高校教学中运用TD—LTE技术的模式初探

徐鹏

摘要：随着TD-LTE（4G）技术的普及与发展，整个社会生产、生活的方式将会发生深刻变革，同时也必将给高校教育教学带来新变化、新特点，是未来社会人们的学习趋势。论文介绍了TD-LTE的关键技术和特点，并根据其技术特点简要分析了学校、教育者、学生这三者的行为变化，为今后高校教学研究提供了新思路。

关键词：TD-LTE技术；高校教学；运用

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）38-0193-02

全球移动通信产业面临巨大变革，移动互联网时代已经到来。移动信息服务已广泛融入了人类的个人生活、学习以及各行各业。在传统的2G和3G网络已无法满足用户日益增长的移动互联网流量需求的时候，TD-LTE（4G）技术应运而生。

TD-LTE（时分同步码分多址技术）即TD-Long Term Evolution，是3G标准TD-SCDMA的后续演进技术，是拥有自主知识产权的第四代移动通信技术。相比于TD-SCDMA，TD-LTE具有更高的速率和更低的时延，为用户提供永远在线的体验，除实现高宽带应用数据业务之外，还能更好地支持实时交互功能。随着4G产业化和商业化进程的不断加速和基站布点的完善，将会促进学习和工作的革命，TD-LTE技术支持下的远程教育逼真度高，互动性强，提高了远程学习的效果。改变了原有的教室教学活动方式，为学生提供随时随地、随心随意的学习需求，符合未来社会发展趋势，特别是在教学活动中前、中、后三个阶段，提供了较强交互功能，因此要在今后的高校教学中广泛应用。

一、TD-LTE的关键技术和特点[1]

（一）TD-LTE所采用的关键技术

相比3G所使用的CDMA技术，TD-LTE采用了OFDM、MIMO、高阶调制、网络架构扁平化等多项关键革新技术。

1.OFDM：即正交频分复用，该技术与GSM网络中的FDM类似，即将一个频谱划分为多个子载波。但与GSM不同的是，OFDM系统中不同子载波间相互正交且重叠，省去了GSM系统中不同子载波间保护宽带的需要，由此可提升系统频谱效率；同时，OFDM系统可将一条高速宽带数据业务流划分为多条并行窄带数据流，以此克服宽带移动通信系统中多径效应和符号间干扰带来的影响。

2.MIMO：即多天线技术，通过在基站和终端配置多根天线，实现在多个独立的空间传输通道上的多路传输。系统可根据用户信道状态，将MIMO工作模式自动配置成波速赋形、空间复用、空间分集等多种状态，以获取更高的数据业务速率和更高的传输可靠性。

3.高阶调制：3G系统中最高调制方式为16QAM，即每个调整符号可携带4比特信息，而LTE系统最高调制方式为64QAM，即每个调制符号可携带6比特信息，由此可将频谱效率提升50%。

4.网络架构扁平化：为了提升数据业务的时延性能，4G技术对无线网络进行了革新，去掉了BSC/RNC这个网络层面，从而根本性地改善业务时延。

（二）TD-LTE的特点

1.高速率：TD-LTE网络能实现下行峰值速率超过100Mbps，上行峰值速率超过50Mbps，最大可支持350km/h高速移动场景下不掉线。

2.低时延：大幅降低接入时延和端到端业务时延，以支持实时交互类业务。TD-LTE系统要求其业务传输的单向时延低于5ms，接入时延低于50ms，从空闲状态到激活状态的迁移时间小于100ms。

3.永远在线：用户注册后，核心网一直保持连接，用户感觉“永远在线”，业务体验更好。任何时候发起业务都会得到快速响应，在2G/3G网络中，终端开机后需要几秒到十几秒的漫长时间。LTE终端开机后，即为终端分配IP地址，在核心网中保留用户的会话状态，保留基本通信资源，保持用户接入，用小于100ms的时间，使用户无法感知，达到“永远在线”的要求。

4.终端形态丰富，除了智能手机和数据卡外，用户还可选择CPE、MiFi、平板电脑等多种类型终端。

二、TD-LTE技术在高校教学活动中的应用及效果

TD-LTE时代将成为必需的工具和平台，宽带和网速更占优势的TD-LTE的发展前景会更加广阔[2]。高校学生作为将来TD-LTE技术用户的重要群体，也必将对高校运行模式产生更为广阔的影响。

（一）TD-LTE技术促使高校的教学革命

技术成为生活中一部分的时候，不再单纯地被人类当作工具用来解决问题，当技术成为人类生存所需基本条件之一的时候，人类的基本生产方式、生活方式、交往方式和思維方式势必发生意义深远的改变[3]。

