G、AI、云计算产业的日趋成熟,5G+AI赋能智慧教育已进入快速发展阶段。
 
5G*先落地的教育场景 
如今,以大数据&区块链、5G专用专网、AI视频&语音分析技术为基础,从教学资源、校园服务、校园管理和校园环境等四个方面入手,可以形成一个完整的“智慧教育”总体框架。根据5G影响教育的主要方面及教育领域的迫切需求,5G*先落地的教育场景有:

升级校园安防系统
目前绝大多数学校的校园监控是一个被动且滞后的防御系统,而5G网络为改变传统的校园安防提供了契机。将AI算力注入边缘,通过在学校的摄像头上添加人工智能芯片,使每一路摄像头采集到的视频在*接近捕获数据的位置进行初始分析,减少视频分析的延迟。这就好比是用计算机将替代人工,实时分析多路监控画面,当监测到校园里发生危险行为时,会自动向保安发出警示。
 
 


这种升级得益于AI视频分析技术对视频流的实时监控和智能识别,以及5G+边缘计算(MEC)在网络和存储上提供的基础支持。

重构课堂教学管理
课堂教学是教育的核心,技术带来的重大结构性变革必先从课堂开始。全国每天大约产生一亿小时的课时,但是这些教学数据并没有得到有效利用。一是教学数据以视频等非结构化数据为主,采集难度大、成本高;二是数据采集不到或者不全面,无法准确地描述课堂教学过程。
 
 

 
5G网络与AI技术可以助力学校对教学课堂进行高效、智能管理。老师可以通过更多有价值的数据辅助教学,比如,课堂上学生的专注力变化、情绪变化、课堂行为、坐姿视力疲劳和活跃程度等。同时,学校可以积累更多课堂教学资源,比如,梳理和提炼知识点、留存课堂板书、课堂视频的剪辑与分享。
AI技术解决了课堂教学分析和资源积累的问题。而5G网络提供多样化的数据入口、打通了课堂教学数据传输的通路,帮助学校或者地区建立数据资源,这是一场大数据驱动学校管理、决策和教学的革命。
 
打造家校共育信息基础
家校共育面临的*大问题是——信息不对称。充分分享家庭与学校之间的信息是家校共育的前提。但在实际操作中,家校之间的信息分享存在隔阂。由于精力有限,绝大多数老师通过周报或月报向家长反馈孩子的在校表现,这一方面增加了老师的工作负担,另一方面反馈的内容以老师的主观评价和教学经验为出发点,没有客观的数据记录。
 


5G网络与AI技术的应用,打通了家校共育的信息隔阂。AI技术可对每一位学生进行个性化分析,帮助家长了解孩子的课堂专注力、学科兴趣及近视风险;5G网络则能为数据传输提供入口和通道。
 
 
5G时代的教育变革
大数据、云计算、人工智能等为代表的新兴技术的融合,必将引发教师、学生、学习资源、学习环境等教育场景要素的深刻变革。
4G技术已经令人感受到互联网技术对教育的变革力量;未来5G 的应用,更将不断丰富教育场景的维度,促进教育场景的变革,推动教育改革与教育信息化的进程。
 
 
教师教学走向智能化
5G 时代的到来,将极大地扩展教师在课堂上的教学能力与组织能力,为教师带来诸多便利。借助于“5G+AI+大数据+学习分析”,可辅助教师从传统的一般教师升级为“超级教师”,这种“超级教师”会进行学习分析、会与智能机器人协同工作。
 
 

5G 时代带来的不仅仅是优质的信息化环境、网络“超级高速公路”,更多是一种全新教与学方式。这对教师(包括学校管理者)提出了许多新的课题,其中,教师教育理念的转变,是有效利用包括5G 在内的信息化技术的前提。所以,教师需要不断更新自己的教育理念以适应5G 时代教与学的新需求。这种变革需要一个过程,需要国家进行顶层设计,需要与现有的教师信息化能力提升工程等配套。

学生学习趋向自主化
5G 时代的来临,会使学生的学习由繁化简。大规模机器智能+5G 通信应用场景,为未来学校与课堂创设了更多有趣的虚拟学习情境。学生可根据自身能力以及当前需求,在教师的辅导下,聚焦感兴趣的问题,设计与提出解决问题的方案,在与学习同伴的交互中,一边学习思考、 一边动手实践,从而给学生自我动手、实践能力等的提升,提供更多发展空间。
 
 

学习环境日益丰富化
5G 的三大应用场景、八大特性,为构建更丰富、更具有实操性、更接近真实世界、多感官参与的学习,提供强有力的技术支持,有助于全方位地了解学生的注意力类型、媒体偏好、学习兴趣、心理状态变化、学习风格等基本特征,可为学生创设一个自恰、自主、体验、探究、合作与交流的学习环境。
 
 

学习资源更加多元化
学习资源是教育场景中必不可缺的要素之一,学习资源在课前、课中、课后三个阶段都要为教师与学生提供有力的支持。随着网络技术发展,如今学生对多模态学习资源的需求逐渐增多。5G 时代的到来,将助推学习资源的进一步发展,以满足学生对新兴学习资源的需求。
 
 

 
随着5G加速来临,智慧教育势必会迎来新的发展机遇,改变传统的教育教学模式,将不可能实现的教学场景得以实现。5G不仅可与智慧教育中的各种智能技术相结合,增强技术本身的作用和价值;还能参与到教学及校园管理环节,加速教育创新,全面促进教育信息化建设,5G时代的智慧教育必将迈上一个新的发展阶段。