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教育教学论文:5G时代下教学模式发展新趋势

来源:教育教学论坛 2021/6/3 16:25:59

吴越 杨进中

[摘 要] 5G既是一项划时代的先进技术,也是一个崭新的理念。随着科学与技术的不断进步和发展,5G智能已深入生活的各方面,越来越深入地影响着教育行业。5G的高速率、低延时、大容量等特点将对教师与学生的教学方式产生巨大影响,教师的授课模式正在逐步发生变化。该文从5G技术对教学模式的深刻影响入手,探究5G时代下教学模式发展新趋势。

[关键词] 5G技术;混合式教学模式;钉钉平台

[中图分类号] G434     [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324(2021)01-0133-04   [收稿日期] 2020-10-31

信息时代,5G技术与教育的融合发展已成为未来教育发展的必然趋势,这是教育与相关产业竞争、合作的结果,是教师和学校通过网络技术创新教学方式、实现知识增值和发展终身教育的一种尝试,同时也是构建学习型社会的需要。5G技术与教学模式的整合,是技术和教育发展的必然趋势,有利于促进技术与教育的共赢。

一、5G的时代背景

目前,5G无线通信系统正在全球范围内推广,其目标是为所有研究人员、学者和工程师提供一个没有现有通信系统障碍的真实无线世界。作为可以提供高速、容量、频谱效率、能效、伪室外通信的新技术,5G解决了移动通信系统中存在的问题。与此同时,各行业、卫生部门和教育部门对利用无线通信的优势有着巨大的需求,这样的创新给物联网带来了动力。

在5G时代,数字化、智能化的速度全面提升,数据的监测与传输速度更快,精准度更高,网络容量、频谱效率得到进一步提高,通信模式更加丰富,终端用户体验更加完善[1]。

5G时代,网络信息的主要目标是让终端用户始终处于联网状态,它不仅意味着更快的数据传输速度,更灵活地支持各种不同的设备,更多的数据和使用率,也标志着5G网络能够更灵活地满足各种场景的需要。

二、5G技术的特点及优势

4G无线通信系统的用户数据速率为100Mbps,虽然速度很快,但还不能满足用户和行业等不断增长的需求,而5G网络的数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络,最高可高达10Gbit/s[2]。过去,由于流量巨大,用户会遇到网络过载导致的拒绝服务。而5G技术的出现,可以为购物中心、地铁站等人群聚集的场所提供更好的服务和联通性。

在5G中,可以在网络交换期间以最小的延迟实现智能切换。研究表明,超过50%的语音流量和70%的数据流量来自室内,但室内的网络覆盖和服务不如室外,5G的发展,是将室内区域的网络覆盖率、数据速率等业务等同于室外区域的伪室外通信。

从教育的视角来看,5G网络发展对基础教育领域也带来了不小的冲击。《2019年教育信息化和网络安全工作要点》强调,要“加快推动教育信息化转段升级,积极推进‘互联网+教育,坚持高质量发展,以教育信息化支撑和引领教育现代化”[3]。过去,由于网络质量问题,很多新技术难以在教育中得到推广应用,而5G时代的到来必将对教育产生不可预估的影响,一方面会对传统教育形式产生一定的冲击,另一方面也会对现有的网络教育产生影响。

三、5G时代下线上教学模式的发展

充分利用信息化时代催生的在线教学模式即是教学改革要求,同时在5G技术迅猛发展的今天,高效、便捷、实时互动的在线教学课堂形式,带来了传统教与学形式的全新变革,也是特殊条件下传统教学模式以外的必须具备的方法的储备。另外,在线教育也能增加师生互动,促进学生个性化发展,有效培养学生批判和创造性思维,推动我国素质教学,达到教学质量和人口素质的提高。

在信息和通信技术发展的大背景下,在线教育被认为是解决各种教育不平等问题的“革命性”解决方案。人们普遍认为,采用在线教学形式将提高大学教育的“可及性”,而这种期望往往支持进一步的扩张性建议:在整个高等教育(HE)部门采用在线教育势在必行。例如,以下摘自《加拿大电子学习状况》的国家战略报告:

信息和通信技术为学习过程带来了其他方式无法提供的优势。其中最突出的是获得更多学习机会,更好地分配教学资源,共享学习内容,更深层次的学习,以及学习的社会组成部分。技术和因特网的学习潜力是显而易见的,可以为日益增长的对中学后教育、技能和培训的需求提供一种解决办法。

在这种观点广泛流传的同时,在过去20年里,许多国家的在线教育(就在线课程和学生入学率而言)都有了快速增长。这种快速增长反过来又导致政策文件的重点逐渐转移。另一份公开报告《加拿大在线学习:在一个临界点》得出结论认为,在线教育已经达到了它的“临界点”:它已经成功地成了高等教育的一个组成部分,现在它需要把重点从提供大学教育转向提高质量。

