“5G+智慧教育”发展及产业图谱白皮书

“5G+智慧教育”发展及产业图谱白皮书 版权声明 本白皮书版权属于5G应用产业方阵和中国互联网协会，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源：5G应用产业方阵和中国互联网协会”。违反上述声明者，将追究其相关法律责任。 目录 前言.....................................................................................................................................3 一、“5G+智慧教育”发展背景及现状.............................................................................4 1.15G与教育融合的意义.....................................................................................41.2“5G+智慧教育”国外发展现状.........................................................................51.3“5G+智慧教育”国内发展现状.........................................................................71.4小结....................................................................................................................8 二、“5G+智慧教育”技术发展情况.................................................................................9 2.1技术架构概述.....................................................................................................92.2终端层...............................................................................................................102.3网络层...............................................................................................................102.4平台层...............................................................................................................132.5应用层...............................................................................................................142.6网络和信息安全...............................................................................................15三、“5G+智慧教育”典型应用场景...............................................................................173.1 5G+智慧教学.....................................................................................................173.2 5G+智慧考试.....................................................................................................273.3 5G+智慧评价.....................................................................................................333.4 5G+智慧校园.....................................................................................................363.5 5G+区域教育管理.............................................................................................40四、“5G+智慧教育”产业图谱及产业发展情况...........................................................434.1产业图谱............................................................................................................434.2产业发展情况....................................................................................................45五、“5G+智慧教育”发展面临的挑战及建议...............................................................505.1“5G+智慧教育”发展面临的挑战分析..............................................................505.2促进“5G+智慧教育”发展的策略分析.............................................................515G应用产业方阵中国互联网协会 “5G+智慧教育”发展及产业图谱白皮书 前言 当前，以5G为代表的新型基础设施成为经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键支撑。教育关系国计民生，是培育人才、提升国家竞争力的重要基石，智慧教育是教育在信息时代的新升华，也是5G赋能的重要领域。“5G+智慧教育”促进教育模式变革，推动教育体系重构，助力教育数字化战略行动开展，有力支撑教育高质量发展，受到业界普遍关注，供给侧和用户侧积极探索，技术和应用不断创新。 随着“5G+智慧教育”融合持续深入，为研究最新发展情况，由5G应用产业方阵和中国互联网协会共同组织，中国信息通信研究院联合产学研用产业链主要单位，编制《“5G+智慧教育”发展及产业图谱白皮书》。报告分析5G与教育融合的意义，梳理国内外“5G+智慧教育”的发展态势，研究最新技术进展，归纳总结“5G+智慧教育”的典型应用场景，征集汇编各场景的代表性案例，绘制产业图谱，并分析产业最新发展情况。 本白皮书主要参编单位：中国信息通信研究院，中国电信集团有限公司，中国移动通信集团有限公司，中国联合网络通信有限公司，北京市教育委员会，北京市教育科学研究院，深圳大学，华侨大学，江南大学，华北电力大学，北京航空航天大学，国家开放大学，清华大学，北京邮电大学，江苏金智教育信息股份有限公司，腾讯云计算（北京）有限责任公司，网易有道信息技术（北京）有限公司，北京同方艾威康科技有限公司，讯飞幻境（北京）科技有限公司，长春吉大正元信息技术股份有限公司，华为技术有限公司，中兴通讯股份有限公司，中教云智数字科技有限公司，北京微呼科技有限公司，广东智慧教育研究院，北京世纪好未来教育科技有限公司，北京猿辅导线上学科培训学校，北京爱学习博乐教育科技有限公司，上海松鼠云上人工智能技术有限公司，三盟科技股份有限公司，中关村互联网教育创新中心，天立泰科技股份有限公司，山西云时代智慧城市技术发展有限公司，深圳市洲明科技股份有限公司，二六三网络通信股份有限公司，乐跑体育互联网（武汉）有限公司，北京京东方传感技术有限公司5G应用产业方阵中国互联网协会 一、“5G+智慧教育”发展背景及现状 1.15G与教育融合的意义 随着新一代信息通信技术的发展，智慧教育成为推动教育模式变革、促进教育质量提升的重要引擎，追求教育质量、公平、创新，注重个性化教育、能力全面培养已成为当今教育的共同主题。当前，在数字化转型的背景下，我国的智慧教育发展仍面临如下挑战：一是新型教学模式和管理模式的不断创新对网络性能提出更高要求，虚拟仿真实验/训、全息课堂、智慧校园的安防升级和低碳环保等应用，需要更强的网络灵活性和承载支撑能力。二是数据驱动的过程性教育评价仍待加强，目前教育评价以测试、考试成绩等结果性评价为主，缺少对学生认知、行为、能力等多方面数据的采集，难以开展立体式综合素养评价。三是随着经济发展和国力提升，我国教育事业已取得重大进步，但是依然面临着区域、城乡、校际、群体之间的教育资源分配不均、以及数字鸿沟导致的教育发展不均衡发展等问题。 5G作为新一代信息通信技术的代表，已成为创新最活跃、跨界融合发展最广泛，技术体系中最具活力和增长潜力的领域，5G与教育教学深度融合，可以丰富智慧教育教学模式、教育管理、教学评价等内涵，能够有效助力解决上述挑战，对全面推动教育数字化转型、支撑教育高质量发展具有重要意义。 5G丰富教育教学手段，提升教学效果。5G的大带宽、广连接、低延时特性，为增强现实（AR）和虚拟现实（VR）、4K/8K高清直播、全息等技术手段融入教学过程提供了有力的支撑。由5G+AR/VR等技术打造的互动教室，可以帮助学生更加直观的观察和理解有关理论，能够在没有风险的前提下进行危险物质的虚拟实验；由5G+4K/8K等技术搭建的在线课堂，可以有效改善网络延时卡顿、画面不清晰等问题，为师生的在线交流和互动提供较好的体验和便捷的手段；由5G+全息技术实现的远程教学，具有较强的临场感、真实感和即时感，可以推动课堂教学模式的创新。5G进一步丰富了教育教学手段，为学生带来了情景化和沉浸式的学习体验，能够有效助力教学效果和教育质量的提升。5G应用产业方阵中国互联网协会 5G助力校园管理和服务，提升师生体验。5G可以打通校园网络传输方面的屏障，广连接特性使“万物互联”的实现成为可能。借助于5G、物联网等技术，学校的网络、硬件等各类基础设施能够全面升级，实现智慧感知、虚实融合的智慧教室等智能学习空间和教学环境。5G技术可在视频监控、校舍安全、校车管理、安消协同、环境监测、能耗监控、数字班牌、智能签到和场馆管理等方面发挥积极作用，打造自动、节能、绿色、安全的校园管理，师生、校内管理人员 “5G+智慧教育”发展及产业图谱白皮书 可以获得更好的网络服务、计算服务、智能服务，带来更丰富便捷的体验效果。 5G促进教育评价改革，提高评价精准性。5G与人工智能（AI）、大数据等技术结合，通过各类数据终端采集，对整个教学过程进行观测和跟踪，能够记录课内与课外、线上与线下、现实与虚拟等诸多场景中的学生痕迹和数据，并进行传输、保存和分析，实现对学生综合素质的多维评价和全面考察。在5G技术加持下，基于视频直播互动的远程面试能够打破时间、空间的限制，满足疫情常态化需求，