设计交互式白板以支持电子教学外文翻译资料

 2023-01-08 12:31:55

外文文献一：

设计交互式白板以支持电子教学

Didik Dwi Prasetya ,Muhammad Ashar , Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang (UM)

摘要：电子学习为虚拟课程的创建提供了一种有效的解决方案。不幸的是，学习媒体特性的局限性导致了视觉交流的困难，因此对材料的解释就不那么容易被理解，尤其是在插图、草图、图表和建模方面。因此,一个可以一起使用的灵活的学习媒体解决方案是必要的。本文提出了基于web的交互式白板应用程序的设计，以改善电子学习服务。设计开发采用瀑布式软件开发模式。在互联网上实现交互式白板生成有趣的协作学习，并支持电子学习，尤其是远程学习。

关键词：互动，白板，在线，电子学习

介绍

信息与通信技术(ICT)在教育，尤其是在学习过程中扮演着重要的角色。信息和通信技术解决方案已被证明有助于提高教育和学习服务的质量。迄今为止，最流行的ICT解决方案之一是在线学习或电子学习(e-learning)。电子学习技术为学习者提供了对学习内容、学习顺序、学习速度、时间和媒体的控制，使他们能够定制自己的计划，以满足个人学习目标[1]。在线学习模式因其灵活性和灵活性而被广泛应用于教育机构。尽管教育者和学习者处于一个遥远的地方，但是学习过程可以直并且和同时进行。

一般来说，在线学习能够克服各种各样的问题，如距离、时间、成本和有限的教育资源。但仍有一些特殊问题需要关注，其中之一就是学习媒体的局限性。在在线学习中，实时的视觉信息交流仍然很难做到[2]。另一方面，即时消息的使用仅限于文本通信。这种情况使得对材料的解释不容易理解，特别是关于插图、草图和建模。例如，通过聊天进行在线交流目前很难适应对草图或模型的解释。因此，虚拟课堂需要一种更加灵活、协作的学习媒体解决方案。

针对目前存在的问题，本研究建议开发交互式在线、基于web的白板应用程序，以帮助改善电子学习服务。除了提供用于通信的聊天工具外，此应用程序还提供了一个交互式白板功能。就像教室里的白板一样，这个设备可以让教育者交互式地书写文本、绘制图表、草图和模型，并与远程教育的所有参与者共享。这种方法能够弥补现有聊天工具的一些缺陷，特别是在通过手写进行自发解释方面。交互式在线白板的实施对学习有几个影响，包括提高学生在课堂上的参与度，激励学生，提高他们学习的热情[3]。

交互式白板

在ICT语境中，术语白板指的是一种基于计算机的“白板”，它允许虚拟课堂中的学习者观看教育者的实时可视演示(文本、草图、图像)。在线交互式白板是一种支持用户交互并在计算机网络上在线运行的电子白板。这一软件帮助遥远的用户以协作的方式进行通信和交互。特别是，交互式白板用于讲座或教室环境，这些技术支持使用书写、绘图和素描的交互式通信[4]。与互联网服务协作使用交互式白板可以极大地提高教育者和学习者的工作效率。交互式白板技术最好用于支持现有的服务，比如讨论论坛或聊天。

研究还表明，在交互式白板上做笔记可以在学生复习过程中起到关键作用，从而提高学生的出勤率。除了对学生学习的积极影响外，研究表明，围绕交互式白板设计课程有助于教育工作者简化准备工作，更有效地整合信息和通信技术，并提高他们的整体效率。

网上互动白板有以下几个优点:

可获取范围更广，学生只需要连接到互联网即可。

同时在虚拟教室内使用。

促进学习者之间的协作。

它是一款可以适应各种情况和工作的软件。

在线白板对于支持远程教育非常有用，因为在这种教育中学习需要一个工具来帮助教育者和学习者之间的协作。交互式白板的使用可以支持多种不同的学习风格，并用于各种学习环境，包括听力和视觉障碍的学生。在线交互式白板对学习有几个影响，其中包括提高学生在课堂上的参与度，激励学生，提高学习热情。

A.系统设计

本研究中生成的产品是一款实用软件。根据产品的特点，本研究采用软件开发的瀑布模型，包括沟通、规划、建模、构建和部署的步骤[6]。该模型的选择基于非常知名的需求、稳定的产品定义和理解的支持技术。

B.研究设计

瀑布开发模型的阶段可以描述如下:1)沟通阶段是项目的启动阶段，旨在探索交互式白板产品需求规范。在这个阶段，我们确定了开发系统的所有需求;2)计划阶段包括评估、计划和跟踪产品结果。在这里，我们还创建了一个交互白板的界面设计;3)建模的目的是分析和设计产品。在此阶段，根据需求创建交互式白板应用模型，并参考分析和设计的结果;4)构建是将建模阶段的结果转化为产品应用形式，同时转化为产品测试结果;5)部署阶段是指产品的目标用户可以广泛使用的产品。

软件开发的瀑布模型的阶段是系统地、顺序地进行的。该模型中的每个阶段都是相关的，下一个阶段需要前一个阶段作为输入，以此类推，直到所有阶段完成[7]。

C.产品描述

提出的创新解决方案是一个软件应用程序，以帮助提高远程教育服务的质量。这个应用程序是使用分布在因特网上的网络技术构建的。如何运用在线白板应用程序是共享显示工作表。老师会用一个互动的白板写字或画画，这样即使白板在不同的地方，学生也能看到白板的外观。关于所提议的系统开发架构的更多信息如图1所示。

