視頻化教學在5G時代的展望

施向前

[摘? ?要]隨著信息化教學的深入推進，教學環(huán)境中的教學資源、教學結(jié)構、教學評價和教學服務朝著視頻化逐步靠攏，系統(tǒng)的視頻化教學在一定的程度上優(yōu)化了學習。但是，目前信息化教學環(huán)境的物理資源配置還略有不足，導致系統(tǒng)的視頻化教學發(fā)展受到阻礙。5G的出現(xiàn)，使教學端和學習端的互通便捷化，提高了教學內(nèi)容的效用性，推動視頻化教學中新型技術的應用與發(fā)展。

[關鍵詞]信息化教學;教學環(huán)境;5G時代

[中圖分類號]? ? G632.4? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）33-0047-02

當人們正沉浸在4G帶給生活的便捷之中時，5G已經(jīng)悄然而生。5G在4G的基礎上具有更廣的覆蓋性、更低的延時性、更可靠的使用性。5G為社會信息化的應用、服務提供了方便，不僅會對信息化的教育教學產(chǎn)生深刻影響，也會促進VR、AI等新型技術在教育行業(yè)的發(fā)展。近年來，在信息化教學進程中，教學資源、教學結(jié)構與教學評價等方面出現(xiàn)以視頻為信息技術手段的教學方式。如，微課、MOOC、教學直播、VR沉浸式學習等教學方式，可統(tǒng)稱為視頻化教學。然而在目前的視頻化教學中，硬件設施的建設是一大難題，5G的應用能夠有效提高教育裝備的實用性，視頻化的教學方式遇到5G勢必會有更大的發(fā)展與進步空間。

一、視頻化教學的需求分析

據(jù)CNNIC發(fā)布的第42次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》指出， 2018年手機網(wǎng)絡視頻的使用率高達73.4%， 僅次于手機通信、新聞和搜索應用類APP。視頻的泛娛樂化和信息技術的普遍應用，讓教育教學中的視頻化教學形式得到了良好的發(fā)展。信息化教學環(huán)境的搭建是信息化教學發(fā)展的保證，筆者經(jīng)過對視頻化教學需求的分析，發(fā)現(xiàn)信息化的教學環(huán)境搭建中出現(xiàn)了一系列的問題。

1.教學資源的共享

數(shù)字化教學資源正處在共建共享的狀態(tài)，大量的教學資源網(wǎng)已經(jīng)搭建了共享的平臺，有學者發(fā)現(xiàn)，資源研發(fā)中心建立資源的教學內(nèi)容、學生登錄資源共享平臺后需要選擇相應的課程并學習，課程播放的流暢程度直接影響到教學效果。“直播+教育”模式的興起，讓學習變得更加個性化，滿足了學生的需求，擴大了教師的影響力，促進了教育公平，但是教育直播中視頻的流暢程度對教學有很大干擾。

教學資源共享平臺的使用借助了云服務，但只是單純解決了教學資源儲存問題，沒有實時性展示，很多教學資源單純提供截圖，不能進行實時的預覽。如，國家精品課程資源網(wǎng)里面的課件資源，大多數(shù)只提供封面或者主要內(nèi)容框架給用戶預覽，其他內(nèi)容需要下載才能瀏覽。教學資源服務平臺在共享時應該注意滿足用戶實時選擇教學資源的需求。

在教學資源共享中，應該考慮教學者與學習者的資源傳遞效率，很多學校的精品課程、微課、MOOC、移動學習等視頻化學習資源存在上傳與下載速度慢的情況，不但消磨了教學者與學習者的耐心，更阻礙信息化教學資源建設的共享。

2.師生之間的互動

MOOC及大量遠程教育平臺，為了讓學習者更加有效地學習，開發(fā)出各式各樣的交流工具和互動系統(tǒng)。MOOC在線深度互動的影響因素有時間和精力、知識和技術、資金的投入。個體之間能力差異、教學情境狀況差異以及知識氛圍營造差異都能通過行為表現(xiàn)去協(xié)調(diào)，但是社會網(wǎng)絡設備服務與支持跟不上教學需求，就會對深度交互產(chǎn)生很大影響，如，網(wǎng)絡信號的覆蓋范圍及穩(wěn)定等因素。

《中小學教師信息技術應用能力標準（試行）》對具備網(wǎng)絡學習環(huán)境或相應設備條件的教師提出“應用信息技術轉(zhuǎn)變學習方式”的發(fā)展性要求，信息化環(huán)境下的教學互動不再是單一的課堂互動，也有課下的教學互動，互動主要由移動學習終端和智慧課堂教學設備共同輔助，所以網(wǎng)絡學習環(huán)境優(yōu)化顯得尤為重要。

