交互式技术

节点时,需要先遍历其子节点和属性节点,确认其对话框类型,弹出对话框并等待用户操作,最后读取用户的输入信息。

3 IETM信息解析呈现

IETM信息(即XML文件)解析呈现是在ASP.NET平台下利用C#编程语言实现的,后台数据是从数据库中加载而获得的。图4是逻辑机解析过程数据模块流程,逻辑机首先根据Schema连接器判断过程数据模块节点的结构,然后对相应的节点(呈现、返回值或者调用其他数据模块)进行处理。当节点处理完毕,逻辑机会判断该节点是否有兄弟节点,如果有则循环以上操作,否则结束遍历。

图5是用一个过程数据模块实例,逻辑机根据图4的解析流程图和解析原理遍历整个过程数据模块,图6是相应的解析结果图。

4 结束语

本文在阐述过程数据模块理论和结构的基础上,对IETM解析原理和解析流程进行了研究。过程数据模块是存储逻辑程序流的数据模块,而逻辑机则是解读过程数据模块的功能函数,它提供相应的三大解析功能。

最后本文通过对一个过程数据模块实例中若干关键节点的解析,展示了逻辑机与过程数据模块是如何相互作用并实现人机交互的,这为解析大型的过程数据模块奠定坚实的技术基础。

参考文献

[1]胡梁勇,徐宗昌,刘惠君.S1000D中IETM数据模块管理分析[J].国防技术基础,2008(6).

[2]李宗亮,姜莉莉,顾宗磊.基于ASD SIO00D标准的IETM制作研究[J].科学技术与工程,2007,7(19).

[3]朱宁,杜晓明,梁波.IETM的研究与发展[J].武器装备自动化,2008,第27(11).

[4]刘婕,张琳,温才燚.ASP.NET 2.0+SQL Server动态网站开发从基础到实践[M].北京:电子工业出版社,2007.

[5]孙鑫.XML、XML SCHEMA、XSLT 2.0和XQUERY开发详解[M].北京:电子工业出版社,2009.

交互式技术 篇2

交互式电子白板是一种教育或会议辅助人机交互设备，它可以配合投影机、电脑等工具，实现无尘书写、随意书写、远程交流等功能。从硬件原理上来说，交互式电子白板融合了大屏幕投影技术、精确定位的测试技术等。现阶段的国际或国内市场上，有多种技术可以实现电子白板精确定位，具有代表性的是电磁感应、红外线、电阻、超声波、CCD光扫描等技术。每种技术都有不同的特点和优势，在电子白板市场上占有一定的份额。国际权威市场调查机构的分析报告中表明，在2006年1～3季度国际市场上，电磁感应技术占31.87%，红外技术占17.4%，其它技术占51%。

下面主要从实现技术角度对目前不同的电子白板精确定位测试技术进行详解。

一、电阻膜

电阻膜技术原理是：电子白板基本结构是由多层膜组成，包括水平线电阻膜、绝缘网格、导电膜、绝缘网格、垂直电阻膜等，组合膜与使用区域大小相同。在电阻膜上加一个固定的电压，在没有外力作用下，导电膜不接触电阻膜，没有电压被测得，不会有定位的信息反应。当用硬物压在电阻膜的某一点时，电流通过导电膜被测试电路读取，这个电压与触摸点的位置有关，根据从水平和垂直方向读取的电压，可以换算为触摸点的X、Y方向位置。电阻式触摸屏是一种网格扫描实现方式，特点是有物体压住膜的表面时，可以反应出物体压住的位置。

电阻模技术原理示意图

优势：定位相对准确；无需专用笔，可做触摸操作。

劣势：书写较吃力，力度不够字迹显示不出来；怕划伤，一旦有划伤，就不能使用；反应速度较慢；无法做超大面积。

主要使用厂家：

美国Polyvision、Interactive Tech 目前此技术的产品市场占有率呈快速下滑趋势，国内较少厂家采用此技术。

二、电磁感应

其工作原理是：电磁波可以通过空气和绝缘物体进行传播，电磁感应式是采用一支可以发射电磁波的笔，水平垂直两个方向排列的接收线圈膜组成，膜的大小与显示区域相同。定位原理是发射电磁波的笔按间歇方式发射电磁波，当笔靠近接收线圈的膜时，线圈上会感应到笔发射的电磁波。离笔最近的线圈组感应到的电动势越高，根据水平方向和垂直方向感应到的电动势，通过计算可以获得笔所在的X、Y坐标位置。

