張仲華

摘 要 技術(shù)在教育領(lǐng)域加速擴(kuò)散，企業(yè)應(yīng)用技術(shù)的速度也在加快。他們向新技術(shù)學(xué)習(xí)，向別的創(chuàng)新者學(xué)習(xí)，把自己的理念、思路和產(chǎn)品開發(fā)出來，催生出新的應(yīng)用、滿足新的市場需求，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國教育裝備展示會(huì)是一個(gè)教育裝備行業(yè)企業(yè)集中展示的舞臺，通過參觀展會(huì)能拓展教育裝備視野，獲得最直接的體驗(yàn)和感受。

關(guān)鍵詞 教育裝備；教學(xué)儀器；VR；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室；創(chuàng)客教育

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）01-0007-03

1 前言

2017年中國教育裝備展示會(huì)分別在福州和廣州兩地舉辦。當(dāng)前，浙江省大力推進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和學(xué)科教室的裝備工作，筆者參觀展會(huì)的重點(diǎn)是相關(guān)教育裝備及其參展企業(yè)。

2 企業(yè)創(chuàng)新力不斷涌現(xiàn)

每次展會(huì)都是參展企業(yè)的一次盛裝表演，傾情展示各種產(chǎn)品和應(yīng)用，暢言行業(yè)趨勢和理解。2017年展會(huì)上企業(yè)涌現(xiàn)的創(chuàng)新力給筆者留下深刻印象。

創(chuàng)新是新場景的探索 VR技術(shù)是用計(jì)算機(jī)生產(chǎn)三維空間，結(jié)合傳感、交互、人工智能等創(chuàng)造一種新的人機(jī)交互體驗(yàn)。展會(huì)上不少企業(yè)將VR用于教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)操作、主題活動(dòng)等場景，實(shí)現(xiàn)抽象復(fù)雜內(nèi)容的可視化、形象化，增強(qiáng)視覺感官刺激；但是體驗(yàn)上存在控制不夠精準(zhǔn)，視覺易疲勞的不足。技術(shù)史證明，新技術(shù)從科學(xué)原理突破到有價(jià)值產(chǎn)品產(chǎn)生，中間需要一個(gè)較長的改進(jìn)過程，也需要互補(bǔ)技術(shù)的出現(xiàn)和成熟。企業(yè)會(huì)不斷探索新技術(shù)的應(yīng)用場景，一旦邏輯對了，會(huì)帶來前所未有的創(chuàng)新。如幻境科技的VR航天教學(xué)軟件，僅將VR應(yīng)用在火箭升空、太空行走、載人艙返回等常人無法親身感知的環(huán)節(jié)，提供更真實(shí)、更細(xì)節(jié)的航天體驗(yàn)；而在宇宙星球、航天工程等知識授課，以及火箭設(shè)計(jì)、組裝、吊裝等實(shí)踐操作上均不使用VR，避免長時(shí)觀看VR造成眩暈。

創(chuàng)新是模仿后的超越 模仿創(chuàng)新是中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的戰(zhàn)略選擇。人們常說的“后發(fā)優(yōu)勢”，就是把那些已經(jīng)被別人證明是好東西的技術(shù)迅速普及和產(chǎn)業(yè)化。如美國Infinite Z公司開發(fā)的zSpace交互設(shè)備出現(xiàn)在2015年展會(huì)上，它采用三維跟蹤捕捉觀看者視角和控制筆位置，用3D軟件顯示立體畫面，用交互軟件實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，使得用戶能在三維空間內(nèi)操控3D影像，提高用戶的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。2017年展會(huì)上，深圳的未來感知推出VoxelStation交互設(shè)備，稱得上中國版的zSpace。不僅如此，企業(yè)還有一種強(qiáng)烈的“拿來主義”精神，在模仿跟隨的基礎(chǔ)上，挖空心思琢磨用戶需求，打磨和改善產(chǎn)品，推出VoxelTracker交互模塊，可以適配在個(gè)人電腦上實(shí)現(xiàn)zSpace的全部功能，大大降低用戶使用的投入成本。

