论 5G 时代教师培训的变革
摘 要：随着移动通信技术的不断迅勐发展，信息技术与教育的融合也愈发深入。在「互联网 +」教育的大背景下，5G 时代的到来将促使教育领域发生新一轮变革。据此，结合 5G 网络的主要特点，初步探讨了 5G 时代教师培训的变革。
关键词：5G 时代；教师培训；专家教学；互联网
中图分类号：F24 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.35.051
1 5G 时代教师培训发展机遇
1.1 5G 开启互联网发展新篇章
2019 年 6 月 6 日，我国工信部向四大运营企业发放 5G 商用拍照，预示着我国 5G 网络建设和应用将进一步加速。2019 年中国互联网大会发布的《中国「智能 +」社会发展指数报告 2019》指出，目前，我国「智能 +」社会发展水平还处于初级阶段，数字化和网络化仍在快速发展，智能化初步应用，未来，数字化、网络化和智能化长期并存。5G 通讯技术具有低延时性、高可靠性、高带宽、大连接等特性，它将给社会生活带来巨大变革，正如华为提出的基于 5G 技术构建「万物互联的智能世界」畅想所言，5G 通讯技术将实现工业、医疗、交通、教育等领域融合，形成万物感知、万物互联和万物智能的未来。
1.2 5G 时代教师培训新机遇
5G 通信技术将给教育领域带来深刻变革，5G 技术的普及和发展能够促进智慧教育、智能远程教育的应用发展，将对教师培训产生重要影响。中国移动通讯发表的《5G+ 智慧教育白皮书》分析认为 5G 标准发展成熟要 1-2 年，5G 教育网络成熟需要 3-5 年，而达到 5G 支持的教育模式变革则需 5 年以上。教师培训是教师继续教育获取新知识、提升行业技能和职业素养的重要途径，通过线上线下融合，实现跨时间、地域资源共享，促进教育资源均衡发展。5G 时代，教师培训在授课方式、互动教学、协作学习等方面都会产生巨大影响。例如，5G 通信技术的低延时性将极大程度上消解网络平台信息传输的延迟效应，实现真实情境再现，为情景化学习等远程参与式学习提供更有力支持。
2 5G 网络的主要特征
5G 是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术。5G 的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。
2.1 高数据速率
早在 2013 年 5 月，韩国三星电子有限公司宣布，已成功开发第 5 代移动通信（5G）的核心技术，该技术可在 28GHz 超高频段以每秒 1Gbps 以上的速度传送数据。相比之下，第四代通讯技术服务的传输速率仅为 75Mbps。2018 年 2 月，华为在 MWC2018 大展上发布了首款 3GPP 标准 5G 商用芯片巴龙 5G01 和 5G 商用终端，支持全球 Sub6GHz（低频）、mmWave（高频）等主流 5G 频段，理论上可实现最高 2.3Gbps 的数据下载速率。
2.2 低延迟
5G 通信技术是当前领先而可靠的网络技术，其空中接口时延水平在 1ms 左右，能够满足自动驾驶，远程医疗等实时应用。2019 年 1 月，我国一名外科医生在福建省，利用 5G 网络操控约 48 公里以外的机械臂开展手术，成功切除了一只实验动物的肝脏，实现全球首例远程外科手术，手术中，视频成像、手术操作实施等几乎同步实时完成，延时只有 0.1 秒。基于 5G 网络低延迟特点，能够实现远程教育人机协同、智能操控等做到精确同步。
2.3 广覆盖
5G 网络能够实现超大网络容量，提供千亿设备的连接能力，满足物联网通信，实现万物感知、万物互联和万物智能。未来 5G 将通过超密集异构网络实现高数据流量，超密集异构网络功率和频谱效率高，扩大了网络覆盖范围，扩展了系统容量，增强了业务在不同接入技术和各覆盖层次间的灵活性。未来的无线网络将部署超过现有站点 10 倍以上的各种无线节点，在宏站覆盖区内，站点间距离将保持 10m 以内，并且支持在每 1km2 范围内为 25000 个用户提供服务。5G 通讯技术的广覆盖特点将有效推动智慧城市、智能家居、远程医疗、智慧教室等领域的建设和发展。
3 5G 对教师培训的变革
2018 年 4 月教育部印发的《教育信息化 2.0 行动计划》指出，要加强教师信息素养，引导教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革，启动「人工智能 + 教师队伍建设行动」。2018 年 9 月《教育部关于实施卓越教师培养计划 2.0 的意见》中指出，要推动人工智能、智慧学习环境等新技术与教师教育课程全方位融合，充分利用虚拟现实、增强现实和混合现实等，建设开发一批交互性、情境化的教师教育课程资源。在此背景下，信息技术与教师培训深度融合势在必行。
教师培训的基本要素包括培训相关主体、学习环境、学习资源，其中培训相关主体主要为培训管理者、授课专家和参训者。从培训相关主体的视角出发，5G 对教师培训的变革主要分为内外两个部分，外部的变革主要为学习环境的日益丰富和学习资源的更加多元，内部的变革主要为培训管理者培训理念和培训管理方式的转变，授课专家教学理念、教学方式的转变以及参训者学习方式的转变。内外的不断变革促使着教师培训向信息化、情境化、个性化方向不断推进。
3.1 教师培训外部的变革
