艾 倫

首都師范大學(xué) 北京 100048

對(duì)教學(xué)用投影機(jī)發(fā)展?fàn)顩r的分析

艾 倫

首都師范大學(xué) 北京 100048

從課堂教學(xué)中的環(huán)境作用與學(xué)校采購(gòu)的逐年數(shù)據(jù)等方面分析了教學(xué)用投影機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r與發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)介紹了清華大學(xué)信息技術(shù)中心對(duì)教學(xué)用投影機(jī)發(fā)展方面所做出的研究成果，并指出該項(xiàng)研究中存在的問(wèn)題。為今后在教學(xué)用投影機(jī)發(fā)展方面的進(jìn)一步研究提供有益的意見(jiàn)和建議。

投影機(jī)；環(huán)境作用；完備性；信度；效度

在教育信息化的大潮中，作為多媒體教學(xué)系統(tǒng)設(shè)備中關(guān)鍵組成部件的投影機(jī)一直發(fā)揮著十分重要的作用。僅在2003年開(kāi)展的全國(guó)“農(nóng)村中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程”（一期，模式三——計(jì)算機(jī)教室）中，投影機(jī)便以標(biāo)準(zhǔn)配備設(shè)備的身份就為全國(guó)3.75萬(wàn)所農(nóng)村初中校的多媒體教學(xué)做出了突出貢獻(xiàn)。十多年過(guò)去了，投影機(jī)在教育領(lǐng)域的作用發(fā)生了哪些變化，今后的發(fā)展趨勢(shì)又將如何，都是我們所關(guān)心的問(wèn)題。

1 投影機(jī)在教學(xué)中的作用與地位

投影機(jī)在學(xué)校教學(xué)中的作用可以從兩方面進(jìn)行分析。第一是投影機(jī)在其參與的多媒體教學(xué)環(huán)境中的作用（簡(jiǎn)稱(chēng)“環(huán)境作用”），其中包括對(duì)提高教師工作效率的作用、教學(xué)組織中的作用、教學(xué)管理中的作用等問(wèn)題。第二是投影機(jī)參與的多媒體教學(xué)系統(tǒng)對(duì)學(xué)生認(rèn)知的作用（簡(jiǎn)稱(chēng)“認(rèn)知作用”），其中包括系統(tǒng)的生理適用性、心理適用性、認(rèn)知適用性等多方面問(wèn)題。但是，因?yàn)橥队皺C(jī)的認(rèn)知作用分析涉及評(píng)價(jià)變量的選擇、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、數(shù)學(xué)模型的建立等科學(xué)細(xì)致的工作，且應(yīng)滿足“價(jià)值無(wú)涉”的判斷原則［1］，故在此處不便展開(kāi)討論，筆者將在另文中加以闡述，而本文僅就教學(xué)投影機(jī)的環(huán)境作用進(jìn)行分析。

從17世紀(jì)捷克教育家夸美紐斯（J. A. Comenius）所著《大教學(xué)論》正式出版（1632年）開(kāi)始，教育學(xué)便成了一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，而大班課堂教學(xué)也就成為學(xué)校教學(xué)的主流形式。大班課堂教學(xué)的特點(diǎn)就是一個(gè)教師要面對(duì)多數(shù)學(xué)生授課，學(xué)生人數(shù)至少要達(dá)到十幾個(gè)，一般幾十個(gè)，有時(shí)甚至成百上千。教師為了將其講授的內(nèi)容呈現(xiàn)在所有在場(chǎng)的學(xué)生面前，必須借助大尺寸的顯示設(shè)施設(shè)備，黑板正是為了滿足這種需求而出現(xiàn)的。除此之外，大幅掛圖、幻燈機(jī)、光學(xué)投影儀等教育裝備也都因此成為課堂教學(xué)中常用的教具或設(shè)備，而投影機(jī)在課堂教學(xué)中的廣泛應(yīng)用首先就是因?yàn)槠淠軌驖M足大尺寸顯示這一條件。但是，隨著教育裝備的迅速發(fā)展，許多新興的大尺寸顯示設(shè)備開(kāi)始進(jìn)入了學(xué)校，走入了課堂。相比之下，投影機(jī)在課堂教學(xué)中應(yīng)用的缺點(diǎn)也就逐漸顯現(xiàn)了出來(lái)，它在課堂教學(xué)中的地位正在發(fā)生著變化，并必將逐漸被大尺寸觸摸屏等新興的設(shè)備所取代。