电磁技术原理示意图

优势：定位相对准确；书写过程中有压感，即根据书写的轻重不同，笔迹的粗细会不同；显示区域的均匀度较好。

劣势：必须使用专用笔才能书写，不能做触摸操作；不方便教学管理；反应速度不够快，即书写的笔过去之后笔迹才出现；怕划伤，一旦中间出现划伤整块板就可能不能用了；难以实现超大面积的版面制作。

主要厂家：

英国：Promethean和GTCO 加拿大：SMART 美国：Numonics 中国：巨龙、天士博等

这是一项早期电子白板常用的技术，目前市场份额相对稳定。

三、红外

红外技术的原理是：由密布在显示区四周红外接收和发射对管形成水平和垂直方向的扫描网格，形成一个扫描平面网，当有可以阻挡红外光的物体阻挡住网格中的某对水平和垂直红外扫描线时，就可以通过被阻挡的水平和垂直方向的红外线位置确定X，Y坐标。

红外技术原理示意图

优势：定位准确、精度较高；无需专用笔、可用手指、教鞭等进行书写或触摸操作；不怕划伤，即便板中有任何划伤也不影响操作使用；使用寿命较长；反应速度较快；造价较低。

劣势：无压感反应（可用软件弥补）；可能受强红外光的影响。主要厂家： 美国：3M 英国：Sahara 和Luidia 日本：HITACHI 中国：鸿合

根据国际权威市场调查机构的分析报告，在世界市场上红外技术的交互式电子白板技术的产品2005年占9%，2006年占世界市场份额的17.4%，应用呈快速增长的势头。被越来越多的用户所接受，成为教育行业喜欢的产品。

四、超声波

超声波技术的原理是：利用超声波的传输速度较慢的特性，根据超声波发射到接收时间计算出发射点到接收点的距离。使用在平面定位上的原理采用的是在屏幕的一边放置两个按固定距离分布的超声接收装置，用于定位的笔是一个超声波发射器，当笔移动在屏幕的表面时，所发射的超声波沿屏幕表面被接收器检测到，由收到超声波的时间可以换算出笔与两个接收器的距离。采用三点定位的原理，即根据三角形已知三个边长可以确定笔所在的顶点原理，计算出笔所在的位置坐标。

超声波技术原理示意图

优势：定位相对准确；适应性强，可在不同面积的设备上使用。劣势：定位精度不均匀；受温度影响较大；需用专用笔书写。主要厂家：

HITACHI、IBEAM等

此技术目前市场份额呈下降趋势。

五、CCD光扫描

CCD光扫描原理是：在显示区域的一边设置两个固定距离的CCD线阵探测器和红外发射器，对准显示区域。在显示区域的另外三边设置可以反射光线的反射膜，在没有物体阻挡时，线阵CCD检测到的是一条完整的光带。当有物体在显示区域中挡住光线传播路径时，在线阵CCD检测到的光带中会出现无反光区域，分布在两个角的CCD分别检测到的遮挡区域反应在线阵CCD的对应区域，根据对应的区域计算出物体在显示区域的位置，是一种交叉点测试定位方式。

CCD光扫描技术原理示意图

此技术为较新的技术，未完全成熟，其最大的优点是可做多点同时触摸，除少数厂家在尝试性使用外，还未完全普及，可用资料不多。

主要厂家：SMART

交互式技术 篇3

关键词 交互式电子白板；信息技术；课堂设计

中图分类号：G633.67 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）13-0009-02

1 前言

在新课改的不断推进下，中小学信息技术课程的地位在逐步提升，该课程的课堂教学模式的转变也已经成为教育领域研究的一个热点。信息技术教师要想提高课堂教学效率，必须借助于先进的教学媒体，尤其是对交互式电子白板的有效利用，由于它具有其他教学手段不具备的强大功能，将成为信息技术教师激活课堂教学的最好帮手。

