林曉峰 謝康

摘 要：本研究通過對移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展歷程的梳理及對5G技術(shù)特征的分析，結(jié)合當(dāng)前移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育教學(xué)過程中的應(yīng)用探索，認(rèn)為第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)（5G）將在遠(yuǎn)程教育、課堂直播、在線課程以及智慧校園的構(gòu)建等教育領(lǐng)域中得到更為廣泛的應(yīng)用。最后，分別從教學(xué)設(shè)備、教學(xué)手段、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)資源等方面對5G技術(shù)教育領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展趨勢展開探討，展望5G教育應(yīng)用的未來。

關(guān)鍵詞：第五代移動通信網(wǎng)絡(luò);移動通信技術(shù);智慧校園

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-0069（2019）06-0026-04

收稿日期：2019-05-26

基金項目：贛南師范大學(xué)研究生創(chuàng)新專項基金項目“5G移動通信技術(shù)視域下教學(xué)媒體的特征與發(fā)展研究”（YCX18A032）

作者簡介：林曉峰（1993— ），男，廣東信宜人，碩士研究生，研究方向為教學(xué)媒體的理論與實踐、教育信息化;謝康（1971— ），男，江西贛州人，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向為信息技術(shù)課程與教學(xué)論、課程信息化。

一、引言

第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)（The Fifth Generation Mo-bile Communication Network，簡稱5G）是為滿足2020年以后人們?nèi)找嬖鲩L的移動通信網(wǎng)絡(luò)的需求和發(fā)展的新一代無線移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[1]。本研究將基于移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展歷程以及5G技術(shù)的特征分析，結(jié)合目前移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育教學(xué)中應(yīng)用的探索，推測未來5G技術(shù)廣泛應(yīng)用的教育教學(xué)領(lǐng)域。最后，對5G技術(shù)的教育應(yīng)用發(fā)展趨勢進(jìn)行探討與展望。

二、移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

（一）移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展歷程

20世紀(jì)60年代，以模擬蜂窩為技術(shù)基礎(chǔ)的第一代移動通信網(wǎng)絡(luò)（1G）概念及理論在美國貝爾實驗室誕生，但由于當(dāng)時設(shè)備的限制，1G直到80年代初才被正式推廣，其業(yè)務(wù)僅限于語言通話[2]。后來經(jīng)過研究人員十多年的探索，20世紀(jì)90年代初以數(shù)字蜂窩技術(shù)為基礎(chǔ)的第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)（2G）“橫空出世”，人類社會由此進(jìn)入“移動互聯(lián)網(wǎng)時代”。而隨著人們移動通信需求急劇上升，1G和2G已經(jīng)無法滿足人們通信上網(wǎng)的需求，到21世紀(jì)初以寬帶CDMA為基礎(chǔ)的第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)（3G，IMT 2000）誕生并開啟了“視頻對話時代”。從2010年起移動用戶數(shù)量爆炸式增長，人們在告別1G時代的同時，以全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)為代表的第四代移動通信網(wǎng)絡(luò)（4G）正式被推廣。2018年年初在第二代移動通信網(wǎng)絡(luò)（2G）逐步被關(guān)閉后，“5G時代”的步伐也悄然而至，我國新一代移動通信網(wǎng)絡(luò)（5G，IMT 2020）也在加緊調(diào)試，2019年進(jìn)入預(yù)商用階段，力爭在2020年實現(xiàn)正式商用[3]。

（二）5G技術(shù)特征及國內(nèi)政策分析

如果說4G技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)志人類進(jìn)入無線寬帶時代，那么5G技術(shù)則將引領(lǐng)人類社會走向“萬物互聯(lián)”的世界。第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)與之前幾代移動通信網(wǎng)絡(luò)相比，具有網(wǎng)絡(luò)速率快、設(shè)備連接數(shù)密度高和網(wǎng)絡(luò)時延低三大基本特征。從數(shù)據(jù)上比較，5G的網(wǎng)絡(luò)速率是4G的10～100倍，設(shè)備連接密度是4G的10～100倍，端到端時延將達(dá)到1毫秒[4]。

