Интерактивная доска - Interactive whiteboard

Интерактивная доска в CeBIT 2007

Студент использует интерактивную доску

An Интерактивная доска (IWB), также известный как интерактивная доска или же умная доска, это большой интерактивный отображение в фактор формы из доска. Это может быть автономный сенсорный экран компьютер используются независимо для выполнения задач и операций, или подключаемое устройство, используемое в качестве тачпад управлять компьютерами из проектор. Они используются в различных условиях, в том числе классы на всех уровнях образование, в корпоративный залы заседаний и рабочие группы, в учебных залах для профессиональный спортивный тренер, в вещание студии, и другие.

Первые интерактивные доски были разработаны и изготовлены для использования в офисе. Они были разработаны PARC примерно в 1990 году. Эта доска использовалась на собраниях малых групп и круглых столах.

Ожидается, что в индустрии интерактивных досок объем продаж составит АМЕРИКАНСКИЙ ДОЛЛАР$ 1 миллиард во всем мире к 2008 году; Согласно исследованию рынка, проведенному Futuresource Consulting, к 2011 году ожидалось, что в каждой седьмой классной комнате в мире будет интерактивная доска.^[1] В 2004 г. 26% Британский В начальных классах были интерактивные доски.^[2] Исследование 2007 года, проведенное Becta Harnessing Technology Schools School, показало, что в 98% средних и 100% начальных школ есть интерактивные доски.^[3] К 2008 году среднее количество интерактивных досок увеличилось как в начальных школах (18 по сравнению с чуть более шестью в 2005 году и восемь в обзоре 2007 года), так и в средних школах (38 по сравнению с 18 в 2005 году и 22 в 2007 году).^[4]

Общие операции и использование

Устройство интерактивной доски (IWB) может быть автономным. компьютер или большой, функционирующий тачпад для компьютеров в использовании.

А драйвер устройства обычно устанавливается на подключенный компьютер, так что интерактивная доска может работать как устройство ввода данных (HID), как мышь. Видеовыход компьютера подключен к цифровому проектор чтобы изображения можно было проецировать на поверхность интерактивной доски.

Затем пользователь калибрует изображение белой доски, сопоставляя положение проецируемого изображения относительно доски, используя указатель по мере необходимости. После этого указатель или другое устройство можно использовать для активации программ, кнопок и меню с самой доски, как это обычно делается с помощью мыши. Если требуется ввод текста, пользователь может вызвать экранную клавиатуру или, если программное обеспечение доски предусматривает это, использовать распознавание почерка. Это избавляет от необходимости использовать клавиатуру компьютера для ввода текста.

Таким образом, интерактивная доска имитирует и мышь, и клавиатуру. Пользователь может проводить презентацию или урок почти исключительно с доски.

Кроме того, большинство IWB поставляются с программного обеспечения который предоставляет инструменты и функции, специально разработанные для максимального расширения возможностей взаимодействия. Обычно они включают в себя возможность создавать виртуальные версии бумажных флипчартов, ручки и маркеры, и, возможно, даже виртуальные линейки, транспортиры и циркули - инструменты, которые будут использоваться в традиционном обучении в классе.

Использование интерактивных досок может включать:

Запуск программного обеспечения, загруженного на подключенный ПК, например веб-браузеры или другое программное обеспечение, используемое в классе.
Захват и сохранение заметок, написанных на доске, на подключенном ПК
Захват заметок, написанных на графический планшет подключен к доске
Управление ПК с белой доски с помощью нажать и перетащить, разметка который аннотирует программа или же презентация
С помощью OCR программное обеспечение для перевода скорописное письмо на графическом планшете в текст
Используя Система ответов аудитории чтобы докладчики могли опрашивать аудиторию в классе или проводить викторины, записывая отзывы на доску

Общие типы операций

Большинство интерактивных экранов, продаваемых по всему миру, включают одну из четырех форм взаимодействия между пользователем и содержимым, отображаемым на доске. Это технология инфракрасного сканирования; резистивная сенсорная плата; электромагнитная ручка и соответствующее программное обеспечение; и ультразвуковая ручка.

