电子白板概述

电子白板是汇集了尖端电子技术、软件技术等多种高科技手段的高新技术产品，它应用电磁感应、无线定位、激光定位等原理，结合计算机和投影机，可以实现无纸化办公及教学。将电子白板连接到计算机和投影仪，在功能强大的计算机软件支持下，可即时构造一个巨大的交互式的协作教学演示系统环境。电子白板集书写、记忆、储存、打印、控制、演示等功能于一体，当与计算机连接，配合任何型号的投影机使用时，即可实现人机合一、人机交流，教师可以用电子笔代替鼠标在白板上随意操作计算机，进行各种控制操作，还可以对投射到白板上的任何画面进行注释讲解，用电子笔实现在白板上的无痕书写与图画，所有过程都可随时保存及后台编辑管理，并且可以打印和通过互联网发送。电子白板由普通白板发展而来，最早出现的电子白板为复印式电子白板，随着技术的发展及市场的需要，先后出现了触摸屏式电子白板和交互式电子白板。

复印式电子白板即通过用户的简单操作便可将白板上书写的内容通过一定方式扫描并打印出来。其功能完成过程与普通的复印过程一样，首先由图像传感器件对白板上的内容进行采集，采集信号经过一定的图像处理后，最后用热敏、喷墨或其他打印方式输出。输出的纸张一般为A4幅面。这种电子白板的图像传感器件一般是CCD（Chargecoupled Device，电荷耦合元件），扫描方式采用CCD模块运动或白板膜运动两种。打印输出方式一般有热敏纸输出及喷墨普通纸输出，颜色上有黑白及彩色输出两种。除了复印功能外，一些厂家还在此基础上添加了与电脑相连的功能，即可将白板的内容扫描到电脑中，功能表现上相当于一台扫描仪。目前复印式电子白板的厂家有日本的松下和普乐士等，产品售价在一万元左右。

交互式电子白板可以与电脑进行信息通信，将电子白板连接到PC，并利用投影机将PC上的内容投影到电子白板屏幕上，在专门的应用程序支持下，可构造一个大屏幕、交互式的协作会议或教学环境。利用特定的定位笔代替鼠标在白板上进行操作，可运行任何应用程序，可以对文件进行编辑、注释、保存等在计算机上利用键盘及鼠标可以实现的任何操作。交互式电子白板也支持复印，将电子白板直接与打印机连接，通过特定的白板笔进行板书，需要打印时，只需按下面板上的打印键即可实现彩色或黑白打印。还可以作为PC白板使用，将电子白板与PC相连，此时的电子白板就相当于一个面积特别大的手写板，可以在上面任意书写、绘画并即时地在PC上显示，文件保存为图形文件。此功能一般需要一个专用的应用程序支持。如果通过特定的应用程序如Microsoft的Netmeeting，交互式电子白板就可以通过网络与其他办公室、会议室进行连接，实现网络会议。

电子白板系统是通过红外、超声联合进行定位的，在信号笔的笔头处装有红外、超声发射传感器套件。信号笔在书写的同时，会发出定位所需的红外或超声信号。信号接收器上装有红外、超声接收传感器，来接收信号笔所发出的红外或超声信号。接收到定位信号后，信号接收器中的信号处理电路会对接收到的信号进行处理，处理后送给上位机的是时延信息，上位机利用得到的时延信息，通过定位算法可确定信号笔书写的轨迹。微型电子白板还有交互功能，通过信号笔来操作电脑，代替鼠标。

当前市面上可以看到的电子白板按照投影显示的类型可以分为应用于前投影系统的电子白板和应用于背投影系统的电子白板。按照输入方式分可以分为间接书写式和直接书写式。电子白板需要一个信息屏，用来感知用户的输入。间接书写式电子白板带有特殊的感应屏来感应笔触，直接书写式则直接用投影机的屏幕作为信息输入屏。当代投影显示技术的发展方向是大屏幕、高分辨率、平板化以及高亮度，这使得投影屏幕满足了作为电子白板输入屏的条件，所以直接书写式的电子白板是当前电子白板发展的一个重要方向。而按照不同的定位方式，电子白板又可以分为触摸屏式、红外以及声呐定位式和激光扫描式等等。鉴于上述几种方式的成本较高，人们纷纷寻找具有可靠精度的低成本的定位方式。

从外观上看，交互式电子白板看起来跟我们熟悉的投影仪的屏幕没什么两样。但是，交互式电子白板与普通屏幕的最大区别在于：后者只有显示功能；而前者除了显示功能外，还具有直接操作和在上面书写的功能，也就是说，电子白板是可以实现触摸式（可用手指或电子感应笔，但一般用感应笔）操作的电子屏幕。但是，仅有电子白板是无法实现操作的，必须把它与计算机、数字投影仪通过数据线连接起来，只有这样，才能通过交互式电子白板轻松自如地控制计算机，所书写的所有内容才能直接被电脑捕获。

简单地说，交互式电子白板是电子感应白板及感应笔等附件（硬件）与白板操作系统（软件）的集成，是计算机技术、微电子技术与电子通信技术的融合，由此成为计算机的一种输入输出设备，成为人（用户）与计算机进行交互的智能平台。它集书写、记忆、储存、控制、演示以及打印等功能于一体，具有良好的兼容性和实用性。

