可穿戴式设备在教育教学中的应用研究_朱铭洁

计算机与教育1实践？创新？未来可穿戴式设备在教育教学中的应用研究朱铭洁（浙江工业大学教育科学与技术学院，杭州310014）【摘要】可穿戴设备顾名思义就是可直接穿在我们的身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。那么在面对科技日益发展的未来，如何将可穿戴式设备与教育教学相结合也是至关重要的。本文主要讲述可穿戴式设备的定义、功能以及其在教育教学中的应用的相关研究。【关键词】可穿戴设备；教育教学中图分类号：Ｇ40文献标识码：Ａ作者简介：朱铭洁，女，碩士生，主要研究人机交互与网络教育？656？第四部分Ｉ新方法新设计一、引言可穿戴技术是20世纪60年代，美国麻省理；Ｊ：学院媒体实验室提出的创新技术，利用该技术可以把多媒体、传感器和无线通信等技术嵌入人们的衣着中，可支持手势和眼动操作等多种交互方式。60年代以来，可穿戴式设备逐渐兴起。到了70年代，发明家Ａｌａｎ打造的配有数码相机功能的可穿戴式计算机能预测赌场轮盘的结果。1977年，Ｓｍｉｔｈ－Ｋｅｔｔｌｅｗｅｌｌ研究所视觉科学院的Ｃｏｌｉｎ为肓人做了一款背心，它把头戴式摄像头获得的图像通过背心上的网格转换成触觉意象，让盲人也能“看”得见，从广义上来讲，这可以算是世界上第一款可穿戴健康设备最近谷歌眼镜的问世则标志着穿戴设备正式进入民用领域，离人们的曰常生活越来越贴近了。谷歌眼镜就是一个佩戴在脸上的智能手机，可以帮助我们拍照、录像、打电话，省去了从口袋中掏出手机的麻烦。除了谷歌之外，一些科技巨头如亚马逊、苹果、Ｆａｃｅｂｏｏｋ、谷歌、微软等公司也都在开发自己的只能穿戴式计算机设备。如Ｏｒａｎｑｅ公司推出了一款名为ＰｏｗｅｒＷｅｌｔｉｅｓ的充电靴，可以使用脚部的热量进行发电，这个雨靴的工作原理是靴子中的热点模块会把感应到的温度差转化为电压，从而产生电能为手机等数码产品充电；Ｒｅｐｌａｙ公司推出的第一款具有社交功能的智能牛仔裤产品。这种牛仔裤最大的特点就是支持蓝牙功能，可以将牛仔裤跟智能手机等设备进行连接。使用中，你只需要点击前面口袋的小装置就可以进行即时通讯，并且还能方便用户更新Ｆａｃｅｂｏｏｋ上的位置信息；英国的一位设计师发明了一款有ＧＰＳ功能的皮鞋，这双鞋的脚后跟拥有一个非常先进的无线全球定位系统二、可穿戴式设备的定义可穿戴式设备之父Ｓｔｅｖｅ早在20世纪70年代就开始相关领域的研究，并在1998年的《Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｆ＂ＷｅａｒａｂｌｅＣｏｍｐｕｔｅｒ＂》这篇文章中给予了明确的定义：？657．计算机与教育Ｉ实践？创新？未来Ａｗｅａｒａｂｌｅｃｏｍｐｕｔｅｒｉｓａｃｏｍｐｕｔｅｒｔｈａｔｉｓｓｕｂｓｕｍｅｄｉｎｔｏｔｈｅｐｅｒｓｏｎａｌｓｐａｃｅｏｆｔｈｅｕｓｅｒ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｔｈｅｕｓｅｒ，ａｎｄｈａｓｂｏｔｈｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌａｎｄｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎａｌｃｏｎｓｔａｎｃｙ，ｉ．ｅ．ｉｓａｌｗａｙｓｏｎａｎｄａｌｗａｙｓａｃｃｅｓｓｉｂｌｅ．131可译为可穿戴式设备是由用户穿戴和控制，并且持续运行和交互的计算机设备。根据赛迪咨询的定义，广义的可穿戴式智能设备被定义为功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分功能的设备，例如智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用的设备，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。而百度对智能穿戴的定义大同小异：应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备称为“穿戴式智能设备”，如眼镜、手奋、手表、服饰及鞋等。…如果说赛迪的定义主要强调智能，那么百度的定义则侧重了可穿戴性口。三、可穿戴式设备的功能可穿戴式设备将影响人们的日常生活和工作，可穿戴之父ＳｔｅｖｅＭａｎｎ曾这样将可穿戴式设备与火药发明相提并论，或许像科幻片中一样，人将全副武装电子设备。那么在进入大众消费领域的前期，可穿戴式设备可以实现如下功能：1、摄影：用户可以随时随地完美的第一视角信息存储，也可以用来帮助记忆。美国Ｍ1Ｔ大学天才学生普拉纳夫发明的可穿戴式设备可以随时随地、随心所欲地将自己喜欢的东西拍摄，甚至传回打印机打印出照片来。