電磁式電子白板的原理及其在現代教學中的應用

摘要：隨著交互式電子白板在班班通項目中的成功應用，教師在多媒體教學時，大大提高了與學生之間的互動。本文從多媒體教學的角度簡要介紹了交互式電子白板的應用，并著重闡述了電磁式電子白板的原理、結構設計及材料選擇。

關鍵詞：互動；分類；電磁式電子白板；性能；原理；結構；硬件；抗干擾

中圖分類號：G632 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）50-0237-02

一、引言

現代教學，更加注重從全方位、多技能的方面培養人才。很多現代化的教學設備已經成為學校教學的必備工具。由計算機、中控、幕布、投影機、音箱等組成的傳統多媒體教學系統，通過圖像、聲音等實現立體式教學。隨著交互式電子白板在班班通項目中的成功應用，教師在多媒體教學時，大大提高了與學生之間的互動。教學效果體現為：信息資源豐富，教學生動形象，課堂氣氛活躍，資源充分共享。依據本人多年的實際工作情況，特撰寫此文與業內同行交流探討關于電磁式電子白板的原理、結構設計及原材料選擇。

二、交互式電子白板

交互式電子白板按照原理分類，可以分為：電阻壓感、電磁感應、紅外、超聲波、CCD等。

交互式電子白板按照觸摸點數分類，可以分為：單點觸摸、多點觸摸。其發展的初始階段，大都是單點觸摸。伴隨著實際應用中的需要，逐漸研發出雙點觸摸或更多點觸摸。

三、電磁式電子白板

1.電磁式電子白板的性能。在大范圍教學應用中對比發現，電磁式電子白板定位準確、精度高；使用可靠性高、壽命長；觸控響應速度較快；書寫過程中有壓感，較為接近傳統書寫習慣；電子白板筆支持鼠標左、右鍵功能，易于實現對計算機的操作。

2.電磁式電子白板的工作原理。電磁式電子白板由以下部分組成：發射電磁波的筆，水平、垂直兩個方向排列的多個接收線圈繞組，信號傳輸及處理電路。定位原理是，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某一繞組時，該組線圈上會感應到筆發射的電磁波。離筆越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。線圈繞組示意圖參見圖1

3.電磁式電子白板的結構。主要由板體、主控板、數據傳輸線、電子書寫筆四部分組成。板體由面板、繞線層、夾層、鋁箔、背板、邊框、包角等組成。結構圖參見圖2。

4.電磁式電子白板的硬件參數。（1）面板。采用亞光素白防火面板，無眩光，整板無拼接，有效保護學生視力。（2）繞線層。繞線工藝采用PET聚酯板做繞線基板，在PET膜上繞制銅線，該工藝方法便于批量化繞線生產、測試、運輸。（3）夾層。采用EPS板（泡沫板），該夾層防潮、防霉變，面層平整不變形，粘壓后，整板挺度好，書寫時，板體不顫動。在濕擦時，避免了內芯材料發霉、發爛、變形等缺點，且泡沫板密度較高，增加了板面挺度、不變形、不起泡。（4）鋁箔。可有效屏蔽外部的電磁信號干擾，并保護板體，增強板體的整體強度，且防潮防水。（5）背板。采用素白防火面板，整板無拼接。（6）邊框。采用高級亞光銀灰色鋁合金，表面經過氧化涂層處理，不變形，抗撞擊。鋁合金為復合結構，有助筋，增強了邊框的結構強度，有效增加了電子白板板體的挺度。同時，板體密封效果好，防潮性能好，安全可靠、經久耐用。（7）包角。采用抗疲勞ABS工程塑料插角，模具一次成型，顏色為銀灰色。參見圖3。

（8）主控板。主控板有由集成電路組成，起到采集、處理、傳輸信號的作用，主控板通過數據傳輸線將電子筆的坐標點上傳計算機。電子白板具有快捷鍵功能，可通過物理按鍵或軟件模擬兩種方式實現。（9）數據傳輸線。數據傳輸線采用usb線+網線模式，電子白板接口預留RJ45網線接口，電腦連接插口使用usb插口。數據傳輸線中間由通訊適配器完成信號的轉換。雙絞線抗干擾能力強、傳輸距離遠，使信號在傳輸過程中的損耗降低，使信號有效傳輸距離增加，可使電子白板和電腦之間連接距離達到50米。（10）電子書寫筆。電子書寫筆實現在電子白板上坐標定位及鼠標功能操作的作用。

電子筆在靜置一段時間后會自動進入休眠（節電）狀態，觸壓左鍵或右鍵后即可重新激活為工作模式。

5.電磁式電子白板的板體變形與原材料選擇。（1）實驗目的：選用不同材質的面板、夾層、背板，找出板體變形度最低的最佳組合。（2）試驗方法：使用同一種膠水、相同壓力及保壓時間，分別將不同材質組合粘壓，通過濕熱老化，測量不同材質組合的板體形變。（3）實驗設備及工具：BY50T（50T液壓式冷壓機）、水平儀、直尺、卡尺。（4）實驗數據：

（5）實驗分析和結論：第一種組合，變形0.5mm最低，但是板體較軟，挺度不好，不適合書寫教學；第二種組合，變形2mm，板體挺度好，適合書寫教學，是其他幾種組合中變形度最低的；且放置24小時后，板體變形恢復至1mm。

可見，面板與背板選用相同材質物料，膨脹系數相近，板體變形度較低；防火板表面亞光，無光污染，有益于保護師生視力；防火板表面硬度較高，耐磨、耐劃，適合書寫。

參考文獻：

[1]孫鋒.交互式協同學習環境的研究與系統實現[D].天津師范大學計算機與信息工程學院，2001：59-65.

[2]楊云超.交互式電子白板與多媒體設備的教學優化配置實踐探討[J].中國科教創新導刊，2012，（10）.

作者簡介：呼春輝（1976—），從事過多年教學用品研發、生產及工程施工，現在石家莊科達文教用品有限公司工作。