5G+IPv6：智慧教育的科技引擎
5G+IPv6：智慧教育的科技引擎
2024年10月，工业和信息化部、教育部联合发布了“5G+智慧教育”应用试点全国典型项目及通过验收项目名单，标志着为期两年的首批“5G+智慧教育”应用试点工作圆满完成。通过本次试点，带动了5G与教学、考试、综合评价、校园管理等多个教育关键环节的融合创新应用，涌现出一批应用成效明显、具有示范效应的典型案例。
作为北京地区首个实现5G信号全覆盖的学校，北京邮电大学（以下简称“北邮”）通过校企合作，打造5G+智慧教学和科研应用示范项目。以5G新技术为抓手，通过建立数据标准体系，深化数据应用，实现统一资源、统一数据、统一流程、统一服务、统一门户“五统一”的目标，同步建成一体化运维服务保障体系，为学生、教师提供优质、高效的信息化服务平台。
技术优势：5G与IPv6的完美结合
5G和IPv6的结合为智慧教育提供了强大的技术支撑。5G网络具有高速率、低延迟、大连接的特点，能够支持4K/8K超高清视频传输、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等高带宽业务，为智慧教育提供了优质的网络基础。IPv6则提供了海量的地址空间，能够支持更多设备的连接，同时具备更好的安全性和可扩展性，为智慧教育提供了更可靠的网络环境。
应用场景：从教学到管理的全方位创新
5G+IPv6技术已经在多个教育场景中得到应用，带来了显著的变革。
智慧教学：打破时空界限
北邮作为北京地区首个实现5G信号全覆盖的学校，5G全息远程互动智慧教室在两校区均已完成常态化部署。北邮西土城校区、沙河校区相距近30公里，优质课程资源无法共享。全息教学进行虚拟场景与真实场景的叠加，可以实现远程讲师和全息现场的实时互动，开启两校区学生同上一门课的全新授课模式。5G全息远程直播互动为跨校区授课、讲座、会议等提供了无限可能。全息直播套件是全息互动的核心软件平台，里面包括导播、主备流切换、画面叠加等功能，能够满足远程教师与现场学生互动教学展示的需求。
“5G+全息远程互动”智慧教室将教师的全息影像和声音以低时延、高清晰度实时传送到远端课堂，实现了优质课堂资源的远程共享。全息影像的视觉呈现彰显了技术与教学的深度融合，颠覆性地改变了传统的课堂体验，将小教室变身为跨越时空的“全息智慧大课堂”。
北邮借助5G网络的大带宽、广连接等特点，搭载蓝箱虚拟演播技术，打造了“5G虚拟直播课堂”。将传统的课堂教学采用虚拟三维场景和教师影像进行合成，以信息化、智能化模式进行立体展示，学生可以多终端观看，实现了泛在化学习，强化了教育教学主客体之间的良性互动。
智能考试：提升效率与公平
浙江省教育考试院基于5G和人脸识别技术开发了智慧化体育考试管理系统，实现无感知测试和快速数据上传，提升考试效率。通过分析运动场景下的复杂人体动作形态和幅度，对日常锻炼进行校正，对考试成绩进行合规计算，输出测试成绩，降低人工干预。
校园管理：实现智能化升级
北邮通过5G+AI赋能体育锻炼和体育考试，建设包括为学生日常体质测试提供基础服务的“体测设备硬件”、为体质测试提供AI人工智能应用支撑的“AI算法”，实现了从入场时的身份核验、开始运动前后的引导、运动时的动作规范性提示全链路的AI分析和交互。通过分析运动场景下的复杂人体动作形态和幅度，对日常锻炼进行校正，对考试成绩进行合规计算，输出测试成绩，降低人工干预。体测设备通过CPE接入5G专网，然后通过校园网连接到北邮校园网内的人脸识别服务器，实现人脸识别，得到学生的基本信息。体测设备采集的学生仰卧起坐视频，通过本地图像识别机器计算仰卧起坐的次数，以及预警错误动作。
教育模式的革新：从传统到智能
5G+IPv6技术的融合正在推动教育模式的深刻变革。
个性化学习：因材施教的新可能
重庆邮电大学利用5G和IPv6构建学生智能评价决策平台，从多维度收集数据，生成个性化学生画像，辅助学业预警和职业规划。这种基于大数据的个性化学习模式能够更好地满足每个学生的学习需求，实现真正的因材施教。
远程教育：优质资源的普惠共享
5G+IPv6支持的远程互动教学打破了地域限制，使优质教育资源得以更广泛地共享。哈尔滨工程大学利用这一技术实现“一校三地”同步课堂，解决了传统网络卡顿问题，让偏远地区的学生也能享受到高质量的教育资源。
虚拟实验：安全高效的实践教学
北邮积极探索以“基于虚拟现实技术的集成电路设计、制造和测试”为一体的虚拟仿真实验教学平台建设。以“反相器集成电路设计、制造及测试实验”为例，实验实施过程如下。在学生端，首先登录虚拟实验平台，选取“反相器集成电路设计、制造及测试实验”；接着设计反相器和加工工艺流程与工艺条件，按照流程进行实验操作，并调整设计和工艺条件，优化实验结果；最后观察实验现象，分析实验数据，完成实验报告。
在教师端，登录虚拟实验平台，选取“反相器集成电路设计、制造及测试实验”，根据教学内容，调整具体实验要求。组织讨论确定实验方案，然后分布指导实验，并检查实验结果批改报告，最后结束实验并退出。
这种虚拟实验平台不仅解决了传统实验中设备成本高、操作风险大等问题，还为学生提供了更多实践机会，提高了教学效果。
未来展望：智慧教育的新篇章
随着5G和IPv6技术的不断发展和完善，其在教育领域的应用将更加广泛和深入。我们可以预见，未来的智慧教育将实现：
- 更加个性化的学习体验：通过大数据和AI，为每个学生提供量身定制的学习计划和资源。
- 更加公平的教育机会：远程教育和虚拟课堂将使优质教育资源覆盖更多地区和人群。
- 更加智能化的校园管理：物联网和AI将实现校园管理的全面智能化，提高效率和安全性。
- 更加丰富的教学模式：VR/AR等技术将带来更多沉浸式、互动式的教学体验。
5G+IPv6技术的融合正在为智慧教育插上科技翅膀，推动教育向更加智能化、个性化、公平化的方向发展。随着技术的不断进步和应用场景的持续创新，我们有理由相信，未来的教育将更加美好。