可穿戴智能设备在教育技术中的应用研究与展望

【摘要】随着科技的进步和人们消费观念的改变，越来越多的移动终端和智能设备进入到教育领域。其中，可穿戴智能设备的引入将彻底改变我们的教育方式和教育行为，它将是一场颠覆性的教育革命。

【关键词卜J一穿戴智能设备教育应用

一、可穿戴智能设备的定义

“可穿戴智能设备”是利用平时个人生活中穿戴物品进行智能化设计，使其既具有本身应有的穿戴功能，又具备智能化终端的使用功能，如谷歌眼镜、三星手套、iWatch}Salv。运动衫及Nike智能鞋等。目前市场上的可穿戴智能设备一般包括两大类，一类是独立型可穿戴智能设备，这类设备能够通过自身独立实现数据传输、分析和处理功能，例如:智能手表、智能眼镜等;另一类是依托型可穿戴智能设备，自身只具备某一类应用功能，需要依托其他输出设备进行设置和技术跟踪，如各类进行生理监测的智能鞋、手环、运动服等。伴随着用户越来越高的要求和智能技术的进步，可穿戴智能设备的类型与应用方式也在不断的发生变化。作为智能终端的卜一个热点，随着移动互联网基础条件的不断成熟，可穿戴智能设备在教育技术中的应用将更加广阔。

二、与教育关联的技术支撑

支持可穿戴智能设备发展的是一项项具有挑战性和创新性的技术，没有这些技术的突破，可穿戴智能设备想要进入教育领域几乎是不可能的事情。以卜列出几项与教育相关的技术。

1语音识别技术

语音识别技术，也被称为自动语音识别(Automatic SpeechRecognitior>)，该技术是将人们的语言和语音中的音频信息转换为数字信号进行存储，计算机进行并行处理，特征提取模块处理采集到的数字信号，模型库模块处理语音特征参数，声音模式匹配模块处理语音信息，最后得出识别结果。

2人脸识别技术

人脸识别属于生物特征识别技术，是对生物体本身生物特点来区别生物体个体，并利用计算机强大的数据处理能力来进行分析比较的技术。目前的人脸识别是一项成熟的计算机技术，比人的肉眼识别还要精准，最顶尖的DeepID团队创造了新的人脸识别世界纪录，首次超过99%的LFW识别率。

3.眼球追踪技术

眼球追踪是研究眼球运动过程中的信息采集、模拟生成和建构模型，这一技术在虚拟现实技术中的应用比较广泛。目前技术要求是通过调整图像来适应眼球的移动，这些图像调整的算法研究有两个指标，一是图像自然真实，二是快速延迟小。

4低功耗互联技术

低功耗互联技术可以很好的解决智能穿戴设备的能耗问题，目前的蓝牙5.0是这一技术的典范。成本更低，速度更快，距离更远(约150动，完全可以解决上一代蓝牙所遗留的问题。并且，在这样的速率卜，很有可能催生出新的发明甚至革命。

5.裸眼3D技术

裸眼3D技术的出现使人们可以摆脱3D眼镜的束缚，通过MLD技术、柱状透镜技术、视差障壁技术，使得人们可以直接看到立体的u面。这种技术能让两只眼睛看到差异化的图案，“欺骗”大脑进行距离计算。距离感有了，立体感自然也就出来了。

6微型投影技术

微型投影技术又称口袋式投影，主要通过720P片解码技术和三色投影技术，把传统过于庞大的投影机微型化、便携化、精细化、实用化，使投影技术突破空问和重量的限制。

三、教育应用研究

1课堂内的应用

可穿戴智能设备的诞生促使传统意义的课堂将发生根本的改变。学生不用再背着沉重的书包进入学校，纸质书本也将成为历史，连目前流行的电子书包也将过时，只要一副智能眼镜和一块只能手表带在身上即可解决所有的问题。教师也不再拿着备课本和粉笔进入课堂，原先的黑板和笨重的投影设备也随之消失，一付穿戴手套和口袋式投影仪可以应对所有的学生。基于这样一种场景卜的教学，学生的数量也不受限制，原先班级的概念也将淡化。学生的注意力集中与否通过眼球跟踪技术来进行初步判断，得到的信息利用智能手环来加以提醒。课堂内使用低功耗互联技术将摒弃原有的无线路由和AP设备，即用即连大大方便师生交流。

2课堂外的应用

可穿戴智能设备不仅可以应用在学校和课堂之中，而且将}一分方便地应用于课外。课外作业的布置、翻转课堂、课外延伸探究、分层教学等等一系列课外学习都可以借助可穿戴智能设备。在课外不仅教师可以向学生传输信息，学生也能将学习中的问题、学习中需要的帮助等反馈信息传给教师，以便教师能够真正做到因材施教，这样形成一种双向信息沟通。最关键的是通过可穿戴智能设备使得互动信息的传输变得更加直接和清晰，而且可以不受课程形式的限制，大大方便了课堂外交流的渠道。例如旅游专业的学生要进行景点讲解训练，教师可将景点信息和景点裸眼3D视频课后发送给学生，学生通过智能眼镜观看后实时讲解，讲解的音频文件将通过网络即时传给教师，教师听完后进行语音点评反馈给学生，音频传输捕捉将通过语音识别技术来准确定位。

3教学评价的应用

教育的成功与否关键还要看教育目标的达成和思想情感的内化程度，而这些需要依靠教学评价来反馈。传统的教学评价主要通过纸质化的考核、教师的个人鉴定、学生问的相互评价等方式来完成。传统评价方式的弊端在于需要耗用一定的时问和物力，而且会产生主观性较大、过程性较长、及时性较差等缺点。采用可穿戴智能设备来进行教学评价，那么上述问题就能够迎刃而解。例如平时的口头作业、实践作业、实训操作作业的完成和考核我们都可以通过师生之问的可穿戴智能设备的传输来进行。不仅如此，这种方式的最大的优点是每次的结果都可以自动保存，在某一阶段通过系统的评价体系来完成对学生的综合评价。因为传输具有双向性，那么这个系统只要进行合理的设置，也能对教师进行合理化和科学化的评价，突破了传统意义上的只对学生评价，督促学生改进学习方式，反过来也能帮助我们教师改进教学方式。

四、未来展望

可穿戴智能设备在教育中的应用是教育技术发展的方向，也是未来我们学习方式的一种转变。著名的《地平线报告(<2015中文牌》中提到:2015年全球范围的可穿戴智能设备的出货量达到4570万套，预计在2019年将达到1亿2610万套。我们预计这只是一个保守数据，实际能够达到的量肯定更多。可穿戴智能设备以无缝衔接的方式，为师生问捕捉对应的有效信息并能借鉴相互的学习经验，学生问也能真正做到相互协作学习和同伴领导学习模式，并且与教育工作者共同分享学习过程中的成功与失败。