摘要：文章分析在受新冠肺炎影响下网络教育的现状以及在当前网络经济发展的背景下，5G时代的到来加上人工智能技术，使教育的模式创新具有优越性。并阐述了5G网络经济下人工智能+教育的发展和其技术特点，着重分析5G背景下教育领域所面对的模式创新的领域和应用范围。

关键词：人工智能;5G;教育模式

中图分类号：G4 文献标识码：A

一、前言

为贯彻“教育强国”战略，落实“教育信息2.0行动计划”，5G的网络经济发展为现有教育模式的创新带来了机遇。但在5G时代还未全面到来的时期，尤其是在新冠肺炎的爆发时期，现有的教育模式需适应形势变化。

本片文章基于此并通过实地研究，查阅相关文献资料，收集网络数据等多种形式，将传统的教育模式搬到现阶段的网络环境下进行研究和探索，深入分析研究：1.通过双向音视频互动教学，支持数据与内容的多媒体交互，实现“5G双师互动教学”2.基于现有人工智能在教育上的应用，加上5G网络覆盖，对课堂、学习和教学等行为进行智能分析和可视化管理，更好地指导和促进智慧教学。3.应用 3D、全息等现代化计算机图形图像技术，将抽象的学习内容可视化、形象化，为学生提供传统教材无法实现的沉浸式学习体验。

二、疫情背景下教育模式存在的问题

在研究阶段，尤其是前期，受疫情的影响，学生的教育全部改为线上进行，网络给不能回校的学生们提供了一个可行的授课平台。然而在接受如此庞大的授课量时，4G面临着挑战，其中包括网络不稳定及卡顿现象;网络课程直播的线上局限性;网络教学的监管问题;网络教学下考试系统的公平性实施等问题。在5G的逐渐普及及人工智能的发展背景下，探究传统教育模式的创新对于当下疫情阶段教学问题及未来教育模式与时俱进地发展有着深刻的借鉴作用。

三、5G+人工智能促进教育模式创新

随着我国进入社会主义建设的新时代以及现代信息技术的快速发展，教育的需求增加，尤其是在网络教育这一领域，需求量呈现爆发式增长。而突发的新冠肺炎疫情全球爆发加剧了教育与日益增长的教育需求的矛盾。

2020年1月，突如其来的疫情打乱了全国人民，尤其是大中小学的学习教育步伐，中国人民都自觉响应党和国家的居家抗疫政策，为保障学生的安全和落实抗疫安全措施，教育部于2月6日颁布了《关于疫情防控期间以信息化支持教育工作的通知》，决定全国范围内学生延迟开学，统一利用网络来进行线上教学。

党中央国务院高度重视5G的发展，习近平总书记就加快5G发展多次作出重要的指示，强调要加快5G在多方面的创新发展，尤其在5G+智慧教育方面指出，加快5G教学终端设备及AR/VR教学数字内容的研发，结合AR/VR全息投影等技术实现场景化互动教学，打造沉浸式课堂。党中央、国务院印发的[5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023）]明确为疫情背景下的网络远程教育指明了方向，提供了行动指南。

5G将在整体上改变实体学校教学的形态，虚拟的大学，在家上学，虚拟的课堂，虚拟的演示，虚拟模拟。传统的教学模式将受到冲击，不仅仅是传统的书本教材，统一的学习进度，固定的上课时间，固定的教学场所发生一系列质的变化，而且是通过5G可实现智能化管理，在线教学资源高度的智能化，云端储存智能化。5G 搭载人工智能可以充分实现人，机，全连接、多向交互。5G +人工智能多方面促进了教育模式的创新发展。

四、5G与人工智能的融合的现状和及发展趋势

2021年是5G商业部署的关键之年。疫情期间，党中央，国务院多次提出要加快5G发展提到了教育新机遇，新挑战，对其具有重要的研究价值。5G作为第五代移动通信技术，他具有更大的带宽、传输速度更快，通信延迟更低、可靠性更强。在5G时代一下，用户体验更加直观，这些都得益于5G所提供的更快的响应速度、丰富的内容和更智能的应用模式。

人工智能，也称机器智能，他是计算机科学控制论，信息论，神经生理学，心理学语言学等多种学科相互渗透，而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发，人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力，延伸人工智能的科学。随着人工智能技术的发展，现在几乎各种技术的发展都涉及到了人工智能技术。可以说人工智能，已经广泛应用到许多领域。

在5G技术的发展背景之下，人工智能的这些技术很多都需要依托5G来实现。5G技术对人工智能技术的发展十分重要。比如说对于人工智能，因为他具备机器学习能力，可以对数据进行整理分析。自然在数据方面的优势有利于人工智能的发展，但是我国人口众多互联网技术普及，网民规模持续增长，数据规模持续增长的同时，给数据传输与储存的压力也会越来越大，所以5G不仅可以提升网速，可以补齐制约人工智能发展的短板，成为人工智能的新的驱动力。通过5G技术和人工智能技术的融合形成一个5G+AI的技术场域，通过高带宽来激活VR/AR、高清视频等资源，通过低延迟实现远程实时操控与交互，通过泛连接激活物互联网实现万物互联。