3.教學教材的質(zhì)量

南海電大全國教育科學“十五”規(guī)劃課題“現(xiàn)代遠程開放教育教學質(zhì)量保證的研究”，對內(nèi)部學習中心網(wǎng)上教學資源的建設進行調(diào)查、分析，發(fā)現(xiàn)一部分原因是網(wǎng)絡環(huán)境不夠完善，多媒體資源優(yōu)化配置和綜合利用不到位。視頻教材資源主要通過網(wǎng)絡媒體，以終端設備的形式將教學內(nèi)容呈現(xiàn)出來， 把文字、圖形、圖像、視頻、動畫和聲音等多種媒體描述的教學信息有機結(jié)合，刺激感官。在教育教學中視頻教材制作難度大，應用條件高，造成視頻教材質(zhì)量普遍較差的現(xiàn)象。教育教學中視頻教材的清晰程度影響師生的感官，一般來說清晰度較差的視頻不應用于教學，而解決這樣的難題需要優(yōu)化軟件技術與加強信息化網(wǎng)絡環(huán)境建設。

二、5G對視頻化教學的影響

5G的孕育，讓社會媒體信息中的視頻信息呈井噴式爆發(fā)，據(jù)國際電信聯(lián)盟發(fā)布的5G網(wǎng)絡需達到的性能參數(shù)可知，5G上、下性峰值速率在20Gbit/s至10Gbit/s之間，符合現(xiàn)今4K、8K高清視頻135Mbit/s的速率要求。5G+4K，5G+8K視頻的出現(xiàn)滿足了大部分人的視覺要求，也會讓4K、8K視頻不再匱乏。

第一，傳輸速率快，能夠有效解決視頻播放不流暢的問題，為教育教學中的實時直播提供助力。高清視頻下載與上傳速度得到質(zhì)的提高，極大地優(yōu)化了教師端與學生端的互動。另外，在線視頻觀看清晰度變高和延時降低，優(yōu)化了視頻化教學的課堂效果。

第二，高容量與低延時，借助大視頻云儲存對視頻進行實時制作與渲染。5G支持下的云儲存視頻讓教師不用依賴終端性能，實現(xiàn)在線視頻制作、渲染和發(fā)布，節(jié)省了教師的時間，提高視頻教材的質(zhì)量。

第三，信號覆蓋廣，視頻傳輸與播放不會受到地域的影響，學生和教師可以隨時隨地進行交流及互動，移動化學習資源能夠有效利用，不僅加強師生之間的互動，更能夠解決地方上教育不公平的問題。5G的技術與優(yōu)勢將會對視頻化教學方式提供強大助力，讓人們不再對信息化學習感到困惑，5G也將打破信息化教學原有的信息環(huán)境，為信息化教育傳播提供動力。

三、沉浸式學習等新技術的興起

隨著5G技術的深入發(fā)展，可以逐漸支持VR、AR、MR、全息3D投影等技術，在學習中達到虛擬與現(xiàn)實的交互，在模擬現(xiàn)實中進行學習，極大地提高學生的興趣。5G時代VR教室將以云VR+便攜終端為基礎，推動軟硬件的創(chuàng)新性升級，解決實際落地難點，為教育信息化帶來更普惠的價值。目前沉浸式學習對視頻質(zhì)量、傳輸速度要求高，不能開發(fā)出更多的教學應用場景，但是5G的出現(xiàn)將全面打破沉浸式學習面臨的困難，也會讓學習的成本下降。學生能夠在課堂上身臨其境地跟隨教師進行學習，并且參與互動和探究。沉浸式學習前景很好，如果在教育中應用和普及，需要政府部門、企業(yè)和教育機構的共同努力。

在沉浸式學習興起的同時，智能學習與深度學習也嶄露頭角，恰逢5G潮流，AI也能獲得新發(fā)展。AI在教學中的應用，如深度學習借助移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、超級計算、腦科學等技術手段進行初步發(fā)展。在視頻化教學中，AI可以隨時讓教學視頻和教學材料自動生成、發(fā)布、管理、評價，屆時將大大減少教師的工作量。5G深入發(fā)展對教育教學中的新型技術、教學方式起到推廣與促進的作用，讓信息化教學產(chǎn)生新變化。

總而言之，5G建設對教育教學產(chǎn)生的影響甚廣，雖然對視頻化教學產(chǎn)生了較大的影響，但是5G的技術和資金還不能夠完全滿足整個社會的需求。另外，5G與教學怎樣更加有效地開展也是等待解決的重大問題，教育的明天擁有5G將更加精彩。

[? 參? ?考? ?文? ?獻? ]

[1]? 湯天甜，李饒雯娜.5G時代視頻發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)[J].視聽界，2019（1）：31-37.

[2]? 冉利龍.遠程教學資源共建共享的探索與實踐[J].中國遠程教育，2015（5）：55-60+80.

[3]? 饒丹鵑. 多媒體教學資源云共享平臺設計研究[D].南京：南京師范大學，2013.

（責任編輯 諾? ?依）