Работа интерактивной доски с инфракрасным сканированием (IR touch)

Инфракрасная интерактивная доска - это большой интерактивный дисплей, который подключается к компьютеру и проектору. Доска обычно крепится к стене или полу. Движение пальца, пера или другого указателя пользователя по изображению, проецируемому на доску, фиксируется его взаимодействием с инфракрасным светом на поверхности доски. При нажатии на поверхность доски программное обеспечение выполняет триангуляцию положения маркера или стилуса. Инфракрасные интерактивные планшеты могут быть изготовлены из любого материала, маркеры для сухого стирания не используются, и их можно найти во многих местах, включая различные уровни обучения в классе, корпоративные залы заседаний, комнаты для тренировок или мероприятий для организаций, профессиональные спортивные тренерские центры и радиовещательные студии .

Работа интерактивной доски с резистивным сенсорным экраном

Сенсорная интерактивная панель также включает в себя простое указывающее устройство. В этом случае важен материал доски. В наиболее распространенных резистивных системах мембрана, натянутая на поверхность, деформируется под давлением, вступая в контакт с проводящей задней пластиной. Затем местоположение точки касания можно определить электронным способом и зарегистрировать как событие мыши. Например, когда палец нажимается на поверхность, это регистрируется как эквивалент щелчка левой кнопкой мыши. Опять же, такая доска не требует специальных инструментов. Это приводит к тому, что производители резистивных систем заявляют, что пользоваться такой доской просто и естественно. Однако это сильно зависит от конструкции самой доски.

Работа с интерактивной доской на основе электромагнитного пера

Интерактивная доска на основе электромагнитного пера состоит из множества проводов, встроенных за твердую поверхность доски, которые взаимодействуют с катушкой на кончике стилуса для определения горизонтальных и вертикальных координат стилуса. Само перо обычно пассивное, т. Е. Не содержит батареек или другого источника питания; он изменяет электрические сигналы, производимые платой. Например, когда вы находитесь близко к поверхности доски, можно уловить указатель мыши, что дает возможность «навести указатель мыши» на доску. Когда она одним движением прижимается к доске, доска активирует переключатель в ручке, чтобы сигнализировать о щелчке мыши для компьютера; при другом нажатии, контакт с платой сигнализирует щелчок правой кнопки мыши. Подобно увеличенной версии графического планшета, используемой профессиональными цифровыми художниками и дизайнерами, электромагнитная интерактивная панель может точно имитировать действия мыши, не будет работать со сбоями, если пользователь опирается на доску, и потенциально может обрабатывать несколько вводов.

Работа с портативной интерактивной доской на основе ультразвукового пера с ИК-подсветкой

В этой технологии используется инфракрасный свет и ультразвуковая технология позиционирования. Эта технология работает аналогично молнии во время грозы, вычисляя разницу во времени между скоростью света и скоростью звука. Инфракрасная IWB также доступна в портативном формате. После перемещения установки в новое место система устанавливает соединение с компьютером с помощью простой повторной калибровки проецируемого изображения - снова с помощью электронной ручки. Устройство или панель сканирует область в квадратных скобках (обычно 3 м на 1,5 м, что дает доску шириной 110 дюймов). Как правило, можно добавить несколько скобок, позволяя пользователям на разных сайтах использовать одну и ту же виртуальную доску.
Портативная доска на основе инфракрасного пера работает на различных поверхностях - на существующей доске, на плоской стене и даже на доске с нанесенной методом сухого стирания поверхность превращается в интерактивную доску. Для приемника сигнала USB не требуется аккумулятор, и устройство можно установить на потолке, если требуется постоянное решение. Изготовленный из крошечного и легкого материала, PIWB легко транспортировать.

Работа с интерактивной доской на базе Wiimote / IR

А Wii ИК-система была изобретена доктором философии Джонни Чанг Ли. в 2007 году. Ли утверждал, что система «[m] использует технологию, доступную гораздо большему проценту населения» (выступая на TED, апрель 2008 г.), используя обычный пульт Wii в качестве указателя и ИК-камеру на передней панели. пульта дистанционного управления в качестве устройства слежения, воспринимающего свет от инфракрасного светового пера. Ли выпустил на YouTube несколько видеороликов об этой системе, чтобы продемонстрировать ее работоспособность, гибкость и простоту использования, а также указать на ее скромную цену - самая недорогая часть - инфракрасный светодиод ручки. Это подход, требующий поверхностного обучения, поскольку игровая система уже многим знакома. Может быть доступно большое сообщество поддержки программирования как в виде предложений с открытым исходным кодом, так и в виде коммерческих предложений.^[5]^{[ненадежный источник? ]}) Однако систему нельзя использовать вблизи прямых солнечных лучей, а также нельзя использовать программное обеспечение производителей уже упомянутых IWB-типов. Также следует учесть некоторые соображения по поводу подключения светового пера по Bluetooth. В случае обратной проекции задействованы две линии обзора (контроллер и ручка). в отличие от многих других.)

