5G時代高職院?；旌鲜浇虒W模式研究＊

李東兵

（長春汽車工業(yè)高等?？茖W校，吉林 長春 130013）

當前，中國已全面進入新一代信息技術(shù)高速發(fā)展的5G時代。5G時代是以人工智能、虛擬現(xiàn)實、大數(shù)據(jù)為代表的技術(shù)成熟和應用時代[1]。隨著5G技術(shù)在各領(lǐng)域被廣泛應用，高職院校教學模式改革必將迎來前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。5G技術(shù)的大帶寬、低延時特性，使線上教學功能得到顯著提升，可以輕松實現(xiàn)4G時代不能完成的線上虛擬仿真實訓教學。5G時代，能將更多的實訓教學環(huán)節(jié)放在線上來完成，極大地擴充了課下學習內(nèi)容，能夠進一步減少教師的工作量，同時能明顯增加學生所能學到的知識和技能的總量，學習效果和質(zhì)量會得到顯著提升。在此時代背景下，基于擴充學習時間的“終身”學習理念、“泛在”學習理念[2]將得到很好實現(xiàn)。這意味著在5G時代，以在線開放課程資源為依托，利用在線教學平臺和智慧教學輔助工具，在教學中運用多種教學方法和教學組織形式的線上線下混合教學模式[3]將迅猛發(fā)展并得到越來越廣泛的應用。

1 5G技術(shù)的特點及優(yōu)勢

1.1 5G技術(shù)的特點

5G是第五代移動通信技術(shù)的簡稱。具有著大帶寬、低延時、傳輸速率高的特點，極大促進了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實和遠程操作的快速發(fā)展。當前，包括教育部門在內(nèi)的各行各業(yè)對5G技術(shù)有著巨大的需求。隨著5G技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)的傳輸速度變得更快，也更加精確，能夠讓用戶獲得理想的信息傳輸速率，并始終處于無感知的聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)。同時，依靠超大的網(wǎng)絡容量和超高的頻譜效率的顯著特征，不僅使信息化、數(shù)字化、智能化的應用得到迅猛發(fā)展，還有效提升了終端用戶的體驗[4]。

1.2 5G 技術(shù)的優(yōu)勢

在4G時代，網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸速率為100 Mbps，雖然能夠下載和觀看普通視頻，但用戶對高清視頻下載、觀看和虛擬現(xiàn)實軟件線上運行得不到很好的體驗，例如直播教學中存在畫面卡滯、不清晰，聲音與畫面不同步、移動端信息延遲等問題，影響教學與互動效果。在錄播課程中，4G網(wǎng)絡影響錄播視頻的清晰度，難以達到最佳的教學效果。虛擬仿真實訓教學內(nèi)容更是無法通過4G網(wǎng)絡傳輸，導致只能在線開展知識教學，而無法在線進行實訓教學。如前所述，即便是開展線上理論教學，受網(wǎng)速影響，也難以達到理想的效果。5G網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸速度遠遠高于4G網(wǎng)絡，最高可高達10 Gbit/s[5]。5G技術(shù)可以為高清視頻、虛擬仿真軟件的下載和在線播放提供更好的服務和聯(lián)通性，并能夠在網(wǎng)絡交換期間以最低延時實現(xiàn)智能切換。

4G時代，受網(wǎng)絡傳輸速率影響，大數(shù)據(jù)、人工智能、高清視頻、虛擬現(xiàn)實等很多新技術(shù)難以在線上教學中得到有效應用推廣，而5G技術(shù)的出現(xiàn)，必將給網(wǎng)絡教學帶來巨大改變，例如會對傳統(tǒng)教學模式產(chǎn)生一定的沖擊，會對現(xiàn)有的線上線下混合式教學模式產(chǎn)生積極影響，推動新一代信息技術(shù)在教學中廣泛應用，會促進翻轉(zhuǎn)課堂的有效實現(xiàn)并加強教學效果。

