4G通信技术在移动学习中的应用研究

杨　澜，吴晨光，秦盼盼

1陕西师范大学教育学院，西安　710062；2山西师范大学教育技术与传媒学院，山西　临汾　041004



4G通信技术在移动学习中的应用研究

杨澜1，吴晨光1，秦盼盼2

1陕西师范大学教育学院，西安710062；2山西师范大学教育技术与传媒学院，山西临汾041004

【摘要】：介绍了4G技术以及移动学习的优势，分析了4G技术应用于移动学习的可行性以及其所具有的独特教学效果，同时对4G技术应用于移动学习进行展望，以期待4G技术能够为教育教学带来意义深远的影响。

【关键词】：4G网络；4G通信技术；4G通信设备；移动学习

【DOI】：10.13566/j.cnki.cmet.cn61-1317/g4.201604019

1　4G通信技术

4G通信技术是由2G、3G技术演化而来的，不仅可以实现高速率的数据传输，还能在保证图形图像、音视频质量的情况下进行下载［1］，因而移动终端设备在任何条件下都可以被应用，真正意义上实现了系统的智能化和高效化。

1.14G通信技术在国外的应用现状

欧美国家对4G通信技术的研究是比较早的，并且在人力、物力、财力等方面的投入较大。因此，这些地区4G通信技术的发展在全球领先。欧洲运营商当前最需要做的就是让2G用户向3G用户进行过渡，当时机成熟以后，可以引导部分3G用户向4G进行过渡。韩国和日本在4G通信技术这一领域的研究和发展也比较早，日本的4G移动通信技术处于世界的先进水平，其通信公司在进行技术研究的过程中，政府给予了高度的支持，通过E-Japan这一计划的实施，在4G移动通信技术领域加大力度进行科技的研发。虽然韩国在该领域的发展并不如日本迅速，但同样的，各方面的资源投入力度也并不小，通信技术和移动终端的同步发展，使韩国在此领域的发展速度也非常令人瞩目。

1.24G通信技术在国内的应用现状

近年来，虽然我国在3G通信技术方面的发展不具优势，但是在4G通信技术上的发展却很迅速。国内信息技术的不断发展促使了4G网络的出现，也解决了用户数量不断增多的现象。随着人们生活水平的提高，对于信息技术的要求也是不断提高，第四代移动通信技术刚好能够满足这种需求［2］。目前，我国4G通信技术与国际上的水平步调将近一致，不仅实现了多种信息的高速率传输，还完成了介于手机、电脑、互联网之间的相互通信，并且实现了多点触控功能。

1.34G通信技术的主要优势

4G移动设备可以借助ID应用程序完成对用户身份的鉴定，也可以完成高清电影电视节目的在线观看和下载。相较前几代的移动通信技术，4G的优越性是不言而喻的。主要表现在以下几点：

1.3.1数据传输速率更快高速的数据通信速率是4G移动通信技术完胜传统通信技术的最大法宝［3］。以此来进行分析，3G通信技术在传输的数据量和声音的速度上较之以前的通信技术已经有了明显的提高，但即将兴起的4G通信技术，其数据传输速率可达到10～20Mbps，最高可达到100Mbps，已经远远超过了国内当前的3G通信，这样的速度达到了将近目前3G手机传输速度的1万倍。

1.3.2移动通信更灵活4G通信技术可以为用户带来极大的便利。与其说现在的4G手机是一台方便通信的电话机器，不如说它像一台小型的移动电脑更为贴切。用户完全不必担心数据流量使用情况，更无须受限于无线局域网，可以在任何时间、任何地点使用移动终端设备进行学习资源的在线阅览、传输以及下载，音视频的播放更加清晰流畅，浏览网页、网上购物等服务也变得更加轻松灵活，甚至于可以自由地在网上连线对打游戏，其灵活、便捷不言而喻。

1.3.3智能性更强4G网络可以使用户获得全新的上网体验，它采用的智能信号处理技术能够根据数据流和信道的变化做出适当的处理，这样的处理除了实现在终端设备这一方面的优势外，还可以展现其他方面的优势。比如说4G手机可以根据用户所处环境、时间和其他的相关因素帮助用户做很多事情，还有许多其他的方面都可以让用户有一种全新的上网体验，为用户带来很多优势。

2　移动学习

2.1移动学习的概念

移动学习，即学习者可以依托移动终端设备随时随地地通过网络获取学习资源进行学习的一种新型学习模式。它要求移动设备不仅可以呈现所要学习的内容，而且能实现学习者与教学者之间的双向互动。