除了大尺寸顯示以外，投影機(jī)的另一個(gè)特點(diǎn)是便攜性，也就是為人們?cè)谝苿?dòng)宣講時(shí)的顯示提供了方便。但是課堂教學(xué)并不需要隨時(shí)移動(dòng)，反而要求大尺寸顯示設(shè)備須牢固地安裝在教室前部，而且應(yīng)該平衡、穩(wěn)定。同時(shí)，投影機(jī)在課堂教學(xué)環(huán)境中還至少存在以下缺點(diǎn)。

（1）投影機(jī)不能夠單獨(dú)構(gòu)成教學(xué)環(huán)境系統(tǒng)，它必須與計(jì)算機(jī)（或筆記本、平板終端等）和投影幕（或電子白板等），有時(shí)還需要與中央控制器等設(shè)備聯(lián)合使用。我們知道，一個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成的部件越多則它的可靠性就越低，系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率就越大，而課堂教學(xué)對(duì)教學(xué)設(shè)備出現(xiàn)故障的態(tài)度是“零容忍”。

（2）投影幕并不是一個(gè)發(fā)光體，而是對(duì)投影機(jī)投射的光線進(jìn)行反射，在光能傳輸上是有很大損耗的，所以人們?cè)谔暨x投影機(jī)時(shí)總是首先強(qiáng)調(diào)它的一個(gè)技術(shù)參數(shù)——光通量（單位：流明，俗稱(chēng)亮度）。由于投影機(jī)投射的亮度不夠而使得教學(xué)環(huán)境昏暗一直是困擾著多媒體教室有效使用的問(wèn)題。［2］

（3）投影機(jī)的燈泡壽命也是一個(gè)非常重要的技術(shù)指標(biāo)，廠商對(duì)此給出的定義是模糊的，有的是以燈泡完全不亮為生命周期的終點(diǎn)，而有的則以燈泡亮度下降到開(kāi)始的1/2處為生命周期的終點(diǎn)（稱(chēng)為“半衰期”）。但實(shí)際經(jīng)驗(yàn)告訴我們投影機(jī)燈泡亮度下降到原來(lái)的2/3時(shí)，投影效果已經(jīng)非常不好了，會(huì)嚴(yán)重影響教學(xué)環(huán)境（照度與對(duì)比度的測(cè)試方法和結(jié)論詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)［2］），而達(dá)到此亮度的時(shí)間往往不足廠商給出燈泡壽命標(biāo)稱(chēng)值的1/3～1/2。另外，投影機(jī)燈泡作為一個(gè)配件使得整機(jī)的后期維護(hù)也變得非常麻煩；由于存在管理上的漏洞，使得學(xué)校在更換投影機(jī)燈泡的經(jīng)費(fèi)申請(qǐng)問(wèn)題上大傷腦筋?；蛟S在LED燈完全取代了投影機(jī)現(xiàn)行的鹵素?zé)襞莺?，這一系列問(wèn)題能夠得到徹底解決。

（4）作為多媒體顯示設(shè)備，彩色還原性是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。彩色還原是指屏幕顯示物與實(shí)際原物在色彩上的相近程度，這與顯示方式有著直接的關(guān)系。為了保證高度的彩色還原性，直接發(fā)光顯示方式（如：CRT熒光屏、LCD熒光屏、LED屏等）常采用紅、綠、藍(lán)（RGB）三基色調(diào)色，而反射光顯示方式（如：彩色印刷的圖片等）則使用青、品紅、黃、黑（CMYK）四色調(diào)色。我們?cè)谕队捌聊簧峡吹降膱D像是由屏幕上反射過(guò)來(lái)的光線形成，應(yīng)該滿足CMYK四色調(diào)色原理才對(duì)，而投影機(jī)投出的光卻是按照RGB三基色調(diào)色的，所以投影機(jī)的彩色還原性一般都不會(huì)太好。

