《2021政府工作報(bào)告》中提到，2021年要發(fā)展更加公平更高質(zhì)量的教育；推動(dòng)義務(wù)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展。您覺(jué)得教育信息化對(duì)于提高教育質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)教育公平都發(fā)揮了哪些作用？

莊榕霞副教授：《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》提出，要“加快信息化時(shí)代教育變革,利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革,實(shí)現(xiàn)規(guī)模化教育與個(gè)性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合”。規(guī)模化教育和個(gè)性化培養(yǎng)，表現(xiàn)出“教育公平”和“教育質(zhì)量”兩個(gè)關(guān)鍵詞。

隨著5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，我們有必要將這些信息技術(shù)，特別是智能技術(shù)與教育教學(xué)進(jìn)行深度融合。這種融合有助于縮小我國(guó)部分區(qū)域之間、城鄉(xiāng)之間以及校際之間的差距，緩解教育數(shù)字鴻溝問(wèn)題以及不同地區(qū)優(yōu)質(zhì)教育資源、優(yōu)質(zhì)師資資源配備不均衡的問(wèn)題。同時(shí)，能夠?yàn)閷W(xué)生群體提供個(gè)性化的、精準(zhǔn)的、高質(zhì)量的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，在解決公平的基礎(chǔ)之上保證教育的高質(zhì)量。

今年政府工作報(bào)告中提出,“加大5G網(wǎng)絡(luò)和千兆光網(wǎng)建設(shè)力度,豐富應(yīng)用場(chǎng)景”。近兩年，我國(guó)5G發(fā)展迅速，5G具有超高數(shù)據(jù)速率、大規(guī)模連接、低時(shí)延、高可靠性等特征，這些特征在教育中的應(yīng)用較為豐富。[敏感詞]，以5G作為一個(gè)小切入口，來(lái)看一看5G有沒(méi)有可能幫我們解決教育公平和質(zhì)量的問(wèn)題。

從公平的角度來(lái)說(shuō)，可以利用5G及其他技術(shù)來(lái)促進(jìn)教育均衡，解決教育數(shù)字鴻溝問(wèn)題。去年抗擊新冠肺炎疫情期間，我國(guó)開(kāi)展了大規(guī)模在線教育教學(xué)。依托5G網(wǎng)絡(luò)，各地做了很多嘗試，比如5G在線課堂、5G遠(yuǎn)程教研、5G+4K視頻傳輸?shù)取?G網(wǎng)絡(luò)可以保障教育資源平臺(tái)的穩(wěn)定運(yùn)行，5G與全息技術(shù)、AR/VR技術(shù)等相結(jié)合，使得一些名師課程、數(shù)字資源變得非常生動(dòng)，有助于促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享，服務(wù)于教育信息化發(fā)展，服務(wù)于教育公平和質(zhì)量提高。

另外，從5G具體的教育應(yīng)用來(lái)說(shuō)，5G的高帶寬、低時(shí)延、高可靠性和支持海量連接等基本特征已經(jīng)被很多學(xué)校、企業(yè)所應(yīng)用，在教育當(dāng)中探索一些應(yīng)用場(chǎng)景，比如5G+智慧校園、5G+智慧教室、5G+直播教學(xué)、5G+VR教學(xué)等。

前期，我們團(tuán)隊(duì)在課題研究中嘗試結(jié)合以前的研究成果，從另外一個(gè)角度對(duì)5G的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行描述。5G在教育中的應(yīng)用場(chǎng)景主要體現(xiàn)在以學(xué)校為中心的五個(gè)核心場(chǎng)域，即學(xué)校、家庭、社區(qū)、公共場(chǎng)所和工作場(chǎng)所，以及延伸出的四個(gè)拓展場(chǎng)域，即教室、學(xué)區(qū)、場(chǎng)館和農(nóng)村。這樣就構(gòu)成了九大場(chǎng)域，5G可以在這九大場(chǎng)域中找到一些比較特殊的應(yīng)用場(chǎng)景。

一、學(xué)校場(chǎng)域

學(xué)校是最重要的場(chǎng)域，在學(xué)校場(chǎng)域中，5G智慧校園、5G增強(qiáng)互動(dòng)教室、超高清互動(dòng)教學(xué)、遠(yuǎn)程與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等是比較有特點(diǎn)的應(yīng)用場(chǎng)景。這也是5G和其他智能技術(shù)結(jié)合的情況。[敏感詞]簡(jiǎn)單介紹這4個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

