5G時代下的公共計算機教學研究

車浩源

摘要：5G指第五代移動通訊技術，該技術被認為不僅是移動通訊技術的突破，而且能廣泛地用于人工智能、互聯(lián)網(wǎng)教育、遠程醫(yī)療、虛擬現(xiàn)實VR、增強現(xiàn)實AR、游戲娛樂等方面，將具有廣泛的發(fā)展前景。5G概念被提出后，2013年進行深入技術研究，2018年6月5G標準正式公布，5G商用進程不斷加速。預計到2022年將有37個國家/地區(qū)的66家運營商推出5G商用服務，到2025年發(fā)布5G商用網(wǎng)絡的國家將占到全球的一半。公共計算機教學作為高校教育系統(tǒng)中的一部分，同時作為計算機基礎課程必須緊跟5G技術的最新發(fā)展動向，向5G時代靠攏，及時獲得最全面、豐富的計算機知識，讓本科學生盡可能得到更加優(yōu)優(yōu)質(zhì)的教育。因此在5G時代下公共計算機教學改革顯得尤為迫切和重要。

關鍵詞：5G時代;高校;公共計算機課程;教學研究

一、5G時代國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

在通信行業(yè)中，我國完成了從學習、跟隨到引領的重大轉(zhuǎn)折：

國內(nèi)5G時代的發(fā)展應用方向：

1.移動通訊速度大幅提高5G移動通訊技術應用的是超高頻率通訊，數(shù)據(jù)傳輸速度能達到10Gps，是4G網(wǎng)絡的100倍，5G同時是一種集成了多種有線和無線接入方式的網(wǎng)絡通訊解決方案，具有眾多優(yōu)點，必將成為未來網(wǎng)絡架構(gòu)的關鍵。

2.人工智能大量進入移動端，在即將來到的5G時代，以深度學習為特征的人工智能將繼續(xù)發(fā)展，并大量進入移動端，智能手機將會成為隨身的人工智能專家，在人類社會行為方面會產(chǎn)生深淵的影響。

3.虛擬現(xiàn)實技術逐漸成熟

虛擬現(xiàn)實技術是近年來發(fā)展最迅速的IT技術之一，因為這兩項技術均要求數(shù)據(jù)傳輸、處理能力比現(xiàn)有網(wǎng)絡有大幅度提升，更多的傳感器將會采集大量數(shù)據(jù)進入VR、AR 系統(tǒng)中進行處理。因此，VR、AR只有在5G網(wǎng)絡的支撐下才能發(fā)揮其最大效能，5G時代，VR、AR技術將進入商用階段，在遠程教育、旅游觀光、游戲娛樂等方面都用廣泛的應用。

因此在5G通信的背景下，我們要研究一種新的教學模式，結(jié)合傳統(tǒng)教學模式和最新技術，既能完成知識的傳授，還能根據(jù)學生的不同特點因材施教。

二、基于5G高校公共計算機教學改革的研究意義

傳統(tǒng)授課方式中，雖然結(jié)合了多媒體手段，增加了課堂的趣味性，但知識的傳遞主要從教師到學生，學生雖然是主體，但主動思考不夠，還是被動地接收老師教授的知識，思維能力得不到提高，而且課后教師與學生交流很少，教師做不到精確了解每個學生的特點和其對課程的掌握情況，無法做到個性教學。在網(wǎng)絡課堂中，學生只是面對智能設備接收知識，不能與教師產(chǎn)生情感互動與交流，在情感方面的培養(yǎng)會缺失，達不到育人的效果。

如何將傳統(tǒng)授課方式與5G時代背景下的網(wǎng)絡教學模式相結(jié)合，優(yōu)化公共計算機課堂教學，使網(wǎng)絡教學與課堂教學達到最佳整合是我們要研究解決的問題。

