5G时代，新型数字教育会是怎么样？

5G 网络与虚拟现实、人工智能以及大数据技术融合，将催生出VR/AR虚拟学习资源、全息互动教学资源、大规模超高清直播课程资源以及多维融合的个性化定制资源等新型数字教育资源。

(一)VR/AR虚拟学习资源

5G通信网络的高传输率特性，可以将VR/AR虚拟学习资源部署在云端，利用云端的计算能力实现VR/AR程序的运行、渲染、展现和控制，同时将VR/AR画面和声音高效地编码成音/视频流，通过5G网络实时传输至用户终端。由此，5G通信网络为VR/AR虚拟学习资源的运行提供了技术支持保障。VR/AR虚拟学习资源借助虚拟现实技术，将传统二维(2D)学习内容，由画面跃升为三维(3D)场景，形象化展示抽象和微观世界，有助于学习者的认知和理解。

5G网络支持下的典型VR/AR虚拟学习资源有虚拟实验课程、虚拟外语学习场景、虚拟场馆交互系统等。虚拟实验课程为学习者提供一个观察和操作的虚拟空间，方便学习者掌握科学与技术原理，同时节省实验耗材，降低化学、物理、生物等学科实际操作和试验的安全风险。虚拟外语学习场景可为学习者提供各类社交活动模拟场景，方便各地学习者线上组织各种交际活动，在活动中促进外语交流技能提升。

虚拟场馆交互系统则是以各级各类博物馆、展览馆以及纪念馆等为原型开发的线上交互学习系统，其借助5G网络部署在云端，为世界各地学习者提供线上参观、交流以及研学等活动，方便学习者学习科普、历史和人文知识。

(二)全息互动教学资源

全息投影技术利用光的干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像，空间成像色彩鲜艳，对比度、清晰度高，并具有强烈的纵深感和空间感。5G与全息投影技术的融合，可以投射三维全息人物或场景，达到人物或场景多场地分身的效果。借助“5G+全息投影”可跨越地域限制，将异地场景和人物“搬”到现场，实现多场景拼接，并与教育教学内容相融合，生成全息互动教学资源。

学习者置身其中，可以和多地场景人物实时互动，且如同近距离交流一样，具有较强的临场感、真实感和即时感。典型的全息互动教学资源是跨校公开课，如青岛萃英中学、成都教科院附中、上海格致中学、北京市第十八中学四校联合的一堂物理课，将原本抽象难懂的电场、磁场、电磁理论等知识点转化成了学生眼前可操作的、动态的混合现实全息3D模型。此外，浙江师范大学也通过“5G+全息投影”技术开展了跨越福州和金华两地的互动课堂教学活动。全息互动教学资源通过多地协同授课，能够促进教学交流，实现优质教学资源共享，促进教育公平。

(三)大规模超高清直播课程资源

大规模超高清直播课程在5G网络的支持下，采用8K超高清直播技术，面向大规模人群，几十所乃至上千所学校，实时直播教育教学内容，使师生获得较好的临场感和沉浸感。大规模超高清直播课程资源可用于“三个课堂”，生成三种教育教学场景：5G+专递课堂、5G+名师课堂和5G+名校网络课堂。5G+专递课堂对教室的软硬件(交互屏幕、录播设备以及学生的学习终端)进行5G化处理，利用5G网络的高速率、低延时特性，保障中心教室和远端教室的师生之间高效互动和交流，可开展基于双师组织的全方位、多层次的教学活动。

5G+名师课堂则支持“区域教育主管部门-名校-普通学校”建立点对点或一对多的直播开讲模式，实现教学研修异地互动和区域教育主管部门在线巡课，充分发挥名师名课效应，引领普通教师提高教学业务水平，促进专业发展，提升区域教育教学整体水平。

5G+名校网络课堂则是区域优质学校将线上或线下优质课堂教学实录上传到云端网络管理平台，按照学科体系分门别类建立名校优质教学资源库，既面向本校教师开放学习，也接入省市或国家平台，向其他学校开放，实现优质教学资源跨校流通和共享，满足学习者对各类学习资源的个性化需求，促进教育优质均衡发展。

(四)多维融合的个性化定制资源

以往的学习者动态特征数据采集主要来自于学习者鼠标和键盘输入的信息，而5G+人工智能技术则可以采集学习者面部和肢体的图像信息以及语音信息等，并实时进行多层面智能化分析和处理，为学习者提供以认知地图为导向，融合文字、图片、视频和音频等多维的个性化定制资源。这里的认知地图是学习者对某一特定主题领域认知与理解的图形化表达，由概念及其关系构成有向图，每一个关系即是概念之间的连接，连接具有强弱差异。

认知地图的建构需以知识图谱为基础，知识图谱是某一学科领域中所有概念及其语义关系的集合，是该领域知识和知识结构的形式化表征。5G+人工智能技术采集学习者的学习参与度、学习行为、目标达成度等数据，计算学习者认知状态，并与知识图谱相结合，生成反映学习者学习状态的认知地图。

多维融合的个性化定制资源可应用于远程自主学习，在学习者屏幕面前安装摄像头，抓取面部和肢体图像，进行检测分析，通过专注度分析模型，评价学生专注度状态，并与学习者语音、键盘、鼠标输入信息相结合，研判学习者学习状态，通过5G网络为学习者实时推送个性化定制资源。