Управление виртуальной доской через интерактивный проектор

Интерактивный проектор IWB включает в себя CMOS встроенная в проектор камера, так что проектор создает IWB-изображение, но также определяет положение активного инфракрасного светового пера, когда оно касается поверхности, на которую проецируется изображение. Это решение, разработанное в 2007 году и запатентованное в 2010 году американским производителем Boxlight,^[6] как и другие системы интерактивной доски с ИК-подсветкой, могут иметь место потенциальные проблемы, вызванные «прямой видимостью» между пером и проектором / приемником, и, как и они, не обеспечивают возможности наведения указателя мыши, как в других решениях.

Класс использует

В некоторых классах интерактивные доски заменили традиционные доски или же магнитно-маркерная доска, или видео / медиа-системы, такие как ДВД плеер и ТВ комбинация. Даже там, где используются традиционные платы, IWB часто дополняет их, подключая к школьной сетевой системе распространения цифрового видео. В других случаях интерактивные интерактивные доски взаимодействуют с интерактивными средами аннотаций и рисования, такими как интерактивные вектор на основе графические сайты.

Краткие учебные блоки могут быть записаны для просмотра студентами - они увидят точную презентацию, которая произошла в классе с аудиовходом учителя. Это может помочь преобразовать обучение и обучение.

Многие компании и проекты сейчас сосредоточены на создании дополнительных учебных материалов, специально предназначенных для интерактивных досок. Например, у Electrokite из Бостона, Массачусетс, будет первая полная учебная программа для школ и районов.

Одно из недавних применений интерактивной доски - это общие уроки чтения. Книги-имитаторы, например, позволяют учителям проецировать детские книги на интерактивную доску с интерактивностью, напоминающей книгу.

Городская академия Диксонс на севере Англии была первой учебной средой вне колледжа или университета, в которой использовались интерактивные доски, после того, как тогдашний директор школы сэр Джон Льюис проявил большой интерес к развивающимся технологиям. Интерактивную доску теперь можно найти в каждом классе школы.

Интеграция с системой ответов учащихся

Некоторые производители также предоставляют системы реагирования в классе как составная часть их интерактивных досок. Например, портативные «кликеры», работающие с помощью инфракрасных или радиосигналов, предлагают базовые возможности множественного выбора и опроса. Более сложные кликеры предлагают текстовые и числовые ответы и могут экспортировать результаты анализа успеваемости учащихся для последующего просмотра.

Комбинируя реакцию в классе с системой интерактивной доски, учителя могут представлять материал и получать отзывы от учеников, чтобы более эффективно направлять обучение или проводить формальные оценки. Например, учащийся может решить на интерактивной доске головоломку, включающую математические концепции, а затем продемонстрировать свои знания в тесте, проводимом через систему ответов в классе. Некоторое программное обеспечение для реагирования в классе может организовывать и разрабатывать задания и тесты в соответствии с государственными стандартами.

Исследование влияния интерактивных досок на образовательные стандарты

В настоящее время существует несколько исследований, показывающих противоречивые выводы о влиянии использования интерактивных досок на обучение студентов. Доступна компиляция этого исследования.^[7]

London Challenge Study

Согласно результатам исследования, проведенного Лондонским институтом образования при финансировании DfES, была проведена оценка образовательной и операционной эффективности элемента London Challenge, связанного с внедрением интерактивных досок в районе Лондона в рамках программы под названием "The Проект расширения школьной доски ". На ключевом этапе 3 интерактивные доски не оказали значительного влияния на успеваемость учащихся по математике и английскому языку и лишь немного улучшили естественные науки. В тех же школах на ключевом этапе 4 было обнаружено, что использование интерактивных досок имело отрицательные последствия для математики и естественных наук, но положительно для английского языка. Авторы приводят несколько возможных причин выводов ключевого этапа 4, в том числе: статистическая ошибка типа II, нарушение методов обучения, приводящее к снижению успеваемости учащихся при установке интерактивных интерактивных досок, или неслучайное решение об установке интерактивной интерактивной доски, приводящее к перекосу данные.^[8]