創(chuàng)新是專業(yè)化的堅(jiān)守 教育裝備的制造從縱向一體化轉(zhuǎn)變?yōu)樗揭惑w化，即一家企業(yè)從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)都做，轉(zhuǎn)變?yōu)樵谌蚬?yīng)鏈中進(jìn)行分工協(xié)作。如教學(xué)機(jī)器人這類電子產(chǎn)品，技術(shù)發(fā)展快，產(chǎn)品更新更快。如果企業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)都做，那么當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)變化，就要調(diào)整生產(chǎn)線來配合，創(chuàng)新成本就太高了。Makeblock將制造問題交給代工廠去解決，自己輕裝上陣，用50%的人力投入產(chǎn)品創(chuàng)新。目前，Makeblock

有超過500種機(jī)械和電子部件，每年推出新的主題套裝、擴(kuò)展包、編程軟件和教程資源，2017年推出的無人機(jī)Airblock

和電子積木平臺神經(jīng)元還獲得德國紅點(diǎn)獎(jiǎng)。它的產(chǎn)品給人的印象是專業(yè)、極簡、品質(zhì)，源自企業(yè)對產(chǎn)品的創(chuàng)新，更是一份對技術(shù)的堅(jiān)守。

創(chuàng)新是點(diǎn)滴間的積累 雖然信息化教育裝備在展會(huì)上引領(lǐng)風(fēng)騷，但依然有如余姚神馬、寧波凱迪、寧波中業(yè)這樣一批企業(yè)在傳統(tǒng)教育裝備領(lǐng)域奮力前行。他們不跟風(fēng)高大上的教育理念，也沒有了不起的黑科技產(chǎn)品，創(chuàng)新來自實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、大量細(xì)小改進(jìn)、點(diǎn)滴竅門積累，從而形成一套競爭對手更難復(fù)制和超越的工廠技術(shù)。工廠技術(shù)不僅存在紙面上，更是在各層員工的腦子里和協(xié)作關(guān)系中，是解決問題的關(guān)鍵能力，也決定了企業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張能力。企業(yè)根據(jù)發(fā)包任務(wù)不同，迅速重組供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，精準(zhǔn)控制從物料采購到產(chǎn)品交付的每一個(gè)環(huán)節(jié)，按時(shí)滿足不同用戶的個(gè)性化需求。

創(chuàng)新是用戶體驗(yàn)的升級 全球范圍的產(chǎn)業(yè)分工，使得像平板電視這類電子產(chǎn)業(yè)的各家產(chǎn)品在技術(shù)、品質(zhì)上并無大的差別。企業(yè)想通過靠獨(dú)門絕技、高超工藝打造出與眾不同的產(chǎn)品，從而獲得超額利潤，變得非常困難。企業(yè)的創(chuàng)新是通過捕捉用戶精神訴求，創(chuàng)建超預(yù)期的場景，打磨產(chǎn)品的使用體驗(yàn)，與用戶情感形成連接。如希沃的MAXHUB交互平板，將白板書寫、無線傳屏、多屏互動(dòng)、掃碼分享、遠(yuǎn)程會(huì)議等功能整合于一體，設(shè)計(jì)上采用極簡主義，如非必要，不增實(shí)體；交互上滿足用戶高效書寫需求，保護(hù)本真的書寫和擦除習(xí)慣。用戶無須為一大堆數(shù)據(jù)連線煩惱，也無須在Windows和Android間來回切換，只要通過產(chǎn)品交互界面來感知其內(nèi)在品質(zhì)。

創(chuàng)新是教學(xué)情境的表達(dá) 人的認(rèn)識是情景化和動(dòng)態(tài)化的，教育裝備是創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境最直接、最有效的手段，也是實(shí)現(xiàn)新技術(shù)場景化的載體。新技術(shù)并非特指單一技術(shù)，也可能是技術(shù)的組合。企業(yè)紛紛大開腦洞，將新技術(shù)與教學(xué)場景互動(dòng)起來，連接、生長、蔓延成為新物種，表達(dá)更直觀的教學(xué)情境。如上海數(shù)好將計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、CNC加工技術(shù)應(yīng)用于蘇州園林地方特色課程，提供全套軟硬件工具和場景化模型。新情境帶給學(xué)生全新的感性認(rèn)識和情緒涌現(xiàn)，學(xué)生通過被動(dòng)聽課承受和主動(dòng)操作實(shí)踐相結(jié)合，將知識與體驗(yàn)相關(guān)聯(lián)，促進(jìn)建構(gòu)知識、獲得技能和提升自我價(jià)值。