相對(duì)于投影機(jī)，新興的大尺寸顯示設(shè)備（如：大尺寸LCD觸摸一體機(jī)等）在課堂教學(xué)中表現(xiàn)出其優(yōu)越的環(huán)境作用。首先，這類(lèi)設(shè)備將顯示部分、計(jì)算機(jī)、人機(jī)交互（觸摸屏）、中央控制器、有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等功能集成在一起，系統(tǒng)的可靠性增強(qiáng)了。其次，LED背光技術(shù)使得整個(gè)屏幕發(fā)光均勻且發(fā)光強(qiáng)度比投影機(jī)大得多。再次，因?yàn)闆](méi)有了燈泡類(lèi)的附件問(wèn)題，使得維護(hù)工作更加簡(jiǎn)便。最后，直接發(fā)光顯示圖像，彩色還原性遠(yuǎn)優(yōu)于投影機(jī)系統(tǒng)。但是目前這類(lèi)設(shè)備的顯示部分仍然采用LCD（液晶顯示）技術(shù)，大尺寸產(chǎn)品的成品率較低，價(jià)格隨LCD屏尺寸的加大呈數(shù)倍比例上升［3］，例如目前的70英寸LCD觸摸一體機(jī)市場(chǎng)價(jià)格為人民幣3萬(wàn)元左右，而98英寸LCD觸摸一體機(jī)價(jià)格達(dá)到人民幣近30萬(wàn)元。另外一種有潛力的大尺寸顯示設(shè)備是LED屏，是使用彩色發(fā)光二極管（RGB三色）直接作為顯示器件而形成的顯示屏，但由于其功耗問(wèn)題和點(diǎn)距問(wèn)題（目前平均功耗為500～800 W/m2和點(diǎn)距最小為P3即3 mm），尚不適合直接用于課堂教學(xué)環(huán)境。不過(guò)，隨著OLED二極管點(diǎn)發(fā)光技術(shù)和QLED二極管量子點(diǎn)發(fā)光技術(shù)的出現(xiàn)，真正有效用于課堂教學(xué)的大尺寸LED屏將有可能成為主流教學(xué)設(shè)備。

2 投影機(jī)在教育領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢(shì)分析

前面根據(jù)投影機(jī)的特點(diǎn)分析了其在課堂教學(xué)中的環(huán)境作用，但是還需要進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)支持上述分析的結(jié)果。作為權(quán)威數(shù)據(jù)發(fā)布機(jī)構(gòu)，IDC（國(guó)際數(shù)據(jù)公司，International Data Corporation）曾在2010年4季度對(duì)未來(lái)5年中國(guó)投影機(jī)市場(chǎng)發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測(cè)（如圖1所示），從目前投影機(jī)年出貨量情況看，此預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)還是比較準(zhǔn)確的。由圖中迅速下降的增長(zhǎng)率曲線可見(jiàn)，投影機(jī)的需求量在2015年將呈現(xiàn)基本飽和狀態(tài)，估計(jì)此后也不會(huì)有較大增長(zhǎng)。

圖1 投影機(jī)市場(chǎng)預(yù)測(cè)值

需要說(shuō)明，圖1給出的預(yù)測(cè)是中國(guó)投影機(jī)全部市場(chǎng)需求情況，而實(shí)際每年教育領(lǐng)域的需求量基本上保持在全部市場(chǎng)需求量的50%左右，且在逐年小幅下降。圖2所示是筆者從中國(guó)政府采購(gòu)網(wǎng)（http：//www.ccgp. gov.cn）上統(tǒng)計(jì)的全國(guó)學(xué)校投影機(jī)通過(guò)政府采購(gòu)方式逐年進(jìn)行采購(gòu)的情況，時(shí)間自2008年1月1日起至2014年12月31日止，其中縱坐標(biāo)數(shù)值為中標(biāo)條目數(shù)（或?qū)W校個(gè)數(shù)）而不是中標(biāo)投影機(jī)臺(tái)數(shù)。圖3則是全國(guó)學(xué)校大尺寸觸摸一體機(jī)的實(shí)際逐年采購(gòu)情況，其中縱坐標(biāo)數(shù)值也是中標(biāo)條目數(shù)，但圖2縱坐標(biāo)標(biāo)度值是圖3的10倍。