Проект расширения доски DfES в начальных школах

В то же время есть свидетельства повышения производительности при использовании интерактивных досок. BECTA (Великобритания) заказала исследование влияния интерактивных досок за двухлетний период. Это исследование показало очень значительный прогресс в обучении, особенно со вторыми когортами студентов, где они извлекли пользу из опыта учителя с устройством.^[9]

В период с 2003 по 2004 год в рамках проекта DfES по расширению интерактивной доски в начальных школах (PSWE) было выделено существенное финансирование 21 местному органу власти для приобретения и использования интерактивных досок в начальных школах Великобритании. В исследовании, спонсируемом BECTA, изучалось влияние этих инвестиций с участием 20 местных органов власти с использованием данных о 7272 учениках в 97 школах.

Переменные, рассматриваемые в исследовании, включали продолжительность воздействия технологии интерактивной доски, возраст учеников (вплоть до индивидуальных дней рождения), пол, особые потребности, право на бесплатное школьное питание и другие социально-экономические группы. Осуществление и влияние проекта оценивала команда из Манчестерского столичного университета под руководством профессора Бриджит Сомех. На сегодняшний день это самое крупное и продолжительное исследование влияния интерактивных досок.

Основные выводы

Главный вывод этого крупномасштабного исследования заключался в том, что «[когда] учителя использовали интерактивную доску в течение значительного периода времени (к осени 2006 года, по крайней мере, в течение двух лет), ее использование стало неотъемлемой частью их педагогики в качестве артефакт-посредник для их взаимодействия со своими учениками и взаимодействия учеников друг с другом ». Авторы исследования утверждали, что «посредничество в интерактивности» - это разумная концепция, предлагающая «... теоретическое объяснение того, как анализ многоуровневого моделирования (MLM) связывает продолжительность обучения учеников с интерактивными досками. к большему прогрессу в результатах национальных тестов из года в год ".

Исследование показало, что технология интерактивных досок привела к постоянным успехам на всех ключевых этапах и предметах, оказывая все более значительное влияние на вторую когорту, указывая на то, что внедрение технологии в класс и опыт работы учителя с технологией являются ключевыми факторами.

Прирост измерялся в «месяцах прогресса» относительно стандартных показателей успеваемости за двухлетний период обучения.

В детских классах в возрасте 5–7 лет:

На ключевом этапе 1 по математике хорошо успевающие девочки набрали 4,75 месяца за два года, что позволило им догнать хорошо успевающих мальчиков.
На ключевом этапе 1 «Естественные науки» улучшились успеваемость девочек всех уровней успеваемости, а также мальчиков со средними и высокими успеваемостями.
На Key Stage 1 по английскому языку учащиеся со средними и старшими классами получили большую пользу от более широкого использования интерактивных досок.

Также были четкие доказательства аналогичных воздействий на втором ключевом этапе - возраст 7-11 лет.

На ключевой стадии 2 по математике мальчики и девочки со средним и высоким уровнем успеваемости, которые интенсивно обучались с помощью интерактивной доски, за два года добились прогресса, эквивалентного дополнительным 2,5–5 месяцам.
На ключевом этапе 2 по естественным наукам все ученики, за исключением девочек с высокими успеваемостями, добились большего прогресса благодаря большему участию в интерактивном занятии, а мальчики с низкими успеваемостями добились дополнительных результатов на 7,5 месяцев
В письме на ключевой стадии 2 мальчики с низким уровнем успеваемости добились 2,5 месяцев дополнительного прогресса.

Ни на одном уровне не наблюдалось неблагоприятного воздействия.