創(chuàng)新是裝備熱點(diǎn)的追逐 校園足球、書法教育、機(jī)器人教育、創(chuàng)客教育是當(dāng)前中小學(xué)教育裝備的熱點(diǎn)詞匯，展會(huì)上有不少企業(yè)推出自己的解決方案。如校園足球方面，北京一刻的基于3D技術(shù)的足球課堂教學(xué)資源和學(xué)校訓(xùn)練比賽信息化管理平臺，實(shí)現(xiàn)校園足球的數(shù)字化教學(xué)和管理；廣州卓浦士采用運(yùn)動(dòng)檢測模塊、智能分析算法和數(shù)據(jù)云平臺，可智能識別用戶的帶球、射門等多種足球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并提供全面、精準(zhǔn)、專業(yè)的數(shù)據(jù)分析；北京體之杰用兩年時(shí)間研發(fā)的足球路徑產(chǎn)品，由顛球、運(yùn)球、傳球、接球、停球、帶球、射門等七項(xiàng)足球基本功訓(xùn)練器組成，提升用戶的實(shí)戰(zhàn)能力。endprint

創(chuàng)新是裝備資源的整合 教育技術(shù)飛速發(fā)展，教育改革深入推進(jìn)，裝備外延不斷擴(kuò)大，教育裝備推陳出新，讓大多數(shù)用戶無法做出最正確的選擇。企業(yè)通過對用戶需求的深入洞察，通過合理、有效、人性化的產(chǎn)品組合，重新定義裝備資源的應(yīng)用意義和商業(yè)價(jià)值。如航天信息的中小學(xué)美術(shù)教學(xué)系統(tǒng)整合網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、數(shù)字繪畫等硬件設(shè)備，美術(shù)教學(xué)、美術(shù)資源等軟件應(yīng)用，與國家課標(biāo)、通用教材緊密相連，提供電子備課、互動(dòng)教學(xué)、美術(shù)欣賞和創(chuàng)作、資源分發(fā)等功能，為用戶欣賞美、感知美、創(chuàng)造美提供一體化解決方案。

3 技術(shù)創(chuàng)新的三個(gè)路徑

每次展會(huì)都能發(fā)現(xiàn)一些產(chǎn)品的成長和創(chuàng)新，讓人開闊眼界、啟發(fā)思考。例如：深圳樂智的水下機(jī)器人KENFISH豐富了機(jī)器人的教學(xué)應(yīng)用場景；Makeblock的電子積木平臺神經(jīng)元讓創(chuàng)意搭建變得極其簡單；廣州八爪魚的海上戰(zhàn)艦用玻纖板代替椴木板，讓船體在水中更耐用；北京夢之墨的液態(tài)金屬打印機(jī)，讓用戶創(chuàng)作用材和路徑更豐富。從技術(shù)角度，筆者將教育裝備的創(chuàng)新歸納為三個(gè)路徑。

疊加混合 疊加混合就是在原有產(chǎn)品上疊加新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能升級、性能突破，進(jìn)而完成價(jià)值觀層面的意義升維，構(gòu)建可連接、可持續(xù)的新產(chǎn)品。深圳新眾玩的哈米鋼琴伴侶，利用光電學(xué)原理感應(yīng)琴鍵位置變化，將信號反饋至智能終端進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)用戶彈奏精準(zhǔn)判定。傳統(tǒng)鋼琴配上哈米鋼琴伴侶，保留了鋼琴的音色和手感，讓初學(xué)者養(yǎng)成良好音感和習(xí)慣，又具備智能電鋼琴具有的感應(yīng)、糾錯(cuò)、指示、分析、評價(jià)等功能，實(shí)現(xiàn)魚與熊掌兼得。