2 中小学信息技术教师的电子白板使用误区

教学观念陈旧，对多媒体教学认识不够 现在各学校的机房虽然配备有计算机、投影仪和交互式电子白板等多媒体教学设备，教师也意识到使用这些多媒体教学设备进行授课的必要性，但是授课的风格依然延续了传统的“满堂灌”的教学方式，教师只是用这些多媒体设备来展示教学内容，至于这些多媒体教学设备的其他功效却没有得到重视，忽视了多媒体教学真正的意义。

对电子白板缺乏娴熟的操作技能 从本质上说，教师在教学中应该针对不同的教学内容选择不同的教学设备，没有万能的技术，也并不是所有的内容都适合用信息技术设备来讲解。教师大多数情况下愿意使用计算机，因为他们对计算机是最熟悉的，对于其他的设备并不熟悉，觉得操作起来很复杂，很难控制现场，所以对这些设备内含的强大功能也就不愿意去深究了。

先进的电子白板设备使用率低，缺乏人机互动环节 信息技术课堂重在培养学生的操作技能，教师应该多给学生自己动手操作的机会。很多学生对电脑并不陌生，他们也对其他比较先进的媒体设备感兴趣，而教师往往会把这样的设备束之高阁，不让学生接触。这样是不正确的，教师应该多让学生参与操作，感受亲密接触高科技产品的机会，这样才能调动起他们的学习兴趣。

3 交互式电子白板的概述

交互式电子白板（Interactive Whiteboard）是一款采用多项先进技术以及全新材料的高科技产品，它由电子感应白板（Whiteboard）及感应笔等附件（硬件）与白板操作系统（软件）集成，具有正常黑板的尺寸，融合了计算机技术、微电子技术与电子通信技术的一种信息输入输出设备，又是人机多重交互功能的电子感应屏幕。它的主要教学功能包括以下几个方面。

屏幕演示功能 交互式电子白板最基本的功能就是用来展示教学内容，包括各种PPT或Word文档及师生在课堂上随时改动或编辑的内容，这些信息只有通过白板的屏幕演示功能才能被学生所接收。

自由编辑功能 交互式电子白板延续了黑板的功能，师生可在白板上使用手指或电子感应笔进行内容的编辑，编辑的内容和方式多样化，如对文字或图片可以执行复制、粘贴、撤销、反撤销、拖拽、放大、旋转、擦除、遮罩等，还可以利用白板自带的绘图工具进行制图[1]。

凸显重点功能 交互式电子白板可以借助放大镜和聚光灯帮助教师强调重难点问题。放大镜可以把选中的内容有计划地放大或缩小，使重点内容更加清晰可见。聚光灯可以把重要的内容进行加亮显示，而其他内容以暗光显示，可使重点内容一目了然。

资源再生功能 交互式电子白板内设有丰富的资源库，分为公共资源库和个人资源库，师生可以在教学过程中进行现场制作和加工各种学习资源，然后储存在相应的资源库中，以备后期使用。在此平台上还可以实现多种教育资源的信息整合。

交流互动功能 交互式电子白板可以实现人与机、人与人和人与教学内容之间的友好交互。当设备连接好后，师生可以使用电子笔对教学内容进行各种相关的操作（如随时在任何计算机界面、网页上进行标注、画图和讨论等），有利于增强课堂的互动性。

实时记录功能 交互式电子白板可以实时记录白板上的所有操作轨迹，即师生在此对教学内容做的一切修改和补充都可以被立刻记录下来，并保存到相应的文件夹中。这样便于教师的课后反思和学生的课下复习，也节省了学生课上记笔记的时间。

4 基于交互式电子白板的信息技术课堂教学的有效设计

对学习对象的分析 中小学生的共性是好奇心和求知欲很强，对一个问题有打破砂锅问到底的倾向，在面对一些高科技产品时，他们的思想会更加活跃。学生进入机房后所有的注意力都会放在多媒体教学设备上，尤其是不常接触的交互式电子白板。教师一定要抓住学生的这些心理特征，充分利用好这些教学设备，多给学生认识新事物的机会，只有这样，学生才会有兴趣配合你。