一是5G智慧校園。一方面，5G智慧校園綜合運(yùn)用了5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。我們重點(diǎn)從環(huán)境的角度來(lái)說(shuō)，要通過(guò)5G等技術(shù)充分感知學(xué)校里的物理環(huán)境，幫助學(xué)生識(shí)別學(xué)習(xí)情境；在學(xué)校中，要根據(jù)情境的識(shí)別，利用各種技術(shù)和各種數(shù)據(jù)支持教學(xué)、教研和各種智能決策。另一方面，可以利用學(xué)校之間、校企之間的一些資源共享，為學(xué)生提供一個(gè)開(kāi)放的、線上線下融合的學(xué)習(xí)環(huán)境。

二是5G增強(qiáng)互動(dòng)教室。在這個(gè)教室中，整合全息投影、AR/VR/MR/XR等呈現(xiàn)技術(shù)，結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)，打破現(xiàn)有教室圍墻，將線上線下、真實(shí)虛擬相結(jié)合，帶給學(xué)生強(qiáng)烈的沉浸感，方便師生互動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生之間協(xié)同知識(shí)建構(gòu)更為多樣。從教師的角度來(lái)說(shuō)，在教學(xué)過(guò)程中可以使用各種感知設(shè)備采集學(xué)生、教師的教與學(xué)的數(shù)據(jù)，教師可以開(kāi)展基于這些數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)，使學(xué)生在教室中的學(xué)習(xí)更加智慧。

三是超高清互動(dòng)教學(xué)。利用5G開(kāi)展超高清互動(dòng)教學(xué)，有互動(dòng)直播教學(xué)、混合同步教學(xué)等形式。這種互動(dòng)教學(xué)還可以應(yīng)一些學(xué)科的要求，如音樂(lè)、舞蹈等對(duì)時(shí)間要求非常精準(zhǔn)的學(xué)科，在5G技術(shù)支持下開(kāi)展雙師教學(xué)，實(shí)現(xiàn)很好的體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享。

四是遠(yuǎn)程與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。5G可以與擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)及其他智能技術(shù)相結(jié)合，為學(xué)生提供高仿真、可視化的教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)具有臨場(chǎng)感、沉浸感和交互性的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)情境。特別是在這種實(shí)驗(yàn)情境下，與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程利用互聯(lián)網(wǎng)控制一些設(shè)施設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一些遠(yuǎn)程仿真實(shí)驗(yàn)。

二、家庭場(chǎng)域

在家庭場(chǎng)域中，盡管現(xiàn)在多是用WiFi，但隨著5G技術(shù)的發(fā)展，也有可能在未來(lái)的某一天，家里也會(huì)以5G為主。這時(shí)，5G技術(shù)加上人工智能技術(shù)等，有可能在家里就會(huì)有很多各種類(lèi)型的機(jī)器學(xué)伴，比如各種各樣的小機(jī)器人等，這些都是具備可能性的。

三、公共場(chǎng)域

在公共場(chǎng)域中，比如公交車(chē)站、書(shū)店、咖啡廳等，有時(shí)人們?cè)谶@些地方也會(huì)看些東西進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此它也是一個(gè)學(xué)習(xí)的場(chǎng)所。在這些公共場(chǎng)所中，5G幫助人們形成了一個(gè)無(wú)縫的學(xué)習(xí)環(huán)境，人們只要有一個(gè)便捷的5G設(shè)備，就可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，可以接受學(xué)校的課程學(xué)習(xí)或者其他的興趣學(xué)習(xí)等。

四、場(chǎng)館場(chǎng)域

在場(chǎng)館場(chǎng)域中，我們常聽(tīng)到“智慧場(chǎng)館”“智慧博物館”等。比如科技館等都在向智慧場(chǎng)館這個(gè)方向轉(zhuǎn)型，那么5G技術(shù)就可以在這當(dāng)中支持學(xué)生的沉浸式體驗(yàn)，推動(dòng)他們的場(chǎng)館學(xué)習(xí)。場(chǎng)館也是一種很重要的學(xué)習(xí)的場(chǎng)域。

五、社區(qū)或鄉(xiāng)村場(chǎng)域

在社區(qū)或鄉(xiāng)村場(chǎng)域中，特別是在一些鄉(xiāng)村地區(qū)或者偏遠(yuǎn)地區(qū)，我們要把5G技術(shù)送過(guò)去。不僅是技術(shù)，更重要的是一種學(xué)習(xí)方式。因此，我們構(gòu)想了一個(gè)場(chǎng)景，叫做“5G移動(dòng)式智慧教室”。“5G移動(dòng)式智慧教室”就像移動(dòng)車(chē)一樣，不僅把5G網(wǎng)絡(luò)送過(guò)去，還把一些合作、探究、體驗(yàn)學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方式也送過(guò)去，讓學(xué)生做一些體驗(yàn)，從而在教學(xué)或?qū)W習(xí)方式上拉近數(shù)字鴻溝距離。

