人机交互技术和智能信息处理实验室

戴国忠人机交互技术和智能信息处理实验室回归自然，回归大众，回归汉字文明新信息技术和教学创新2023/1/11

中国最大的问题是教育问题。---邓少平

一个能触及到从最富裕到最贫穷的公民的各个层次的大众教学系统，在我放任自己去关心的所有公共事物中，最早关心的是它，最后关心的还是它。

---托马斯.杰斐逊1818教育创新与创新人才培养2023/1/11教育创新与创新人才培养

中国科协第七期新观点新学说学术沙龙2007.5.26-27九华山庄，北京可以看见的未来–信息技术的发展与教学创新信息技术与教学创新信息技术对教学创新的作用–替代论/工具论信息技术和汉字教学发展以人为中心的信息技术，促进教学创新2023/1/11新信息技术和教育创新

教学信息化(电子教学)之“痛”教育信息化之思考以人为本的新信息技术教学技术的学习

新信息技术和教育信息化交互白板---教室的最伟大的技术革命笔式交互---人机交互的技术革命和谐教学软件---促进教育创新2023/1/11教育信息化之”痛”

网吧、网络游戏--明珠还是毒瘤?“无纸办公”神话?

信息化如何走出“黑洞”?

软件—产业还是泡沫?科技投入会不会”打水漂”?太平盛世振兴汉字文化教育!……..

教育信息化：谁对几佰亿工程一个交待?2023/1/11教室中的计算机：过多销售和没有充分利用

OVERSOLD&UNDERUSED

ComputersintheClassroom

LarryCuban

Professorofeducation

StanfordUniversity教师和学生如何在学校真正使用计算机?

教育信息化之”痛”2023/1/1120世纪强大教育技术的令人沮丧的历史电影Films(1910s-1940s)

广播radio(1920s-1940s)

电视television(1950s-1980s)信息技术(1970-)很高的期望---大范围的应用---令人失望的结果教育信息化之”痛”2023/1/11多媒体教室的现状和思考!场景:

闭路电视、音像系统、投影、背投、历史：计算机辅助教学、多媒体教室、多媒体教学、校校通、远程教学、移动教学使用与满意理论-usesandgratificationtheory

提高教学效率?符合知识传播规律?减少学生认知负担?减轻老师工作强度?教育信息化之”痛”2023/1/1120世纪后期多数诺贝尔奖得主巴黎宣言第一句话：

如果人类要在21世纪生存下去，

必须回首2500年去吸取孔子的智慧

十年前，冰心、启功等9位德高望重的全国政协委员呼吁：

“我国文化之悠久及其在世界文化史上罕有其匹的连续性，形成一条从未枯竭、从未中断的长河。但时至今日，这条长河却在某些方面面临中断的危险。”

