5G通信技術對教育的相關影響探討

張俊虎

摘要： 移動通信技術的變革會對各行各業產生巨大的變化，教育行業也不例外。對于傳統的教育行業，尤其是教育培訓產 業來說，由于自身的高成本、遠距離、網速帶寬窄，以及場景化不足等原因，使得傳統企業的瓶頸很難突破，但是隨著 5G 的普及商 用，新型的教育模式將直接沖擊，甚至是顛覆傳統的培訓產業。

關鍵詞： 5G; 教育; 通信技術

中圖分類號：G4? 文獻標識碼：A? 文章編號：（2020）-29-164

1986 年第一代移動通信系統（ 1G） 出現，當時的教育還是 完全靠老師對知識的講解及學生對此的消化吸收為基礎進行 的。1995 年以時分多址（ TDMA） 技術的出現，使我們進入了第 二代移動通信系統（ 2G） 時代，這時教室里多了計算機、電子顯 示屏和投影儀等，通過這些輔助設備可以使學生更好的理解教 師的講課。2007 年伴隨著智能手機的出現，第三代移動通信系 統（ 3G） 也出現了，教育行業有了更為生動的變化，移動學習應 運而生，遠程多媒體教育的發展進程進入了快速發展的通道。 2013 年伴隨著正交頻分多址技術的開發第四代移動通信系統 （ 4G） 產生了，從此人類進入了移動互聯網時代。而現在 4G 的 風頭還未過，第五代通信系統（ 5G） 即將接踵而來，雖然技術對 商業的沖擊大多時候是小步快跑的漸進式變革，但從 4G 時代 到 5G 時代，我們則是一個“大邁進”。

1 第五代通信系統（ 5G） 的技術特點

1.1 高速度

與 4G 相比 5G 的網絡速率有了質的飛升，用戶體驗速率達 到 Gbps 量級，是 4G 速率的 10-100 倍。這對于對速率有很高要 求 VR/AR 高清業務的發展有了更進一步的推動，使用戶的體 驗和感受都有了很大的提高。

1.2 泛在網

泛在網有兩層含義： 廣泛覆蓋和縱深覆蓋。廣泛即指我們 社會生活的各個地方都需要覆蓋到 5G 網絡。縱深即指雖然我 們生活中已經有網絡覆蓋，但需要更高品質的深度覆蓋。

1.3 低功耗

隨著 5G 大規模物聯網的應用，就必須要求聯網設備的低 功耗。這些年，可穿戴產品雖然有一定的發展，但很快就遇到 了很多瓶頸，其中最大的瓶頸就是功耗高給用戶的體驗差。而 5G 一個重要的特點就是大大降低末端設備的功耗，所以在 5G 網絡中，物聯網產品將迎來爆炸式的增長。

1.4 低時延

人類對自然界的反應時間一般在 100-200ms 之間，而 5G 把端到端的時延降低到 4G 的 1 /5-1/10，達到毫秒級水平，因此 已經發展了許多年的無人駕駛技術也將打破因網絡時延高而 造成的技術瓶頸，得到快速的發展。

1.5 萬物互聯

在通信技術的不斷發展下，我們經歷了固定電話時代，那 時終端設備是以人群為定義的; 到了手機時代，終端數量大量 爆發，這時終端設備是以個人應用來定義的。而 5G 時代，終端 不在按人來定義，因為人們可以根據自己的需要擁有數個或很 多的終端設備。

1.6 重構安全

傳統互聯網主要解決信息速度、無障礙傳輸及信息共享等問 題，而在 5G 通信基礎上建立新型智能互聯網，不僅要實現傳統互 聯網的問題而且還要建立一個社會及生活的新機制和新體系。

2 5G 環境下的教育

2.1 更好的教育體驗

眾所周知，人類獲得知識靠的是對視覺、聽覺、嗅覺、味覺、 觸覺來對自然界感知。我們學習也是這樣的感知過程，教育的 主要目的就是讓人獲得知識，不管是自然科學還是社會科學，我 們都需要通過五覺來學習。而隨著 5G 高帶寬時代的到來，基于 連續廣域覆蓋、熱點高容量、低功耗大連接和低時延高可靠等技 術場景的應用，以前許多不能打破的技術瓶頸即將被突破。

2.2 更公平的教育資源

在 5G 時代，高速的移動互聯網使 VR/AR 得到更深入的發 展。通過這些技術的應用我們可以發現教育資源稀缺性在減 弱。譬如： 虛擬仿真技術用情景化的方式，豐富學生的感受，帶 人情緒，讓學生體驗更深刻。而在 5G+4K 遠程互動教學系統 的承載下，可以讓身處邊遠的新疆、西藏等地區的孩子能獲得 與首都北京的孩子一樣的教育資源。

2.3 更智慧的教育

2016 年谷歌的圍棋人工智能 AlphaGo 戰勝韓國圍棋高手 李世石，標志著人類開始步入人工智能時代; 而此刻智慧教育 的舞臺也逐漸拉開了帷幕; 譬如： 能語音識別和語義分析的自 動批改作業系統、能糾正語法錯誤的語言軟件等; 但沒有 5G 通 信技術的支撐，這樣的智慧教育也只是坡腳的瘸子走不遠。而 隨著 5G 的來臨，物聯網、大數據及人工智能的技術將得到更 高、更遠的發展，這將成為促進智慧教育的強大驅動力，由此智 慧教育將邁向更高的臺階。如在傳統教學中，教師總是會去了 解學生的學習情況，而去通過課堂的回答問題、課下的作業情 況來分析; 但在人工智能與大數據分析的幫助下，師生之間的 數據交流將是及時的也是全面的，備、教、改、輔、考，所有環節 都能做到讓學習資源與學生需求有效適配，為學生提供個性化 學習方案，針對每個學生的知識短板，智能推送強化鞏固，既能 省時又能省力。

2.4 更智能的教育設備

現在不管是大學、中學還是小學的教室，大多數電子設備 只是為教學活動提供簡單的 PPT 放映、視頻播放以及資料查詢 等功能，根本不能實現互聯互通的功能。而在 5G 時代，不僅僅 能解決人與人通信的問題，而且還能解決人與物以及物與物的 通信的問題，這可以讓教室內所有的電子終端設備都互通互 聯; 因此教育設備也將面臨巨大的變革，教室內的教育設備不 僅能與學校圖書館學習資源也要互聯，還能與學生移動學習設 備互聯，更能與教師教學移動設備互聯，這就增強了學習的互 動性，讓學習不在是一個人枯燥無味的啃書本。

3 結語

即將進入的 5G 時代，對于我們社會中任何領域都會帶來巨 大的變革，同樣在教育上也會對學習者的學與教師的教，產生翻 天覆地的變化。現在 5G 技術已經開始小規模商用，而未來隨著 5G 技術的不斷發展和完善，教育領域也會呈現更多的變革。

參考文獻

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