看稳定性、亮度、对比度三大指标对高校教学投影采购的影响

彭文娟

教育投影机应用调查与研究专题

看稳定性、亮度、对比度三大指标对高校教学投影采购的影响

彭文娟

在2015年的两会上，李克强总理在政府工作报告中提到2014年国家财政教育经费支出占国内生产总值比例超过4%。这已经是自2012年以来，连续3年政府对国内教育行业的投入稳定在GDP的4%之上。财政支持快速改善了国内教学硬件条件。特别是对于扩招后，人数及规模日益庞大的高校而言，良好的教育装备会对学生学习效率的提升带来显著帮助。

与义务教育阶段普遍小班授课相比，高等教育常见的是大班授课，数百人甚至上千人的课堂规模，对教师的教学设备及方法带来了更高的要求。如何能够在同一时间保证所有学生能够及时接收教师传达的信息？我们在高校中常见的投影机起到了关键作用。150英寸甚至200英寸以上的大尺寸投影幕在高校的公共课堂中非常普遍。大屏幕无疑对保证课堂信息展示创造了充分条件。

1　高校教师对投影机的使用情况

近日，清华大学信息化技术中心发布了一份调研报告——《中国高校教师投影使用现状及偏好调研报告》，收集了2 800多份有效调研问卷，其中的数据样本既有来自北京、上海等经济发达地区，也不乏西南西北等内陆地区。

1.1教师的学科分布

参与本次调研的高校教师中，来自传统学科工科、理科、人文社科的教师人数占比超过86%，30到50岁的中青年教师占比超过66.3%(如图1所示)。这表明了参与调研的教师均是各学校中承担一线教学任务的主力教师，来自他们的调研结论能够真实反映目前高校教学中投影机的使用情况。

图1　

1.2投影机的使用频率

调研报告的数据显示，超过71%的教师每周使用投影机的频率超过2次以上，只有2.9%的教师完全不使用投影机，这表明高校教学中投影机的应用非常普遍。但同时，有一个现象引起了我们的重视。参与调研的教师中来自理工学科的比重超过55%，但数据显示人文社科和医农林等学科的投影机使用频率高，而理工科和艺术、军体等学科投影机使用频率较低(如图2所示)。这与我们印象中需要动手实践，注重互动分享的理工科授课形式似乎有一定距离。什么原因导致理工科教师在课堂上没有使用投影机呢？我们可以从调研报告中高校教师所投影的内容一探究竟。

1.3 教学投影显示内容

根据调研报告的数据，高校教师使用投影机演示的内容中，文字以高达67.5%的占比排名第一，排名第二的图片仅占18.6%，视频和表格只有5%左右占比。88%的高校教师在使用投影机时，图片的比重小于40%，接近25%的教师投影内容中图片比重少于20%(如图3所示)。也就是说，投影机在高校教学中的作用，大致相当于一块超大尺寸的“电子黑板”。并且这块“电子黑板”并不擅长展示表格等大量数据分析类内容。视频和动画等具有互动性的教学内容得以呈现的机会更是少之又少。

图2　

图3　

2　影响投影机使用的因素

为何能够与计算机搭配实现教学个性化甚至多元化的投影机，在高校教学中成了一个功能简单的“电子黑板”？从调研报告中我们似乎可以找到答案。在对文字/文本的投影效果需求中，参与调研的高校教师中55.4%的人认为“线条清晰度”是最重要的，30.2%的人认为“画面对比度”最重要，选择“色彩”是最重要的只有13%，以艺术类院校为主(如图4所示)。在图片、视频、动画等投影效果需求中，排序依然如此。换言之，当下高校教学中，教师对现有投影机的文字清晰度及画面对比度等表现投入了相当大的关注度，希望投影画面的文字更清晰，画面对比度更高，图片和视频色彩更真实。结合前文提到的理工科等实验学科参与调研的教师比重高，但投影机使用率偏低的现状，不难想象在要求精准、严苛的理工科教学中，高校现有投影机无法满足高校教师授课要求，提升高校投影机的线条清晰度、画面对比度是当务之急。对于图片和视频等辅助教学内容，投影效果真实比夸张艳丽更能满足理工科教学的严谨治学理念。

