彭文娟

教育投影機(jī)應(yīng)用調(diào)查與研究專題

看穩(wěn)定性、亮度、對比度三大指標(biāo)對高校教學(xué)投影采購的影響

彭文娟

在2015年的兩會上，李克強(qiáng)總理在政府工作報告中提到2014年國家財政教育經(jīng)費(fèi)支出占國內(nèi)生產(chǎn)總值比例超過4%。這已經(jīng)是自2012年以來，連續(xù)3年政府對國內(nèi)教育行業(yè)的投入穩(wěn)定在GDP的4%之上。財政支持快速改善了國內(nèi)教學(xué)硬件條件。特別是對于擴(kuò)招后，人數(shù)及規(guī)模日益龐大的高校而言，良好的教育裝備會對學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升帶來顯著幫助。

與義務(wù)教育階段普遍小班授課相比，高等教育常見的是大班授課，數(shù)百人甚至上千人的課堂規(guī)模，對教師的教學(xué)設(shè)備及方法帶來了更高的要求。如何能夠在同一時間保證所有學(xué)生能夠及時接收教師傳達(dá)的信息？我們在高校中常見的投影機(jī)起到了關(guān)鍵作用。150英寸甚至200英寸以上的大尺寸投影幕在高校的公共課堂中非常普遍。大屏幕無疑對保證課堂信息展示創(chuàng)造了充分條件。

1　高校教師對投影機(jī)的使用情況

近日，清華大學(xué)信息化技術(shù)中心發(fā)布了一份調(diào)研報告——《中國高校教師投影使用現(xiàn)狀及偏好調(diào)研報告》，收集了2 800多份有效調(diào)研問卷，其中的數(shù)據(jù)樣本既有來自北京、上海等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，也不乏西南西北等內(nèi)陸地區(qū)。

1.1教師的學(xué)科分布

參與本次調(diào)研的高校教師中，來自傳統(tǒng)學(xué)科工科、理科、人文社科的教師人數(shù)占比超過86%，30到50歲的中青年教師占比超過66.3%(如圖1所示)。這表明了參與調(diào)研的教師均是各學(xué)校中承擔(dān)一線教學(xué)任務(wù)的主力教師，來自他們的調(diào)研結(jié)論能夠真實(shí)反映目前高校教學(xué)中投影機(jī)的使用情況。

圖1　

1.2投影機(jī)的使用頻率

調(diào)研報告的數(shù)據(jù)顯示，超過71%的教師每周使用投影機(jī)的頻率超過2次以上，只有2.9%的教師完全不使用投影機(jī)，這表明高校教學(xué)中投影機(jī)的應(yīng)用非常普遍。但同時，有一個現(xiàn)象引起了我們的重視。參與調(diào)研的教師中來自理工學(xué)科的比重超過55%，但數(shù)據(jù)顯示人文社科和醫(yī)農(nóng)林等學(xué)科的投影機(jī)使用頻率高，而理工科和藝術(shù)、軍體等學(xué)科投影機(jī)使用頻率較低(如圖2所示)。這與我們印象中需要動手實(shí)踐，注重互動分享的理工科授課形式似乎有一定距離。什么原因?qū)е吕砉た平處熢谡n堂上沒有使用投影機(jī)呢？我們可以從調(diào)研報告中高校教師所投影的內(nèi)容一探究竟。

1.3 教學(xué)投影顯示內(nèi)容

根據(jù)調(diào)研報告的數(shù)據(jù)，高校教師使用投影機(jī)演示的內(nèi)容中，文字以高達(dá)67.5%的占比排名第一，排名第二的圖片僅占18.6%，視頻和表格只有5%左右占比。88%的高校教師在使用投影機(jī)時，圖片的比重小于40%，接近25%的教師投影內(nèi)容中圖片比重少于20%(如圖3所示)。也就是說，投影機(jī)在高校教學(xué)中的作用，大致相當(dāng)于一塊超大尺寸的“電子黑板”。并且這塊“電子黑板”并不擅長展示表格等大量數(shù)據(jù)分析類內(nèi)容。視頻和動畫等具有互動性的教學(xué)內(nèi)容得以呈現(xiàn)的機(jī)會更是少之又少。

圖2　

圖3　

2　影響投影機(jī)使用的因素

為何能夠與計算機(jī)搭配實(shí)現(xiàn)教學(xué)個性化甚至多元化的投影機(jī)，在高校教學(xué)中成了一個功能簡單的“電子黑板”？從調(diào)研報告中我們似乎可以找到答案。在對文字/文本的投影效果需求中，參與調(diào)研的高校教師中55.4%的人認(rèn)為“線條清晰度”是最重要的，30.2%的人認(rèn)為“畫面對比度”最重要，選擇“色彩”是最重要的只有13%，以藝術(shù)類院校為主(如圖4所示)。在圖片、視頻、動畫等投影效果需求中，排序依然如此。換言之，當(dāng)下高校教學(xué)中，教師對現(xiàn)有投影機(jī)的文字清晰度及畫面對比度等表現(xiàn)投入了相當(dāng)大的關(guān)注度，希望投影畫面的文字更清晰，畫面對比度更高，圖片和視頻色彩更真實(shí)。結(jié)合前文提到的理工科等實(shí)驗(yàn)學(xué)科參與調(diào)研的教師比重高，但投影機(jī)使用率偏低的現(xiàn)狀，不難想象在要求精準(zhǔn)、嚴(yán)苛的理工科教學(xué)中，高?，F(xiàn)有投影機(jī)無法滿足高校教師授課要求，提升高校投影機(jī)的線條清晰度、畫面對比度是當(dāng)務(wù)之急。對于圖片和視頻等輔助教學(xué)內(nèi)容，投影效果真實(shí)比夸張艷麗更能滿足理工科教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)理念。