圖2 學(xué)校投影機(jī)政府采購(gòu)中標(biāo)情況

圖3 學(xué)校大尺寸觸摸一體機(jī)政府采購(gòu)中標(biāo)情況

圖2與圖3使用設(shè)備中標(biāo)條目數(shù)（或單位數(shù)）而沒(méi)有精確到設(shè)備臺(tái)數(shù)是一個(gè)技術(shù)上的原因，由于從政府采購(gòu)網(wǎng)上只能得到中標(biāo)公告，不能得到詳細(xì)的招、投標(biāo)文件與合同文本，所以也就不能得到設(shè)備的具體中標(biāo)臺(tái)數(shù)。但是這并不影響我們對(duì)問(wèn)題的分析，反而對(duì)我們分析結(jié)論的可信度更加有利，因?yàn)橹袠?biāo)教學(xué)單位數(shù)的多少正好能夠反映出對(duì)所關(guān)注設(shè)備的普遍認(rèn)可程度。從圖2可以看出，2014年是一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，投影機(jī)的需求從這點(diǎn)開(kāi)始處于下降的趨勢(shì)，與IDC的需求飽和預(yù)測(cè)稍有不同但基本吻合。其實(shí)，筆者對(duì)2008年至2015年間投影機(jī)中標(biāo)情況進(jìn)行了逐月的統(tǒng)計(jì)，2014 年1月份的中標(biāo)條目數(shù)為190，而2015年1月份的中標(biāo)條目數(shù)為143，相對(duì)于已經(jīng)下降了需求量的2014年，2015年伊始又表現(xiàn)為“出師不利”。另一方面，大尺寸觸摸一體機(jī)的需求雖然在總量上不及投影機(jī)，但是發(fā)展態(tài)勢(shì)很好，圖3中可見(jiàn)在2014年有一個(gè)較大的增長(zhǎng)。而且筆者的進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)結(jié)果是：2014年1月份大尺寸觸摸一體機(jī)的中標(biāo)條目數(shù)為59，而2015年1月份的中標(biāo)條目數(shù)為73，具有明顯的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。這些數(shù)據(jù)表明，在大尺寸多媒體顯示設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)上，實(shí)際情況與我們前面第1節(jié)的分析結(jié)論保持一致。

3 對(duì)有關(guān)教學(xué)用投影機(jī)研究報(bào)告的意見(jiàn)建議

清華大學(xué)信息技術(shù)中心在教學(xué)投影機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r方面做了十分深入的研究，他們于2013年進(jìn)行的全國(guó)高校與中小學(xué)教師投影機(jī)使用狀況及偏好的調(diào)查研究項(xiàng)目是一項(xiàng)非常有意義的科學(xué)研究，最后形成的《中國(guó)高校教師投影使用現(xiàn)狀及偏好調(diào)查報(bào)告》與《中國(guó)中小學(xué)教師投影使用現(xiàn)狀及偏好調(diào)查報(bào)告》中為我們提供了大量有價(jià)值的信息。該研究項(xiàng)目目標(biāo)明確，方法較為科學(xué)，后期的數(shù)據(jù)處理與歸因分析也都很到位，具備了社會(huì)科學(xué)研究的基本要素。兩個(gè)報(bào)告一開(kāi)始就針對(duì)研究提出了問(wèn)題：全國(guó)范圍內(nèi)高校/中小學(xué)教師投影教學(xué)實(shí)際情況如何？他們對(duì)投影教學(xué)的效果滿意程度如何？投影機(jī)的各種指標(biāo)對(duì)教師教學(xué)的重要程度怎樣？他們又有哪些感受和要求？這些問(wèn)題都未得到過(guò)驗(yàn)證。隨后，報(bào)告中確定了研究目標(biāo)：“了解投影在教師教學(xué)中的使用現(xiàn)狀，尤其關(guān)注教師對(duì)投影內(nèi)容、效果（對(duì)比度、亮度等）的需求，進(jìn)而促進(jìn)高校/中小學(xué)高質(zhì)量投影機(jī)的選擇?！痹谘芯糠椒ㄉ蟿t采用了社會(huì)科學(xué)研究常用的問(wèn)卷調(diào)查與個(gè)別訪談相結(jié)合的數(shù)據(jù)采集方法，數(shù)據(jù)處理方面則使用了統(tǒng)計(jì)學(xué)的假設(shè)檢驗(yàn)。但是在對(duì)報(bào)告進(jìn)行深入考查后，感覺(jué)該研究項(xiàng)目在研究方法上仍然存在一些問(wèn)題，以下逐一說(shuō)明，不妥之處望能批評(píng)指正。