1.3 5G時代混合式教學模式的兩大突破

5G時代混合式教學模式突破“速”的限制。5G技術(shù)以其高速率、大容量、低延時以及高可靠性等特點，可以完全消除網(wǎng)絡傳輸速率低對于線上教學質(zhì)量的各種不利因素的影響。由于突破了速度限制，基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的虛擬仿真實訓教學資源能夠流暢地在線播放，使線上實訓教學得以開展。這樣就能在線上進行更多的教學內(nèi)容，為充分實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂創(chuàng)造了條件。

5G時代混合式教學突破“異地”線下實訓教學限制。5G技術(shù)背景下，應用全息投影技術(shù)使得“教師”與“學生”可以出現(xiàn)在各自所在的“空間”進行交流，無限接近于線下課堂講授，不僅能夠加深師生間的互動和情感交流，同時也避免了線上課程內(nèi)容的程序化。通過應用“數(shù)字化雙胞胎”為代表的虛實融合技術(shù)，可以與學生實習企業(yè)合作共建智能化實訓基地，從而構(gòu)建起靈活高效的與線下實操實訓平臺相媲美的線上實訓教學環(huán)境。

2 5G時代混合式教學模式瓶頸的突破

2.1 5G時代混合式教學模式存在的困難

5G時代混合式教學模式存在如下困難：①5G網(wǎng)絡尚未實現(xiàn)校園全覆蓋，5G移動通信技術(shù)是新事物，要求基站的數(shù)量較多，架設成本較高，大多數(shù)高職院校尚沒有實現(xiàn)5G網(wǎng)絡全覆蓋；②基于5G技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教學資源開發(fā)難度大、耗時相對較長，教師很難獨立開發(fā)虛擬仿真教學資源，從企業(yè)購買的教學資源從專業(yè)角度看，問題較多，多數(shù)虛擬仿真資源都是中看不中用，很難滿足教學需要；③虛擬仿真教學資源開發(fā)成本高、價格昂貴，對于多數(shù)辦學資金緊張的高職院校而言，都是心有余而力不足。以上這些原因都制約了5G時代混合式教學模式的推廣應用。

2.2 如何破解5G時代混合式教學模式的難題

要想破解5G網(wǎng)絡全覆蓋難題，單純靠高職院校投資很難實現(xiàn)。有效的辦法是與電信運營商合作，爭取能讓電信運營商免費或降費架設5G基站。電信運營商可以通過收取流量費的方式收回成本并獲得利潤。另外，可以采用校園Wi-Fi全覆蓋的方式，讓學生的手機始終處于Wi-Fi聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，這樣會使上網(wǎng)速度更快，同時可以節(jié)省學生的流量費用。在虛擬現(xiàn)實資源的開發(fā)方面，可以采用校企合作開發(fā)的方式，由專業(yè)教師在企業(yè)技術(shù)人員指導下編寫資源腳本，并由相關(guān)企業(yè)根據(jù)教師寫的資源腳本開發(fā)虛擬現(xiàn)實教學資源。這樣開發(fā)出來的VR教學資源就能夠很好地滿足實際教學需要。因為有教師的深度參與，可以使VR資源的成本極大減少。在制度允許的情況下，可以讓教師獲得一定的經(jīng)濟回報，這樣更能調(diào)動教師參與VR教學資源開發(fā)的積極性。

3 5G時代混合式教學模式構(gòu)建

3.1 線上線下教學內(nèi)容的劃分

線上線下教學內(nèi)容的劃分，是線上線下混合式教學模式首先要考慮的問題，也是能否開展好混合式教學模式的關(guān)鍵所在。一般而言，理論性較強的內(nèi)容最適合線上教學，考慮到學生的接受能力，可以將相對簡單的純理論內(nèi)容放在線上。一些容易通過視頻進行學習的簡單技能操作步驟和操作要點放在線上，也可以將相對復雜的實訓內(nèi)容以虛擬現(xiàn)實的形式放在線上，供學生預習實訓操作環(huán)節(jié)的教學內(nèi)容。大原則是，能放到線上完成的教學內(nèi)容，就不放到線下進行講解。而線下主要安排實訓操作和較難的理論內(nèi)容。對于情感交流和課程思政內(nèi)容，則盡可能放到線下來完成。

