淺談交互式電子白板

摘 要:本文主要介紹了交互式電子白板的主要構(gòu)成和工作原理，以及在社會(huì)進(jìn)步科技發(fā)展的背景下在教育以及社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍與前景。充分論證了交互式電子白板作為新媒介的普及價(jià)值。

關(guān)鍵詞:交互式電子白板 分辨率 電磁感應(yīng)技術(shù) 互動(dòng)教學(xué)

中圖分類號(hào):G4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)04(b)-0154-02

隨著社會(huì)科技水平的提高與信息交互量的日益增加，以及教學(xué)活動(dòng)中的教學(xué)輔助手段的改革與多樣性、不論是在高、普教系統(tǒng)還是機(jī)關(guān)、銀行、酒店等各類商業(yè)領(lǐng)域，交互式電子白板作為一種新興的媒介手段正日益的推廣普及開來。本文就簡(jiǎn)單的介紹一下交互式電子白板的發(fā)展、工作原理以及在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用情況。

電子白板是匯集了尖端電子技術(shù)、軟件技術(shù)等多種高科技手段研發(fā)的高新技術(shù)產(chǎn)品，它通過應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，結(jié)合計(jì)算機(jī)和投影機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)無紙化辦公及教學(xué)。電子白板由普通白板發(fā)展而來，最早出現(xiàn)的電子白板為復(fù)印型電子白板，隨著技術(shù)的發(fā)展及市場(chǎng)的需要，出現(xiàn)了交互式的電子白板。

1 交互式電子白板的主要功能及分類

(1)交互式電子白板具有的基本功能:

一個(gè)基本的電子白板系統(tǒng)應(yīng)該具有以下功能:

①基本的書寫與繪畫功能，用于參與者之間的交流。

②操作提示和操作反饋功能。

③白板內(nèi)容的恢復(fù)和更新功能。

④用戶權(quán)限的辨別功能。

以上四點(diǎn)只是電子白板的必備功能，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，為適應(yīng)快捷的生活步伐，各電子白板制造廠商都推出了具有多種特色功能的產(chǎn)品。如:東方中原的interwrite交互式電子白板、SMART Board交互式電子白板、松下智能交互式電子白板等。

電子交互式白板為教師與學(xué)生在課堂教學(xué)中的交互提供了基礎(chǔ)。與普通的信息技術(shù)課件不同，利用電子交互式白板制作的課件，又可以被稱為是教師的數(shù)字化教案，教師在課堂教學(xué)中利用交互式白板呈現(xiàn)給學(xué)生的同時(shí)，學(xué)生可以根據(jù)自己的理解對(duì)教師的課件進(jìn)行個(gè)性化的更改，而學(xué)生的操作即使不正確教師也不用擔(dān)心自己的課件被改動(dòng)無法恢復(fù)，因?yàn)榻换ナ诫娮影装迥軌驅(qū)處煹脑姓n件進(jìn)行保存。電子交互式白板的靈活交互式，讓老師與同學(xué)們的思維都變得開闊起來，不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，同時(shí)也進(jìn)一步提高了學(xué)生的課堂參與度，通過這種交互活動(dòng)，學(xué)生的交流能力也得到了培養(yǎng)。現(xiàn)在廠商為了更好的達(dá)到教師與學(xué)生的互動(dòng)效果，已經(jīng)開發(fā)出了雙用戶的交互式電子白板，這一新產(chǎn)品支持兩位用戶同時(shí)使用一塊交互式白板，增強(qiáng)了小組內(nèi)部之間的交互性。學(xué)生和教師借助協(xié)作學(xué)習(xí)軟件，使用自己的手指或書寫筆即可集思廣益、解決問題、交流觀點(diǎn)和討論課本內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的參與性是確保提高學(xué)習(xí)效果的最佳方法之一。