該項(xiàng)研究的全部依據(jù)來(lái)源于回收的調(diào)查問(wèn)卷與訪談?dòng)涗洠环莺细駟?wèn)卷的產(chǎn)生要求其所列出的題目必須滿足完備性。完備性在自然科學(xué)中表現(xiàn)為應(yīng)同時(shí)具有充分性（充分條件）與必要性（必要條件），而在問(wèn)卷調(diào)研中完備性則被分解為題目的信度（可信性，對(duì)應(yīng)充分性）與效度（有效性，對(duì)應(yīng)必要性）。信度是指問(wèn)卷中所提出的題目在回答后的可信程度；為了增加題目的信度，人們往往圍繞主要題目再提出一些被稱(chēng)為是“測(cè)試條件”的相關(guān)題目。效度是指問(wèn)卷中所提出的題目是否與該項(xiàng)研究的目標(biāo)與目的切題，它反映了題目針對(duì)研究目標(biāo)與目的中需要解決問(wèn)題的有效程度；為了提高題目的效度，通常需要針對(duì)欲達(dá)到的目標(biāo)與目的反復(fù)論證列出的題目。

現(xiàn)在我們分析一下該研究報(bào)告中提供的調(diào)查問(wèn)卷完備性如何。兩份研究報(bào)告的“附件1”都分別開(kāi)列了調(diào)查問(wèn)卷的全文，并且兩份調(diào)查問(wèn)卷都有一個(gè)共同的題目：“對(duì)您的教學(xué)使用來(lái)說(shuō)，您認(rèn)為以下影響投影教學(xué)效果各因素的重要程度”。在該題目下面提供了一個(gè)二維選項(xiàng)表格，其中列出有投影機(jī)亮度、對(duì)比度等8項(xiàng)投影機(jī)的技術(shù)指標(biāo)（研究報(bào)告中稱(chēng)“因素”）以及從“非常不重要”到“非常重要”等共計(jì)5級(jí)評(píng)價(jià)分度，現(xiàn)僅就被試在“投影機(jī)亮度”問(wèn)題上的可能態(tài)度來(lái)分析該題目的信度表現(xiàn)。我們可以設(shè)想被試中有一位正在使用一臺(tái)全新高亮度投影機(jī)的教師，并假設(shè)他并沒(méi)有使用過(guò)其他低亮度投影機(jī)的經(jīng)歷，在沒(méi)有比較的情況下他是不會(huì)對(duì)投影機(jī)亮度這個(gè)因素的重要性有正確認(rèn)知的，則對(duì)于他的回答，這個(gè)題目的信度就是很低的了。所以，為了提高這個(gè)題目的信度，我們必須同時(shí)增加一些起著“測(cè)試條件”作用的相關(guān)題目，如“您正在使用的投影機(jī)其燈泡已經(jīng)累計(jì)工作了多少小時(shí)？”“您曾經(jīng)使用過(guò)幾臺(tái)投影機(jī)，每臺(tái)投影機(jī)使用的累計(jì)時(shí)間數(shù)是多少？”“您使用投影機(jī)的教室是否掛上遮光窗簾？”等一系列題目。在考慮這些“測(cè)試條件”的情況下對(duì)主題題目的回答進(jìn)行綜合判斷并給予適當(dāng)?shù)募訖?quán)，才能使結(jié)果具有高度可信性。規(guī)定與使用“測(cè)試條件”是數(shù)據(jù)采集中控制變量、降低干擾，從而得到可靠數(shù)據(jù)的唯一有效途徑。［4］問(wèn)卷中的另一些題目，如“您對(duì)目前學(xué)校投影儀（應(yīng)為投影機(jī)——筆者注）各方面效果的滿意程度”等也存在同樣的問(wèn)題。對(duì)問(wèn)卷進(jìn)行分析后還會(huì)發(fā)現(xiàn)，問(wèn)卷在效度方面也存在一些不足，這涉及該項(xiàng)研究的目的問(wèn)題。前文說(shuō)到該研究項(xiàng)目的目標(biāo)是非常明確的，但是它的研究目的并不十分清晰（注意：目的與目標(biāo)是兩個(gè)不同的概念），因?yàn)閺难芯繄?bào)告中看不出該項(xiàng)研究的目的是為了優(yōu)化課堂教學(xué)（面向?qū)W校教育的），還是為了改良產(chǎn)品、調(diào)整市場(chǎng)（面向生產(chǎn)廠商的）。如果該項(xiàng)研究的目的是為了優(yōu)化課堂教學(xué)，則應(yīng)該增加一些諸如“您認(rèn)為使用投影機(jī)與不使用投影機(jī)哪個(gè)教學(xué)效果更好”之類(lèi)的有效題目，而對(duì)于該問(wèn)卷中諸如“您所在學(xué)校目前使用的投影機(jī)品牌”與“您所在學(xué)校目前使用的投影機(jī)技術(shù)”之類(lèi)的無(wú)效題目就應(yīng)該去掉，這樣才會(huì)使得問(wèn)卷題目的針對(duì)性、有效性（效度）得到提高。當(dāng)然，測(cè)量學(xué)上也非常重視測(cè)試的信度與效度，并且提供了公式和算法來(lái)得到精確的信度值與效度值。但是它們是在采集數(shù)據(jù)之后利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)行的測(cè)度分析，它們可以真實(shí)地反映出我們采集到的數(shù)據(jù)的可信性與有效性如何，卻無(wú)法在數(shù)據(jù)采集前對(duì)數(shù)據(jù)采集的信度與效度進(jìn)行控制?？傊?，用科學(xué)的語(yǔ)言來(lái)表述就是：當(dāng)且僅當(dāng)使得問(wèn)卷的全部題目具有完備性時(shí)，才能夠得到一份合格的問(wèn)卷。

