5G教学之举 没有教室的三尺讲台

随着5G商用时代的到来和人工智能的深度发展，智能产品的应用已进入高速成长期。目前，天津市正全力推动“全5G城市”建设，充分结合大数据、物联网、云计算、区块链等技术，提升天津数字化基础设施建设的能力和水平。其中，在智慧教育方面，天津讯飞信息科技有限公司开展的“5G+A.I.智慧教育创新应用示范工程”项目，将实现“网络化、数字化、智能化”的学习环境及自主学习活动。2020年8月，天津讯飞科技联合天津移动共同申报“5G+A.I.智慧教育创新应用示范工程”成功获批,正式在津启动。

“5G+A.I.智慧教育创新应用示范工程”项目由天津讯飞科技牵头建设，建设周期三年，将重点开展5G 无线网络、边缘计算平台等通信技术研究，开展A.I.智慧教育大脑关键技术研发。项目上线后，将推出5G 高清直播课堂、校园高清视频安防监控系统、5G+VR/AR 沉浸式教学系统等，满足5G+人工智能+教育全产业链快速发展的需要。

5G+VR/AR 沉浸式教学，让学习更有趣

集聚了知识性与趣味性的AR 智能课桌是5G+VR/AR 沉浸式教学系统的主要产品之一。这款AR 智能课桌可以应用于日常实验室教学。当学生开始进行化学虚拟实验时，AR 智能课桌配备的每张卡牌背面都设有自主专利的多维码，且对应不同的化学元素，当以堆积木的形式在AR 智能课桌上放置卡牌时，前方屏幕就会具象呈现3D 化学实验场景及生动形象的教学内容，让学生达到快乐实验、高效学习的目的。天津讯飞科技项目总监张昭彧介绍说，AR 智能课桌的虚拟实验教学，是依托5G 低延迟高带宽的网络支撑、AR 图形识别技术内核、光学识别打造出的高互动性交互桌面、交互卡牌，模拟学校场景，如物理实验室、化学实验室，给学生提供无时不在的课程引导，为学生清晰展示实验流程，并能够智能纠错、迅速通知，让学生能够及时调整实验方向。

而VR 技术赋予了教学方式更多实用手段，不仅可以拓展学习的多维空间，还可以把操场、实验室、博物馆、汽车搬到课堂上，在VR 的沉浸式体验中，学生能够更好地体验实践课程。通过模拟课堂场景提升学生对知识结构、技能操作的学习兴趣，增强学习效果。VR 设备能够营造生动、逼真的环境，为学生提供身临其境的体验。通过VR 技术，让教育模式从传统的“被动接受式”转为“自主探索式”。VR 技术的高沉浸、强交互、高感知，决定了VR 教育的趣味性、自主性和互动性，这些都是传统课堂教学所不具备的。最重要的是，基于5G 的VR 教育，具有低延迟、超快的速度和稳定的头显连接，将使VR 体验更易于访问、更可靠，而且更加身临其境，让学生更能沉浸到学习当中，足不出户就能体验言传身教，学习效果极佳。

5G 高清直播课堂，没有教室的讲台

5G 高清直播课堂是天津讯飞科技“5G+AI 智慧教育创新应用示范工程”项目的另一项重要产品，它通过网络平台，合理利用学生课余时间，将传统课堂搬到家中、搬到线上，利用讯飞云端精准备课、个性化空课等一系列功能，是一种新型的教育供给方式。在实际应用中，5G 高清直播课堂贯穿课前、课堂、课后的教与学全流程，核心功能主要包括课前备课、课堂教学、课堂互动、课堂管理、课后练习五个模块。5G高清直播课堂大数据在线教学平台，支持学生PC 端、移动端及PAD 形式进行直播、互动。

“5G 高清直播课堂在线教学平台支持全平台网络音视频互动、随堂测试、抢答互动、分组作答互动、点名互动、小组PK 互动等多种形式互动。”张昭彧介绍说，通过5G 技术应用，学生可以通过文字、视频、音频的方式同老师互动，实现在线提问、答疑、讨论，真实还原课堂情景，增强课堂氛围，保证学生注意力集中，实现高效学习，突破传统网络课程互动交互低效的局限性。“例如，老师可以当堂布置课上练习，通过5G 高清直播课堂在线教学平台，能够实时掌握每一位学生的解题过程，保证老师随时了解学生对课程的学习程度。”张昭彧说，平台还能够支持老师灵活设置学生的操作权限，如音视频、交流、举手提问等，支持单独学生设置或批量设置。同时，老师可以通过实时点到、桌面锁定等功能保证学生的出勤率。这些，都是以往普通的网络教学无法做到的。

5G+A.I.智慧教育，助力天津教育实力提升

随着5G 商用时代的发展，与互联网、物联网、计算机、多媒体、网络等多种先进技术融合后，教育创新也将随之提速，不仅现有教育产品能够升级迭代，也能够带来全新的课堂教学模式。智慧教育经过多年的发展，已经形成智慧课堂、空中课堂和智慧校园等经典场景，而这些传统智慧教育场景增加5G 元素后又会带来哪些变化呢？

张昭彧说，目前，市场上的“智慧课堂”主要采用“云+台+端”的三级架构模式，每个教室都需要部署服务器，这样的购置、交付、维护成本较高，授课中易遇到连接问题，对老师的IT 技能要求也较高，往往高端学校才能应用起来。而5G 的应用，将大幅削减使用成本、提高易用性，相信未来的“智慧课堂”将会从少数高端学校的创新尝试变成普适性的常态化应用。像市场关注度较高的“沉浸式教学”场景应用5G 可以大幅改善体验。AR/VR 教学和5G 网络融合后，将解决体验卡顿、佩戴不舒适的问题，带来沉浸式教学的爆发式增长。另外一个典型场景是“智慧校园”，平安校园涉及大量的图像传输处理，5G 大带宽、低时延的特点使得整个效率明显提升，而且可以叠加更多的A.I.应用，设备无线化也有利于设备灵活部署。

讯飞科技在5G、云、A.I.领域的专利超过1100 多项，主导或参与国家行业标准的制定有30 多项。在产品和解决方案方面，天津讯飞科技已经形成智慧教育整体解决方案，现在每年处理350 亿条学习数据，规模庞大。在应用落地方面，目前，天津讯飞科技教育产品已经在全国35000 多所学校应用，服务师生超过1 亿人，市场占有率在整个行业中遥遥领先。预计在2021年，天津讯飞科技与天津移动合作打造的5G+A.I.智慧教育创新应用示范项目，将在天津区域搭建A.I.智慧教育大脑平台，并陆续打造1 所智慧安全校园，建设3 个5G 高清直播课堂、3个5G 全息课堂、1 间5G+VR 科普教室、1 间5G+VR/AR 体验教室，将在9 所学校打造150 个未来课堂、9 个5G+健康监测系统，并部署一套远程督导系统，最终部署5G 智能终端不少于600个。对于教师来说，通过智能推送、智能批改与智能评测，可以提升教学效率，提高课堂互动性，帮助教师减负增效；对于学生而言，通过配置优质资源，将告别千篇一律的作业，学生实现个性化学习，得到个性化关注。同时，学生减少无效作业时间，提高学习质量。

张昭彧表示，今后通过5G 技术和本地化服务，将沉浸式、互动式、体验式教学场景应用落地，会进一步促成师生减负增效，助力天津教育实现因材施教。