而TD-LTE作为一项新型的通信技术，从2014年开始迅猛发展，尽管用户使用时对费用价格关注较高，但它取代3G技术的发展趋势成为必然。互联网时代已经对传统模式的教学产生了转变，非结构化的空间符合未来的学习趋势，而成为当前研究的趋势[4]。用移动互联网模式颠覆传统教育，一节课有来自全球一百多个国家的十几万学生在同时学习，TD-LTE技术实现了即摄即传，课堂授课效率明显提高。

有机构预测，在线教育将在2016年将达到1600亿的规模，将教师和教学内容包装成教育产品，实现在线教育。这一需求离不开TD-LTE技术对线上教育产品的支持。清华大学将会计、足球等课程搬上了果壳网，实现了教育方式的新变化。MOOC（慕课）这种大规模开放式课堂的教学方式，借助新一代的移动互联网和智能终端，抢占新型教育教学领域。

（二）TD-LTE技术改变教育者的教学行为

现有的课堂架构和教学形式、活动还是沿袭着工业时代人才培养的架构，显然已经不能适合于当前及未来人才培养的需求。而未来课堂是一个基于云端的课堂，一切资源的存取和处理均在云端，教师和学习者可以通过自己的交互终端接入，实现资源的共享，有利于课前、课中、课后的一体化设计[5]。教育者通过TD-LTE技术与教育情景结合，能真正地支持学习者的活动，以达到学习目标、认知目标，围绕以教育者为服务对象的APP程序大量诞生，设计在TD-LTE技术的支持下，将对教育者的教学行为产生积极影响。

课前利用个人终端集体备课，通过TD-LTE技术的高速率，上传备课成果，推送预习任务，学生完成预习任务的预习过程和进度，会体现在教师的移动终端。TD-LTE技术永远在使教师对学生能够及时辅导交流。教师工作的评价体系也因此改变，个人在教学的贡献率，线上交流辅导的时长、效率，成为重要指标。在TD-LTE技术的辅助下，以课堂讲授為主的教学活动彻底颠覆。开放教学平台，学生链接进入后，平台显示上课人数、作业完成率等相关信息，教学内容按照备课顺序依次出现在学生终端，学生需要不断跟进教师的讲授内容。个别学生脱离，教师终端上立即红色显示学生信息，紧紧把学生围绕在本节课的教学中，提高课堂效率。课堂测验项目，教师向学生推送，学生完成后立即显示成果，测验分析程序启动，指导教师完善课堂知识的讲授。课后教师发布课后作业及预习任务，并通过平台软件提醒学生完成。

（三）TD-LTE技术的发展促使学生学习方式产生变化

如今教育严重落后于时代的发展，面对未来的挑战，以落后的思想、技术、模式和组织来培养适应未来的人才，根本不可能，也无法得以实现[3]。过去的填鸭式教学方式让学生无法接受，通过TD-LTE技术随时随地地下载学习资料，了解各个知识点，使获得知识的渠道不再单一。

课前、课中、课后三个阶段的学习行为产生重大变革，课前在TD-LTE技术支持下，学生用自己的智能终端，在云学习系统中下载预习资料，并将学习中所遇问题与教师交流，课堂教学时间也不再只是45分钟。利用智能终端的采集系统功能，从身边的生活世界中收集所需学习资源，并及时上传到云端，充分体现TD-LTE技术的高速移动接入功能。而课中学生可以对所遇问题及时进入云学习系统中下载资料，并通过社交软件实现资源的共享和交流。而在小组交流成果，由小组代表使用TD-LTE技术迅速地上传到公共显示屏中，以供其他小组借鉴和教师指导。在课后，学习者利用智能终端通过TD-LTE技术，可随时浏览课堂视频加强学习效果，完成教学者推送的测试结果。对仍然存在的问题，通过视频对话，及时与教学者沟通，TD-LTE技术的低延时的特点在视频对话中克服了画面停顿、声音与图像不同步的弊端，实现教学者与学习者虽相隔千里，却始终有面对面的感受，使学习者在整个学习过程是一对一的个性化教与学的过程。

三、结语

在高校教学中运用TD-LTE技术显现出了很多传统教学手段所无法相比的优点，在TD-LTE技术日趋完善、费用更加低廉之后，必会对教学手段、教学方式产生重大影响。各高校将通过TD-LTE技术的帮助，提升课程的学习效率，实现学习型、创新性社会的期望。而教育者熟练运用TD-LTE技术与智能终端的能力大大提升，成为课堂教学革命的推动者。

参考文献：

[1]中国移动通信集团公司.TD-LTE百问丛书之入门集[M].北京：教育科学出版社，2013.

[2]王洪军.后3G时代中国移动TD-LTE发展探析[A]//2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C].北京：中国会议，2011-11-02：101-104.

[3]余胜泉.技术何以革新教育[J].中国电化教育，2011，（7）：1-6.

[4]陈向东，许山彬，王青，蒋中望.从课堂到草坪——校园学习空间连续体的构建[J].中国电化教育，2010，（11）：1-6.

[5]陈卫东.教育技术学视野下的未来课堂研究[D].华东师范大学，2012.