4 需要進(jìn)一步澄清的一些問(wèn)題

在本文第一部分“投影機(jī)在教學(xué)中的作用與地位”之中提出了大屏幕顯示設(shè)備的尺寸問(wèn)題，在這里需要澄清的是并非顯示尺寸越大越好（太大尺寸使性?xún)r(jià)比降低，造成浪費(fèi)），但太小了也不行。筆者曾在《中國(guó)教育技術(shù)裝備》雜志2010年11期刊出的《投影幕尺寸的選擇》一文中詳細(xì)討論了顯示設(shè)備尺寸與教室大小的關(guān)系，導(dǎo)出在顯示屏（或幕）長(zhǎng)寬比例為4：3的情況下，教室最后一排學(xué)生到屏幕的距離應(yīng)為屏幕對(duì)角線長(zhǎng)度的6倍。這個(gè)數(shù)值基本上是一個(gè)最大值，當(dāng)屏幕長(zhǎng)寬比例達(dá)到16：9時(shí)，這個(gè)數(shù)值還要適當(dāng)降低，應(yīng)略小于6才好。對(duì)于近期發(fā)展起來(lái)的大尺寸LCD觸摸一體機(jī)，因?yàn)槠涑叽巛^小（一般為70英寸左右）且多采用16：9（或16：10）的長(zhǎng)寬比，所以它們更加適合小班教學(xué)。

在本文第二部分“投影機(jī)在教育領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢(shì)分析”中說(shuō)明了所提供數(shù)據(jù)的來(lái)源，這些數(shù)據(jù)雖然不是精確的全部教學(xué)投影機(jī)量，但它滿足了數(shù)據(jù)隨機(jī)抽樣的條件。在信息論中有香農(nóng)（Claude Elwood Shannon）抽樣定理，通信原理中稱(chēng)為奈奎斯特（Harry Nyquist）采樣定理，該定理認(rèn)為，為了使得抽樣得到的信號(hào)不失真地反映原信號(hào)的全部信息，抽樣頻率應(yīng)該為原信號(hào)上限頻率的2倍，或者說(shuō)抽樣周期應(yīng)該為原信號(hào)最小周期的1/2。我們現(xiàn)在要反映投影機(jī)逐年采購(gòu)增長(zhǎng)率，從圖1中可見(jiàn)增長(zhǎng)率曲線在2009年至2010年具有最大頻率，其周期約為2年。根據(jù)抽樣定理，抽樣周期為1年就可滿足條件，而前文說(shuō)到我們是逐月抽樣的，所以說(shuō)完全滿足了數(shù)據(jù)抽樣的條件。

