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成和工作原理，以及在社會進步科技發展的背景下在教育以及社會各個領域的應用范圍與前景。充分論證了交互式電子白板作為新媒介的普及價值。

關鍵詞:交互式電子白板 分辨率 電磁感應技術 互動教學

中圖分類號:G4文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(b)-0154-02

隨著社會科技水平的提高與信息交互量的日益增加，以及教學活動中的教學輔助手段的改革與多樣性、不論是在高、普教系統還是機關、銀行、酒店等各類商業領域，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。本文就簡單的介紹一下交互式電子白板的發展、工作原理以及在各個領域的應用情況。

電子白板是匯集了尖端電子技術、軟件技術等多種高科技手段研發的高新技術產品，它通過應用電磁感應原理，結合計算機和投影機，可以實現無紙化辦公及教學。電子白板由普通白板發展而來，最早出現的電子白板為復印型電子白板，隨著技術的發展及市場的需要，出現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:

一個基本的電子白板系統應該具有以下功能:

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白板內容的恢復和更新功能。

④用戶權限的辨別功能。

以上四點只是電子白板的必備功能，隨著技術的不斷發展，為適應快捷的生活步伐，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生在課堂教學中的交互提供了基礎。與普通的信息技術課件不同，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字化教案，教師在課堂教學中利用交互式白板呈現給學生的同時，學生可以根據自己的理解對教師的課件進行個性化的更改，而學生的操作即使不正確教師也不用擔心自己的課件被改動無法恢復，因為交互式電子白板能夠對教師的原有課件進行保存。電子交互式白板的靈活交互式，讓老師與同學們的思維都變得開闊起來，不但可以調動學生的積極性，同時也進一步提高了學生的課堂參與度，通過這種交互活動，學生的交流能力也得到了培養。現在廠商為了更好的達到教師與學生的互動效果，已經開發出了雙用戶的交互式電子白板，這一新產品支持兩位用戶同時使用一塊交互式白板，增強了小組內部之間的交互性。學生和教師借助協作學習軟件，使用自己的手指或書寫筆即可集思廣益、解決問題、交流觀點和討論課本內容，增強學生的參與性是確保提高學習效果的最佳方法之一。

2 交互式電子白板的分類

根據不同的工作原理可分為電阻感壓型、電磁感應型、紅外型、紅外加超聲波型等。

2.1 電阻感壓型

組成結構:白板基本結構是由多層膜組成，主要包括負責偵測水平及垂直信號的電阻薄膜和導電薄膜等，白板的表面一般是軟塑料板。

定位原理:通過導電膜與電阻膜的接觸來定位。在電阻膜上加一個固定的電壓，在沒有外力作用下，導電膜不接觸電阻膜，沒有電壓被測得，不會有定位的信息反應。當用硬物壓在電阻膜的某一點時，電流通過導電膜被測試電路讀取，就像從一個電位器中點測試到一個變動的電壓，這個電壓與觸摸點的位置有關，根據從水平和垂直方向讀取的電壓，可以換算為觸摸點的X，Y方向位置。

書寫方式:無需專用筆，手指等硬物都可以。

優點:無需專用筆、可觸摸操作。

缺點:軟板面懼怕劃傷，可能導致白板永久損壞;軟板面懼怕重力撞擊，可能導致白板永久損壞;無法實現多點接觸，易出現誤操作。教學中教師的手腕、衣袖、另一只手等都可能同時接觸板面，則會出現混亂;無鼠標右鍵功能;生產成本高。

2.2 電磁感應型

組成結構:白板里嵌入電磁感應線圈，各自偵測水平與垂直位置的信號。實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域相同。

定位原理:發射電磁波的筆按間歇方式發射電磁波，當筆靠近接收線圈的膜時，線圈上會感應到筆發射的電磁波。離筆最近的線圈組感應到的電動勢越高，根據水平方向和垂直方向感應到的電動勢，通過計算可以獲得筆所在的X、Y坐標位置。

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。

優點:定位精確，反應速度快。整體牢固性最好，壽命最長。顯示區域的均勻度最好。可支持多點觸摸。

缺點:高精度的白板生產成本偏高;需要專用筆。

2.3 紅外型

組成結構:電子白板的四邊密布紅外傳感器(紅外接收和發射對管)，形成水平和垂直方向的掃描網格，形成一個掃描平面網。

定位原理:當有可以阻擋紅外光的物體阻擋住網格中的某對水平和垂直紅外掃描線時，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，實現坐標的定位。隨著紅外傳感器數量的增加，定位精度也會跟著增加。

紅外管無法做到非常小，決定無法實現高分辨率，目前紅外白板的分辨率多為4096×4096。

不同的紅外管元件對性能和成本影響很大。

優點:生產成本很低;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:無法實現多點接觸易出現誤操作。教學中教師的手腕、衣袖、另一只手等都可能同時接觸板面，則會出現混亂。使用壽命短，壽命和紅外管質量有關。使用中易受到強環境光影響。板面須保持平整，稍有變形會大大影響定位。無鼠標右鍵功能。

2.4 超聲波加紅外型

組成結構:在白板的左上角設置超聲波和紅外傳感器。

技術原理:利用超聲波的傳輸速度較慢的特性，根據超聲波發射到接收時間計算出發射點到接收點的距離。用于定位的筆是一個超聲波＋紅外發射器，當筆移動在屏幕的表面時，所發射的超聲波及紅外信號沿屏幕表面被接收器檢測到，是一種測距定位模式。

超聲波測距＋紅外定位的原理，決定了無法實現高精度的分辨率，書寫筆在書寫速度比較快時，容易出現明顯滯后問題。

優點:生產成本最低;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:定位精度比較差，筆跟蹤速度慢，容易出現斷筆。需要專用筆，筆內須設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。對應的對于白板的技術要求是分辨率足夠高、筆跟蹤速度足夠快、板面摩擦設計合理、書寫筆尺寸和粉筆相差不大。

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

提供與學科教學配套的教學素材和資源。(如掛圖、數學工具、教學課件等。)

板面牢固，抗撞擊，整個白板壽命長。

對電子白板來講，其核心參數就是白板的分辨率，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參數(表1)。

4 在其他領域

1)在產品展示會、培訓或其它展示的場合用電子白板配合投影機，所有會議均能以“互動式電子白板”作為計算機使用并帶有發聲功能，令每一位出席會議成員的在第一時間清楚計算結果。

2)在教育系統利用“互動式電子白板”，將講師在電子白板上所書寫的全部內容完整記錄并保存，課后可以即時打印輸出，作為筆記保留。同時將教師的授課內容及講課錄音合成記錄到網站上，使學生在不同的時間、地點都可以重溫課堂內容或補習所缺課程。在遠程培訓時，教師不必親臨現場授課即可完成講學任務，從而降低培訓成本，更好地利用人力資源。

因此，在現代社會發展中我們應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科學研究方面的老專家的話“從國際發展看，當今信息技術應用最為廣泛的是虛擬現實技術、概念圖技術和交互白板技術。”作為結束，也希望本文可以為廣大用戶在選購交互式電子白板的時候提供一些幫助。