就課程思政內(nèi)容而言，也可以將其自然融入到教學視頻中，讓學生在線上學習時，也可以接受愛國主義教育，但不能取代面對面的課程思政教育。教師應該將課程的重難點提煉出來，既要在線上教學視頻中進行精講，也要在線下教學中進行進一步強化。教師還要留出足夠的面對面教學時間，用來給學生答疑解惑，解決重難點問題。

3.2 設計好直播教學內(nèi)容

直播教學與線下教學類似，但又不完全一樣。面對面教學時，學生和教師的空間距離較近，受教師氣場的影響，學生一般能夠?qū)Ｐ穆犝n，能夠跟上教師的思路。而直播教學是教師和學生處于不同的空間，學生受周圍環(huán)境影響，注意力很容易分散。教師面對鏡頭和面對學生完全是兩種感覺，很容易情緒緊張，言不及義。這就要求教師在直播之前將課程內(nèi)容設計好，將要講授的內(nèi)容以最精煉最深入淺出的語言形成講稿并反復背熟背透。過程中，能夠做到語言清晰流暢，不重復、不拖沓，最好能做到妙趣橫生、娓娓道來，要比面對面教學講得更加精彩精煉。同時，教師要提前設計出盡可能多的與學生互動的內(nèi)容，過程中不斷提問，讓學生覺得不知道什么時候教師會提問到自己，以使學生注意力更加集中。

3.3 制作豐富優(yōu)質(zhì)的教學資源

混合式教學模式的開展，痛難點在教學資源的制作上。無論是5G時代還是4G時代，首先要開發(fā)一本立體化教材，教材中不僅要配套豐富的文字和圖片資源，還要嵌入豐富動畫和視頻資源，而5G時代可以在教材中嵌入虛擬仿真實訓教學資源。教材上的資源要避免千篇一律的教學視頻，如果學生在畫面上只能看到教師和PPT內(nèi)容，學習的效果會很差。對于結(jié)構(gòu)和工作原理類教學內(nèi)容，要盡可能多地應用零部件和總成的拆裝操作演示視頻，讓學生更容易理解其組成、結(jié)構(gòu)和工作原理。對于較復雜的結(jié)構(gòu)，可以將虛擬仿真實訓過程轉(zhuǎn)化成視頻嵌入教材之中，使學生對結(jié)構(gòu)化繁為簡，一目了然。對于軟件編程類課程，更不能是純講授類視頻，應為學生提供虛擬的編程環(huán)境，編程環(huán)境中還要有糾錯和引導功能，這樣才能讓學生更有興趣去學習。開發(fā)一本好的新形態(tài)立體化教材，能讓學生在沒有電腦的情況下，單憑一部教材和一部手機就能進行自主學習，既能閱讀文字和圖片，又能通過掃描二維碼觀看視頻和動畫，還能在5G網(wǎng)絡環(huán)境下通過虛擬的環(huán)境進行編程演練。立體化教材開發(fā)完成后，線上教學資源也就隨之開發(fā)完成了。

一本立體化教材的開發(fā)只是成功了一半，畢竟不能保證學生手中一直有教材，學生每學期要學多門課程，不可能隨時將幾本教材同時帶在身邊，但是學生手機一般是時刻帶在身上的。如果想讓線上教學取得更好的效果，就需要開發(fā)一個基于手機APP的在線教學平臺，這個平臺中需要嵌入基于5G技術(shù)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)環(huán)境，能夠進行基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實訓教學。如果將幾門課程的教學資源同時上傳到在線教學平臺上，學生只要手機在手，就可以隨時隨地利用碎片化時間進行學習，這樣才能使學生更好地利用課余時間進行學習。無論新形態(tài)立體化教材，還是在線教學平臺，都只是一個課程載體，要想收到良好效果，關(guān)鍵還是要開發(fā)出豐富優(yōu)質(zhì)的教學資源，特別是基于5G技術(shù)的虛擬仿真教學資源。