在本文第三部分“對(duì)有關(guān)教學(xué)用投影機(jī)研究報(bào)告的意見(jiàn)建議”中，筆者認(rèn)為研究報(bào)告的研究目的不十分清晰，并提出了面向?qū)W校優(yōu)化課堂教學(xué)與面向廠商優(yōu)化產(chǎn)品市場(chǎng)的兩個(gè)完全不同的目的。一般認(rèn)為這兩個(gè)目的是統(tǒng)一的，不應(yīng)加以區(qū)分，廠商優(yōu)化產(chǎn)品的目的就是為了優(yōu)化課堂教學(xué)，而學(xué)校提出的教學(xué)需求正是產(chǎn)品與市場(chǎng)改良的依據(jù)。實(shí)際情況并非如此。教育裝備產(chǎn)品作為教學(xué)工具用具，從教育對(duì)其需求和適用性的角度觀察，教育是一個(gè)非常特殊的領(lǐng)域，它與農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍事、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域，甚至日常生活領(lǐng)域?qū)Υぞ哂镁叩膽B(tài)度是完全不同的。教育領(lǐng)域?qū)τ诮逃b備的態(tài)度具有兩種特性，分別為非限定性與非必備性。農(nóng)民用的鐮刀與工人用的錘子由于功能不同而不能在生產(chǎn)中置換使用，用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的鐮刀、錘子也不能代替醫(yī)療上的手術(shù)工具，所以各個(gè)領(lǐng)域的工具用具都具有限定性，而教育領(lǐng)域?qū)逃b備的態(tài)度是沒(méi)有限定性（稱(chēng)非限定性），鐮刀、錘子、手術(shù)刀皆可拿到學(xué)校作為教具使用。但是人們?cè)谏a(chǎn)這些工具時(shí)從未考慮過(guò)這些東西還要用于教育，或者說(shuō)他們并不是從教學(xué)需求出發(fā)而生產(chǎn)其產(chǎn)品，改良工具的新興技術(shù)的出現(xiàn)也都是從本領(lǐng)域的目的出發(fā)的。一個(gè)新技術(shù)新產(chǎn)品的產(chǎn)生，作為教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)輔助工具人們也會(huì)將其用于學(xué)校，但它基本都不是從教學(xué)環(huán)境作用的需求出發(fā)而被設(shè)計(jì)出來(lái)的。非必備性則是指教育對(duì)教育裝備的依賴(lài)性其實(shí)是很低的（詳見(jiàn)本刊2013年7期《“教育裝備依賴(lài)”現(xiàn)象分析》一文），并非所有先進(jìn)裝備必配不可，新技術(shù)工具對(duì)人的培養(yǎng)的作用并不是像人們所期待的那樣大。所以筆者仍然堅(jiān)持，面向?qū)W校優(yōu)化課堂教學(xué)與面向廠商優(yōu)化產(chǎn)品市場(chǎng)的兩個(gè)目的是完全不同的。