5G是引領(lǐng)世界新一代科技革命的一項關(guān)鍵技術(shù)，為掌握移動通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主動權(quán)，占據(jù)科技革命的制高點，我國政府在2016年發(fā)布的《國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》文件中將5G技術(shù)的研發(fā)列為重要戰(zhàn)略目標(biāo)之一[5]。其后，我國政府也不斷推出關(guān)于發(fā)展第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)的通知、指導(dǎo)意見及實施方案等具體政策。目前在相關(guān)部門及研究人員的共同努力下，我國在5G的研發(fā)過程中不斷掌握著自主核心技術(shù)，并且使我國5G技術(shù)在國際上保持領(lǐng)先水平。

三、5G技術(shù)的教育領(lǐng)域應(yīng)用

通過對移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展歷程的梳理及對5G技術(shù)基本特征的分析，結(jié)合目前移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用情況，筆者認(rèn)為5G技術(shù)將在遠(yuǎn)程教育、課堂直播、在線課程和智慧校園等教育領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。

（一）遠(yuǎn)程教育

遠(yuǎn)程教育是指教師和學(xué)生在時空分離情況下的教育活動[6]。在信息技術(shù)日新月異的今天，遠(yuǎn)程教育仍然建立在以應(yīng)用雙向交互電子通信技術(shù)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)距離學(xué)習(xí)模式上。但隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的整體優(yōu)勢超越以往的有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其勢必對第三代遠(yuǎn)程教育的技術(shù)基礎(chǔ)起到一定的顛覆作用，從而進(jìn)入以高速移動通信技術(shù)為主的遠(yuǎn)程教育。例如，基于移動終端的遠(yuǎn)程教育模式將逐步成熟與普及，以移動學(xué)習(xí)為主的遠(yuǎn)程教育將成為5G時代最受人們喜愛的學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)者只需通過一鍵上網(wǎng)，就能瀏覽教師整理好的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，或者直接與教師進(jìn)行面對面視頻學(xué)習(xí)。

（二）課堂直播

課堂直播一直是教育工作者想突破的難題。由于課堂直播不僅需投入大量資金進(jìn)行設(shè)施建設(shè)，還對網(wǎng)絡(luò)條件有極高的要求，即使可以使用光纖網(wǎng)絡(luò)，但課堂直播效果還是存在時延、畫面不清晰等問題。5G的零時延、高速率和建設(shè)成本更低的特點，則剛好可使課堂直播擺脫當(dāng)前的困境，不斷打破課堂的時空界限，讓更多優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源傳送到更偏遠(yuǎn)的地區(qū)。同時還可以有效改善教育資源的地域分布“不均衡”現(xiàn)象。例如，在傳統(tǒng)教學(xué)過程中基本都是一個班的幾十個學(xué)生在接受一個優(yōu)秀教師授課，良好的教學(xué)資源被小部分學(xué)習(xí)者占有，而通過5G技術(shù)，可將優(yōu)秀教師的優(yōu)秀課程全程直播，全國各地同階段的學(xué)生皆可同時觀看，讓眾多學(xué)子同上一門課，享受同等的、更優(yōu)質(zhì)的教育教學(xué)資源。

（三）在線課程

移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新?lián)Q代以及移動終端的普及，讓優(yōu)質(zhì)的課程資源更容易獲取，從而使在線課程備受學(xué)習(xí)者的青睞。但目前移動通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下在線課程的播放仍會出現(xiàn)信息時延、畫面不清晰等情況，給學(xué)習(xí)者造成一定的困擾，影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)質(zhì)量。而伴隨第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷應(yīng)用，其無處不在、低時延的高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將為學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)在線課程時帶來極佳的畫面感和良好的學(xué)習(xí)體驗?；谑謾C(jī)和iPad等移動終端的在線課程將成為人們參與在線課程學(xué)習(xí)的首選。同時，在5G技術(shù)所構(gòu)建的泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)習(xí)者對知識的學(xué)習(xí)和選擇等方面也將更具針對性與個性化。

（四）智慧校園

在目前智慧校園建設(shè)的進(jìn)程中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的搭建日益成為其至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。智慧校園中的校園基礎(chǔ)網(wǎng)、安防監(jiān)控網(wǎng)、高清立體顯示及課堂學(xué)生行為追蹤挖掘等環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲、傳輸和分析處理操作無不依靠著強大的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支撐。同時，在建設(shè)過程中，要搭建各種各樣的網(wǎng)絡(luò)線路，校方不僅要花費大量的財力、物力去架設(shè)智慧校園網(wǎng)絡(luò)，線路的鋪設(shè)還會造成一定的公共資源浪費等。但隨著未來5G技術(shù)的廣泛使用，上面的問題都將迎刃而解。而5G也將進(jìn)一步推動智慧校園的構(gòu)建，使智慧校園更“智慧”。

