6G視域下“潛在業務”對教育的重塑

劉夢穎 山西師范大學教育科學學院

● 引言

隨著6G的布局研發，以人工智能、大數據、數字孿生、全息技術等為代表的信息技術愈發成熟。技術的發展沖擊著傳統的教育理念，促進教學模式轉型、學習環境進化，并促使師生交互方式、學習內容呈現方式、評價方式等向多元化、智慧化方向改變。6G理念的提出及其所衍生出的潛在業務的應用，也是對教育的進一步重塑。

● 相關概念

XR（擴展現實）集VR（虛擬現實）、AR（增強現實）、MR（混合現實）等技術于一體，是三種技術的統稱。虛擬現實技術可以通過計算機形成一個類似現實世界的三維虛擬世界，具有沉浸性、交互性、多維度感知等特性，參與者在其中可以體會到與現實世界一樣的感受。

全息技術本質上是一種投影技術，通過光學原理記錄并再現客觀物體真實三維圖像的技術，其最終呈現出來的圖像是虛擬的。全息分為光學意義和投影呈現領域兩大體系。光學意義上的全息技術有三個特點，即三維立體性、可分割性、信息容量大。投影呈現領域的全息則是利用光學傳輸特點，使數字影像在“空中”呈現，從而實現與真實物體在視覺空間上的“虛實融合”。

數字孿生概念誕生于工業數字化時代，伴隨工業化4.0浪潮得到發展。美國國家航天航空局最先定義數字孿生含義，即一個整合多物理、多尺度、概率模擬的飛行器或系統，通過物理模型、傳感器、飛行歷史等反映其飛行孿生生活，從而實現產品物理空間和虛擬空間的融合。

● “6G潛在業務”助力教育變革

6G背景下衍生出的潛在業務（“沉浸化業務”“智慧化業務”“全域化業務”）是以6G網絡為基礎，由多種智能技術融合發展而來。智能信息技術深刻變革知識生產及傳播方式，不僅重構學習環境，更加速智能教育時代的來臨，推動教育變革。

1.“沉浸化業務”構筑沉浸式學習環境

《教育信息化2.0行動計劃》提出要利用大數據、虛擬現實、人工智能等技術為學生創建新的學習環境。隨著6G網絡的發展，全息技術、XR等技術逐步引入教育教學領域，改變以往二維的、平面的視覺體驗，創造三維立體的教學感受，為學生營造三維動態虛擬學習環境，實現技術與教育的深度融合，幫助學生通過體驗、觀摩、探究等獲得思想、行為、情感、創造、認知等眾多在傳統課堂中難以企及的學習效果，使學生置身于全新的學習情境。

沉浸式學習環境突破了物理世界的條件約束，擺脫了時間和空間上的限制，構筑了無邊界學習，使學習更加多維、立體、多元、自由、愉悅，使學生主觀感受和內在情緒產生共鳴，生成內隱性認知，創造區別于傳統學習環境的學習經驗。與此同時，人與人之間的交互更加多樣、便捷，打破了傳統單一、扁平化的交互方式。沉浸式學習環境提供給學生多感官、多維度的外部刺激，極大提升學生獲取知識的效率以及喚醒知識的能力。對于某些特定專業的學生而言，沉浸式學習環境給予其充分的支持。例如，針對化學、生物等實驗操作類型的專業，虛實融合的環境能夠減少實驗以及日常訓練操作過程中材料的損耗，最大程度地降低實驗風險或試錯成本，同時能夠幫助學生實現精準實驗操作、獲得真實的體驗感受等。

2.“智慧化業務”變革教與學過程

在6G網絡背景下，教育信息化邁向更高水平，教育領域關注的重點轉向學生全面發展。技術的進步帶動社會的發展，社會的前進引領教師思想的轉變，教師專業技能素養的提升、眼界的進一步開闊等，沖擊著教師傳統的教育理念，并使其逐漸轉向“以人為本+全面發展+素質教育+創造力教育”的新型教育理念。教育理念作為一種教學思想深刻影響著教育教學發展，科學的教育理念能正確反映教育的本質和時代特征，指明前進方向。

當代教育從根本上看，處于“以教為主”的教學模式，唯分數論，忽視學生的全面發展。隨著社會的進步、時代的發展以及教育思想觀念的轉變，該模式在教學中的“絕對權威”地位遭到沖擊，“以學為中心”的教學模式打破牢籠迎難而上。以學生為中心并非完全擺脫教師的作用，而是重點發揮教師的指導作用，教師借助信息技術提高教學效率，逐漸形成“以學為中心+教師為輔+技術支撐”的教學模式。以互聯網為核心的新一代信息技術已經成為教育教學不可或缺的因素，它不僅僅是新環境、新手段，還可能是新內容。當學生可以輕松自由地獲取網絡中海量信息資源，甚至當網絡遠端的機器人成為學習伙伴時，教學重點、教師職能、教學模式及其結構等都發生了巨大改變。

