林曉峰 謝康

摘 要：本研究通過對移動通信網(wǎng)絡技術發(fā)展歷程的梳理及對5G技術特征的分析，結合當前移動通信網(wǎng)絡技術在教育教學過程中的應用探索，認為第五代移動通信網(wǎng)絡（5G）將在遠程教育、課堂直播、在線課程以及智慧校園的構建等教育領域中得到更為廣泛的應用。最后，分別從教學設備、教學手段、學習方式和學習資源等方面對5G技術教育領域應用發(fā)展趨勢展開探討，展望5G教育應用的未來。

關鍵詞：第五代移動通信網(wǎng)絡;移動通信技術;智慧校園

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

收稿日期：2019-05-26

基金項目：贛南師范大學研究生創(chuàng)新專項基金項目“5G移動通信技術視域下教學媒體的特征與發(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，碩士生導師，研究方向為信息技術課程與教學論、課程信息化。

一、引言

第五代移動通信網(wǎng)絡（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)絡的需求和發(fā)展的新一代無線移動網(wǎng)絡系統(tǒng)[1]。本研究將基于移動通信網(wǎng)絡技術發(fā)展歷程以及5G技術的特征分析，結合目前移動通信網(wǎng)絡技術在教育教學中應用的探索，推測未來5G技術廣泛應用的教育教學領域。最后，對5G技術的教育應用發(fā)展趨勢進行探討與展望。

二、移動通信網(wǎng)絡技術

（一）移動通信網(wǎng)絡技術發(fā)展歷程

20世紀60年代，以模擬蜂窩為技術基礎的第一代移動通信網(wǎng)絡（1G）概念及理論在美國貝爾實驗室誕生，但由于當時設備的限制，1G直到80年代初才被正式推廣，其業(yè)務僅限于語言通話[2]。后來經(jīng)過研究人員十多年的探索，20世紀90年代初以數(shù)字蜂窩技術為基礎的第二代移動通信網(wǎng)絡（2G）“橫空出世”，人類社會由此進入“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世紀初以寬帶CDMA為基礎的第三代移動通信網(wǎng)絡（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IP網(wǎng)絡為代表的第四代移動通信網(wǎng)絡（4G）正式被推廣。2018年年初在第二代移動通信網(wǎng)絡（2G）逐步被關閉后，“5G時代”的步伐也悄然而至，我國新一代移動通信網(wǎng)絡（5G，IMT 2020）也在加緊調(diào)試，2019年進入預商用階段，力爭在2020年實現(xiàn)正式商用[3]。

（二）5G技術特征及國內(nèi)政策分析

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

5G是引領世界新一代科技革命的一項關鍵技術，為掌握移動通信網(wǎng)絡發(fā)展的主動權，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技術的研發(fā)列為重要戰(zhàn)略目標之一[5]。其后，我國政府也不斷推出關于發(fā)展第五代移動通信網(wǎng)絡的通知、指導意見及實施方案等具體政策。目前在相關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，并且使我國5G技術在國際上保持領先水平。

三、5G技術的教育領域應用

通過對移動通信網(wǎng)絡技術發(fā)展歷程的梳理及對5G技術基本特征的分析，結合目前移動通信網(wǎng)絡技術在教育領域中的應用情況，筆者認為5G技術將在遠程教育、課堂直播、在線課程和智慧校園等教育領域得到更為廣泛的應用。

（一）遠程教育

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

（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行設施建設，還對網(wǎng)絡條件有極高的要求，即使可以使用光纖網(wǎng)絡，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、高速率和建設成本更低的特點，則剛好可使課堂直播擺脫當前的困境，不斷打破課堂的時空界限，讓更多優(yōu)質(zhì)的教學資源傳送到更偏遠的地區(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)教學過程中基本都是一個班的幾十個學生在接受一個優(yōu)秀教師授課，良好的教學資源被小部分學習者占有，而通過5G技術，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生皆可同時觀看，讓眾多學子同上一門課，享受同等的、更優(yōu)質(zhì)的教育教學資源。

（三）在線課程

移動通信網(wǎng)絡技術的更新?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習者的青睞。但目前移動通信網(wǎng)絡環(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，給學習者造成一定的困擾，影響學習者的學習質(zhì)量。而伴隨第五代移動通信網(wǎng)絡技術不斷應用，其無處不在、低時延的高速網(wǎng)絡環(huán)境將為學習者學習在線課程時帶來極佳的畫面感和良好的學習體驗。基于手機和iPad等移動終端的在線課程將成為人們參與在線課程學習的首選。同時，在5G技術所構建的泛在學習環(huán)境下，學習者對知識的學習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的進程中，網(wǎng)絡技術的搭建日益成為其至關重要的環(huán)節(jié)。智慧校園中的校園基礎網(wǎng)、安防監(jiān)控網(wǎng)、高清立體顯示及課堂學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)絡技術支撐。同時，在建設過程中，要搭建各種各樣的網(wǎng)絡線路，校方不僅要花費大量的財力、物力去架設智慧校園網(wǎng)絡，線路的鋪設還會造成一定的公共資源浪費等。但隨著未來5G技術的廣泛使用，上面的問題都將迎刃而解。而5G也將進一步推動智慧校園的構建，使智慧校園更“智慧”。

四、5G技術的教育應用發(fā)展趨勢

在分析歸納5G技術的特點及其在教育領域中的應用預測基礎上，展望5G技術教育應用的未來。5G技術的教育應用將使教學設備趨于無線化、智能化，教學手段趨于網(wǎng)絡化、直播化，學習方式趨于移動化、自主化，學習資源趨于虛擬化、云端化。

