多媒体显示设备在学校教学中的选用

刘 路

☆技术装备与实务应用☆

多媒体显示设备在学校教学中的选用

刘 路

所谓热光源显示设备，是指以灯泡为发光源的投影机、背投和时下正流行的交互式电子白板。在学校，多媒体设备进班级已经多年，其显示部件由大尺寸电视机到现在的投影机、交互式电子白板等，历经十多年的时间，其成本之大，体现了国家对教育事业的重视。随着使用中出现的器件寿命短和成本问题，使得电教部门对设备的投资管理以及更新换代问题更加慎重。

我校是省市级重点学校，在电教设备的投资和使用方面基本走在前列。我校在班级中普及多媒体技术进行教学是在20世纪90年代初期，第一代的显示部件是34寸的电视机。由于学位紧张，每班的学生人数越来越多，放在前端的显示设备离学生的距离越来越近，对学生视力的影响也初步显现。2005年后，为了改善多媒体电化教学的效果，我校投资近100万元，将全部班级和有关电教功能室的显示部件换成了投影机和100寸的投影幕。设备的更新确实使教学效果提高了很多，也得到了各科任课教师的认可。

随着使用时间的不断增加，这种显示设备的缺点也越来越突出。一是灯泡的老化和更换的问题，使得使用成本不断增高。投影机的灯泡由稀土材料制成，在2006～2010年，每只灯泡的含税价格在2 000～3 000元，而每只灯泡的使用寿命一般标称是2 000～2 500小时，但使用到后期，其亮度已经大打折扣。由于投影机是在高温之下工作，其内部三色液晶片的老化也十分严重，长期的使用使得液晶片的透明度快速下降，而维修和更换器件的费用逐年上升。到了2010年，我校几十个班的投影机仅剩下几台能正常使用，其他的都是缺色或亮度不足，教学效果严重下降。二是随着多媒体教学技术的不断成熟和普及，各科教师使用电脑教学的熟练程度不断提高，投影机的使用频率也越来越高，经常是每节课都使用，投影机一开就是整个上午或下午，中间课休时间基本都不关机，所以每天连续使用七八个小时的现象很常见。因此，每台投影机几个月就得换一次灯泡。每年，全校几十个班级更换投影机灯泡和维修的费用数额巨大，每年申请对设备进行维修和补充耗材的经费成了固定项目。

2010年下半年，国家下拨的教育经费中，又有更新投影机的有关款项，计划是所有班级都更换新的投影机，旧投影机将实行报废处理。

换，还是不换？已经到了一个抉择的时刻。如果按照经费的使用要求，还使用投影机，那很简便，照数量购买和安装即可，既简单又方便。但这势必重稻覆辙，在日后使用中又将大量地消耗国家经费。就在我们思考和犹豫的时候，有些学校已经率先以电子白板替换了原来的投影机。

现代电子白板，具有交互功能，可直接和方便地从白板上调出有关文字和图形，也可直接在白板上勾画简单图形，是最近才开发出来的一种新型显示设备。由于使用短焦近距离投射，其亮度比早期的投影机加幕布的组合要高，教学效果明显增强。但我们分析，电子白板有一个最大的缺点，就是它仍然使用一个短焦距的投影机，也就是说，它在使用一段时间后，仍然会涉及灯泡和液晶片老化的问题，这同样会造成耗材费用的大量增加，而后就是教学效果的严重下降。

需要指出的是，投影机和电子白板的使用并非一无是处，在使用率不高的地方，如公司、机关和一些中小型会议场合，投影机和电子白板的确是一种非常好的显示设备。但在学校，每天数小时的连续使用，就会出现以上问题。

有没有一种显示方式一劳永逸，既能够长期使用，又不增加维修和耗材成本的技术？我们想到了现在广泛流行和使用的LED显示技术。这是一种用高密度排列的LED二极管制作的大尺寸显示设备，能够根据不同尺寸灵活地定制相应的显示屏，其寿命在10年以上，而亮度不出现明显的下降。经过实际考察，发现这种显示设备还是不能在教室中使用，因为它密度不够高。目前市场上像素点排列最高的LED显示器，点距不会小于3 mm，在近距离观看时，其像素就会显得比较粗，前排的学生还是不能习惯。同时，高密度显示板的造价也不便宜，一块1.5 m2的高密度LED显示屏，造价在2万元以上，就目前来看，这种方式略显昂贵。

2011-09-30

刘路，本科，中教一级。

广东省深圳市南山区育才二中。

时下还有一种显示设备，就是交互式的液晶平板显示器，目前它的尺寸可以做到65寸，其原理是将一块现成的大屏幕液晶平板显示器，装进一个具有交互功能的电子装置方框中，靠方框四周排列的红外发光和接收二极管来完成交互感应功能。当手在屏幕上活动时，阻挡了X与Y轴上的红外光线，通过芯片的计算和反馈来完成图像在屏幕上的显示。这其实与早期的真空管电脑触摸屏的原理一样。问题是，由于框内四周的红外LED管的排列密度不能做到很高，所以对较细小的遮挡物的反应不是十分敏感，如教鞭和激光笔等。这种电子外框的造价目前也十分昂贵，基本上占了电视机成本的一半以上。一个2万元的液晶平板电视机，加上交互式的外框以后，价格上升至3.5万～4万元。再加上其外框也是复杂的电子装置，内部散热和开关电源出故障的几率提高，影响到实际使用。

还有一个问题是交互功能在实际教学中到底有多大的使用几率？为了验证使用效果和交互功能使用的百分比，我们在功能实验室分别安装了两套交互式电子白板的多媒体系统，细心观察教师在上课时的使用情况，并做记录，发现真正使用这项功能的教师并不多。原因正如前面分析，一是触点的反应并不十分灵敏和准确，二是由于外框要使用专门的驱动程序，增加了实际操作的复杂性。经过统计，功能上使用最多的，仍然是把它当成一个普通的电脑显示器。

本着节约经费的原则，经过综合分析，我们最后决定直接使用不带任何外加电子装置的60寸大屏幕液晶平板显示器，分辨率可达到当前所有电脑显示器的水平，其造价1.8万元，挂在前方墙壁的一侧，占用空间小到可以忽略，配合可以调整角度的支架，从前排到最后一排，学生都看得相当清楚。教师也觉得效果比投影幕布上的影像清晰很多，教学效果大大增强，特别是LED背光源，没有辐射，不会像电视机那样对视力造成影响。这种显示器的价格，与一台2 800流明的投影机价格相当，但是今后在长期使用中，至少10年内不会出现耗材方面的支出，显而易见，这将为国家节约大量的教育经费。

在我校使用这种显示器件后，有多所学校来我校参观和实地考察，纷纷肯定和采用了这种显示设备。这也意味着以热光源为代表的投影机时代，在我区各学校的教学实践中逐步退出了历史舞台。