高校教學中運用TD—LTE技術的模式初探

徐鵬

摘要：隨著TD-LTE（4G）技術的普及與發展，整個社會生產、生活的方式將會發生深刻變革，同時也必將給高校教育教學帶來新變化、新特點，是未來社會人們的學習趨勢。論文介紹了TD-LTE的關鍵技術和特點，并根據其技術特點簡要分析了學校、教育者、學生這三者的行為變化，為今后高校教學研究提供了新思路。

關鍵詞：TD-LTE技術；高校教學；運用

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）38-0193-02

全球移動通信產業面臨巨大變革，移動互聯網時代已經到來。移動信息服務已廣泛融入了人類的個人生活、學習以及各行各業。在傳統的2G和3G網絡已無法滿足用戶日益增長的移動互聯網流量需求的時候，TD-LTE（4G）技術應運而生。

TD-LTE（時分同步碼分多址技術）即TD-Long Term Evolution，是3G標準TD-SCDMA的后續演進技術，是擁有自主知識產權的第四代移動通信技術。相比于TD-SCDMA，TD-LTE具有更高的速率和更低的時延，為用戶提供永遠在線的體驗，除實現高寬帶應用數據業務之外，還能更好地支持實時交互功能。隨著4G產業化和商業化進程的不斷加速和基站布點的完善，將會促進學習和工作的革命，TD-LTE技術支持下的遠程教育逼真度高，互動性強，提高了遠程學習的效果。改變了原有的教室教學活動方式，為學生提供隨時隨地、隨心隨意的學習需求，符合未來社會發展趨勢，特別是在教學活動中前、中、后三個階段，提供了較強交互功能，因此要在今后的高校教學中廣泛應用。

一、TD-LTE的關鍵技術和特點[1]

（一）TD-LTE所采用的關鍵技術

相比3G所使用的CDMA技術，TD-LTE采用了OFDM、MIMO、高階調制、網絡架構扁平化等多項關鍵革新技術。

1.OFDM：即正交頻分復用，該技術與GSM網絡中的FDM類似，即將一個頻譜劃分為多個子載波。但與GSM不同的是，OFDM系統中不同子載波間相互正交且重疊，省去了GSM系統中不同子載波間保護寬帶的需要，由此可提升系統頻譜效率；同時，OFDM系統可將一條高速寬帶數據業務流劃分為多條并行窄帶數據流，以此克服寬帶移動通信系統中多徑效應和符號間干擾帶來的影響。

2.MIMO：即多天線技術，通過在基站和終端配置多根天線，實現在多個獨立的空間傳輸通道上的多路傳輸。系統可根據用戶信道狀態，將MIMO工作模式自動配置成波速賦形、空間復用、空間分集等多種狀態，以獲取更高的數據業務速率和更高的傳輸可靠性。

3.高階調制：3G系統中最高調制方式為16QAM，即每個調整符號可攜帶4比特信息，而LTE系統最高調制方式為64QAM，即每個調制符號可攜帶6比特信息，由此可將頻譜效率提升50%。

4.網絡架構扁平化：為了提升數據業務的時延性能，4G技術對無線網絡進行了革新，去掉了BSC/RNC這個網絡層面，從而根本性地改善業務時延。

（二）TD-LTE的特點

1.高速率：TD-LTE網絡能實現下行峰值速率超過100Mbps，上行峰值速率超過50Mbps，最大可支持350km/h高速移動場景下不掉線。

2.低時延：大幅降低接入時延和端到端業務時延，以支持實時交互類業務。TD-LTE系統要求其業務傳輸的單向時延低于5ms，接入時延低于50ms，從空閑狀態到激活狀態的遷移時間小于100ms。

3.永遠在線：用戶注冊后，核心網一直保持連接，用戶感覺“永遠在線”，業務體驗更好。任何時候發起業務都會得到快速響應，在2G/3G網絡中，終端開機后需要幾秒到十幾秒的漫長時間。LTE終端開機后，即為終端分配IP地址，在核心網中保留用戶的會話狀態，保留基本通信資源，保持用戶接入，用小于100ms的時間，使用戶無法感知，達到“永遠在線”的要求。

4.終端形態豐富，除了智能手機和數據卡外，用戶還可選擇CPE、MiFi、平板電腦等多種類型終端。

二、TD-LTE技術在高校教學活動中的應用及效果

TD-LTE時代將成為必需的工具和平臺，寬帶和網速更占優勢的TD-LTE的發展前景會更加廣闊[2]。高校學生作為將來TD-LTE技術用戶的重要群體，也必將對高校運行模式產生更為廣闊的影響。

（一）TD-LTE技術促使高校的教學革命

技術成為生活中一部分的時候，不再單純地被人類當作工具用來解決問題，當技術成為人類生存所需基本條件之一的時候，人類的基本生產方式、生活方式、交往方式和思維方式勢必發生意義深遠的改變[3]。

