人机交互技术和智能信息处理实验室

人机交互技术和智能信息处理实验室

中国最大的问题是教育问题。---

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2023/10/7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2023/10/7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2023/10/7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?2023/10/7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”2023/10/720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”2023/10/7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”2023/10/720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”2023/10/7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”2023/10/7容易输入错误（汉语的同音字太多）“提笔忘字”（“失写症”）编码问题---认知负荷记忆力减退键盘输入法和汉字文化的嬗变湖北一大学毕业生手写简历200字错12字扬州某高校有博士学位的老师，新学期第一堂课，读/写错汉字十余字上海一读者挑出<新华字典>4000多处错误太平盛世与汉字文化教育的危机教育信息化之”痛”2023/10/7计算机诞生于西方，计算机应用大多是基于西方文化的，(Office软件和ERP软件等主流应用)占全世界人口五分之一的汉语人群人在使用计算机方面存在很大的鸿沟。基于西方文化计算机的普及同时，也引起了汉字文化的嬗变，中华文化受到了前所未有的挑战。全球出现了持续不断的“汉语热”，缺乏有效的学习工具和方法。太平盛世与汉字文化教育的危机教育信息化之”痛”2023/10/71.人才问题人适应计算机/计算适应人

2.教学资源问题依靠厂商/依靠教师

3.教学软件问题依靠厂商/依靠教师教育信息化之思考(面临的问题)硬件易得，软件难求信息化和教学两张皮2023/10/7*教师是专业化的职业，

*具有不可替代的独立特性：

知识的传递者，道德的引导者，

思想的启迪者，心灵世界的开拓者，

情感、意志、信念的塑造者。

*“对于应用信息技术，最关健的问题并不在于技术和产品，而在于人。……….如何帮助在教学过程中有效和充分地使用这些设备。”凯尼斯.格林

教育信息化之思考(职业特点)结论：不能照搬其它行业的经验

不能照搬外国的模式

教育信息化的主体是教师。2023/10/7原因：以技术为中心的设计取向出路：以学习者为中心的设计取向以人为本的计算Human-CenteredComputing新信息技术未完成的革命达.芬奇的电脑多媒体学习信息时代的儿童发展教育信息化之思考(出路)2023/10/7

以人为本的计算时代工具论/替化论科学技术和人文的结合发展CHI技术，实现以人为本发展平民技术，服务小康社会发展基于汉字文化的信息技术认识论方法论回归自然，回归大众，回归汉字文明教育信息化之思考(出路)2023/10/7未完成的革命---以人为本的计算机时代

迈克尔.德图佐斯著2001以人为本的基本因素：实现与电脑对话---自然交互自动化的信息处理---自动处理个人化的信息访问---智能搜索帮助我们共同工作---协同工作个性化的软件服务---量身定制以人为本的新计算技术现在计算13大问题：

非集成、超负荷、死机、过渡学习……达.芬奇的便携式电脑本。施奈德曼：美国马利兰大学人机交互中心主任

ACMSIGCHI终身成就奖获得者以人为本的计算和新计算技术达。芬奇：文艺复兴时期的代表，他用艺术家的视角审视科学，用科学家的思维想象艺术。达。芬奇最奇特的爱好是笔记本，一生草绘了近2万张笔记，保存7千张。新信息技术至少忠实两条原则：技术必须与用户的需求协调一致。艺术和科学的结合适合于每一个人。“替代论”和工具论”?2023/10/7激发新计算技术的灵感：达.芬奇的便携式电脑(2)旧计算技术：旧的计算技术关注计算机做什么；令人烦恼的网页：奇异的色彩给人误导，分散注意力的动画，令人迷惑不解，闪动的广告使人难以全神贯。令人的失望界面：这样的出错报告：“该程序执行了一个非法操作，将被终止。如仍有问题，请与软件提供商联系。…….”令人挫折的操作：加州SBT协会对6000计算机用户的调查，平均每周要浪费5.1小时以人为本的计算和新计算技术2023/10/7新的信息技术：新的计算技术则关注用户能做什么！至少忠实两条原则：技术上的桌越必须与用户的需求协调一致。艺术和科学的结合适合于每一个人。旧计算技术到新计算技术的转变用户价值观的转变，功能到可用性以机器为中心的自动化到以用户为中心的服务和工具。达。芬奇最奇特的爱好是笔记本，一生草绘了近2万张笔记，保存7千张。达.芬奇对轻便的笔记本的偏爱和他的壁画作品的启发以人为本的计算和新计算技术2023/10/7人类的需要与新的计算技术。旧的计算技术关注计算机做什么；新的计算技术则关注用户能做什么。用户体验到安全感、控制感与成就感。以人为本的计算和新计算技术走向新计算技术改变任何带宽下的不可用性(高尔韦：紫红色手机)寻找普遍可用性

(杰斐逊：延伸到乞丐和国王)以用户为中心的设计方法(从AI到UI)支持认知思维活动(五层人类需要：从生理需要到自我实现)2023/10/7以人为本的计算和新计算技术普遍人类需要：四个关系圈个人社会亲朋同事活动四阶段创造收集交流贡献2023/10/7教育技术的学习(本质)教学技术：学习资源和学习过程的设计、开发、利用、管理、和评价的理论和实践本质：开发、使用学习资源系统设计和组织教育过程实现教育最优化2023/10/7教-学过程特定的非特定的