2 交互式電子白板的分類

根據(jù)不同的工作原理可分為電阻感壓型、電磁感應(yīng)型、紅外型、紅外加超聲波型等。

2.1 電阻感壓型

組成結(jié)構(gòu):白板基本結(jié)構(gòu)是由多層膜組成，主要包括負(fù)責(zé)偵測(cè)水平及垂直信號(hào)的電阻薄膜和導(dǎo)電薄膜等，白板的表面一般是軟塑料板。

定位原理:通過導(dǎo)電膜與電阻膜的接觸來定位。在電阻膜上加一個(gè)固定的電壓，在沒有外力作用下，導(dǎo)電膜不接觸電阻膜，沒有電壓被測(cè)得，不會(huì)有定位的信息反應(yīng)。當(dāng)用硬物壓在電阻膜的某一點(diǎn)時(shí)，電流通過導(dǎo)電膜被測(cè)試電路讀取，就像從一個(gè)電位器中點(diǎn)測(cè)試到一個(gè)變動(dòng)的電壓，這個(gè)電壓與觸摸點(diǎn)的位置有關(guān)，根據(jù)從水平和垂直方向讀取的電壓，可以換算為觸摸點(diǎn)的X，Y方向位置。

書寫方式:無需專用筆，手指等硬物都可以。

優(yōu)點(diǎn):無需專用筆、可觸摸操作。

缺點(diǎn):軟板面懼怕劃傷，可能導(dǎo)致白板永久損壞;軟板面懼怕重力撞擊，可能導(dǎo)致白板永久損壞;無法實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)接觸，易出現(xiàn)誤操作。教學(xué)中教師的手腕、衣袖、另一只手等都可能同時(shí)接觸板面，則會(huì)出現(xiàn)混亂;無鼠標(biāo)右鍵功能;生產(chǎn)成本高。

2.2 電磁感應(yīng)型

組成結(jié)構(gòu):白板里嵌入電磁感應(yīng)線圈，各自偵測(cè)水平與垂直位置的信號(hào)。實(shí)際的白板是在板面后面放置一張接收線圈膜，膜的大小與有效書寫區(qū)域相同。

定位原理:發(fā)射電磁波的筆按間歇方式發(fā)射電磁波，當(dāng)筆靠近接收線圈的膜時(shí)，線圈上會(huì)感應(yīng)到筆發(fā)射的電磁波。離筆最近的線圈組感應(yīng)到的電動(dòng)勢(shì)越高，根據(jù)水平方向和垂直方向感應(yīng)到的電動(dòng)勢(shì)，通過計(jì)算可以獲得筆所在的X、Y坐標(biāo)位置。

線圈的密度決定了白板的分辨率和筆跟蹤速度，目前一般用lpi(線/英寸)描述白板的分辨率，ips(英寸/秒)描述筆跟蹤速度。

優(yōu)點(diǎn):定位精確，反應(yīng)速度快。整體牢固性最好，壽命最長(zhǎng)。顯示區(qū)域的均勻度最好?？芍С侄帱c(diǎn)觸摸。

缺點(diǎn):高精度的白板生產(chǎn)成本偏高;需要專用筆。

2.3 紅外型

組成結(jié)構(gòu):電子白板的四邊密布紅外傳感器(紅外接收和發(fā)射對(duì)管)，形成水平和垂直方向的掃描網(wǎng)格，形成一個(gè)掃描平面網(wǎng)。

定位原理:當(dāng)有可以阻擋紅外光的物體阻擋住網(wǎng)格中的某對(duì)水平和垂直紅外掃描線時(shí)，就可以通過被阻擋的水平和垂直方向的紅外線位置確定X，Y坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)的定位。隨著紅外傳感器數(shù)量的增加，定位精度也會(huì)跟著增加。

紅外管無法做到非常小，決定無法實(shí)現(xiàn)高分辨率，目前紅外白板的分辨率多為4096×4096。

不同的紅外管元件對(duì)性能和成本影響很大。

優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)成本很低;無需專用筆、可觸摸操作;表面不怕劃傷，即便板中有任何劃傷也不影響操作使用。