教学中的交互式电子白板是一组媒体组合，其核心组件是电子白板、投影仪（Projector）和计算机（Computer），三者循环相连；感应笔、打印机和存储器是该组合中的重要附件。如图1-1和1-2所示。白板笔上安装有无线发射机，通过安装在普通白板上的感应器将白板笔的无线发射信号传送入计算机，并在计算机上实时动态地响应其位置，完成笔迹的记录过程。其中，电子白板是系统的主体，它既是感应笔书写与操作的界面，又是计算机的显示器和投影仪的幕布。感应笔具有书写笔和计算机鼠标的双重功能，即笔尖可以在白板上书写，用笔尖单击和双击白板可以直接控制计算机，而不必通过键盘或鼠标，使用起来方便快捷。计算机显示屏上的内容可通过投影仪投射到白板，从而实现交互式电子白板的各类基本操作。

图1-1　电子白板系统集成

英国教育与技术部中学司的指导意见认为，交互式电子白板技术的主要特点是：注重全班整体教学策略，包括老师的示范、演示、提示、探询和提出问题，控制全班的讨论，回顾工作进程以便强化由个人活动、小组活动以及班会活动对全班的评价中所产生的要点。交互式电子白板功能强大，从课堂教学实践来看，除了具备一般计算机的PowerPoint的投影功能外，还有一些独特的功能：

（1）直接板书。可以使用电子感应笔直接在电子白板上板书，就像用粉笔可以在黑板上板书一样。如果需要，还可以随时保存，方便教师课后整理、打包，循环使用。同时，调用电子白板上不同的色彩进行板书可提高教学效果。

图1-2　电子白板的应用示意图

（2）电子备注，强调重点。电子白板具有备注功能，在教师授课过程中，可以对所使用的电子文档、软件界面、多媒体课件、教学图片等进行批注。所有这些（包括板书），后台程序会按照教师的教学时间顺序进行记录，并可自动形成电子文档，经回放清楚展现授课过程。根据教学需要，教师可以对指定区域内容进行动态处理，突出显示，也可对区域内容进行放大，强调教学重点。

（3）随时调用各种资源。一般而言，电子白板上的页面是无穷的，因此教师备课时可以调用各种数字资源，如图像、视频剪辑，或者在上课过程中根据教学需要随时生成这些材料，甚至可以直接进入网上的在线资源，比如浏览关于某个作家或语言学家的作品、图片等背景知识等等。教师还可以根据教学需要前后自由翻页，这有利于呈现和再呈现教学内容，还可根据需要在白板上随意拖放，这会让学生感到学习内容生动有趣，具有很高的学习热情。例如，教师可通过在屏幕上拖放文本、图像和声音等方式，让学生进行多种形式的挑选、分类和排序等练习活动，还可对这些文本、图像和声音等进行隐藏或显现操作。

（4）模板化、程式化。电子白板软件本身所提供的一些模板（如方格纸、乐谱格等）或图示框架（如生产流程图、头脑自由联想模板等）等可使教师在白板上方便有效地进行相关工作，而传统的教学手段很难做到这点。

（5）可视功能。根据教学需要，这一功能可以通过点击按钮实现，如转动、跳动、成像等，还可以录音、配音。这样，可使课堂教学内容（比如讲故事、讲授抽象的语法时态等）具有可视性和现场感，学生容易理解和牢固掌握。

（6）通信功能。配合数据会议软件，如Net Meeting，通过网络即可与远端进行交流。演讲者或教师通过软件（如Webster LT，Webster LT特有的摄像功能可以让用户修改任意文件，进行注释讲解，如可以对实物展台的实物图像进行注释、操作PowerPoint等）就可在白板上与联网的其他与会者进行交流。

交互式电子白板具有课堂上所使用的普通黑板的全部功能，解决了传统教育不便解决或无力解决的教学问题。尤其是可以利用Internet网络，共享全世界的教育资源，实现了信息技术和课堂教学的无缝连接。此外，在现代管理中，各种会议占用的时间几乎是办公时间的40%，因此，提高会议效率受到重视。利用电子白板系统可大大缩短会议时间。这种设备可将书写在其板面上的内容复印出来，人们可不必再记笔记，而能集中精力讨论会议议题，并形成会议纪要。

共享电子白板是常规黑板在网络上的模拟，属于多输入多输出的分布应用。与基于流式的传统计算机辅助教学系统不同，共享电子白板要求在成员间实现信息实时交流与共享，从而体现出教学的互动性。其特点主要体现为：数据信息传送的实时性和共享性，成员间互动的协同性，成员分布广泛且不均匀性，网络及操作环境的异构性。这些特点决定了需借鉴计算机支持协同工作（CSCW）及分布式处理等领域研究的必要性。

电子白板具有以下功能：

（1）在白板中可以绘制圆、直线、矩形和自由曲线等简单几何图形；

（2）可以设置图形非几何属性（线宽、颜色）；

（3）实现了橡皮筋技术，绘制图形的过程中，图形的大小可以跟随鼠标而变换，方便用户判断释放鼠标的位置；

（4）可以用不同大小的橡皮擦对白板上的图形进行部分擦除；

（5）可以用新建命令对白板进行全部擦除；

（6）当白板窗口最小化或移动时，整个白板上的图形可以恢复或跟随移动，以保持相对位置的不变；

（7）用户间可通过文字进行交流。

因此，电子白板可用于教学、培训、会议、演示等场合，尤其对多媒体教学有极大帮助。因为它与传统的教学方式结合得最紧密，不仅非常符合传统的教学习惯，又有所创新。整个教学过程授课者可以自由走动而且所做的板书都以电子文档的形式保存，对于电脑的控制都可以在白板上完成，不必再局限于控制台。如果配备相应软件并接入Internet，网络共享电子白板还可实现网络会议、远程教学等功能。