Дополнительные исследования

Glover & Miller провели исследование педагогического воздействия интерактивных досок в средней школе. Они обнаружили, что, хотя интерактивные доски теоретически больше, чем компьютер, если они используются только в качестве дополнения к обучению, их потенциал остается нереализованным. Исследование авторов было в первую очередь, чтобы установить степень и тип использования в классе. Чтобы определить, происходят ли какие-либо изменения в педагогике или стратегии обучения, исследователи провели подробный опрос. Авторы обнаружили, что учителя использовали интерактивные доски одним из трех способов; как средство повышения эффективности, как средство расширения и как средство преобразования. Они отметили, что на использование учителями технологии в первую очередь не повлияли обучение, доступ или наличие программного обеспечения. При использовании в качестве средства преобразования (примерно 10% учителей, принимающих участие в исследовании) влияние на педагогику было преобразующим.^[10]

В последнее время^{[требуется разъяснение когда?]} раз производители технологии IWB создавали различные онлайн-сообщества поддержки для учителей и образовательных учреждений, внедряющих использование интерактивных досок в учебной среде. Такие веб-сайты регулярно публикуют результаты исследований и проводят бесплатные уроки с доской, чтобы способствовать широкому использованию интерактивных досок в классах.

Преимущества

Некоторые из преимуществ использования интерактивных досок:

Групповое взаимодействие. Интерактивные доски способствуют сотрудничеству между студентами, а также групповым обсуждениям и участию. Они могут быть эффективным инструментом для мозгового штурма, потому что можно делать заметки на доске и сохранять для последующего распространения и распространения среди учащихся.^[11]

Критика

По данным от 11 июня 2010 г. Вашингтон Пост статья:

Многие ученые ставят под сомнение отраслевые исследования, связывающие улучшенные результаты тестов с их продуктами. А некоторые идут дальше. Они утверждают, что самое распространенное устройство будущего, интерактивная доска - по сути, гигантский интерактивный компьютерный экран, который узурпирует классные доски в классах по всей Америке - привязывает учителей к лекционному стилю 19-го века, в отличие от более тесного сотрудничества. -групповые модели, которые предпочитают многие реформаторы.^[12]

В той же статье цитируется Ларри Кьюбан, почетный профессор образования Стэнфордского университета:

Вряд ли есть какое-либо исследование, которое бы четко показало, что любые интерактивные доски улучшат академические достижения.^[12]

В статье, размещенной на веб-сайте Национальной ассоциации директоров средних школ, подробно описаны плюсы и минусы интерактивных досок.^{[нужна цитата ]}Отчет об интерактивных досках из Лондона Институт Образования сказал:

Хотя ученики поначалу приветствовали новизну технологии, любое повышение мотивации кажется недолговечным. Статистический анализ не показал влияния на успеваемость учеников в первый год, когда отделения были полностью оборудованы.^[8]

В отчете отмечены следующие проблемы:

Иногда учителя уделяют больше внимания новой технологии, чем тому, что ученики должны изучать.
Сосредоточение внимания на интерактивности как техническом процессе может привести к тому, что некоторые относительно приземленные действия будут переоценены. Такой упор на интерактивность был особенно распространен в классах с учениками с более низкими способностями.
В группах с более низкими способностями это могло фактически замедлить темп обучения всего класса, поскольку отдельные ученики по очереди сидели за доской.

Обзоры академической литературы и исследования

Существует ряд обзоров литературы, выводов и статей об использовании интерактивных досок в классе:

МакКраммен, С. «Некоторые преподаватели сомневаются в том, что белые доски, другие высокотехнологичные инструменты повышают успеваемость».^[12]
Beauchamp, G., & Parkinson, J. (2005). Помимо вау-фактора: развитие интерактивности с помощью интерактивной доски. Обзор школьной науки (86) 316: 97–103.^[13]
DCSF и Becta (2007). Оценка проекта расширения доски объявлений DCSF в начальных школах.^[9]
Гловер, Д., Миллер, Д., Аверис, Д., & Дор, В. (2005) Интерактивная доска: обзор литературы. Технология, педагогика и образование (14) 2: 155–170.^[14]
Мосс, Г., Джуитт, К., Левачич, Р., Армстронг, В., Кардини, А., и Касл, Ф., Аллен, Б., Дженкинс, А., и Хэнкок, М. с высоким, С. . (2007).^[8]
Пейнтер, Д., Уайтинг, Э., и Уолтерс, Б. (2005). Использование интерактивной доски для продвижения интерактивного преподавания и обучения.^[15]
Смит, Х.Дж., Хиггинс, С., Уолл, К., и Миллер, Дж. (2005). Интерактивные доски: благо или победа? Критический обзор литературы, Journal of Computer Assisted Learning, 21 (2), pp. 91–101.11.^[16]
Томас, М., и Катрим Шмид, Э. (ред.) (2010). Интерактивные доски для образования: теория, исследования и практика (Херши, Пенсильвания: IGI Global).^[17]
Томас, М. (ред.) (2010). Интерактивные доски в Австралазии. Специальное издание Австралазийский журнал образовательных технологий (AJET) (в печати).
Достал, Дж. Размышления об использовании интерактивных досок в обучении в международном контексте. Новое образовательное обозрение. 2011. Т. 25. № 3. С. 205–220. ISSN 1732-6729.^[18]