（1）学习环境日益丰富化。5G 信息技术为当前教师培训开展过程中遇到的诸多问题提供有力的技术保障，有效打破当前网络技术壁垒，解决相关网络性能问题，满足 VR、AR、远程直播等教学环境对数据传输的要求，实现高分辨率、多设备连接，实现情景同步再现、互动实时，达到虚拟和现实的有效结合，推动远程直播互动课堂、虚拟现实教学、触觉互联网等教学发展，为学习者创设一个更为自主、体验、合作与交流的贴近真实、多感官参与的学习环境，让学习者得到卓越的学习体验。
当前环境下，知识付费行业内的直播，往往是通过音视频录播结合及时性的互动答疑来完成，在 5G 时代，高数据传输和低延时等特点将为用户带来更为流畅的体验，远程培训跟面对面学习交流信息传输速度几乎一致，借助物联网和虚拟现实技术能够实现师生实时有效互动，随时答疑，获得和真实面对面教学一样的学习体验，有效的突破了时间和地域的限制，极大降低了学习成本，这在以往的互联网时代是不可想象的。基于 5G 网络，结合 VR/AR/XR 技术，将创造以往教学中难以实现的高成本场景教育培训，例如物理、化学、生物等学科的实验操作教学场景，以及相关实践类技能类培训的模拟演练。实现触觉互联网，即通过通信技术远程控制实际或者虚拟的目标，实现远程技能交流，这将会创新教师教育培训中，例如美术、音乐等学科技能培训，为学习者带来全新的沉浸式、感触式学习体验。
（2）学习资源更加多元化。学习资源是教师培训中不可或缺的要素之一，它在训前、训中、训后三个阶段都为教师培训的开展和延伸提供有力的支撑。当下，无论是面对面的线下交流，还是基于互联网技术的网络交流，都是基于视觉、听觉等感官通道，通过语言、文字、表情、手势、图片和视频等信息呈现方式实现信息的获取、传输和交换的。随着 5G 时代的到来，5G+AI+VR/AR 技术深度融合应用，将使得学习资源不再仅仅是停留在文本、图片、音视频中的单一知识，学习资源更多时候将是一种将知识蕴含在不同情境下的沉浸式学习体验，更加生动而富有趣味，让参训者身临其境，充分调动参训者的视觉、听觉、触觉等多种感官，实现多模态学习与互动，充分发挥参训者的主体性，实现「做中学」。
3.2 教师培训内部环境的变革
（1）专家教学趋向智能化。5G 带来的网络可以称之为「超级高速公路」，信息更新、传输速度达到空前，信息呈现方式多样化，伴随着智能技术的渗透，将为教师培训带来诸多便利。同时，信息技术的高速发展，将会对教师原有知识和技能带来挑战。在 5G 时代，教师培训课堂不仅仅是单一的教师讲授，培训者还能够协同智能机器人等高科技成果，综合运用多元的学习环境实现情境教学，精准捕捉和分析参训者学习状态，实时优化教学过程，实现从一般教师向超级教师转变。
（2）教师学习更加自主化。5G 时代，学习将变得无处不在。依靠 5G 网络，我们可以不受电脑、流量的限制，随时随地学习各种培训课程，优秀的教育资源可以通过 5G 网络实现跨地域分享，无论是身处繁华的大城市还是偏僻的乡村，都能够通过 5G 网络享受顶级教育专家的教学指导，学习将变得更加自由。5G 将使教师自我提升的外部环境阻碍将变得越来越小，教师参与培训的内驱力将更多来自于自身的需求，丰富的学习环境和多元的教学资源将不断激发教师自主学习的兴趣和积极性，先进的信息技术结合大数据将为每位教师制定个性化培训方案，教师学习将变得更加自主和个性。
（3）培训管理走向信息化。5G 信息技术将有效解决当前培训管理者在教师培训训前、训中、训后各项工作中遇到的若干问题。训前阶段，传统培训方案制定多是采用走访调研、网络问卷等方式获取教师培训需求，结合实际制定培训方案，传统方式费时费力，且获取的信息不一定准确。5G 网络结合大数据等信息技术能够为培训管理者获取参训教师培训需求提供便利，分析和精准掌握每一位教师的培训需求，为制定科学合理的培训方案做支撑。训中阶段，培训管理者能够利用 5G+AI+ 大数据技术实现实时跟踪掌握参训教师学习状态，及时反馈和优化培训方案，做好培训服务工作。训后阶段，通过对前期培训数据的综合分析可以了解每一个参训教师培训目标的完成情况，做到科学总结反思，为做好后续服务提供有力支持。
4 结语
教育信息化能够突破时间和地域的限制，推进教育多样化，能够有效促进教育公平，提高教育质量。伴随着 5G 网络的普及和发展，如何引入和融合相关信息技术到教师培训中，是新时代教师培训的发展方向。面对丰富多样的新技术，谁来用，用哪些，怎么用这三个问题将是未来教师培训相关主体考虑的核心问题。教师培训的相关主体要努力提高自己的信息技术素养，紧跟时代的发展变化；以培训的实际需求来确定最需要哪些方面的技术支持，并围绕着培训目标来学习和运用技术；培训过程中要始终把「人」放在第一位，技术本质上只是一种「工具」，「人」才是培训的核心。
参考文献
[1]中国「智能 +」社会发展指数报告[EB/OL].[2019-07].http：//www.caict.ac.cn/kxyj/qwfb/ztbg/201907/t20190711_20295 0.htm.
[2]教育部关于印发《教育信息化 2.0 行动计划》的通知[EB/OL].[2018-04-18].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.
[3]教育部关于实施卓越教师培养计划 2.0 的意见[EB/OL].[2018-09-30].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A10/s7011/201810/t20181010_350998.html.
[4]胡壮麟，董佳.意义的多模态构建——对一次 PPT 演示竞赛的语篇分析[J].外语电化教学，2006，（3）：3-12.
[5]袁磊，张艳丽，罗刚.5G 时代的教育场景要素变革与应对之策[J].远程教育杂志，2019，37（03）：29-39.
作者 王直军