预定的教学活动教益活动

非预定的实践活动随意学习教学事件引起注意、告知目标、激起回忆

呈现刺激、引导学习、诱发行为

提供反馈、评估行为、促进保持教育技术的学习(本质)2023/10/7口耳相传(口述、耳闻)语言书写和阅读文字和印刷术直观教育16世纪视觉教具(平面/立体)1809黑板媒体教育留声机录音机收音机幻灯机电影有声电影电视卫星电视信息化教育计算机网络数字化设备教育技术的学习(历史)2023/10/7优点：

知识型信息交流

最有效的形式

声、像、神、形

板书(过程、结果)

教学互动黑板/白板教学缺点：

单一媒体

板书效率

板书环境

视觉效果

不可重复教育技术的学习(历史)2023/10/7课件教学软件教育软件内容特定内容有关内容自由课件：课程软件教/学辅助软件教/学工具软件教学技术的学习(教学软件)2023/10/7IT技术在教学中的作用：IT技术拟物拟人拟社会资源教具学具学生教师学伴助手信息社会多媒体课堂教学多媒体辅助教学网络化教学个性化教学教学技术的学习(IT作用)2023/10/7浏览型讲授：预制课件+讲介

(翻页、图片连接、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……)练习型讲授：出题---答题---答案讲-听、问-答、板书-看教学技术的学习(IT作用)2023/10/7屏和黑板并存：位置、大小、颜色，信息布局

屏和黑板和学生的最佳距离

手写屏的安装

UI设计指南：底色、字色、大小、字体、布局、多媒体

多形式的教学技术的融合(PPT、flash、实物展台、板书)

一体化操作，自然交互(无意识)

网上课件和独立课件的比例

教学技术的学习(IT作用-问题)2023/10/7教师的效率(单位时间备课和授课的内容)教师的负荷学生的接收率学生的负荷(视、听、记、兴趣)环境、成本(经济、学习、维护)解决方案???教学技术的学习(IT作用--原则)2023/10/7交互白板---教室的最伟大的技术革命●交互式电子白板是教学领域(教室)中最大的技术革命●2006年末交互式电子白板的市场预测达到了38.7万台，价值为6.35亿美金●“2007年是交互式电子白板之年”2023/10/7交互白板---教室的最伟大的技术革命2023/10/7超过60个国家的教育部部长参观了2006年BETT展对电子白板给予了高度关注政府项目：全世界４１个国家进行的ＰＩＳＡ项目“国际学生评估项目”（ProgramforInternationalStudentAssessment）英国政府ＢＥＣＴＡ项目拨款５０００万，至年底已安装量将占50%

成功案例;效果印证,提高教师工作效率的方式交互白板---教室的最伟大的技术革命2023/10/7BSF——“未来学校建设计划”英国教育与技能部

2003年发起，50年来最大的专项学校建设投资项目。项目总投资450亿英镑，计划在未来的15年中全面改善和更新全英国3500所高中的教学条件。“校际联盟组织”（PfS—PartnershipforSchools)

是英国政府为BSF项目所设立的专门机构，旨在协助地方当局推行一计划。交互白板---教室的最伟大的技术革命启示：发挥正确方向下的政府主导作用2023/10/7MainframedesktopmobilespacePostdesktopkeyboardmouse?????TextualcommandGUIcommand/WIMPPostWIMPNonWIMP??NonWIMP??User-computerenvironmentVirtualrealityUbiquitouscomputingOfficeworksScientificcomputing用户界面发展历史笔式交互---交互手段的技术革命2023/10/7一只眼睛

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一个指头Integrateintohumanlife脱离桌面笔式用户界面：实现自然交互笔式交互---交互手段的技术革命（a）交互墙DynaWallRoomwareXerox的Liveboard笔式交互---交互手段的技术革命2023/10/7（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---交互手段的技术革命2023/10/7笔式用户界面和笔式交互技术自然:笔输入代替键盘输入法，不需培训纸/笔工作方式，苻合人的习惯和认知方式自然实物界面(替代WIMP界面)，易学、易用笔迹(ink)方式，便于交流高效:数字化格式化电子化智能化

笔式交互---交互手段的技术革命2023/10/71.突出教师空间，有助于教师进入佳境2.增强师生信息交流的通道，实现互动3.不需二次学习、和教师备课融合4..投资小、投资保护重要标准：不能中断教师/学生的连续思考不能中断教师/学生的情感交流和谐教学软件(思路)2023/10/7教育是个体脑力工作，不能替代、只能辅助教学信息化最基础建设：教师、学生会用计算机教学信息化核心是教学应用软件不同教学体系、不同的信息化方法教学信息化主体应是教学工作者

和谐教学软件(思路)2023/10/7目标：推出适合中国国情的教育信息化使能化解决方案，切实推进我国教学信息化的进程，形成教学行业IT产业。中国国情：控制成本、简单易用、安全可靠买得起、用得好、离不了使能化：普及计算机、教师成为教学信息化的主体开发、使用教学资源、教学软件系统设计和组织教育过程