2005.10”呼唤汉字文化教育”为主题的高层论坛：

“但十年过去了“如今却像个乞丐一样，向西方讨文化的饭吃”的倾向愈演愈烈。中华文化传统的延续受到了前所未有的挑战，中华文化的教育面临迫切需要拯救的冲击。”太平盛世与汉字文化教育的危机教育信息化之”痛”2023/1/11键盘输入法和汉字文化的嬗变太平盛世与汉字文化教育的危机教育信息化之”痛”2023/1/11容易输输入错错误（（汉语语的同同音字字太多多）“提笔笔忘字字”（（““失写写症””）编码问问题---认知负负荷记忆力力减退退键盘输输入法法和汉汉字文文化的的嬗变变湖北一一大学学毕业业生手手写简简历200字错12字扬州某某高校校有博博士学学位的的老师师，新新学期期第一一堂课课，读/写错汉汉字十十余字字上海一一读者者挑出出<新华字字典>4000多处错错误太平盛盛世与与汉字字文化化教育育的危危机教育信信息化化之”痛”2022/12/31计算机机诞生生于西西方，，计算机机应用用大多多是基基于西西方文文化的的，(Office软件和和ERP软件等等主流流应用用)占全世世界人人口五五分之之一的的汉语语人群群人在使使用计计算机机方面面存在在很大大的鸿鸿沟。。基于西西方文文化计计算机机的普普及同同时，，也引起起了汉汉字文文化的的嬗变变，中华文文化受受到了了前所所未有有的挑挑战。。全球出出现了了持续续不断断的““汉语语热””，缺乏有有效的的学习习工具具和方方法。太平盛盛世与与汉字字文化化教育育的危危机教育信信息化化之”痛”2022/12/311.人才问问题人适应应计算算机/计算适适应人人2.教学资资源问问题依靠厂厂商/依靠教教师3.教学软软件问问题依靠厂厂商/依靠教教师教育信信息化化之思思考(面临的的问题)硬件易易得，，软件件难求求信息化化和教教学两两张皮皮2022/12/31*教教师是是专业业化的的职业业，*具具有有不可可替代代的独独立特特性：：知知识识的传传递者者，道道德德的引引导者者，思思想的的启迪迪者，，心心灵世世界的的开拓拓者，，情情感感、意意志、、信念念的塑塑造者者。*“对于应应用信信息技技术，，最关关健的的问题题并不不在于于技术术和产产品，，而在在于人人。…………….如如何帮帮助在在教学学过程程中有有效和和充分分地使使用这这些设设备。。”凯凯尼尼斯.格林林教育信信息化化之思思考(职业特点)结论：：不能照照搬其其它行行业的的经验验不不能照照搬外外国的的模式式教育信信息化化的主主体是是教师师。2022/12/31原因：：以技技术为为中心心的设设计取取向出路：：以学学习者者为中中心的的设计计取向向以人为为本的的计算算Human-CenteredComputing新信息息技术术未完成成的革命命达.芬奇的的电脑多媒体体学习信息时时代的的儿童发发展教育信信息化化之思思考(出路)2022/12/31以人为为本的的计算算时代代工具论论/替化论论科学技技术和和人文文的结结合发展CHI技术，，实现现以人人为本本发展平平民技技术，，服务务小康康社会会发展基基于汉汉字文文化的的信息息技术术认识论论方法论论回归自自然，，回归归大众众，回回归汉汉字文文明教育信信息化化之思思考(出路)2022/12/31未完成成的革革命---以人为为本的的计算算机时时代迈克尔尔.德图佐佐斯著著2001以人为为本的的基本本因素素：实现与与电脑脑对话话---自然交交互自动化化的信信息处处理---自动处处理个人化化的信信息访访问---智能搜搜索帮助我我们共共同工工作---协同工工作个性化化的软软件服服务---量身定定制以人为为本的的新计计算技技术现在计计算13大问题题：非集成成、超超负荷荷、死死机、、过渡学学习……达.芬奇的的便携携式电电脑本。施施奈德德曼：：美国马马利兰兰大学学人机机交互互中心心主任任ACMSIGCHI终身成成就奖奖获得得者以人为为本的的计算算和新新计算算技术术达。芬芬奇：：文艺艺复兴兴时期期的代代表，，他用艺艺术家家的视视角角审视视科学学，用科学学家的的思维维想象象艺术术。达。芬芬奇最最奇特特的爱爱好是是笔记记本，，一生草草绘了了近2万张笔笔记，，保存7千张。。新信息息技术术至少少忠实实两条条原则则：技术必必须与与用户户的需需求协协调一一致。。艺术和和科学学的结结合适适合于于每一一个人人。“替代论论”和工具具论”?2022/12/31激发新新计算算技术术的灵灵感：：达.芬奇的的便携携式电电脑(2)旧计算算技术术：旧的计计算技技术关关注计计算机机做什什么；；令人烦烦恼的的网页页：奇异的的色彩彩给人人误导导，分分散注注意力力的动画，，令令人迷迷惑不不解，，闪动动的广广告使使人难难以全全神贯贯。令人的的失望望界面面：这样样的出出错报报告：：“该程序序执行行了一一个非非法操操作，，将被被终止止。如仍有有问题题，请请与软软件提提供商商联系系。…….”令人挫挫折的的操作作：加州州SBT协会对对6000计算机机用户户的调调查，，平平均每每周要要浪费费5.1小时以人为为本的的计算算和新新计算算技术术2022/12/31新的信信息技技术：：新的计计算技技术则则关注注用户户能做做什么么！至少忠忠实两两条原原则：：技术上上的桌桌越必必须与与用户户的需需求协协调一一致。。艺术和和科学学的结结合适适合于于每一一个人人。旧计算算技术术到新新计算算技术术的转转变用户价值值观的转转变，功功能到可可用性以机器为为中心的的自动化化到以用用户为中中心的服服务和工工具。达。芬奇奇最奇特特的爱好好是笔记记本，一一生草绘绘了近2万张笔记记，保存7千张。达.芬奇对轻轻便的笔笔记本的的偏爱和和他的壁壁画作品品的启发发以人为本本的计算算和新计计算技术术2022/12/31人类的需需要与新新的计算算技术。。旧的计算算技术关关注计算算机做什什么；新的计算算技术则则关注用用户能做做什么。。用户体验验到安全全感、控控制感与与成就感感。以人为本本的计算算和新计计算技术术走向新计计算技术术改变任何何带宽下下的不可可用性(高尔韦：：紫红色色手机)寻找普遍遍可用性性(杰斐逊：：延伸到到乞丐和和国王)以用户为为中心的的设计方方法(从AI到UI)支持认知知思维活活动(五层人类类需要：：从生理理需要到到自我实实现)2022/12/31以人为本本的计算算和新计计算技术术普遍人类类需要：：四个关系系圈个人社会亲朋同事活动四阶阶段创造收集交流贡献2022/12/31教育技术术的学习习(本质)教学技术术：学习习资源和和学习过过程的设计、开开发、利利用、管管理、和和评价的理论和和实践本质：开开发、、使用学学习资源源系统设计计和组织织教育过过程实现教育育最优化化2022/12/31教-学过程特定的非非特定定的