而TD-LTE作為一項新型的通信技術，從2014年開始迅猛發展，盡管用戶使用時對費用價格關注較高，但它取代3G技術的發展趨勢成為必然?；ヂ摼W時代已經對傳統模式的教學產生了轉變，非結構化的空間符合未來的學習趨勢，而成為當前研究的趨勢[4]。用移動互聯網模式顛覆傳統教育，一節課有來自全球一百多個國家的十幾萬學生在同時學習，TD-LTE技術實現了即攝即傳，課堂授課效率明顯提高。

有機構預測，在線教育將在2016年將達到1600億的規模，將教師和教學內容包裝成教育產品，實現在線教育。這一需求離不開TD-LTE技術對線上教育產品的支持。清華大學將會計、足球等課程搬上了果殼網，實現了教育方式的新變化。MOOC（慕課）這種大規模開放式課堂的教學方式，借助新一代的移動互聯網和智能終端，搶占新型教育教學領域。

（二）TD-LTE技術改變教育者的教學行為

現有的課堂架構和教學形式、活動還是沿襲著工業時代人才培養的架構，顯然已經不能適合于當前及未來人才培養的需求。而未來課堂是一個基于云端的課堂，一切資源的存取和處理均在云端，教師和學習者可以通過自己的交互終端接入，實現資源的共享，有利于課前、課中、課后的一體化設計[5]。教育者通過TD-LTE技術與教育情景結合，能真正地支持學習者的活動，以達到學習目標、認知目標，圍繞以教育者為服務對象的APP程序大量誕生，設計在TD-LTE技術的支持下，將對教育者的教學行為產生積極影響。

課前利用個人終端集體備課，通過TD-LTE技術的高速率，上傳備課成果，推送預習任務，學生完成預習任務的預習過程和進度，會體現在教師的移動終端。TD-LTE技術永遠在使教師對學生能夠及時輔導交流。教師工作的評價體系也因此改變，個人在教學的貢獻率，線上交流輔導的時長、效率，成為重要指標。在TD-LTE技術的輔助下，以課堂講授為主的教學活動徹底顛覆。開放教學平臺，學生鏈接進入后，平臺顯示上課人數、作業完成率等相關信息，教學內容按照備課順序依次出現在學生終端，學生需要不斷跟進教師的講授內容。個別學生脫離，教師終端上立即紅色顯示學生信息，緊緊把學生圍繞在本節課的教學中，提高課堂效率。課堂測驗項目，教師向學生推送，學生完成后立即顯示成果，測驗分析程序啟動，指導教師完善課堂知識的講授。課后教師發布課后作業及預習任務，并通過平臺軟件提醒學生完成。

（三）TD-LTE技術的發展促使學生學習方式產生變化

如今教育嚴重落后于時代的發展，面對未來的挑戰，以落后的思想、技術、模式和組織來培養適應未來的人才，根本不可能，也無法得以實現[3]。過去的填鴨式教學方式讓學生無法接受，通過TD-LTE技術隨時隨地地下載學習資料，了解各個知識點，使獲得知識的渠道不再單一。

課前、課中、課后三個階段的學習行為產生重大變革，課前在TD-LTE技術支持下，學生用自己的智能終端，在云學習系統中下載預習資料，并將學習中所遇問題與教師交流，課堂教學時間也不再只是45分鐘。利用智能終端的采集系統功能，從身邊的生活世界中收集所需學習資源，并及時上傳到云端，充分體現TD-LTE技術的高速移動接入功能。而課中學生可以對所遇問題及時進入云學習系統中下載資料，并通過社交軟件實現資源的共享和交流。而在小組交流成果，由小組代表使用TD-LTE技術迅速地上傳到公共顯示屏中，以供其他小組借鑒和教師指導。在課后，學習者利用智能終端通過TD-LTE技術，可隨時瀏覽課堂視頻加強學習效果，完成教學者推送的測試結果。對仍然存在的問題，通過視頻對話，及時與教學者溝通，TD-LTE技術的低延時的特點在視頻對話中克服了畫面停頓、聲音與圖像不同步的弊端，實現教學者與學習者雖相隔千里，卻始終有面對面的感受，使學習者在整個學習過程是一對一的個性化教與學的過程。

三、結語

在高校教學中運用TD-LTE技術顯現出了很多傳統教學手段所無法相比的優點，在TD-LTE技術日趨完善、費用更加低廉之后，必會對教學手段、教學方式產生重大影響。各高校將通過TD-LTE技術的幫助，提升課程的學習效率，實現學習型、創新性社會的期望。而教育者熟練運用TD-LTE技術與智能終端的能力大大提升，成為課堂教學革命的推動者。

參考文獻：

[1]中國移動通信集團公司.TD-LTE百問叢書之入門集[M].北京：教育科學出版社，2013.

[2]王洪軍.后3G時代中國移動TD-LTE發展探析[A]//2011年通信與信息技術新進展——第八屆中國通信學會學術年會論文集[C].北京：中國會議，2011-11-02：101-104.

[3]余勝泉.技術何以革新教育[J].中國電化教育，2011，（7）：1-6.

[4]陳向東，許山彬，王青，蔣中望.從課堂到草坪——校園學習空間連續體的構建[J].中國電化教育，2010，（11）：1-6.

[5]陳衛東.教育技術學視野下的未來課堂研究[D].華東師范大學，2012.