蘇州三緯立體的全彩3D打印機(jī)，將噴墨技術(shù)與熱熔解積層技術(shù)相結(jié)合，用CMYK彩色微滴混合后，噴射到PLA線材上，在所有打印積層中實(shí)現(xiàn)高精度彩色噴繪。這意味著高達(dá)1600萬色的全彩色階，以非常經(jīng)濟(jì)的方式噴繪在3D打印模型的任意位置，讓每個(gè)人的創(chuàng)意作品煥發(fā)光彩。

垂直混合 垂直混合是自身持續(xù)的內(nèi)容聯(lián)想機(jī)制，在技術(shù)縱深路徑上以內(nèi)容間的碰撞，激發(fā)持續(xù)的創(chuàng)造意義。深圳盛思近年來基于Arduino開源電子原型平臺和Scratch圖形化編程工具，在創(chuàng)客教育領(lǐng)域推出一系列產(chǎn)品。從最初的物聯(lián)網(wǎng)模塊、傳感模塊、制作加工工具等持續(xù)改進(jìn)和創(chuàng)新，衍生出用于學(xué)習(xí)圖形化編程及電子硬件知識的可編程創(chuàng)客實(shí)驗(yàn)箱，用于創(chuàng)意作品制作的可編程電子積木類樂動(dòng)魔盒和樂動(dòng)魔塊，用于開展機(jī)器人教學(xué)和活動(dòng)的可編程桌面機(jī)器人，用于生物、化學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)的可編程數(shù)字化實(shí)驗(yàn)套裝。通過對技術(shù)及其應(yīng)用的深入挖掘，從原來單一的產(chǎn)品可以演化出一系列產(chǎn)品，從服務(wù)創(chuàng)客教育拓展到科學(xué)、信息技術(shù)、綜合實(shí)踐等多學(xué)科，連接更多的場景和用戶，最終發(fā)展為社群。

平行混合 平行混合就是產(chǎn)品間相互滲透、融合形成新的價(jià)值點(diǎn)，這個(gè)新價(jià)值點(diǎn)是用戶心智的第一性，帶來獨(dú)占性的定價(jià)權(quán)。新知數(shù)媒的美麗化學(xué)，運(yùn)用攝影的語言，以紀(jì)錄片式的形式展現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的神奇和美麗，挖掘出數(shù)碼攝影設(shè)備和化學(xué)教學(xué)儀器相互作用下的價(jià)值點(diǎn)。要制作高品質(zhì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻，首先，要有先進(jìn)的數(shù)碼設(shè)備，包括全幅數(shù)碼相機(jī)、微距鏡頭、數(shù)碼顯微鏡、高清攝像機(jī)、延時(shí)控制器和LED平板光源等；其次，要合理應(yīng)用顯微、微

距、熱成像、高速、延時(shí)等不同的攝影技術(shù)；再次，要用合適的實(shí)驗(yàn)裝置以及拍攝位置和角度；最后，需要反復(fù)嘗試，直到找到最佳的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件。

以金屬置換實(shí)驗(yàn)為例，溶液濃度會(huì)對金屬晶體的外形有很大影響。金屬晶體生長方向的不可預(yù)見性會(huì)影響畫面的捕捉，拍攝視角的改變會(huì)產(chǎn)生完全不同的視覺效果。美麗化學(xué)向人展示，化學(xué)是一門創(chuàng)造物質(zhì)的學(xué)科，化學(xué)的美不僅是視覺的滿足和享受，更是對知識的探尋和思考。

4 創(chuàng)新與教育共同生長

中國教育裝備領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場消費(fèi)升級。從表現(xiàn)看，消費(fèi)升級是用戶可支配的資金多了，可以花更多的錢買更好的產(chǎn)品，要求產(chǎn)品的品質(zhì)提升、品牌提升、體驗(yàn)提升等；從本質(zhì)上看，消費(fèi)升級的背后是技術(shù)進(jìn)步，技術(shù)推動(dòng)著用戶的需求更新和未來展望。