5G 時代是高校計算機基礎教學模式改革的契機。首先，課堂空間得到充分擴展，移動網(wǎng)絡教學資源極大豐富的5G 時代，課堂空間不在局限于固定場所和范圍，多種線上教學軟件的出現(xiàn)使得線上教學方式也將擴展。由于網(wǎng)絡傳輸速度的大幅度提升，學生學習可以不再依賴固定的網(wǎng)絡以及專門設備，只需要智能手機這一簡單終端就可以隨時參與到課堂中，同時在高速5G網(wǎng)絡的支撐下學生也將不需攜帶存儲設備，可以依靠云端存儲。這些都將把課堂教學空間無限延伸到各種場景。其次，人工智能開始應用于教學環(huán)節(jié)教學工作是智力密集型工作，不僅需要教師有扎實的專業(yè)知識，也需要理解教育規(guī)律并且有高超的教學技巧，在這方面，當前的人工智能的“機器人教師”在知識量上已經(jīng)超過了絕大多數(shù)人類教師，但在教學技巧上還有待提高，5G時代，信息溝通更加迅速和便捷，為人工智能的大規(guī)模深度學習提供了要條件，人工智能將開始應用于教學環(huán)節(jié)。要促進大學的“新工科”建設，需要從根本上改變學生的思維方式，尤其是計算機課程應緊隨當代科技發(fā)展。在這種混合教學模式下教師應直面挑戰(zhàn)，大膽改革，尋求教育的突破和創(chuàng)新;針對難題，創(chuàng)建“5G”課堂，探索和創(chuàng)新教學模式。

三、5G時代下高校公共計算機教學的特點

1.教學模式進入立體化時代

5G時代下，高校公共計算機教學資源將變的更加豐富教。小規(guī)模課堂已經(jīng)開始影響教學只是的傳播，這導致了學生的學習方式也已受到嚴重影響。傳統(tǒng)課堂需要固定環(huán)境（上課教師、實驗室等），固定的硬件設備（多媒體設備等），這些無法替代的教學成本必需使用的根本原因在于網(wǎng)絡尤其是無線網(wǎng)絡的支撐不夠。但是5G技術的成熟及應用，解決了上述問題。無線、高速的特點可以將傳統(tǒng)的課堂環(huán)境無限的延申，同時高速可以讓教師得到跟多的教學資源，讓學生獲取更加廣闊的知識覆蓋面積。教學模式將從單一、枯燥的環(huán)境變換為各種場景，教學形式實現(xiàn)“升維”進入立體化時代。

2. 教學信息資源效用最大化

5G時代下的高校公共計算機教學是共享型的教學，甚至可以是“去中心”型的教學。由于5G傳輸速度快、延遲率低、無線接入性強、數(shù)據(jù)傳輸寬度高，因此在傳統(tǒng)教學中無法實現(xiàn)的高效、高量的教學資源配備都可以得以實現(xiàn)，例如：超星學習通、雨課堂、云課堂等等，這些網(wǎng)絡課堂在之前的教學中是無法因時、因地轉(zhuǎn)換教學內(nèi)容及形式的，5G使之成為了可能。

在當前的時代下，高校公共計算機教學完全可以利用新型技術和支撐改變傳統(tǒng)教學模式，打破時間、空間界限，不再以傳統(tǒng)的專業(yè)劃分學生，而是以學生對計算機的應用需求劃分。讓不同區(qū)域、不同專業(yè)、不同“時間”的學生高效、便捷的獲取相應知識，實現(xiàn)知識共享高效化，促進教學改革優(yōu)化。

3. 大體量知識傳播高效化

知識體量大，傳播速度不高，是高校公共計算機教學中教學資源傳播的巨大障礙。而隨著5G到來這些問題都已經(jīng)成為了過去，大體量的教學資源是當代大數(shù)據(jù)環(huán)境下的產(chǎn)物，對高校公共計算機教學而言即是提供了之前難以想象的教學資源體量，也是教學資源的如何高校應用的考驗。教師如何獲取資源，承載資源媒介，如何高校傳播教學資源，隨著5G時代都已經(jīng)得到了相應的解決。5752691B-CC64-4625-88E9-1DF538975987

教學過程中可以借助豐富、多樣的網(wǎng)絡教學平臺，為學生授課，課后學生也可以利用高效的流媒體形式完成課后延展，這些都是在之前的教學過程中無法實現(xiàn)的有效資源利用。同時移動終端的發(fā)展對高校公共計算機教學的發(fā)展也起到了極大的推動作用?？梢哉f每個學生手中的只能手機都可以認為是一臺可以移動的學習電腦，由于計算機基礎課程對計算機使用性能要求并不高，所有每個學生都可以利用只能手機結(jié)合5G高效、高額的完成學習任務。

因此，5G時代為高校公共計算機教學供了便利，促進了教學資源迅速傳播，為學生提供了更加多樣化的學習手段，使公共計算機教學最大限度地發(fā)揮其應有的價值和作用。

四、5G時代下高校公共計算機教學的研究方向

5G時代下高校公共計算機教學急切的需要探索教學創(chuàng)新發(fā)展的新途徑、新模式。5G時代同時也是人工智能的時代，深度學習、大數(shù)據(jù)、云計算等技術的應用越發(fā)廣泛。高校公共計算機教學應跟隨大環(huán)境、融合先進技術及新型科學進行探索與實踐。以提高教學水平為目的，提升教學質(zhì)量為目標在教學過程中的“教”和“學”中尋求突破、改革創(chuàng)新。