Технологии

Интерактивные доски могут использовать один из нескольких типов сенсорных технологий для отслеживания взаимодействия на поверхности экрана: резистивный, электромагнитный, инфракрасный оптический лазер, ультразвуковые и камерные (оптические).

Резистивный - Резистивные сенсорные экраны состоят из двух гибких листов, покрытых резистивным материалом и разделенных микротонким воздушным зазором. Когда происходит контакт с поверхностью сенсорного экрана, два листа прижимаются друг к другу, регистрируя точное местоположение касания. Эта технология позволяет использовать палец, стилус, или любое другое указывающее устройство на поверхности доски.
Активный Электромагнитный Доска - Эти интерактивные доски имеют множество проводов, встроенных за поверхность доски, которые взаимодействуют с катушкой в стилус кончик, чтобы определить координату (X, Y) стилуса. Щупы могут быть активными (требуется батарея или провод обратно к доске) или пассивными (изменяют электрические сигналы, производимые доской, но не содержат батарей или других источников питания). Другими словами, на плате есть магнитные датчики, которые реагируют и отправляют сообщение компьютеру, когда они активируются магнитной ручкой.
Пассивная электромагнитная плата - в отличие от активной электромагнитной платы, эта плата не содержит сенсорной технологии в самой плате, а в ручке. Крошечные магнитные волокна встроены в доску и образуют узор, который может уловить электромагнитная катушка в ручке. Таким образом, перо может вычислить свое местоположение на доске и отправить эту информацию на компьютер.
Емкостный - Как и электромагнитный тип, емкостный тип работает с набором проводов за платой. Однако в этом случае провода взаимодействуют с пальцами, касающимися экрана. Взаимодействие между различными проводами (ламинированными по запатентованным осям X и Y) и кончиком пальца измеряется и рассчитывается по координате (x, y). Другие типы включают проектируемый емкостной, в котором используется оксид индия и олова (ITO).^[19] сетка, зажатая между прозрачной пленкой и новейшим типом, с использованием прозрачных электродов, заменяющих ITO.^[20]
Оптический:

Инфракрасная световая завеса - при нажатии на поверхность доски палец или маркер видит инфракрасный свет. Затем программное обеспечение манипулирует информацией, чтобы определить местоположение маркера или стилуса. Эта технология позволяет изготавливать доски из любого материала; с этой системой не требуется стирать маркер или стилус.
Лазер световая завеса - An инфракрасный лазер расположен в каждом верхнем углу доски. Лазерный луч скользит по поверхности доски - очень похоже на маяк рассеивает свет через океан - с помощью вращающегося зеркала. Отражатели на стилусе или маркере отражают лазерный луч обратно к источнику, и положение (X, Y) можно триангулировать. Эта технология может сочетаться с твердой (обычно керамикой на стали) поверхностью, которая имеет долгий срок службы и аккуратно стирается. Маркеры и щупы пассивны, но для работы должны иметь светоотражающую ленту.
Проектор / лазерная световая завеса - двойная инфракрасный лазер устройство расположено в верхней средней части плоской поверхности. Лазерный луч скользит по поверхности, создавая невидимый занавес. Проектор (обычно это ультракороткофокусный проектор) имеет встроенную камеру с инфракрасным фильтром, который сканирует проецируемую область. Когда указатель, палец или маркер разрушают лазерную завесу, можно отследить положение X, Y. Это одна из немногих оптических технологий, не требующих для работы светоотражающей рамки по периметру проецируемой области.
Разочарованное полное внутреннее отражение - Инфракрасный свет отражается от гибкой и прозрачной поверхности. Когда поверхность деформируется нажатием пальца, внутреннее отражение нарушается, и свет уходит с поверхности, где он затем воспринимается камерами. Программное обеспечение для обработки изображений превращает наблюдаемые камерой световые пятна в движения мыши или указателя.
Перо камеры и точечный узор - на поверхности для письма на этих интерактивных досках есть микроскопический точечный узор. Беспроводное цифровое перо содержит инфракрасную камеру, которая считывает точечный рисунок, чтобы определить точное местоположение на доске. Цифровое перо использует этот шаблон для сохранения рукописного текста и загрузки его в компьютер. Точность высока, поскольку координаты обычно фиксируются на уровне около 600 точек на дюйм. С электроникой в ручке доска является пассивной (не содержит электроники или проводки). Это лицензировано как Аното технологии.
Пульт Wii IWB - пульт Wii Remote подключается к компьютеру через Bluetooth. С помощью программного обеспечения с открытым исходным кодом и IR-Pen (ручка с переключателем мгновенного действия, источником питания и инфракрасным светодиодом) любую поверхность (стол / пол / стену / белую доску / ЖК-экран) можно превратить в интерактивную доску. BoardShare является более портативным и, как правило, более доступным, поэтому может потребоваться ноутбук и проектор *. Wii Remote имеет очень точную камеру слежения за инфракрасным светом. После калибровки пульт Wii Remote обнаруживает щелчок мыши в месте на экране IR-Pen. Пульт Wii был впервые адаптирован для использования в качестве интерактивной доски Джонни Чанг Ли.^[21]