五、5G与人工智能技术在教学过程中的具体应用范围

（一）5G下的双向音视频互动教学

双向音视频互动主要是将主课堂设备系统通过传输网络传送给各个分课堂的设备，这样就可以利用优秀的教师授课，解决学生和老师无法面对面授业解惑的传统教学模式。通过交互式教学，可以提高远程教育的教学质量，尤其在疫情背景下发挥着重要的作用。早期的远程教育主要依靠单向系统，利用闭路电视系统和单项卫星进行传输，传输的范围较小，而且教师也不能及时地远程观察到学生的反应，无法进行互动教学，双向的视频互动需要依靠计算机和光纤网络的普及，而5G 的发展不仅是使得双向视频系统用于远程教育成为可能，而且在充分利用各种音视频及计算机的媒体资源的同时，使得课堂的可展示教授的信息量增多，同时节约了时间，提升了网络媒体的运行的速度。各种视频信号能同步切换，也保证了切换的前后的色度、亮度无明显的差别。

综上所述，由于传输网络提供的信号宽带能决定图像信号的压缩标准，5G的发展和普及使多种的媒体组合能提供更高信号质量的主课堂，双向视频教学的信号质量会更高，我国的教育模式在远程的双向视频互动教学中体现了充足的发展空间。

（二）5G下的“可视化”智慧教学

随着5G超高用户体验速率的到来，网络图片视频的增多，以及视频教学的快速发展。大数据下的可视化智慧教学逐渐发展成为更多高校的教学应用模式。5G意味着更快的网速，为图像和视频的传输提供了较快的速度。微动画、电影、图形图像的加载传输，时刻监测等提高了教学的效果。大量的可视化内容为学生提供了充足的学习资源，是学生可以自主选择适合自己的学习的内容，这种教学模式一旦广泛应用，就更加能促进学生的主体性，自主性，能动性地学习，体现教学模式的主体差异性。

1.数据可视化

在教育信息化的背景之下，有5G的加持，教育数据的挖掘（Educational Data Mining，EDM）越来越被广泛的应用，EDM是一种综合应用多种学科的知识和方法，它涉及教育学，心理学，计算机科学，统计学等多个学科。通过学习数据构建模型，对学习者的学习的内容和结果，包括学习资源，教学行为等变量进行相关性分析，以此来预测学习者的学习趋势。EDM在当今时代能够广泛的应用的前提是5G之下对学习者的行为数据的全面采集，利用所采集的数据进行智能化的实时分析，最终基于结果向学习者实时推送资源数据，可视化地构建和实施智慧化、智能化、动态化的教学方式。

2.可视化教学设计

可视化的教学给学习者带来一目了然的效果，相比之下，1G时代是PPT加语音，2G时代是PPT加语音加图像，3G时代是PPT加语音加平面动画，4G时代是PPT加语音加图像加动画加视频。目前5G时代给学习者带来了什么呢？那便是虚拟现实加大数据。5G时代更容易对课件资源进行二次加工，实现资源的上传、分类、拆分、标记、交易等功能。1G到5G课件结构呈现由二维到三维到虚拟现实的发展趋势。感知知识也在5G的支持下使视觉效果更好地提升。目前由专业的教育设计公司开发并有偿使用的三维和虚拟现实的课件也在逐步完善和推广。

3.可视化全息影像教学

随着科学技术的发展，投影技术也随之不断的成熟完善，出现了全息，投影互动，投影，投影，融合立体投影等。全新投影方式不同于传统3D成像的差别，全息投影可以呈现立体三维图像。通过这种特别的呈现方式可以极大地激发学习者的热情以及互动积极性。全息技术突破了传统3D的限制，不会受到空间场地的限制，相比之下，全息效果更加的逼真，其所呈现的虚拟画面，在免穿戴的前提下，具有更加真实的感官体验。突破了传统食物教学所带来的不便，从而创造出一种情境教学这种新的教学模式。

全息投影可以为课堂量身打造出一种全新的授课模式。老师教学时，不再仅限于单一的讲解，不再是仅图片视频播放，可以借助于5G互联网和类似以课程服务为主的交流平台：ChinFoss社区（www.Chinafoss.com），通过全息投影技术还原物体真实的三维特征，呈现生动逼真的视觉效果。除此之外，全息投影还可以在空间中创设丰富的情景，将传统课堂上难以呈现的内容通过全息投影技术展现在学生的面前，从而打造一种沉浸式学习模式。

基于新冠肺炎疫情背景之下，利用全息技术可以进行远程教学，这与传统的远程视频教学不同，全息技术可以实现教师向全球多间教室提供课程教学与现场讲座，学习者可以看到立体虚拟的教师并实时互动，实现了名师进课堂。目前，全息技术和机器人结合进行远程教学模式正在开发测试中。在未来的发展中，面对面授课形式也可能转变为利用全息实现真正的学生同时共上一节课的可能。

六、总结和展望

随着5G网络的普及，人工智能以及多媒体技术的快速发展，传统的教育模式也在发生着深刻的改变，网络直播教学已经成为了常态，传统的教学模式已经呈现多元化的发展趋势，受双向音视频互动，虚拟现实技术，大数据，以及全息技术等可视化技术发展的影响，移动课堂、全息教室、虚拟情境教学将成为发展的必然趋势，但是目前这种教育模式仍然处在转变的初级阶段。在实践过程中面临挑战的，主要是技术与教学，这两个方面需要研究者不断地进行探索与实践。

参考文献

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作者简介：谢玲（1998—）女，汉族，安徽铜陵人，安徽财经大学文学院，2018级本科生，商务英语专业

[基金项目]：本文系 安徽财经大学大学生创新创业训练计划资助，项目编号：21037