5G技术的发展为这一问题的解决提供了方向和支点。过去4G网络的特性决定,教师教学还无法达到完美在线教育,学生经常反映网络延时很严重,下载教育资源内容很慢,而随着5G互联网时代的到来,下载速度慢、延时、网络不顺畅等问题都将得到彻底解决,数据传输速度不断提高,使视频文件及点对点视频可以无延时通信,为各种教学平台的线上教学提供了技术保障。

网络环境下的教学是以网络为教学支撑环境,形成教师与学生之间的稳定关系和活动进程的结构形式,主要包括讲授式网络教学模式、演示式网络教学模式、探索式网络教学模式、讨论式网络教学模式和信息收集整理式网络教学模式。

(一)讲授式网络教学模式

讲授式网络教学模式的特点可以分为同步式和异步式两种。

所谓同步在线教学模式,就是教师通过在直播类教学工具(实时通信媒体)上构建虚拟教室,实施一对一、一对多的同步在线教学。直播系统和视频会议平台能够基本滿足此类要求,它们均集成了群体授课所需要的多人视音频、演示文稿展示、文字研讨三大功能,并且能够在电脑、手机、平板多平台展示。目前,常用的直播类型工具有钉钉、腾讯会议、CCTalk、中国移动和教育等。

而异步在线教学模式,教师和学生不仅在空间上分离,在时间上也是分离的。异步在线教学能够适应学生灵活的时间投入,允许学生灵活支配时间,根据个人学习特点自我调节学习步调,自我控制学生进度,实现4A:Anyone、Anytime、Anywhere、Anything。目前开展异步在线教学的主要工具有爱课程网、中国大学MOOC、录播课平台等。

(二)演示式网络教学模式

演示式网络教学模式是指教师根据教学的需要,利用网络平台,向学生演示各种教学信息。在这种模式中,教学信息一般可分为四类:与本堂课教学有关的板书内容、教学挂图、实物模型等通过电脑处理后传递给学生;各种场面的模拟,使学生在教室中就能体验到与实际情况相类似的情境;形象化的各种抽象的内容;在实验室不能或不易完成的影响学生健康或者费用很高的实验[4]。

(三)探索式网络教学模式

这种学习模式在Internet网上涵盖的范围很广,从简单的电子邮件到大型的复杂的学习系统都有。探索式学习可分为六个阶段:一是教师提出问题;二是对教师所提问题进行分析;三是搜集有关解决问题的信息;四是对所获信息进行综合分析;五是抽象提炼信息上升到理论;六是对结论进行反思,学生在独立学习、探索和获取知识的同时,也提高了独立解决问题的能力和技巧[5]。

(四)讨论式网络教学模式

讨论式网络教学模式的特点是师生之间相互交流,教学采用启发式,注重对问题的讨论。在基于网络进行的讨论式网络教学模式中,常常采用BBS或E-mail邮件列表进行关于特定问题的讨论和解答[6]。

(五)信息收集整理式网络教学模式

在这种模式中,教师向学生提出问题,引导学生查询、收集网络所提供的多样化的、丰富的信息资源,并帮助学生对收集的信息进行筛选、分析和重新组织,结合学生自己的观点,提出解决问题的方案[7]。

四、“5G+混合式教学模式”

自5G技术发展以来,在高校发展起来的“5G+混合式教学模式”受到了老师和学生的欢迎。

所谓混合式教学模式,就是在保留传统线下教学模式优势的条件下,与线上教学模式的优势相结合。笔者总结了大学生高级语言程序设计Python课程中使用的以学习者为中心的“5G+混合式教学模式”,具体设计及实施情况如下:

“5G+混合式教学模式”包括线上教学和线下教学两个阶段,线上教学包括直播前、直播中、直播后三个环节,环环紧扣,相辅相成,共同促进教师和学生的发展。

在学期前16周时间,采用线上教学,通过应用“适当的”学习技术(钉钉平台+对分易)与“适当的”学习风格(以学习者为中心)相契合,向学生传授课程的相关知识;在学期的16~18周时间,对学生采用线下教学,线下教学是以线上教学为基础展开的,是线上教学的补充和延伸,从而取得教学效果最优化。

线上教学:

(一)直播前

课前三天,教师通过钉钉平台在班级群里发布当堂课的教学准备预告,包括需要学生预习的学习资料,以及需要学生提前下载安装的软件或环境。学生查看教学准备预告,明确学习任务,提前准备相关学习资源。教师和学生在钉钉平台的班级群里及时互动交流,学生及时反馈课前学习的准备情况,教师根据学生的反馈调整教学进度和策略,保证教学效果的最优化。

(二)直播中

在直播教学中,教师讲授本节课的课程知识,学生在线听课,听课过程中可以在弹幕区打字,或者以连麦的方式给教师积极反馈,教师接收到学生的信息后可以及时为学生解答,同时调整教学进度,保证网络直播课的顺利进行。