图4　

3　高校教师对投影机的性能要求

如今国内中小学的授课方式已经在逐步进入“互动课堂”时代，直接为社会培养职场后备军的高校如何借助更加先进的教学设备提高人才培养成功率？对于高校教学中至关重要的教学设备——投影机，来自一线的高校教师对它又有哪些期待？

调研报告显示，在使用投影机进行辅助教学的高校教师中，稳定性、对比度、亮度被普遍认为是投影机最关键因素。但调研结果也显示，教师对这三者的满意度不尽相同(如图5所示)。其中投影机的稳定性被认为是关键指标，高校教师普遍希望作为教育装备的投影机能够稳定运行，可以由专人维护，检修及定期更换灯泡。另外，教师希望投影机亮度更高，文字清晰，保障演示内容观看效果，也愿意尝试具备智能化、无线远距离操控等功能的投影机，应用于使用空间较大的高校课堂，这类产品对高校授课的帮助更加直接。此外，当下笔记本电脑、显示器、电视等屏幕尺寸皆为16:9，投影机的分辨率如果与其同步，会在教学中增加便利。

图5　

4　符合高校教师要求的投影机技术导向

具体到高校投影机采购环节，哪类投影机可以满足教学任务的要求？根据前文的调研报告我们可以得出结论，具有高可靠性、高亮度、高对比度的投影机可以满足高校教师的需求。

4.1装备整体可靠性

从可靠性角度分析，易于安装维护，性能稳定的投影机无疑是首选。目前几类投影机技术中，采用DLP技术的投影机，实现了光机的一体化，将核心光学部件DMD芯片、色轮、镜头等整合在一个密闭的金属光机中，既实现了高效防尘，又可以防止意外的磕碰对投影机光学部件带来的损失，这类投影机安装在教室中可以实现稳定运营。

4.2灯泡亮度

最新的固态光源投影机，解决了传统投影机需要更换灯泡的难题，不仅将投影机光源的使用寿命延长到最少2万小时，同时，固态光源在使用周期内，几乎不会出现亮度衰减，可以保证了投影机亮度稳定，即便使用2万小时，投影画面的亮度与购买初期相比几乎察觉不到明显的亮度衰减。这对于使用空间大，听课学生多的高校教室而言，是一个低成本高效率的选择方案。

4.3对比度

什么样的投影机可以带来高对比度？根据投影机的工作原理可以得知，DLP投影技术在对比度上有着先天的优势。这由其工作原理决定。由于DLP投影机的核心部件为DMD芯片，当光线通过色轮滤光后，照射在构成DMD芯片的数十万个微镜上，通过微镜改变角度实现光线的反射，每一个微镜每秒钟可以翻转上千次，如此实现了光线的明暗变化，带来丰富的灰度。因此，DLP技术的原理决定了其可以实现高对比度，对于高校教学中的图表等内容可以实现清晰的现显示效果。

基于《中国高校教师投影使用现状及偏好调研报告》，我们对高校投影机采购提几点建议，在进行设备采购时，来自一线教师的真实反馈非常具有参考价值。投影机的高可靠性、高亮度以及高对比度三大指标不容忽视。

5　结束语

采用密闭式光机的投影机运行更稳定，更易于维护，解决了高校教师关心的稳定性问题；采用固态光源的投影机可以长时间维持稳定的高亮度，带来清晰的投影画面，并且可以根据环境光线的变化进行投影画面亮度调节，智能投影技术让人眼更加舒服，同时还可以节约使用和维护成本；高对比度投影机可以保障文字、图表、视频等内容更加清晰、锐利。再辅助以3D演示，互动教学等功能，这类投影机如果被应用于理工科等课程教学中，相信对提升学生的学习兴趣，增强现实感更有帮助。若课堂中的投影机满足上述条件，那么相信前文报告中提到的参与调研中人数占比55%却很少使用投影机的理工科高校教师会改变他们的教学习惯，更乐于使用这样的投影机提升教学效果。

彭文娟，自由撰稿人。