多媒體顯示設備在學校教學中的選用

劉 路

☆技術裝備與實務應用☆

多媒體顯示設備在學校教學中的選用

劉 路

所謂熱光源顯示設備，是指以燈泡為發光源的投影機、背投和時下正流行的交互式電子白板。在學校，多媒體設備進班級已經多年，其顯示部件由大尺寸電視機到現在的投影機、交互式電子白板等，歷經十多年的時間，其成本之大，體現了國家對教育事業的重視。隨著使用中出現的器件壽命短和成本問題，使得電教部門對設備的投資管理以及更新換代問題更加慎重。

我校是省市級重點學校，在電教設備的投資和使用方面基本走在前列。我校在班級中普及多媒體技術進行教學是在20世紀90年代初期，第一代的顯示部件是34寸的電視機。由于學位緊張，每班的學生人數越來越多，放在前端的顯示設備離學生的距離越來越近，對學生視力的影響也初步顯現。2005年后，為了改善多媒體電化教學的效果，我校投資近100萬元，將全部班級和有關電教功能室的顯示部件換成了投影機和100寸的投影幕。設備的更新確實使教學效果提高了很多，也得到了各科任課教師的認可。

隨著使用時間的不斷增加，這種顯示設備的缺點也越來越突出。一是燈泡的老化和更換的問題，使得使用成本不斷增高。投影機的燈泡由稀土材料制成，在2006～2010年，每只燈泡的含稅價格在2 000～3 000元，而每只燈泡的使用壽命一般標稱是2 000～2 500小時，但使用到后期，其亮度已經大打折扣。由于投影機是在高溫之下工作，其內部三色液晶片的老化也十分嚴重，長期的使用使得液晶片的透明度快速下降，而維修和更換器件的費用逐年上升。到了2010年，我校幾十個班的投影機僅剩下幾臺能正常使用，其他的都是缺色或亮度不足，教學效果嚴重下降。二是隨著多媒體教學技術的不斷成熟和普及，各科教師使用電腦教學的熟練程度不斷提高，投影機的使用頻率也越來越高，經常是每節課都使用，投影機一開就是整個上午或下午，中間課休時間基本都不關機，所以每天連續使用七八個小時的現象很常見。因此，每臺投影機幾個月就得換一次燈泡。每年，全校幾十個班級更換投影機燈泡和維修的費用數額巨大，每年申請對設備進行維修和補充耗材的經費成了固定項目。

2010年下半年，國家下撥的教育經費中，又有更新投影機的有關款項，計劃是所有班級都更換新的投影機，舊投影機將實行報廢處理。

換，還是不換？已經到了一個抉擇的時刻。如果按照經費的使用要求，還使用投影機，那很簡便，照數量購買和安裝即可，既簡單又方便。但這勢必重稻覆轍，在日后使用中又將大量地消耗國家經費。就在我們思考和猶豫的時候，有些學校已經率先以電子白板替換了原來的投影機。

現代電子白板，具有交互功能，可直接和方便地從白板上調出有關文字和圖形，也可直接在白板上勾畫簡單圖形，是最近才開發出來的一種新型顯示設備。由于使用短焦近距離投射，其亮度比早期的投影機加幕布的組合要高，教學效果明顯增強。但我們分析，電子白板有一個最大的缺點，就是它仍然使用一個短焦距的投影機，也就是說，它在使用一段時間后，仍然會涉及燈泡和液晶片老化的問題，這同樣會造成耗材費用的大量增加，而后就是教學效果的嚴重下降。

需要指出的是，投影機和電子白板的使用并非一無是處，在使用率不高的地方，如公司、機關和一些中小型會議場合，投影機和電子白板的確是一種非常好的顯示設備。但在學校，每天數小時的連續使用，就會出現以上問題。

有沒有一種顯示方式一勞永逸，既能夠長期使用，又不增加維修和耗材成本的技術？我們想到了現在廣泛流行和使用的LED顯示技術。這是一種用高密度排列的LED二極管制作的大尺寸顯示設備，能夠根據不同尺寸靈活地定制相應的顯示屏，其壽命在10年以上，而亮度不出現明顯的下降。經過實際考察，發現這種顯示設備還是不能在教室中使用，因為它密度不夠高。目前市場上像素點排列最高的LED顯示器，點距不會小于3 mm，在近距離觀看時，其像素就會顯得比較粗，前排的學生還是不能習慣。同時，高密度顯示板的造價也不便宜，一塊1.5 m2的高密度LED顯示屏，造價在2萬元以上，就目前來看，這種方式略顯昂貴。

2011-09-30

劉路，本科，中教一級。

廣東省深圳市南山區育才二中。

時下還有一種顯示設備，就是交互式的液晶平板顯示器，目前它的尺寸可以做到65寸，其原理是將一塊現成的大屏幕液晶平板顯示器，裝進一個具有交互功能的電子裝置方框中，靠方框四周排列的紅外發光和接收二極管來完成交互感應功能。當手在屏幕上活動時，阻擋了X與Y軸上的紅外光線，通過芯片的計算和反饋來完成圖像在屏幕上的顯示。這其實與早期的真空管電腦觸摸屏的原理一樣。問題是，由于框內四周的紅外LED管的排列密度不能做到很高，所以對較細小的遮擋物的反應不是十分敏感，如教鞭和激光筆等。這種電子外框的造價目前也十分昂貴，基本上占了電視機成本的一半以上。一個2萬元的液晶平板電視機，加上交互式的外框以后，價格上升至3.5萬～4萬元。再加上其外框也是復雜的電子裝置，內部散熱和開關電源出故障的幾率提高，影響到實際使用。

還有一個問題是交互功能在實際教學中到底有多大的使用幾率？為了驗證使用效果和交互功能使用的百分比，我們在功能實驗室分別安裝了兩套交互式電子白板的多媒體系統，細心觀察教師在上課時的使用情況，并做記錄，發現真正使用這項功能的教師并不多。原因正如前面分析，一是觸點的反應并不十分靈敏和準確，二是由于外框要使用專門的驅動程序，增加了實際操作的復雜性。經過統計，功能上使用最多的，仍然是把它當成一個普通的電腦顯示器。

本著節約經費的原則，經過綜合分析，我們最后決定直接使用不帶任何外加電子裝置的60寸大屏幕液晶平板顯示器，分辨率可達到當前所有電腦顯示器的水平，其造價1.8萬元，掛在前方墻壁的一側，占用空間小到可以忽略，配合可以調整角度的支架，從前排到最后一排，學生都看得相當清楚。教師也覺得效果比投影幕布上的影像清晰很多，教學效果大大增強，特別是LED背光源，沒有輻射，不會像電視機那樣對視力造成影響。這種顯示器的價格，與一臺2 800流明的投影機價格相當，但是今后在長期使用中，至少10年內不會出現耗材方面的支出，顯而易見，這將為國家節約大量的教育經費。

在我校使用這種顯示器件后，有多所學校來我校參觀和實地考察，紛紛肯定和采用了這種顯示設備。這也意味著以熱光源為代表的投影機時代，在我區各學校的教學實踐中逐步退出了歷史舞臺。