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(一)4G技術及其特征
4G技術,即第四代移動通信技術,4G是一個通用的名稱,它融合了3G通信技術的諸多優點,是在傳統通信技術的基礎上,對3G與WLAN進行有效整合,能夠在無電纜直接的情況下建立起超高速信息公路,實現圖、文、聲、像的高品質傳輸,為用戶的多媒體業務和可視化通信提供可能。4G網絡的下行速率高達100Mbps,比撥號上網快2000倍,上傳的速度也能達到20Mbps,這種速率幾乎能滿足所有用戶對無線服務的要求,同時,4G無線網絡通信技術具有更好的安全性和保密性。
(二)4G關鍵技術
4G的關鍵技術主要包括:OFDM(Orthogo-nal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復用)技術、SA(Smart Antennas,智能天線)技術、無線鏈路增強技術、MIMO(多輸入多輸出)技術、IPv6技術以及SDR(Software DefinedRadio,軟件無線電)技術等。其中,OFDM技術是4G通信系統的核心技術,它是一種多載波調制,具有頻譜利用率高、適合高速數據傳輸、抗衰落和抗碼間干擾(ISI)能力強等優點;SA技術采用了空時多址(SDMA)技術,能夠利用信號差異區分信號,動態改變信號的覆蓋區域,SA具有抑制信號干擾、自動跟蹤及數字波束調節等功能,可為用戶提供優質的網絡服務,被認為是未來移動通信的關鍵技術;MIM0技術是指在基站和移動終端設有多個天線,能提供很高的頻譜利用率,改善無線信道的性能,提高無線系統的容量及覆蓋范圍;SDR技術在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A/D(模擬/數字)和D/A(數字/模擬)變換器,以便將接收到的信號盡可能早地轉換,使得系統具有靈活性和適應性。
二、4G技術在現代遠程教育中的應用條件與優勢分析
(一)應用條件分析
1.硬件條件。
近年來,計算機技術、網絡通信技術的發展突飛猛進,網絡帶寬不斷增加,網絡性能和網絡的穩定性得到了極大的改善,無線上網設備種類越來越多,功能越來越強大,而且性價比不斷提高。目前,能夠支持無線上網的高檔智能手機、筆記本、Tablet PC、POS機甚至包括車載電腦等設備在市場上隨處可見,對于普通學習者,擁有一部高性能的學習終端不再是夢想。除此以外,各類學校都基本建成自己的校園網,并設置現代遠程教育中心。學習者可以通過網絡教育社區、教育博客、BBS、E-LEARNING、M-LEARN-ING甚至微信、微博等平臺,獲取已共享在網上的各類學習資源,這樣打破了傳統意義上教育在線的概念。這些都為4G技術在現代遠程教育中的應用奠定了物質條件。反過來,這些硬件條件也加速了現代遠程教育前進的步伐。
2.軟件條件。
網絡教學資源是開展網絡教育的前提和基礎。傳統教學資源的信息表現形式較單一,主要是以文字或數字形式表現出來的。而網絡教學資源的表現形式則多種多樣,可以是文本、圖像、音頻、視頻、軟件或數據庫等多種形式的存在。隨著教育信息化和數字化工作的不斷推進,網絡教學資源越來越豐富,從幼兒教育到高等教育,乃至各類專業教輔和學習資料應有盡有,可以滿足各類學習者不同的需求。另外,為了切實推進教育創新,深化教學改革,促進現代信息技術在教學中的應用,實現優質教學資源共享,提升我國高等教育的綜合實力和國際競爭能力,教育部在全國高等學校(包括高職高專院校)中啟動了高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作,倡導改革教學方法和運用現代化教育技術手段,鼓勵開發、使用優秀教材,提高教學資源的利用率和實踐教學質量,促進教學資源更好地為實際教學系統服務,發揮學生的主動性、積極性和能動性,培養學生的科學探索精神和創新能力。精品課程建設最終將會實現優質資源的共享與應用,各高等院校為了把握機遇,逐步建立完善各類教育資源數據庫、試題庫,并將眾多資源融入整體的教育云(包括CCAI和CCBE)平臺之中,從而實現資源融合與共享。這些為現代遠程教育提供充足的軟件支持。
(二)4G技術應用在遠程教育中的優勢
第一,由于4G的數據傳輸率很高,學習者通過移動網絡很容易獲取所需信息,這些信息不再是單純的文字聲音,而是包含圖文聲像等多媒體資源,不僅靈活便捷,而且自由高效,使學習者體驗到不亞于有線連接的學習品質;第二,學習者可以通過微博、微信、討論區或BBS等平臺發表文章,利用超文本的鏈接方式對感興趣的內容進行討論交流;第三,成人教育學習者由于工作繁忙,需要根據個人工作、生活的需要或習慣,靈活地安排學習時間和學習地點,而基于4G技術的現代遠程教育在時間上和空間上非常靈活,學習者可以在現代遠程教育系統的支持下通過視頻直播和視頻點播方式來解決工學矛盾;第四,基于4G的現代遠程教育模式可以通過教育平臺,將分布在各地的學習者集中到一個類似傳統班級的“虛擬班”,學習者通過視頻實現面對面的交流,而且使管理工作更簡單。
三、4G技術在遠程教育中的應用模式
基于4G技術的遠程教育是學習者利用智能學習終端設備,通過4G網絡連接到教育應用服務平臺,訪問相應的教學資源庫和學習資源庫而進行自主學習的一種學習方式。教學服務器和學習服務器存放著豐富的教學資源(包括各種課件和流媒體資源)并與INTER-NET相連,學習者通過SMS(Short MessagingService)或在線信息瀏覽的方式再通過智能學習終端可以很容易獲取相應的資源。當然,學習者也可以通過直播的方式加入到課堂學習中,服務程序可以把教室的上課現場信息和課件轉化成符合INTERNET或無線教育網絡傳輸的數據格式進行實時傳輸,學生則利用移動學習終端進行實時學習并能與教師進行實時交互。
四、結語
我國的4G通信技術與國際水平幾乎沒有差距,從目前來看,盡管基于4G通信技術的遠程直播教學方式應用還沒有普及,但隨著4G技術、三網融合技術的不斷成熟,電視與網絡相結合,網絡遠程教育將進入千家萬戶的電視節目中,尤其是點播電視將會使現代遠程教育技術取得突破性進展。主席在《聯合國“教育第一”全球倡議行動一周年紀念活動上發表視頻賀詞》中指出:“中國將堅定實施科教興國戰略,始終把教育擺在優先發展的戰略位置,不斷擴大投入,努力發展全民教育、終身教育,建設學習型社會,努力讓每個孩子享有受教育的機會,努力讓13億人民享有更好更公平的教育,獲得發展自身、奉獻社會、造福人民的能力。”可以預見,在黨和國家的支持下,在各種遠程教育模式的推動下,在廣大農村學習者的積極參與下,隨著4G技術的成熟,4G技術就像助燃劑,它將使現代遠程教育這把火燒得更旺。
作者:李奎 陳學業 張永萍 單位:云南機電職業技術學院 定遠中學