预定的的教学活动教益活动非非预定的实实践活动随随意学习习教学事件引起注意、告告知目标、、激起回忆忆

呈现刺激激、引导学学习、诱发发行为

提供供反馈、评评估行为、促促进保持教育技术的学学习(本质)2022/12/31口耳相传(口口述、耳闻)语语言言书写和阅读文文字和和印刷术直观教育16世纪视视觉教具(平面/立体体)1809黑黑板媒体教育留声机录录音机收收音机幻灯机电电影有有声电电影电视视卫星星电视信息化教育计计算算机网网络数数字化设设备教育技术的学学习(历史)2022/12/31优点：知识型信息交交流最最有效的的形式声、像、神、、形板板书(过程、结果)教学互动黑板/白板教学缺点：单一媒体板板书效率率板板书书环境视视觉效果不不可重重复教育技术的学学习(历史)2022/12/31课件教学软件教育软件内容特定内容有关内容自由课件：课程软软件教/学辅助软件教/学工具软件教学技术的学学习(教学软件)2022/12/31IT技术在教学中中的作用：IT技术拟物拟人拟社会资源教具具学具学生教师学伴助手信息社会多媒体课堂教教学多媒体辅助教教学网络化教学个性化教学教学技术的学学习(IT作用)2022/12/31浏览型讲授：：预制课件+讲介(翻页、图片连连接、遮挡)实物型讲授：：动画型讲授：：Flash+讲介介释型讲授：：仿真板书/现埸板书+注介分折型讲授：：智能白板(几何、算术、、物理、化学学……)练习型讲授：：出题---答题---答案讲-听、问-答、板书-看教学技术的学学习(IT作用)2022/12/31屏和黑板并并存：位置置、大小、、颜色，信信息布局屏屏和黑板板和学生的的最佳距离离