在本文的第一部分中還提出了一個(gè)“價(jià)值無(wú)涉”判斷原則的概念，它的大意是科學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)與人的價(jià)值取向無(wú)關(guān)。人們對(duì)事物的評(píng)價(jià)，由判斷依據(jù)的主體區(qū)分可分為主觀評(píng)價(jià)與客觀評(píng)價(jià)，而由判斷依據(jù)的強(qiáng)度區(qū)分可分為定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)價(jià)，于是就存在4種不同的評(píng)價(jià)方式：主觀定性評(píng)價(jià)、主觀定量評(píng)價(jià)、客觀定性評(píng)價(jià)以及客觀定量評(píng)價(jià)。其中，主觀定性評(píng)價(jià)與主觀定量評(píng)價(jià)屬于價(jià)值判斷，客觀定性評(píng)價(jià)屬于認(rèn)知判斷，客觀定量評(píng)價(jià)屬于科學(xué)判斷，科學(xué)判斷的評(píng)價(jià)方式應(yīng)該是“價(jià)值無(wú)涉”的?？茖W(xué)研究一般應(yīng)避免使用屬于價(jià)值判斷的主觀評(píng)價(jià)方式，因?yàn)檫@種評(píng)價(jià)方式受到評(píng)價(jià)者知識(shí)背景、閱歷大小、經(jīng)驗(yàn)多少、文化習(xí)俗、價(jià)值取向等主觀條件的限制，甚至評(píng)價(jià)者評(píng)價(jià)時(shí)的社會(huì)關(guān)系、身體狀況與心理情緒等都會(huì)成為重要的影響因素。為了說(shuō)明科學(xué)研究避免使用價(jià)值判斷的原因，這里舉出一個(gè)比較極端的例子。一位中國(guó)玉雕藝術(shù)家將他的一個(gè)作品放到國(guó)際展會(huì)上參加評(píng)選，他的作品表現(xiàn)了一位翩翩起舞的古裝少女含笑地手拿一絲帕遮住下巴。所有的外國(guó)專(zhuān)家都給該作品以95分以上的高分評(píng)價(jià)，但在場(chǎng)的中國(guó)專(zhuān)家卻都給它打了零分，原因是作品中的少女口下有一巾，在漢字里表示上吊的“吊”字，是中國(guó)文化中不吉利的象征。截然不同的評(píng)價(jià)結(jié)果是由中外專(zhuān)家完全不同的價(jià)值觀決定的。對(duì)藝術(shù)作品的評(píng)價(jià)不應(yīng)屬于科學(xué)判斷，所以中國(guó)專(zhuān)家的評(píng)價(jià)是無(wú)可指摘的，但是若將這種評(píng)價(jià)方式用于科學(xué)研究就是不恰當(dāng)?shù)牧?。我們關(guān)于教學(xué)投影機(jī)應(yīng)用調(diào)研的問(wèn)卷中也存在同樣的問(wèn)題，向被試提問(wèn)“對(duì)您的教學(xué)使用來(lái)說(shuō)，您認(rèn)為以下影響投影教學(xué)效果各因素的重要程度”后的回答就是一種主觀評(píng)價(jià)。為了增加它的科學(xué)性，我們又建議加入一些“測(cè)試條件”，而諸如“投影機(jī)燈泡的使用時(shí)間”“使用投影機(jī)數(shù)量”等提出的“測(cè)試條件”，對(duì)于被試的回答恰好都屬于客觀定量評(píng)價(jià)。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)教學(xué)投影機(jī)發(fā)展?fàn)顩r的分析是對(duì)于教育領(lǐng)域和銷(xiāo)售市場(chǎng)都非常有益的一項(xiàng)研究。這項(xiàng)研究必須具有科學(xué)性，否則將不能夠達(dá)到預(yù)期效果?？茖W(xué)在于量化，而得到客觀量化的數(shù)據(jù)又不是一件十分容易的事情。本文示出的數(shù)據(jù)雖然可能不具有高可靠性，但是文中所提供的方法確實(shí)屬于科學(xué)研究的方法。

［1］ 馬克斯·韋伯.社會(huì)科學(xué)方法論［M］.韓水法，譯.中央編譯出版社，1999：145-147.

［2］ 艾倫，薛鵬，何智.多媒體教室光環(huán)境對(duì)師生視力影響的探討［J］.中國(guó)教育技術(shù)裝備，2010（15）：3-6.

［3］ Tom Pye.LCD生產(chǎn)中的成品率管理［J］.現(xiàn)代顯示，2006（5）：5-11.

［4］ 艾倫，興喬.話說(shuō)裝備（十）：教育有沒(méi)有大數(shù)據(jù)時(shí)代［J］.中國(guó)教育技術(shù)裝備，2014（4）：5-6.

Analysis on the Development Status of the Projector for Teaching

Ai Lun
Capital Normal University， Beijing， 100048， China

In this paper， from the classroom teaching environment effect and school procurement year by year data are analyzed in terms of the development status and trend of development of teaching projector. At the same time， introduced the research achievements made on the development of teaching information technology center of Tsinghua University with the projector， and points out the existing problems in the study. The research provides useful comments and suggestions in the future development of the projector used in teaching.

projector； environmental effect； completeness； reliability； validity

2015-02-08

艾倫，教授，本刊特約撰稿人。