2.2移动学习的优势

移动学习是基于无线移动设备进行的学习，摆脱了传统课堂进行教学活动时在时间、地域等方面的局限性。其独特的优势主要表现在［4］：首先，它可以冲破时空限制进行学习，这一特点是其他学习方式所无法超越的，它可以满足广大学习者在学习时间上不能统一的需求，这也为移动学习在将来的学习中奠定了基础；其次，可以充分利用零散的业余时间，帮助大家实现终身学习；另外，移动学习可以帮助人们掌握一个完整的知识模块，看似是需要按部就班地进行学习，其实只需要每天摄取一点、积累一点，最终会把这一个知识模块结合自己的认知进行有效的理解和掌握，进而完成学习；最后，移动学习还可以为大家提供较为宽松的学习环境，减轻心理负担。

2.3通信技术在移动学习应用中存在的问题

近几年来，移动通信技术风靡于学校教育，获得了深层次的应用。网络系统平台、多媒体教学设施等不断完善，知识数据量的不断扩大，用户也开始对网络形成了很高的依赖。随着技术的发展，终身学习的理念也开始受到越来越多人的认同［5］，大家都希望当前的技术可以辅助他们完成学习。但是受制于数据流量、无线局域网，学习者随时随地进行学习的想法并不能够实现。而要达到这一效果，4G技术显然还是有心无力的。

3　4G通信技术在移动学习中的应用

目前，我国绝大部分学校教学理念落后，学习形式还是传统的课堂教学模式。4G技术下的移动学习可以为学习者提供一种自主学习的模式，可以让他们选择自己需要的、喜欢的学习资源进行学习，这不仅可以很好地辅助学习者在课堂之外进行学习，加深对知识的掌握，同时还可以获取更多的课堂之外的知识。

3.1及时学习课程

无论是在重量还是体积方面，移动终端设备都可以帮助学习者减负。4G通信技术高速率的数据传输可以在保证文本、图形图像、音视频质量和容量的条件下进行在线观阅和下载。学习者在学习课程时，可以有针对性地进行课程资料的选择、下载和在线学习。当资料更新时，可在第一时间获取更新信息。这些不仅给学习带来一定的趣味性，也可提高效率，节约成本。

以高一年级《信息技术基础》第二章第一节内容—信息获取的一般过程为例进行分析，具体内容如表1所示，此内容为教学者布置给学习者的课外作业，要求下一堂课时，每一位学习者不仅对该节内容有一个大致的了解，而且能对课本中给出的案例提出自己认为最快的一个获取该信息的方法［6］。

表1　移动学习指导下的信息技术教学设计具体步骤

在该次移动学习中，高一年级学习者借助4G通信技术高速率的数据传输功能和快速地查询获取信息的多种方法，并结合所查阅到的相关视频，总结出自己认为最快完成教材中给出问题的获取信息办法，有效地完成了不受限制的学习活动［7］。

3.2即时教学管理

相较3G通信技术而言，4G通信技术实时在线和高智能性的特点，可以实现学习者在学习活动的即时管理。比如：学习者在针对自己所学的知识进行网上学习时，所学的课程进度可以随时管理。学习进度可以随着学习者的学习状况即时智能化的更新，若学习者在学习时有遗漏的地方，智能系统也可即时提醒学习者。学习者在获取知识的过程中，针对遇到的问题，教学者可以及时给予反馈，或者可以按照关键词匹配的方法通过移动APP系统检索问题知识数据库，若找到了答案，就直接回复学生的问题，实现问题自动答复的功能，教学所产生的效果也可以即时的统计评估。

高一年级语文课中教学者要求学习者在课余时间打开其下发的课件自学完李商隐的《锦瑟》，包括前期的朗诵、作者的资料、写作背景，到每一个词、每一句诗的释义，再到课后的练习。运用该技术进行教学的具体步骤如表2所示。

表2　移动学习指导下的语文教学设计具体步骤

在移动学习中，高一年级学习者针对诗词《锦瑟》，借助支持4G通信技术的智能手机，利用其智能系统，进行随时随地学习。当学习者需要处理其他事务时，系统自动保存当前学习位置，当学习者再次回到学习界面时，可以直接打开之前学习的进度再次进行学习。若遇到无法解决的问题也可即时借助手机，进行随时随地的在线咨询，方便整个学习过程的完成［8］。