1.從“量”到“質(zhì)”

知識資源信息的大量涌現(xiàn)，要求教師在體驗式教學模式的基礎上，努力創(chuàng)新，突出以學生學習體驗為中心，精心設計體驗式課堂結(jié)構(gòu)，讓學生感動學習，充分發(fā)揮主觀能動。

針對重點、難點，利用搜索引擎查找相關輔助文件，讓學生更加直觀理解學習內(nèi)容。新型電子設備、網(wǎng)絡工具，實現(xiàn)了學習資料的高效、高覆蓋面的傳播及資源共享。VR、AR 技術可以在高校中達到可視化教學的目的，這對于多媒體教學、時間教學有特別重大的意義，避免傳統(tǒng)課堂“黑板上做實驗”、教師“獨角戲”實訓的情況出現(xiàn)，提升多媒體教學、實踐教學的水平。讓5G技術快速的應用于高校公共計算機教學，深層次服務與不同專業(yè)的計算機基礎課程學生，引導、促進學生進行“深度學習”。

2.學者轉(zhuǎn)換思路、教者轉(zhuǎn)換角色

高校公共計算機課程，是大多數(shù)專業(yè)需要學習的公共類基礎課程。上課模式大多是大班集中上課，因此教師在上課的工程中無法針對不同裝也的學生做到“因需施教”，對于公共計算機教學來說，這是極為不利的。5G技術解決了教學輔助內(nèi)容傳輸“高消耗、高成本”的現(xiàn)象，高清晰度的教學資源對網(wǎng)絡傳輸速率要求極高，高性能的媒體播放設備也是遠程教學必不可少的硬件支撐，5G+智能手機解決了這些剛需問題，使“因需施教”可能成為現(xiàn)實。

高校公共計算機課程，是大多數(shù)專業(yè)需要學習的公共類基礎課程。上課學生專業(yè)多樣化，不同專業(yè)方向的學生對計算機的使用需求是完全不同的，如法學專業(yè)，主要要求學生了解計算機數(shù)據(jù)查詢搜索、文字識別應用等;外語專業(yè)，主要要求學生了解計算機語言翻譯、語音識別等。學生專業(yè)的多樣化，給教師提出了難題，如何讓一個課程滿足不同學生不同專業(yè)對計算機使用的需求，是解決問題的關鍵。因此可以在教學中建立“機器學習”，5G的快速、不局限環(huán)境特點是實現(xiàn)的關鍵，也是技術支撐。引導學生在線上平臺進行課程理論部分的了解，在了解知識體系的基礎上，利用人工智能技術通過人機交互多理論知識，讓計算機高效、準確、及時地對學生進行答疑解惑，解決學生問題。而教師充當線下引導型輔助角色，針對不同專業(yè)學生，設計與專業(yè)應用相關的應用實驗，加強學生線上學習的知識理解，并幫助學生把學到的知識轉(zhuǎn)化成應用能力。

結(jié)語

依托5G時代下的互聯(lián)網(wǎng)資源極大豐富，本文作者針對本科一年級學生，嘗試性進行混合式教學模式改革及應用。在兩輪《大學計算機基礎》課程的教學過程中使用混合教學模式，加入多種媒體教學手段，更多的利用網(wǎng)絡資源，教學完成后針對8個不同專業(yè)近1000學生進行問卷調(diào)查，其中對新教學模式滿意率為90%以上。大部分學生認為可以更好的幫助知識體系的理解。15%的學生積極要求增加網(wǎng)絡輔助教學信息的比例。同時由于引入視頻、動畫、針對性程序等教學輔助內(nèi)容，大部分學生提升了計算機基礎課程的學習興趣。因此，高校公共計算機教學中應盡快改變教學基本模式、轉(zhuǎn)換教學思路與教師在授課中的角色、利用極大豐富的網(wǎng)絡資源更加有效的分享知識、針對不同專業(yè)細化學生需求盡可能做到因需施教。為教、學、研更高層次的雪球創(chuàng)造更好的基礎教育環(huán)境，把遠程教育、線上教學更深入的融合使高校公共計算機教學快速進入更加先進、“人性化”的教育階段。

參考文獻

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