學生的學習空間分為正式學習空間（教室）和非正式學習空間（圖書館、創客空間等）。6G、大數據、人工智能等技術生成全新的即生式、移動式、智能化、鏡像化、全息態等體驗模式，打造出具有“可視化三維學習空間”形態特征的全息課堂，教學方式的改變影響學生的學習方式。隨著信息技術的發展，虛擬網絡世界的應用逐漸擴大，學生的學習方式從傳統的線下學習逐漸走向線上學習。人工智能、數字孿生等技術構筑的元宇宙應用于教育，對學生的學習方式產生了巨大的沖擊。元宇宙具有的社會關系、臨場感、開放性等特點，使其生成的元宇宙虛擬學習環境相較于傳統學習環境擁有突出優勢。每個學生都可以創造獨屬于自己的學習空間，靈活選擇適合自己的學習方式，進一步提高學習效率。

傳統的評價方式大多為教師評價、小組評價、學生自評，評價形式過于單調，且具有較大的主觀性，并不能對每個學生進行科學公正的評判。隨著6G智慧化業務的普及，在大數據、人工智能、云計算等技術的加持下，教與學的豐富情境資料得以鮮活再現，數據成為新的生產要素，運用科學技術手段捕捉學生的學習數據，包括學生學習數據、學生個人成長數據等，綜合評判學生學習過程中一系列的學習行為，優化評價方式，科學高效地完成學生評價工作，減輕教師負擔。

隨著時代的進步、社會的發展，人類在實踐過程中思想在發生轉變，對學習和教育本質的認識也經歷了由思維本體論到生成本體論的發展。在教育中思維本體論講究的是求知和學習，即系統掌握客觀知識并能理性看待外部世界，強調人的理性存在忽視其他層面。生成本體論注重人的本能、思維、意志和情感等非理性角度。以6G為代表的新一代網絡的發展，加深了對學習和教育本質的思考。傳統條件下獲取知識的渠道有限，隨著互聯網進入視野并得到發展，物理環境上的限制被打破，在線海量資源的供給，拓展了資源獲取方式，擴大了個體連通的能力和范圍，學生通過網絡可隨時隨地訪問世界某個角落。在互聯網發展、技術革新、社會進步以及知識更新迭代速度加快的背景下，聯通主義學習理論誕生。聯通主義認為知識存在于連接當中，是一種聯通化知識；喬治·西蒙斯認為學習就是形成三個基本網絡——內部認知神經網絡、概念網絡和外部/社會網絡間連接的過程。連通主義學習的重點是搭建新的學習網絡，不僅可以在教室學習，更能在網絡搭建下的學習空間獲取知識。學生能夠搭建不同領域、不同觀點和不同概念之間的聯系才是保證學習成功的核心技能。

在6G發展且逐漸普及的背景下，越來越多的新型智能終端出現在大眾視野。從教師層面看，智能體融入教學管理，可以幫助教師完成相對簡單的輔助工作，如維護學生日常的上課及自習紀律、學生日常的作業批改等，使教師工作的重點偏向教學工作。在6G與大數據、人工智能、云計算等技術融合下，“智慧化業務”的發展及應用令學生管理、教學管理更加數據化、科學化、高效化，教學管理工作由復雜性走向簡便性。例如，通過智慧化業務搭建校園網絡服務及管理平臺，通過網上辦理形式，學生反饋問題及教師處理各種事宜等更加高效，以最短的時間解決最多的問題。

3.“全域化業務”助力教育公平

6G技術的發展，其速率更高、延時更低、容量更大的特性融合擴展現實技術、全息技術等可以構建雙師課堂、同步課堂，教學過程更加流暢自然，使處于不同地域的師生能同時享受一樣的優質學習資源。全息技術加持下的遠程智慧教育更貼合實地教學，教學場景更加客觀真實，能夠為所有學生提供同等的教育平臺，助力教育逐漸走向公平。

● 結語

6G技術的崛起，伴隨著各種信息技術走向成熟，各種“潛在業務”在教育領域中的應用越發普遍，且對教育變革產生巨大沖擊力，但由于國內教育水平參差不齊，如何更好地利用數字孿生技術、全息技術解決教育資源分配不均衡問題，全息課堂的使用該滿足怎樣的技術條件，是否能在全國學校大規模開展以及如何開展等都是后續需要重點關注的難題。