手写屏屏的安装UI设计指南：：底色、字字色、大小小、字体、、布局、多多媒体多多形式的教教学技术的的融合(PPT、flash、实物展台台、板书)一体化操作作，自然交交互(无意识)网上课件和和独立课件件的比例教学技术的的学习(IT作用-问题)2022/12/31教师的效率率(单位时间备备课和授课课的内容)教师的负荷荷学生的接收收率学生的负荷荷(视、听、记记、兴趣)环境、成本本(经济、学习习、维护)解决方案???教学技术的的学习(IT作用--原则)2022/12/31交互白板---教室的最伟伟大的技术术革命●交互式电子子白板是教教学领域(教室)中最大的技术术革命●2006年末交互式式电子白板板的市场预预测达到了38.7万台，价值值为6.35亿美金●“2007年是交互式式电子白板板之年”2022/12/31交互白板---教室的最伟伟大的技术术革命2022/12/31超过过60个国国家家的的教教育育部部部部长长参参观观了了2006年BETT展对对电电子子白白板板给给予予了了高高度度关关注注政府府项项目目：：全全世世界界４４１１个个国国家家进进行行的的ＰＰＩＩＳＳＡＡ项项目目“国际际学学生生评评估估项项目目””（ProgramforInternationalStudentAssessment）英国国政政府府ＢＢＥＥＣＣＴＴＡＡ项项目目拨拨款款５５００００００万万，，至年年底底已已安安装装量量将将占占50%成功功案案例例;效果果印印证证,提高高教教师师工工作作效效率率的的方方式式交互互白白板板---教室室的的最最伟伟大大的的技技术术革革命命2022/12/31BSF————““未来来学学校校建建设设计计划划””英国国教教育育与与技技能能部部2003年发发起起，，50年来来最最大大的的专专项项学学校校建建设设投投资资项项目目。。项目目总总投投资资450亿英英镑镑，，计计划划在在未未来来的的15年中中全面面改改善善和和更更新新全全英英国国3500所高高中中的的教教学学条条件件。。“校际际联联盟盟组组织织””（（PfS——PartnershipforSchools)是英英国国政政府府为为BSF项目目所所设设立立的的专专门门机机构构，，旨在在协协助助地地方方当当局局推推行行一计划划。。交互互白白板板---教室室的的最最伟伟大大的的技技术术革革命命启示示：：发发挥挥正正确确方方向向下下的的政政府府主主导导作作用用2022/12/31MainframedesktopmobilespacePostdesktopkeyboardmouse?????TextualcommandGUIcommand/WIMPPostWIMPNonWIMP??NonWIMP??User-computerenvironmentVirtualrealityUbiquitouscomputingOfficeworksScientificcomputing用户界面发展历史笔式交互---交互手段的技技术革命2022/12/31一只眼睛+一个指头Integrateintohumanlife脱离桌面笔式用户界面面：实现自然然交互笔式交互---交互手段的技技术革命（a）交互墙DynaWallRoomwareXerox的Liveboard笔式交互---交互手段的技技术革命2022/12/31（a）

富士公司的TabletPC（b）微软TabletPC的设计原型TabletPC和智能笔笔式交互---交互手段的技技术革命2022/12/31笔式用户界面面和笔式交互互技术自然:笔输入代替键键盘输入法，，不需培训纸/笔工作方式，，苻合人的习惯惯和认知方式式自然实物界面面(替代WIMP界面)，易学、易用笔迹(ink)方式，便于交流高效:数字化格格式化电电子化化智能化化笔式交互---交互手段的技技术革命2022/12/311.突出教师师空间，有助助于教师进入入佳境2.增强师生生信息交流的的通道，实现现互动3.不需二次次学习、和教教师备课融合合4..投资小小、投资保护护重要标准：不能中断教师师/学生的连续思思考不能中断教师师/学生的情感交交流和谐教学软件件(思路)2022/12/31教育是是个体体脑力力工作作，不不能替替代、、只能能辅助助教学信信息化化最基基础建建设：：教师师、学学生会会用计计算机机教学信信息化化核心心是教教学应应用软软件不同教教学体体系、、不同同的信信息化化方法法教学信信息化化主体体应是是教学学工作作者和谐教教学软软件(思路路)2022/12/31目标：：推推出适适合中国国国情的教育育信息息化使能化化解决方案，，切实实推进进我国国教学学信息息化的的进程程，形成教教学行行业IT产业。。中国国国情：：控控制成成本、、简单单易用用、安安全可可靠买得起起、用用得好好、离离不了了使能化化：普及计计算机机、教教师成成为教教学信信息化化的