（一）教學設備趨于無線化、智能化

在如今教育信息化步伐不斷推進的過程中，智能移動終端進教室、進課堂逐漸成為常態(tài)。當5G技術不斷地在教育領域中深入應用，常規(guī)的、笨重的和線路連接的教學設備將逐步轉變?yōu)橐砸苿油ㄐ啪W(wǎng)絡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設備基本上都是以線路連接的方式進行數(shù)據(jù)傳輸，大多的教學設備存在占據(jù)空間大、網(wǎng)絡連接不方便、不易攜帶和組件多等眾多不足。伴隨著5G技術在教育領域中的應用，日常的教學設備將發(fā)生巨大的改變，以簡單易攜的智能移動終端（如手機、手提電腦、iPad等）取代現(xiàn)有的笨重的臺式電腦等設備。智能移動終端通過5G網(wǎng)絡將教學信息發(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，無須通過物理線路連接上網(wǎng)，從而使教學設備能擺脫線路、體積與組件的限制，更具便攜性。同時，移動終端進課堂的應用價值不僅體現(xiàn)在提供大量的教學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和學習的情況反饋[7]。因此隨著5G時代的到來，教學設備的無線化、智能化將成為未來的發(fā)展趨勢，最終將引發(fā)教學空間的新一輪重構。

（二）教學手段趨于網(wǎng)絡化、直播化

由于移動通信網(wǎng)絡技術和智能移動終端的普及，移動網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)傳輸速度越來越快，基于移動網(wǎng)絡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內(nèi)容和學習新知的手段之一。如何將教學內(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，都應當成為研究者們探索的方向?，F(xiàn)如今也有相當一部分的教育培訓機構在不斷探索教學網(wǎng)絡化、直播化的模式，通過搭建自主網(wǎng)絡平臺或直接通過社交媒體平臺，通過媒體宣傳招生，進行網(wǎng)絡直播教學。經(jīng)過近幾年的發(fā)展，這種類型的培訓機構已經(jīng)形成了較大的規(guī)模并取得了一定的成績。但培訓機構網(wǎng)絡直播模式的不足之處也是比較突出的：一方面由于網(wǎng)絡的虛擬性，難以甄別，學習者容易上當受騙;另一方面直播的教師及教學內(nèi)容良莠不齊，嚴重影響學習者的學習質(zhì)量。

反觀我們的學校教學，在利用網(wǎng)絡平臺進行直播教學方面較培訓機構來說顯得有些“滯后”。在社會培訓機構利用移動終端進行直播教學時，我們的學校更多的是利用“移動終端+社交平臺”來促進對學生的管理或者家校之間的溝通。但也有部分學校在積極探索如何通過移動終端進行教學的方法。

（三）學習方式趨于移動化、自主化

隨著移動通信網(wǎng)絡技術的廣泛應用及移動網(wǎng)絡不斷走進大眾的生活中，人們的學習方式較傳統(tǒng)的學習方式逐步發(fā)生了轉變，移動學習成了人們接受新知的新方式和主流?？梢灶A見，伴隨5G技術不斷應用以及移動設備的普遍，未來社會的學習方式將更趨于移動化和自主化。學習者的學習行為可隨時隨地發(fā)生，遇到問題可隨時直接通過移動通信網(wǎng)絡和移動終端進行答案查閱。除此之外，由于移動學習行為的發(fā)生大多是在問題式探究的基礎上自主產(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，移動學習將逐步成為人們學習生活的主要方式，人們的學習自主性也將不斷得到強化。因而在5G的大環(huán)境下，人們的學習方式將朝著移動化和自主化的方向發(fā)展。

（四）學習資源趨于虛擬化、云端化

學習資源不斷數(shù)字化的當下，大量的數(shù)據(jù)存放于各類設備的存儲空間中。但在學習資源數(shù)字化進程中，人們逐漸發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存放于硬盤中的眾多問題，如眾多學習資源數(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、大數(shù)據(jù)和云計算技術共同作用之下，各類數(shù)字化學習資源將從各類教學設備的硬盤中“解放出來”，所有的教學、學習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)絡對學習資源進行下載和學習。而具備強大數(shù)據(jù)傳輸能力的5G技術則成了連接云端與教學學習設備的“快速通道”，被虛擬化、云端化的學習資源隨傳隨學，讓學習者更方便快捷地獲取存儲于虛擬云端中的學習資源。而目前的移動通信網(wǎng)絡的上傳及下載的速度還達不到人們隨傳隨學的“理想狀態(tài)”，因而學習資源“虛擬化、云端化”的發(fā)展在一定程度上受當前通信網(wǎng)絡技術的限制。但伴隨5G“萬物互聯(lián)”時代的來臨，技術限制之墻將被推倒，學習資源“虛擬化、云端化”將成為未來教育領域的常態(tài)。

五、結語

本研究通過對移動通信網(wǎng)絡技術發(fā)展歷程的梳理以及對5G技術特征的分析，結合當前移動通信網(wǎng)絡技術在教育教學過程中的應用探索，認為5G將在遠程教育、課堂直播、在線課程以及智慧校園的構建等教育領域中得到更為廣泛的應用。最后，分別從未來教學設備、教學手段、學習方式和學習資源四個方面對5G技術教育應用發(fā)展趨勢展開探討，展望5G教育應用的未來，認為未來5G技術的教育應用將使教學設備趨于無線化、智能化，教學手段趨于網(wǎng)絡化、直播化，學習方式趨于移動化、自主化，學習資源趨于虛擬化、云端化。

參考文獻

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[7]孟志遠，譚維智.移動終端進課堂：價值、挑戰(zhàn)與應對策略[J].現(xiàn)代教育技術，2019，29（2）：33-38.

（責任編輯 孫震華）