新產(chǎn)品生長要適應(yīng)環(huán)境 每件創(chuàng)新產(chǎn)品的產(chǎn)生，就如同一個(gè)新物種、新生命，它的長大、蔓延、連接離不開它生長的土壤，以及如何適應(yīng)周圍的環(huán)境。土壤來自用戶的需求，來自用戶的感受，是創(chuàng)新的邏輯起點(diǎn)。適應(yīng)環(huán)境是指采用最優(yōu)的技術(shù)、方法或措施，以及研判市場的發(fā)展、同行的競爭和用戶的心智。

隨著新課程改革的實(shí)施和不斷推進(jìn)，教育裝備工作從教材為中心向?qū)W生為中心轉(zhuǎn)變，產(chǎn)品從標(biāo)準(zhǔn)化配置向特色化配置轉(zhuǎn)變?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代，用戶通過信息技術(shù)掌握了信息的主動(dòng)權(quán)，對產(chǎn)品有了比較、選擇和鑒別能力，會(huì)選擇更有用、更易用、更耐用的產(chǎn)品，也會(huì)排斥與自身心智不相符的產(chǎn)品。中國不同地域間存在裝備理念、經(jīng)費(fèi)投入、市場需求和用戶水平的差異，導(dǎo)致同一件產(chǎn)品在不同地域可能會(huì)碰到不同的境遇。創(chuàng)新得過早或過晚都可能留下遺憾。

用戶需求決定產(chǎn)品創(chuàng)新 展會(huì)上有些創(chuàng)新產(chǎn)品被大家叫好又叫座，有些卻被大家走過路過，還被留下一個(gè)秀技術(shù)的標(biāo)簽。企業(yè)介紹新產(chǎn)品時(shí)，大多是說：“它的功能非常多，性能非常強(qiáng)，使用非常便利?！边@種營銷方式只是告訴用戶“我企業(yè)是做什么的，新產(chǎn)品有什么特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)什么效果”，很少有企業(yè)說“我們?yōu)槭裁创嬖?，為什么生產(chǎn)不一樣的產(chǎn)品，用來解決什么樣的問題”。企業(yè)應(yīng)認(rèn)真思考創(chuàng)新的本源——產(chǎn)品的目的和價(jià)值；思考創(chuàng)新的技術(shù)路徑——是否將技術(shù)大材小用；思考創(chuàng)新的成效——是否解決教學(xué)需求。市場在施展“物競天擇，適者生存”的力量，企業(yè)提供的產(chǎn)品應(yīng)是與教育教學(xué)相匹配、與用戶內(nèi)心需求相逼近，而不是自己自鳴得意的作品。

技術(shù)演進(jìn)提升用戶認(rèn)知 技術(shù)演進(jìn)的方向就是提高效率，降低成本，對教育裝備來說也不例外。教育裝備的創(chuàng)新就是要提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效率，降低使用成本、時(shí)間成本和人力成本。如數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器、開源電子模塊、教學(xué)機(jī)器人等一批現(xiàn)象直觀、效果明顯、操作便利的教育裝備，被越來越多的用戶所接受，逐步引發(fā)教育教學(xué)方式的變革。

當(dāng)有些人在嘲笑技術(shù)、嘲笑企業(yè)創(chuàng)新的時(shí)候，一定要小心，它們一開始可能會(huì)敗，而當(dāng)企業(yè)將技術(shù)場景化，通過產(chǎn)品迭代提升用戶體驗(yàn)，搶占用戶心智，人們會(huì)發(fā)現(xiàn)技術(shù)卷土重來的力量比想象更強(qiáng)大，技術(shù)正在教育用戶的認(rèn)知，進(jìn)而改變用戶行為和習(xí)慣。就像班級多媒體設(shè)備一樣，讓用戶提高工作效率且容易上手，連接更多人到這個(gè)應(yīng)用里，形成巨大的市場效益。

創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展最好的捷徑。人類歷史已多次證明，一部分人利用好新事物，有了更好的發(fā)展；另一部分人對新事物看不起、看不慣，越來越跟不上時(shí)代。世界就這樣不公平，它不淘汰新人，也不淘汰老人，只淘汰站著不和它玩兒的人。

精彩值得記錄，創(chuàng)新值得回味，讓我們期待2018年的中國教育裝備展示會(huì)。endprint