3.3实时教学互动

比起之前多媒体应用于课堂上的填鸭式教学，互动的教学效果是极为明显的。在4G网络普及之前，移动学习也做过互动网上教学的尝试，因受限于移动网络的数据传输速率以及数据吞吐量，互动教学只能停留在文本、图形图像层面上，而如今4G通信技术的出现解决了这一难题，它能够轻松实现实时的视频传输，提高教学的互动性。4G通信技术其实也是很灵活的，它可以解决学习者没有无线网络给学习带来的不便，当学习者在进行线上合作学习时，完全不必担心流量的问题，可以随时随地的采用博客上学习者分享学习项目和自己的想法，上传自己的作品，并分享他人的学习成果；或者可以建立远程学习室，与合作者就个人的想法进行交流，而当4G通信技术普及时，数据传输速率也不再受到限制，可以更方便地进行学习者之间的交流与互动。

如表3所示，指导教师远程指导大四年级下乡支教的实习生，对其讲解高中生上课期间学习特征的分析及教学设计的具体步骤［9］。

表3　移动学习指导下的教学设计具体步骤

该次移动学习中，对于大四年级实习生而言，借助4G移动通信技术独特的优越性，学习者可以认真听取指导教师所教授的方法和提出的建议；另外，学习者之间结合当地实习学校学生的实际情况，可以即时在线相互交流，并针对实习期间遇到的问题对教师进行在线提问。

3.44G通信技术在未来移动学习中的畅想

在移动图书馆中，播放数字视频对读者的吸引力要远高于图书文字。4G移动通信技术的高数据速率传输直接通过流媒体的使用，可以实现让读者在移动图书馆内获取更多的视频学习资源［10］。另外，随着未来移动学习和4G通信技术智能化系统的不断发展，可能出现学习者随时随地运用4G设备对所看到、所听到的事物进行分析，届时人们将在真正意义上迎来智能化学习的时代，感受智能化技术给人们生活带来的便利。

尽管目前基于4G通信技术的在线教育应用还并未普及，但在现今的终身学习环境下，每一位学习者都有一套属于自身的学习方式，或自主学习，或合作学习，而4G通信技术的强势性能一旦进军到在线学习领域，必然会为每一位学习者在方方面面打造专属于自己的个性化学习模式，将在线教育推向高潮。

参考文献

［1］杭国柱.4G网络下的移动教育应用研究［J］.电脑知识与技术，2014（29）：6894-6902

［2］张贵庭.4G网络发展的关键技术及前景［J］.电子技术与软件工程，2015（2）：15-16

［3］王兴柱.大学生移动学习可行性与新教学模式探索［J］.中国电力教育，2014（8）：231-232

［4］陆康，刘慧，王圣元.基于3G无线网络时代手机图书馆的前景与发展［J］.农业图书情报学刊，2012（7）：177-179

［5］陆康.基于4G网络环境的移动图书馆研究［J］.新世纪图书馆，2013（11）：63-71

［6］刘雅婷.4G移动网络现状及前景展望［J］.电脑知识与技术，2014（20）：4682-4683

［7］张玉龙，李志峰，赵勋.对4G移动通信技术应用与发展的展望［J］.信息通信，2013（1）：226

［8］陆军.浅析4G移动通信技术［J］.石家庄理工职业学院学术研究，2010（2）：20-23

［9］尤劲.第三代与第四代移动通信技术对比分析［J］.科技风，2009（9）：192

［10］程岚.4G网络发展关键技术特点和前景分析［J］.网络安全技术与应用，2014（5）：20-23

【中图分类号】：G434

【文献标志码】：A

【文章编号】：1004-5287（2016）04-0434-04

基金项目：2015年国家级大学生创新创业训练计划项目之创新训练—“信息技术环境下大创项目团队协同创新机制研究与环境构建”（201510718068）

收稿日期：2016-03-03

作者简介：杨澜（1994-），女，陕西铜川人，本科，主要研究方向：教育技术学和创新教育。

Application of 4G communications technology to mobile learning

Yang Lan1，Wu Chenguang1，Qin Panpan2

1School of Education，Shaanxi Normal University，Xi'an 710062；2School of Educational Technology and Communication，Shanxi Normal University，Linfen 041004，China

【Abstract】：This article introduces the advantage of 4G technology and mobile learning，and then analyzes the feasibility of applying 4G technology to mobile learning and unique teaching effects.Finally，it looks into the prospect of 4G technology applied to mobile learning in hope of making 4G technology bring far-reaching influences on education and teaching.

【Key words】：4G network；4G communications technology；4G communications equipment；mobile learning