六、工作場(chǎng)域

在工作場(chǎng)域中，會(huì)有很多培訓(xùn)在這里進(jìn)行，這也是一個(gè)很重要的學(xué)習(xí)環(huán)境。在5G等技術(shù)支持下，隨著觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)或技能互聯(lián)網(wǎng)研究的發(fā)展，像彈鋼琴這種與觸覺(jué)有關(guān)的動(dòng)作技能的學(xué)習(xí)就會(huì)非常豐富，非常生動(dòng)。學(xué)生也可以借助觸覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)提供的增強(qiáng)的觸覺(jué)交互體驗(yàn)開(kāi)展遠(yuǎn)程維修和工業(yè)實(shí)訓(xùn)等技能學(xué)習(xí)。

 

在學(xué)校、家庭、公共場(chǎng)所、場(chǎng)館、社區(qū)、農(nóng)村或者工作場(chǎng)所中，5G都有一些特別的應(yīng)用場(chǎng)景。總的來(lái)說(shuō)，5G技術(shù)并不是單一地發(fā)展，它會(huì)支持人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算等的發(fā)展，使這些技術(shù)更智能。利用智能技術(shù)來(lái)解決現(xiàn)在的教育教學(xué)問(wèn)題，這已逐漸成為一個(gè)共識(shí)。

當(dāng)今，5G與人工智能等技術(shù)逐漸被應(yīng)用到教育教學(xué)場(chǎng)景中。想請(qǐng)您談?wù)劊诮逃龍?chǎng)景應(yīng)用中，師生互動(dòng)將面臨哪些挑戰(zhàn)？

莊榕霞副教授：在教學(xué)中，現(xiàn)在更多會(huì)關(guān)注學(xué)生的視角，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，教學(xué)要以學(xué)生為中心。5G、人工智能等智能技術(shù)的應(yīng)用，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一種學(xué)習(xí)環(huán)境，這種環(huán)境有別于以往以師生互動(dòng)為主的教室環(huán)境。

在新環(huán)境中，除了老師、學(xué)生外，還有一些技術(shù)支持。在這個(gè)情況下，對(duì)于師生互動(dòng)來(lái)說(shuō)有很大的挑戰(zhàn)。我們經(jīng)常聽(tīng)到有一個(gè)詞，叫做“三元空間”。比如我們面對(duì)面的方式就是社會(huì)空間，通過(guò)網(wǎng)上進(jìn)行溝通是信息空間，現(xiàn)在采訪時(shí)我們所處的屋子就是物理空間。師生之間在教與學(xué)的過(guò)程中，需要在一個(gè)物理空間、一個(gè)信息空間，還有面對(duì)面的社會(huì)空間中，需要在三元空間中去理解互動(dòng)的問(wèn)題。

這些技術(shù)的應(yīng)用，使得很多教學(xué)模式有個(gè)特征：“線上線下融合”或者說(shuō)是“OMO”。這使得我們所處的空間更為復(fù)雜。但是，無(wú)論空間怎么變，最重要的還是互動(dòng)。我們很強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和互動(dòng)。在互動(dòng)中，一方面會(huì)有話語(yǔ)的表達(dá)，也就是行為互動(dòng)；另一方面在交流中感到愉快，這就是情感的互動(dòng)。盡管教學(xué)模式是多樣的，但是始終需要有一些行為交互、情感交互。

第一，互動(dòng)的關(guān)系發(fā)生變化。由原來(lái)的面對(duì)面師生互動(dòng)關(guān)系，擴(kuò)展到生生之間、師生之間、學(xué)生與線上其他人之間、教師與線上其他教學(xué)同事之間的互動(dòng)關(guān)系，變成多方互動(dòng)。這就是技術(shù)帶來(lái)的關(guān)系上的挑戰(zhàn)，關(guān)系不再單一，變得較綜合、復(fù)雜。

第二，互動(dòng)的形式發(fā)生變化。以往是能看得見(jiàn)的面對(duì)面互動(dòng)。在去年抗擊疫情期間，教師們上課最大的挑戰(zhàn)就是上直播課。教師們只能看到屏幕，看不到遠(yuǎn)方的學(xué)生，不知道講課的效果如何。這就給教師們帶來(lái)互動(dòng)上的一個(gè)挑戰(zhàn)。對(duì)此，教師們可以采用讓學(xué)生在線發(fā)信息、點(diǎn)贊等方式進(jìn)行互動(dòng)。這是對(duì)互動(dòng)采用的補(bǔ)償方式，這種補(bǔ)償能帶來(lái)一種行為上的互動(dòng)，更重要的是給師生帶來(lái)一種情感上的互動(dòng)。

以上提到的關(guān)系上的挑戰(zhàn)和形式上的挑戰(zhàn)，是老師們遇到的一個(gè)較大的問(wèn)題。