3.4 激發(fā)高職學生的學習動機

高職學生入學分數(shù)普遍較低，學習積極性主動性較為薄弱，自覺性不高，自主學習能力相對較低，抽象思維不強，不太擅長獨立解決問題。高職學生的這些特點決定，線上教學內(nèi)容要相對簡單，將難點充分細化，讓學生樂意學且能學會。建立線上學習的壓力機制也很重要，如果學生沒有學習壓力，就不會主動認真學習。為更好地激發(fā)高職學生學習動機，需要從以下2個方面著手。

開發(fā)立體化教材，促進教學資源開發(fā)應用。如前文所述，將傳統(tǒng)教材融入信息化元素，特別是基于5G技術(shù)的虛擬仿真教學資源，用教材中的二維碼鏈接動畫、視頻、虛擬現(xiàn)實軟件等教學資源，學生隨時隨地可以用手機微信掃描二維碼觀看豐富優(yōu)質(zhì)的教學資源，極大提升了知識和技能的學習效果，同時也增加了專業(yè)教學資源庫的訪問量。教師為了增加教材稿費收入，會經(jīng)常主動更新教學資源，使專業(yè)教學資源庫變成動態(tài)的活水。

應用成熟的線上教學平臺，實現(xiàn)以學生為中心的自主學習。線上教學平臺應用具備隨堂測試、階段測試、闖關(guān)考核、期末考試、基于5G技術(shù)的虛擬仿真實訓考試等多種形式，將考核測試貫穿課程實施的整個過程，達到以考促學的目的，促進學生充分利用線上教學軟件進行自主學習。應用的線上教學平臺，每個學習模塊都應有理論知識測試或基于5G技術(shù)的虛擬仿真實訓測試，測試成績能夠?qū)崿F(xiàn)自動累加，學生能隨時知曉成績排名。另外，可以利用積分獎勵的方式調(diào)動學習積極性，當學生在線學習時間長，考核出錯率低的時候適當給予積分獎勵，用積分兌換學分，使學生的學習動機明確、學習目標清晰[6]。

3.5 建立教師激勵機制

建立激勵機制，能夠有效提升教師混合式教學模式應用和資源開發(fā)能力。通過建立激勵機制，加大獎勵力度，對混合式教學效果好的教師，在職稱評聘和質(zhì)量評優(yōu)中給予加分考慮。以課題推動E-learning教學軟件開發(fā)的教師，學校給予其充足的課題研究經(jīng)費，鼓勵其將開發(fā)的教學資源用于立體化教材之中，為教師帶來稿費收入。另外，學校要鼓勵教師多參加信息化教學能力大賽，對獲獎者根據(jù)獲獎級別給予獎勵，使教師混合式教學應用積極性顯著提高。對于能夠基于5G技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)實訓教學資源的教師，給予更高的獎勵，以促進教師對5G技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用。

4 結(jié)束語

高職院校應用基于5G技術(shù)的混合式教學模式，主要是為了將教師從線下教學的指導壓力中解脫出來，將更多的精力用于教學資源開發(fā)和更高級的課堂教學之中。通過將5G技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)相互結(jié)合使學生對信息化教學內(nèi)容進行可操作演練的系統(tǒng)學習，同時將知識和技能建立起深入而又密切的聯(lián)系，以有效實現(xiàn)真正意義上的建構(gòu)主義學習理論。5G時代背景下的混合式教學模式，能夠突破學時限制，不僅使學生學到的理論知識和實踐技能更加豐富，而且可以實現(xiàn)對學生線上學習數(shù)據(jù)全方位地采集和精確評價，能夠有效實施分層教學，實現(xiàn)以學生為中心的學習模式，還能夠讓教師有更多的時間精力與學生進行情感交流和課程思政教育，使學生知識、技能、素質(zhì)得到全面提升，真正為社會主義事業(yè)培養(yǎng)出合格的建設者和可靠的接班人。