缺點(diǎn):無法實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)接觸易出現(xiàn)誤操作。教學(xué)中教師的手腕、衣袖、另一只手等都可能同時(shí)接觸板面，則會(huì)出現(xiàn)混亂。使用壽命短，壽命和紅外管質(zhì)量有關(guān)。使用中易受到強(qiáng)環(huán)境光影響。板面須保持平整，稍有變形會(huì)大大影響定位。無鼠標(biāo)右鍵功能。

2.4 超聲波加紅外型

組成結(jié)構(gòu):在白板的左上角設(shè)置超聲波和紅外傳感器。

技術(shù)原理:利用超聲波的傳輸速度較慢的特性，根據(jù)超聲波發(fā)射到接收時(shí)間計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到接收點(diǎn)的距離。用于定位的筆是一個(gè)超聲波＋紅外發(fā)射器，當(dāng)筆移動(dòng)在屏幕的表面時(shí)，所發(fā)射的超聲波及紅外信號(hào)沿屏幕表面被接收器檢測(cè)到，是一種測(cè)距定位模式。

超聲波測(cè)距＋紅外定位的原理，決定了無法實(shí)現(xiàn)高精度的分辨率，書寫筆在書寫速度比較快時(shí)，容易出現(xiàn)明顯滯后問題。

優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)成本最低;表面不怕劃傷，即便板中有任何劃傷也不影響操作使用。

缺點(diǎn):定位精度比較差，筆跟蹤速度慢，容易出現(xiàn)斷筆。需要專用筆，筆內(nèi)須設(shè)置紅外和超聲波傳感器，筆體積通常比較大，且須放置電池。板面須保持平整，稍有變形會(huì)大大影響定位。

3 交互式電子白板的特性

書寫感覺越接近粉筆的感覺越好。對(duì)應(yīng)的對(duì)于白板的技術(shù)要求是分辨率足夠高、筆跟蹤速度足夠快、板面摩擦設(shè)計(jì)合理、書寫筆尺寸和粉筆相差不大。

軟件簡(jiǎn)單易用。交互式電子白板對(duì)于教師是新生事物，軟件的易用與否決定教師對(duì)交互式電子白板的接收程度。

提供與學(xué)科教學(xué)配套的教學(xué)素材和資源。(如掛圖、數(shù)學(xué)工具、教學(xué)課件等。)

板面牢固，抗撞擊，整個(gè)白板壽命長(zhǎng)。

對(duì)電子白板來講，其核心參數(shù)就是白板的分辨率，下圖為市面上比較主流的幾款交互式電子白板的主要技術(shù)參數(shù)(表1)。

4 在其他領(lǐng)域

1)在產(chǎn)品展示會(huì)、培訓(xùn)或其它展示的場(chǎng)合用電子白板配合投影機(jī)，所有會(huì)議均能以“互動(dòng)式電子白板”作為計(jì)算機(jī)使用并帶有發(fā)聲功能，令每一位出席會(huì)議成員的在第一時(shí)間清楚計(jì)算結(jié)果。

2)在教育系統(tǒng)利用“互動(dòng)式電子白板”，將講師在電子白板上所書寫的全部?jī)?nèi)容完整記錄并保存，課后可以即時(shí)打印輸出，作為筆記保留。同時(shí)將教師的授課內(nèi)容及講課錄音合成記錄到網(wǎng)站上，使學(xué)生在不同的時(shí)間、地點(diǎn)都可以重溫課堂內(nèi)容或補(bǔ)習(xí)所缺課程。在遠(yuǎn)程培訓(xùn)時(shí)，教師不必親臨現(xiàn)場(chǎng)授課即可完成講學(xué)任務(wù)，從而降低培訓(xùn)成本，更好地利用人力資源。

因此，在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中我們應(yīng)該注意到交互式電子白板所帶來的變革似的影響，讓我再此引用一位在教學(xué)科學(xué)研究方面的老專家的話“從國(guó)際發(fā)展看，當(dāng)今信息技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、概念圖技術(shù)和交互白板技術(shù)。”作為結(jié)束，也希望本文可以為廣大用戶在選購(gòu)交互式電子白板的時(shí)候提供一些幫助。