只要双手比划出想要拍摄的影像，可穿戴式设备将马上为我们完美的拍摄。2、增强现实：增强用户对现实世界感知，将虚拟的信息应用到真实世界。谷歌眼镜就完美地结合现实世界与虚拟世界，实现了信息的获取和处理功能，免去人们携带并频繁取用手机或其他移动终端的麻烦。的确，如果能通过这样一种和我们的感觉器官更加贴合的产品，用自己的眼睛和耳朵而不是手来操控摄像头和听筒，用大数据与云计算技术代替现有移动终端那点可怜的信息处理能力，让这个途径变得更加直接和高效，为什么还要多此一举地弄一部手机呢161？3、辅助视觉：对于弱视人群，目Ｂ镜过滤或简化视觉信号的输入，从而辅助视力。4、运动和医疗健康：设备随时检测记录人体的运动状态和身体指标，帮助用户调整生活习惯，也能在危险情况下及时发出预警。除了之外，还有很多可能性。由拍摄记加上录音等功能，可以帮助用户记忆。眼镜也相当于一个随身携带的摄像机，可以对个人安全产生积极的作用，比如记录生活中遇到的危险时刻。穿戴设备之后，人与设备可以协同工作，而连接网络，人与人之间可以更方便地协同工作。未来，可穿戴设备可能作为生活和生产工具，在公众场合从容地穿戴它们，就像鞋子和衣服一样成为必备品｜51。？658．第四部分Ｉ新方法新设计四、可穿戴式设备在教育教学中的应用第一、可穿戴式设备可以随时、随心所欲地打造专属于“你自己的私人智能化图书馆”，提供分门别类的教学资源，学生从此可以摆脱沉重的课本，从平台上检索、下载适合自己的教学资源，而且携带方便，携带量大，随时随地都可以学习。美国ＭＩＴ大学天才学生普拉纳夫发明的智能穿戴设备就是一个移动的智能的电子图书馆，如我们正在看一本新书，想了解书籍的相关内容，这时普拉纳夫发明的智能穿戴设备就会自动将这本书籍的简介以及语音传送过来’投射在书籍上，我们将很方便快捷地了解任何一本书，快速掌握书本的知识。第二、利用可穿戴式设备实现师生互动的多媒体教育功能。谷歌眼镜就已装配了实时摄像头，师生可以佩戴这种智能化眼镜对教学过程拍摄下来，所有互动资料都可以随时存储下来，课程结果和进程一目了然。学生也不需要再花费时间来整理课堂笔记，眼镜的摄像功能已实时的更新到个人计算机里，可随时取出来学习、巩固。此外，在远程教育中，学生利用可穿戴式设备可以对老师的提问进行实时的回答，也可随时向老师请教问题，做到最实时的师生互动。除了师生互动之外，上课时老师只要査看学生的登记记录就可以知道出席状况，并且可以利用可穿戴设备实时的将课程内容寄给缺课的学生。第三、利用可穿戴式设备可以更方便快捷地与全世界的优秀老师互动。我们不再需要手捧平板电脑以及打开个人计算机来实现知识的拓展，教师与学生可以随时随地地访问世界上最优秀的教学视频，还可以下载浏览学习。利用可穿戴式设备来实时地与世界名校的老师以及学生互动，取长补短。第四、利用可穿戴式设备可以在综合实践、地理、历史和户外活动教学的时候随时通过网络获取所需的知识和资料，英国设计师发明的有ＧＰＳ功能的皮鞋就可以更好的扩充学生学习的途径和提升学生学习的兴趣。将学生感兴趣的、重要的实践内容利用可穿戴式设备传回打印机打印出来，作为日后宝贵的实践经验总结。第五、利用可穿戴式设备可以增进教师与家长的联系，教师可以实时的将学生在学校的表现传送给家长，家长可以及时地获取学生在校的信息和数据，增进学校与家长的交流。五、结论可穿戴式设备对我们在教育教学中起到了一定的促进作用，但当前的问题也是亟待解决的，比如可穿戴式设备造价比较昂贵，还不能真正普及大众，因此其在我们现在的教育教学中还不能完全取代计算机设备；其次可穿戴式设备不够完善、实用，还？659？计算机与教育丨实践？创新？未来不能真正做到“人机合一”的效果。可穿戴式设备虽然还存在着诸多缺陷，但随着未来技术的发展，我栢信可穿戴式设备将越来越智能化，越来越貼近人们的生活，将给我们的教育教学带来新的改革以及机遇。参考文献：［1］刘思言．可穿戴智能设备引领未来终端市场诸多关键技术仍待突破［Ｊ］．世界电信，2？12（12）．［2］王玉，张重阳，郑世宝等．穿戴式多媒体系统［Ｊ］．电視技术，2013，37（8）．［3］ＳｔｅｖｅＭ．ＷｅａｒａｂｌｅＣｏｍｐｕｔｉｎｇ：ＡｆｉｒｓｔｓｔｅｐｔｏｗａｒｄｓｐｅｒｓｏｎａｌｉｍａｊｇｉｎｇＪＪ］．ＩＥＥＥＣｏｍｐｕｔｅｒ，ｐｐ．25－32，Ｖｏｌ．30，Ｉｓｓ．2Ｆｅｂ．1997．［4］陈东义，ＢｌａｉｒＭ．可穿戴计算与系统仿真0］．系统仿真学报－2004，16（2）：210－213．［5］百度百科．ｈｔｔｐ：／／ｂａｉｋｅ．ｂａｉｄｕ．ｃｏｍ／［6］戴客网－ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｍｄａｉｔｅ．ｃｏｍ／ｚｈ—ＣＮ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ｜．？660？