图1 系统设计架构

D.产品测试

测试是作为一种验证来执行的，以确保所开发的软件能够满足需求规范并按照所描述的场景运行。测试阶段的主要目的是发现未知的错误。产品测试仅限于使用黑盒方法进行功能测试。测试是通过基于所提供的输入查看软件的输出来完成的。为了支持产品测试的实施，需要对测试过程和测试用例进行描述。

测试过程从单元或模块开始，直至整个软件产品。测试用例以结果语句被接受和拒绝的格式编写。由具有相关能力的工程师作为专家进行产品测试。对产品进行观察并根据所提供的仪器对其进行校正，从而完成检测程序。

结果和讨论

实现阶段是将分析和设计结果转换为机器可读形式的阶段。本节还将讨论系统设计开发的结果。

A.研究成果

在这一阶段，一个交互式的白板应用程序通过HTML5、CSS3和Node.js实现，作为socket通信的骨干。

交互式白板应用程序的开发主要包括两个模块:

1)白板互动

此模块将应用程序的主要功能表示为交互式白板。

2)实时聊天

这个支持模块的作用是在学生和老师之间提供实时的、基于文本的交流。

理想情况下，白板页面是传统白板的表现形式，因此其设计也类似于其物理形式[8]。在白板上还提供了一个学生与老师或学生与其他学生聊天的页面。

图2 老师的房间页面

所有在白板上的教学活动都将被实时记录到所有学生的白板页面上。这个概念体现在虚拟教室的学习中，学生不必呆在一个房间里，但可以在任何允许访问应用程序的位置学习。

学生页面视图将与教师页面完全相同，如图3所示。

图2 学生的房间页面

在教室页面上，学生被限制只能看到老师的活动。也就是说，学生没有修改或删除白板页面的能力。

开发的第二个模块是一个实时聊天模块，它也利用Node.js技术，这个聊天应用可以实时工作，不需要用户的干预，如页面刷新。由于有幕后工作，聊天活动可以快速轻松地完成，而不存在明显的数据通信障碍。当被不同的浏览器访问时，从非常短的应用程序响应中可以看到Fast和light参数。

图4 即时聊天页面

根据web应用程序的特点，白板交互应用程序也可以通过移动设备(平板电脑或智能手机)访问。这将给学习者更多的灵活性，以遵循学习过程。

B.讨论

实现结果表明，利用HTML、CSS3和Node.js等web技术可以开发交互式白板应用程序。交互式基于web的白板应用程序开发的结果展示了一个帮助改进电子学习服务的解决方案。这种ICT应用方法提供了几个优势，特别是对于电子学习，因为它节省了成本、时间和资源。主要的共享白板功能能够促进虚拟教室，学习者不必亲自来到学习地点。

应用程序特有的交互性通过提供的设施来表示。教师可以通过连接到计算机网络的浏览器直接与交互式白板交互(写或画)。此活动直接通过鼠标输入设备完成。另一方面，学习者可以通过自己的浏览器在白板上看到实时的教学活动，这些浏览器也连接到互联网上。

为了确保产品符合最初的规格，然后进行了一系列的黑箱测试。评估的方面包括主要功能、性能、用户体验、易用性和可移植性。试验结果表明，该产品符合原规格。测试结果还表明，交互式白板应用程序能够适应和调整浏览器的屏幕大小，以获得最佳的视图。

利用这类信息和通信技术应用具有支持教育服务，特别是电子学习的巨大潜力。然而，地理限制可以通过基于web的应用程序开发解决方案来克服。

结论

基于web的交互式白板应用程序设计的开发成果可以应用于电子学习。这个应用程序的设计能够形成虚拟的类，并支持可视化的解释，特别是关于文本的编写、图表、草图和模型的交互，可以与远程教育的所有参与者共享。因此，对学习材料的解释更容易被学生接受。此外，聊天工具的可用性还允许工作人员在虚拟教室中进行交流。

承认

我们感谢马朗国立大学(Universitas Negeri Malang/UM)工程学院电气工程系全力支持这项研究活动。

外文文献出处：Proceedings of the 1st International Conference on Vocational Education And Training (ICOVET 2017)

外文文献原文：

Design of Interactive Whiteboard to Support E- Learning

Didik Dwi Prasetya ,Muhammad Ashar , Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang (UM)

Abstract: Electronic learning offers an effective solution that enables the creation of virtual classes. Unfortunately, the limitations of learning media features cause visual communication to be difficult, so that the explanation of the material is less easy to understand, especially in relation to illustrations, sketches, diagram, and modeling. Therefore, a flexible learning media solution that can be used together is needed. This paper proposes the design of web-based interactive whiteboard application to improve electronic learning service. The development of design adopts the waterfall software development model. Implementation of interactive whiteboard on the Internet network is able to generate interesting, collaborative learning, and support electronic learning, especially distance learning.

Keywords：interactive, whiteboard, online, e-learning

Introduction

Information and Communication Technology (ICT) has an important role in education, especially in the learning process. ICT solutions have proven to be instrumental in helping to improve the quality of education and learning services. One of the most popular ICT solutions to date is online learning or electronic learning (e-learning). E-learning technologies offer learners control over content, learning sequence, the pace of learning, time

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