四、5G技術(shù)的教育應(yīng)用發(fā)展趨勢

在分析歸納5G技術(shù)的特點及其在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用預(yù)測基礎(chǔ)上，展望5G技術(shù)教育應(yīng)用的未來。5G技術(shù)的教育應(yīng)用將使教學(xué)設(shè)備趨于無線化、智能化，教學(xué)手段趨于網(wǎng)絡(luò)化、直播化，學(xué)習(xí)方式趨于移動化、自主化，學(xué)習(xí)資源趨于虛擬化、云端化。

（一）教學(xué)設(shè)備趨于無線化、智能化

在如今教育信息化步伐不斷推進(jìn)的過程中，智能移動終端進(jìn)教室、進(jìn)課堂逐漸成為常態(tài)。當(dāng)5G技術(shù)不斷地在教育領(lǐng)域中深入應(yīng)用，常規(guī)的、笨重的和線路連接的教學(xué)設(shè)備將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐砸苿油ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)連接方式為主的無線化、智能化的移動終端。以現(xiàn)有的多媒體教室為例，如今的多媒體教室中的教學(xué)設(shè)備基本上都是以線路連接的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，大多的教學(xué)設(shè)備存在占據(jù)空間大、網(wǎng)絡(luò)連接不方便、不易攜帶和組件多等眾多不足。伴隨著5G技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用，日常的教學(xué)設(shè)備將發(fā)生巨大的改變，以簡單易攜的智能移動終端（如手機(jī)、手提電腦、iPad等）取代現(xiàn)有的笨重的臺式電腦等設(shè)備。智能移動終端通過5G網(wǎng)絡(luò)將教學(xué)信息發(fā)送到顯示屏上，或者現(xiàn)有的智能白板可以直接連接移動網(wǎng)絡(luò)，無須通過物理線路連接上網(wǎng)，從而使教學(xué)設(shè)備能擺脫線路、體積與組件的限制，更具便攜性。同時，移動終端進(jìn)課堂的應(yīng)用價值不僅體現(xiàn)在提供大量的教學(xué)資源和豐富的交互方式上，還體現(xiàn)在可生成并存儲教育大數(shù)據(jù)，為管理者和師生提供教學(xué)和學(xué)習(xí)的情況反饋[7]。因此隨著5G時代的到來，教學(xué)設(shè)備的無線化、智能化將成為未來的發(fā)展趨勢，最終將引發(fā)教學(xué)空間的新一輪重構(gòu)。

（二）教學(xué)手段趨于網(wǎng)絡(luò)化、直播化

由于移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能移動終端的普及，移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度越來越快，基于移動網(wǎng)絡(luò)的各類小視頻和直播平臺異軍突起，成了時下人們傳播教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)新知的手段之一。如何將教學(xué)內(nèi)容變?yōu)楦佣绦【返男∫曨l，以及如何通過直播的方式來更好地傳遞優(yōu)質(zhì)課堂，等等，都應(yīng)當(dāng)成為研究者們探索的方向。現(xiàn)如今也有相當(dāng)一部分的教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)在不斷探索教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化、直播化的模式，通過搭建自主網(wǎng)絡(luò)平臺或直接通過社交媒體平臺，通過媒體宣傳招生，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)直播教學(xué)。經(jīng)過近幾年的發(fā)展，這種類型的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)已經(jīng)形成了較大的規(guī)模并取得了一定的成績。但培訓(xùn)機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)直播模式的不足之處也是比較突出的：一方面由于網(wǎng)絡(luò)的虛擬性，難以甄別，學(xué)習(xí)者容易上當(dāng)受騙;另一方面直播的教師及教學(xué)內(nèi)容良莠不齊，嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

反觀我們的學(xué)校教學(xué)，在利用網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行直播教學(xué)方面較培訓(xùn)機(jī)構(gòu)來說顯得有些“滯后”。在社會培訓(xùn)機(jī)構(gòu)利用移動終端進(jìn)行直播教學(xué)時，我們的學(xué)校更多的是利用“移動終端+社交平臺”來促進(jìn)對學(xué)生的管理或者家校之間的溝通。但也有部分學(xué)校在積極探索如何通過移動終端進(jìn)行教學(xué)的方法。