(三)直播后

直播结束后,当学生想查漏补缺,或想补习直播中没有跟上的内容时,可以查看直播回放,同时,学生在班级群里给教师学习反馈,教师可以为学生提供良好的课后资源和知识解答。

教师在对分易里布置课后作业,学生打开对分易完成课后作业,及时巩固所学。同时小组同学可以在对分易的虚拟学习社群里讨论,合作互助,在下节课上课之前将小组的作业成果展示在对分易或钉钉的班级群里。教师根据学生的作业反馈,了解学生学习掌握的薄弱环节,给学生针对性的指导,以加深学生对知识点的理解和领悟,同时不断改进自己的教学策略和进度,促进自身的教学发展。

线下课堂教学:

线下课堂教学是以线上学习情况为基础展开的,是线上教学的补充。

经过了长时间的线上学习,学生对课程知识有了全面了解。之后学生回归线下课堂學习,教师聚焦普遍疑难问题,结合学生线上提出的和学生作业反映出的问题,组织讨论,拓展讲解,消除学生疑问,并通过演示、提问和随堂小测等方式帮学生把碎片化的知识串联起来,梳理课程重难点,重温已学知识,激活学生已建构的知识体系;学生把自己的学习心得、答题技巧分享给同学和老师,同学们互相学习,教师也对学生的任务完成过程及完成情况进行评价、反馈,促进课程圆满完成。

五、“5G+混合式教学模式”的反思与思考

“5G+教育”的理念促进了“5G+混合式教学模式”的发展和进步,但其在教学过程中仍存在一定的问题。为深入开展混合式教学模式,达到教学效果最优化,需要师生双方的共同努力。

(一)教师应提高在线教学的教学能力

首先,教师应树立“5G+教育”的思想意识,实现思想层面的变革,积极进取,勇于创新。其次,教师要学习直播平台的使用,并对直播平台的功能有全面的了解,顺应教学模式变革潮流,同时提高对网络教学的控制力、管理力。最后,教师应科学谋划直播不同阶段的教学安排,将不同类型的任务分开时间段进行,缓解在线教学的紧张感,促进混合教学模式的深度开展。

(二)學生应提高在线学习能力

在教师网络直播教学过程中,经常会出现教师语音提问,极少有同学在线响应的情况,虽然可以采用点名等方式,指定学生作答,但究其根本,还应使学生提高自身的在线学习能力,集中注意力,化被动为主动,提高学习效率,提升学习效果。此外,教师在充分备课的同时,可在预习阶段布置思考题,或在班级群里分享学习资料,让学生提前预习思考,更好地跟上老师的进度,提高在线学习能力。

(三)精心设计在线课程和实现优质教育资源共享

教师网络在线教学,应精心设计在线课程,通过演示等方式将知识有效嵌入情境,培养学生的问题解决能力;以任务驱动推进自我调控学习,培养学生的自主学习能力;提供合适的学习支架,培养学生的批判性思维能力;适时、适机转换角色,以学生为中心,培养学生的合作交流能力和思辨能力。

(四)在线学习要进一步与线下学习有机融合

在线学习与线下学习相比,二者的本质区别是教与学的行为是否在时空分离。“5G+”技术的广泛应用,使高等教育不再受时间和空间限制,教师和学生都可以借助网络选择教学和听课的时间及场所,“5G+混合式教学模式”分为线上教学和线下教学两个阶段,但如何真正地做到有机结合,还是今后需要去研究的问题。

六、结语

5G网络的发展与普及,给教育教学方式带来前所未有的变革。作为一种技术手段,“5G”技术的出现拓展了传统教育的时间和空间,为教育的创新和变革提供了技术手段和物质基础。作为一种崭新的观念,“5G+教育”理念把智能技术转化为教育教学工具,更好地在传统课堂内外或网络教育上使用,有利于促进教育公平。未来,5G赋能智能技术,将协同云计算、大数据、物联网、人工智能等新型学习方式,深度融合,推动智能教育向着个性化、智能化的方向发展。

参考文献

[1]葛诗婕.5G互联网时代下基于STEAM的艺术发展新趋势[J].美术教育研究,2019(19):99-101.

[2]张继芳.5G智能技术在网络教育中的应用[J].科技创新与应用,2020(27):161-162.

[3]《2019年教育信息化和网络安全工作要点》发布[J].中国教育网络,2019(04):6.

[4]唐云婷.浅谈基于SPOC混合式教学模式的高职计算机基础课程改革[J].科技风,2020(11):83.

[5]王宜萍.基于学习通网络平台的高职院校“分析化学”“线上+线下”混合式教学模式的应用研究[J].化工管理,2019(29):33-34.

[6]郑兴芳.基于网络教学平台的无机及分析化学混合教学模式的探索与实践[J].教育教学论坛,2019(16):147-148.

[7]马桂英.浅谈网络教学的特点和模式[J].民营科技,2011(03):92.


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