DST [технология диспергирования сигналов] Прикосновение вызывает вибрации, которые создают изгибную волну через подложку, которая обнаруживается датчиками, установленными в углу. Используя передовую цифровую обработку сигналов и запатентованные алгоритмы, определяется точное местоположение касания. Касание активируется пальцем или стилусом, касающимся стеклянной подложки и создающим вибрацию. Вибрация излучает изгибную волну через подложку от точки контакта и распространяется к краям. Датчики в углах преобразуют энергию колебаний в электрические сигналы. Благодаря усовершенствованной цифровой обработке сигналов мы можем применять алгоритмы коррекции дисперсии, которые анализируют сигналы и сообщают о точном касании.
Ультразвуковой:

Только ультразвук - эти устройства имеют два ультразвуковых передатчика в двух углах и два приемника в двух других углах. Ультразвуковые волны передаются поверхностью доски. Небольшие отметины на границах доски создают отражающие волны для каждого ультразвукового передатчика на разных и узнаваемых расстояниях. Прикосновение пером или даже пальцем к доске вызывает подавление этих точечных волн, и приемники сообщают об этом контроллеру.
Гибридный ультразвук и инфракрасный порт - при нажатии на поверхность доски маркер или стилус излучают как ультразвуковой звук, так и инфракрасный свет. Два ультразвуковых микрофоны получать звук и измерять разницу во времени прихода звука, и триангулировать расположение маркера или стилуса. Эта технология позволяет изготавливать доски из любого материала, но для этого требуется подходящий активный маркер сухого стирания или стилус.

Возможные проблемы

Постоянные маркеры и использование обычных маркеров сухого стирания могут создать проблемы на некоторых поверхностях интерактивной доски, поскольку поверхности интерактивной доски чаще всего меламин, который представляет собой пористую окрашенную поверхность, способную впитывать чернила маркера. Проколы, вмятины и другие повреждения поверхностей также представляют опасность.

Некоторые преподаватели обнаружили, что использование интерактивных досок усиливает старый метод обучения: учитель говорит, а ученики слушают. Эта модель обучения противоречит многим современным моделям обучения.

Передняя и задняя проекция

Интерактивные доски обычно доступны в двух формах: фронтальная проекция и обратная проекция.

Интерактивные доски с фронтальной проекцией имеют видеопроектор перед доской. Недостатком досок с фронтальной проекцией является то, что докладчик, стоя перед экраном, должен вытянуть руку со стилусом или без него, чтобы избежать отбрасывания тени. Это не недостаток ультракороткофокусных (UST) проекторов, которые проецируют изображение сверху и прямо перед поверхностью IWB, удаляя ведущего с пути луча.
Интерактивные доски обратной проекции размещают проектор или излучающий дисплей позади чувствительной поверхности доски, чтобы не было теней. Это также позволяет избежать проблемы с панелями фронтальной проекции, когда ведущий должен смотреть в свет проектора во время разговора с аудиторией. Однако системы обратной проекции обычно значительно дороже, чем панели фронтальной проекции, часто бывают очень большими и не могут быть установлены заподлицо на стене, хотя установка в стене возможна.