圖4　

3　高校教師對投影機(jī)的性能要求

如今國內(nèi)中小學(xué)的授課方式已經(jīng)在逐步進(jìn)入“互動課堂”時代，直接為社會培養(yǎng)職場后備軍的高校如何借助更加先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備提高人才培養(yǎng)成功率？對于高校教學(xué)中至關(guān)重要的教學(xué)設(shè)備——投影機(jī)，來自一線的高校教師對它又有哪些期待？

調(diào)研報告顯示，在使用投影機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué)的高校教師中，穩(wěn)定性、對比度、亮度被普遍認(rèn)為是投影機(jī)最關(guān)鍵因素。但調(diào)研結(jié)果也顯示，教師對這三者的滿意度不盡相同(如圖5所示)。其中投影機(jī)的穩(wěn)定性被認(rèn)為是關(guān)鍵指標(biāo)，高校教師普遍希望作為教育裝備的投影機(jī)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，可以由專人維護(hù)，檢修及定期更換燈泡。另外，教師希望投影機(jī)亮度更高，文字清晰，保障演示內(nèi)容觀看效果，也愿意嘗試具備智能化、無線遠(yuǎn)距離操控等功能的投影機(jī)，應(yīng)用于使用空間較大的高校課堂，這類產(chǎn)品對高校授課的幫助更加直接。此外，當(dāng)下筆記本電腦、顯示器、電視等屏幕尺寸皆為16:9，投影機(jī)的分辨率如果與其同步，會在教學(xué)中增加便利。

圖5　

4　符合高校教師要求的投影機(jī)技術(shù)導(dǎo)向

具體到高校投影機(jī)采購環(huán)節(jié)，哪類投影機(jī)可以滿足教學(xué)任務(wù)的要求？根據(jù)前文的調(diào)研報告我們可以得出結(jié)論，具有高可靠性、高亮度、高對比度的投影機(jī)可以滿足高校教師的需求。

4.1裝備整體可靠性

從可靠性角度分析，易于安裝維護(hù)，性能穩(wěn)定的投影機(jī)無疑是首選。目前幾類投影機(jī)技術(shù)中，采用DLP技術(shù)的投影機(jī)，實(shí)現(xiàn)了光機(jī)的一體化，將核心光學(xué)部件DMD芯片、色輪、鏡頭等整合在一個密閉的金屬光機(jī)中，既實(shí)現(xiàn)了高效防塵，又可以防止意外的磕碰對投影機(jī)光學(xué)部件帶來的損失，這類投影機(jī)安裝在教室中可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)營。

4.2燈泡亮度

最新的固態(tài)光源投影機(jī)，解決了傳統(tǒng)投影機(jī)需要更換燈泡的難題，不僅將投影機(jī)光源的使用壽命延長到最少2萬小時，同時，固態(tài)光源在使用周期內(nèi)，幾乎不會出現(xiàn)亮度衰減，可以保證了投影機(jī)亮度穩(wěn)定，即便使用2萬小時，投影畫面的亮度與購買初期相比幾乎察覺不到明顯的亮度衰減。這對于使用空間大，聽課學(xué)生多的高校教室而言，是一個低成本高效率的選擇方案。

4.3對比度

什么樣的投影機(jī)可以帶來高對比度？根據(jù)投影機(jī)的工作原理可以得知，DLP投影技術(shù)在對比度上有著先天的優(yōu)勢。這由其工作原理決定。由于DLP投影機(jī)的核心部件為DMD芯片，當(dāng)光線通過色輪濾光后，照射在構(gòu)成DMD芯片的數(shù)十萬個微鏡上，通過微鏡改變角度實(shí)現(xiàn)光線的反射，每一個微鏡每秒鐘可以翻轉(zhuǎn)上千次，如此實(shí)現(xiàn)了光線的明暗變化，帶來豐富的灰度。因此，DLP技術(shù)的原理決定了其可以實(shí)現(xiàn)高對比度，對于高校教學(xué)中的圖表等內(nèi)容可以實(shí)現(xiàn)清晰的現(xiàn)顯示效果。

基于《中國高校教師投影使用現(xiàn)狀及偏好調(diào)研報告》，我們對高校投影機(jī)采購提幾點(diǎn)建議，在進(jìn)行設(shè)備采購時，來自一線教師的真實(shí)反饋非常具有參考價值。投影機(jī)的高可靠性、高亮度以及高對比度三大指標(biāo)不容忽視。

5　結(jié)束語

采用密閉式光機(jī)的投影機(jī)運(yùn)行更穩(wěn)定，更易于維護(hù)，解決了高校教師關(guān)心的穩(wěn)定性問題；采用固態(tài)光源的投影機(jī)可以長時間維持穩(wěn)定的高亮度，帶來清晰的投影畫面，并且可以根據(jù)環(huán)境光線的變化進(jìn)行投影畫面亮度調(diào)節(jié)，智能投影技術(shù)讓人眼更加舒服，同時還可以節(jié)約使用和維護(hù)成本；高對比度投影機(jī)可以保障文字、圖表、視頻等內(nèi)容更加清晰、銳利。再輔助以3D演示，互動教學(xué)等功能，這類投影機(jī)如果被應(yīng)用于理工科等課程教學(xué)中，相信對提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)感更有幫助。若課堂中的投影機(jī)滿足上述條件，那么相信前文報告中提到的參與調(diào)研中人數(shù)占比55%卻很少使用投影機(jī)的理工科高校教師會改變他們的教學(xué)習(xí)慣，更樂于使用這樣的投影機(jī)提升教學(xué)效果。

彭文娟，自由撰稿人。