（三）學(xué)習(xí)方式趨于移動化、自主化

隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用及移動網(wǎng)絡(luò)不斷走進(jìn)大眾的生活中，人們的學(xué)習(xí)方式較傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式逐步發(fā)生了轉(zhuǎn)變，移動學(xué)習(xí)成了人們接受新知的新方式和主流。可以預(yù)見，伴隨5G技術(shù)不斷應(yīng)用以及移動設(shè)備的普遍，未來社會的學(xué)習(xí)方式將更趨于移動化和自主化。學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為可隨時隨地發(fā)生，遇到問題可隨時直接通過移動通信網(wǎng)絡(luò)和移動終端進(jìn)行答案查閱。除此之外，由于移動學(xué)習(xí)行為的發(fā)生大多是在問題式探究的基礎(chǔ)上自主產(chǎn)生的，因此在使用移動智能終端時，人們的信息素養(yǎng)也在逐步提高，移動學(xué)習(xí)將逐步成為人們學(xué)習(xí)生活的主要方式，人們的學(xué)習(xí)自主性也將不斷得到強化。因而在5G的大環(huán)境下，人們的學(xué)習(xí)方式將朝著移動化和自主化的方向發(fā)展。

（四）學(xué)習(xí)資源趨于虛擬化、云端化

學(xué)習(xí)資源不斷數(shù)字化的當(dāng)下，大量的數(shù)據(jù)存放于各類設(shè)備的存儲空間中。但在學(xué)習(xí)資源數(shù)字化進(jìn)程中，人們逐漸發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存放于硬盤中的眾多問題，如眾多學(xué)習(xí)資源數(shù)據(jù)占據(jù)大量存儲空間、數(shù)據(jù)存儲冗余及數(shù)據(jù)容易丟失等。未來在5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)共同作用之下，各類數(shù)字化學(xué)習(xí)資源將從各類教學(xué)設(shè)備的硬盤中“解放出來”，所有的教學(xué)、學(xué)習(xí)資源都可上傳存儲在虛擬的“云端”之中，人們可以通過移動通信網(wǎng)絡(luò)對學(xué)習(xí)資源進(jìn)行下載和學(xué)習(xí)。而具備強大數(shù)據(jù)傳輸能力的5G技術(shù)則成了連接云端與教學(xué)學(xué)習(xí)設(shè)備的“快速通道”，被虛擬化、云端化的學(xué)習(xí)資源隨傳隨學(xué)，讓學(xué)習(xí)者更方便快捷地獲取存儲于虛擬云端中的學(xué)習(xí)資源。而目前的移動通信網(wǎng)絡(luò)的上傳及下載的速度還達(dá)不到人們隨傳隨學(xué)的“理想狀態(tài)”，因而學(xué)習(xí)資源“虛擬化、云端化”的發(fā)展在一定程度上受當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的限制。但伴隨5G“萬物互聯(lián)”時代的來臨，技術(shù)限制之墻將被推倒，學(xué)習(xí)資源“虛擬化、云端化”將成為未來教育領(lǐng)域的常態(tài)。

五、結(jié)語

本研究通過對移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展歷程的梳理以及對5G技術(shù)特征的分析，結(jié)合當(dāng)前移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育教學(xué)過程中的應(yīng)用探索，認(rèn)為5G將在遠(yuǎn)程教育、課堂直播、在線課程以及智慧校園的構(gòu)建等教育領(lǐng)域中得到更為廣泛的應(yīng)用。最后，分別從未來教學(xué)設(shè)備、教學(xué)手段、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)資源四個方面對5G技術(shù)教育應(yīng)用發(fā)展趨勢展開探討，展望5G教育應(yīng)用的未來，認(rèn)為未來5G技術(shù)的教育應(yīng)用將使教學(xué)設(shè)備趨于無線化、智能化，教學(xué)手段趨于網(wǎng)絡(luò)化、直播化，學(xué)習(xí)方式趨于移動化、自主化，學(xué)習(xí)資源趨于虛擬化、云端化。

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（責(zé)任編輯 孫震華）