Некоторые производители также предоставляют возможность поднимать и опускать дисплей для удобства пользователей разного роста.

Короткофокусные проекционные системы и интерактивные доски

Некоторые производители предлагают системы короткофокусного проецирования, в которых проектор со специальным широкоугольным объективом устанавливается намного ближе к поверхности интерактивной доски и проецируется вниз под углом около 45 градусов. Это значительно снижает теневые эффекты традиционных систем фронтальной проекции и исключает любую возможность для пользователя увидеть луч проектора. Риск кражи проектора, что проблематично для некоторых школьных округов, снижается за счет интеграции проектора с интерактивной доской.

Некоторые производители предоставили единую систему, в которой белые доски, короткофокусная проекционная система и аудиосистема объединены в единый блок, который можно установить на разной высоте, чтобы маленькие дети и люди в инвалидных колясках могли получить доступ ко всем областям доски. Снижение затрат на установку делает эти короткофокусные проекционные системы рентабельными.

Калибровка

В большинстве случаев сенсорная поверхность должна быть изначально откалибрована с отображаемым изображением. Этот процесс включает в себя отображение последовательности точек или крестов на сенсорной поверхности и выбор этих точек с помощью значка. стилус или их пальцем. Этот процесс называется выравниванием, калибровкой или ориентацией. Стационарные установки с проекторами и панелями, прикрепленными болтами к крыше и стене, значительно сокращают или устраняют необходимость в калибровке.

Некоторые интерактивные доски могут автоматически обнаруживать проецируемые изображения во время калибровки другого типа. Технология была разработана Исследовательские лаборатории Mitsubishi Electric Inc и раскрыта в патенте 7,001,023.^[22] Компьютер проецирует Код Грея последовательность белых и черных полос на сенсорной поверхности, а светочувствительные датчики за сенсорной поверхностью обнаруживают свет, проходящий через сенсорную поверхность. Эта последовательность позволяет компьютеру выровнять сенсорную поверхность с дисплеем; однако у него есть недостаток, заключающийся в наличии крошечных «мертвых зон» размером с волокно на резистивной сенсорной поверхности, где присутствуют световые датчики. «Мертвые зоны» настолько малы, что прикосновения к ним все равно передаются компьютеру должным образом.

Другая система включает в себя датчик освещенности, встроенный в проектор и обращенный к экрану. Когда проектор генерирует калибровочное изображение (процесс, называемый «обучение»), он обнаруживает изменение света, отраженного от черной границы и белой поверхности. Таким образом, он может однозначно вычислить все коэффициенты линейного матричного преобразования.

Еще одна система включает камеру, встроенную в ручное перо, с незаметными для человека целями, вводимыми в поток изображения, отправляемый на проектор или дисплей, содержащий информацию о местоположении, где камера обнаруживает эту информацию и рассчитывает положение соответственно, не требуя никакой калибровки. Такая технология и система интегрированы в Penveu, и дополнительно раскрыто в патенте 8217997^[23]

Сопутствующее оборудование

Для интерактивных досок доступны различные аксессуары:

Мобильная стойка - позволяет перемещать интерактивную доску между комнатами. Многие из них также регулируются по высоте.
Система персонального ответа - Позволяет учащимся отвечать на вопросы теста, размещенные на доске, или принимать участие в опросах и опросах.
Принтер - Позволяет делать копии заметок на белой доске.
Дистанционное управление - позволяет докладчику управлять доской из разных частей комнаты и устраняет экранные панели инструментов.
Шифер или планшет - Позволяет студентам управлять доской вдали от передней части комнаты.
Дорожка - позволяет разместить доску поверх традиционного доска или же доска чтобы обеспечить дополнительное пространство на стене в передней части комнаты. Некоторые дорожки также обеспечивают питание и данные для доски.
Видео проектор - Позволяет проецировать дисплей компьютера на доску. Некоторые производители выпускают «короткофокусные» проекторы, которые устанавливаются непосредственно над платой, минимизируя теневые эффекты. Ультракороткофокусные проекторы еще более эффективны.
Беспроводной блок - позволяет интерактивной доске работать без проводов с компьютером, например Bluetooth.