教学目标设计

知识与技能：通过了解信息的特征和来源，掌握计算机的工作原理，能够利用计算机自带的应用软件对信息进行相应的处理；并且通过网络的搜索引擎，学会巧妙地借助于网络收集信息，学会应用多媒体工具支持其他课程的学习，以响应信息化时代的要求。

过程与方法：借助交互式电子白板，采用交互式合作学习方法，使学生在课堂上能活跃起来，增加学生与教师、多媒体和教学内容进行交互的机会，进而培养学生自主探索和合作学习的能力[2]。

情感态度与价值观：培养学生良好的信息素养及其独立思考和协作交流的习惯，提高学生对信息技术的学习兴趣和利用信息技术解决实际问题的能力。

教学资源设计 教师在上信息技术课前可以将用到的文本、图像、动画、音频和视频学习资料存储于交互式电子白板的公共资源库，这些资料可在上课时随时调出使用。如果上课过程中要用到其他的资源，教师或学生可以直接上网下载。在教学过程中，师生在白板上的所有操作也都将成为可再利用的宝贵资源[3]。

教学互动设计 交互式电子白板用于课堂教学最重要的优势在于它的互动性，学生在课堂上可以充分发挥自己的想象力，借助于白板表达自己的想法。教师要针对教学内容做详细的互动计划，利用交互式电子白板特有的互动功能，让学生进行操作演示，便于调动他们的学习热情，加深他们对知识的理解和应用[4]。

教学评价设计 利用交互式电子白板进行教学评价是教师最佳的选择，不仅有利于教师进行总结性评价，更有利于对过程性的评价。教师借助于交互式电子白板的自由编辑和实时记录功能，就能很好地做到及时评价[5]。学生在白板上对问题进行解答后，师生可以进行现场标注评价，白板会显示所有学生上交的作品，师生可以共同对一部作品进行评价，所有的评语也都将被记录保存，以便于课后自我反思。

5 总结

利用交互式电子白板开展信息技术课堂教学已成为一种必然的趋势，但成功与否的关键还是要取决于教师。信息技术教师应该全面认识这个设备所起的教学功效，熟练掌握它特有的教学功能，灵活地运用于课堂教学。当然，教师在课堂上还要概括教学需要，有选择地应用其他教育技术设备进行辅助教学，使之成为真正的互动式课堂。

参考文献

[1]李山.交互式电子白板的应用及其前景[J].中国教育技术装备，2004（3）：14-15.

[2]胡国华.交互式电子白板激活信息技术课堂[J].中国信息技术教育，2008（8）：78-79.

[3]李瑞萍，王小梅，李名.交互式电子白板在课堂教学中的应用[J].软件导刊，2008（12）：84-85.

[4]徐斌.应用交互式电子白板促进课堂师生互动行为的实践研究[D].上海：华东师范大学，2010.

交互式呼吸引导技术 篇4

1 确定目标函数

呼吸对心血管系统、神经系统的调节作用涉及非常复杂的反馈调控机制, 既有呼吸作用下回心血量变化的压感反射机制, 又有一定程度的中枢耦合机制[7]。从自主神经调控的角度, 即涉及快振荡的副交感神经又涉及慢振荡的交感调控, 回心血量、心输出量、心率、外周血管阻力和血压等多项生理参数都会被呼吸运动所调制。由于体表ECG信号的易获得性以及研究的充分性, 我们选择呼吸运动下的心率变异性 (Heart Rate Variability:HRV) 作为研究的目标函数。有学者开展了基于HRV的生物反馈研究[8], 通过我们的预实验发现, 虽然HRV反馈可能会在心血管系统共振频率下起到最大化的调制作用[9], 但让受试者直接开展HRV反馈会产生过度通气现象。因此, 我们不直接以HRV为反馈信号来研究呼吸模式, 而是让受试者在渐进性呼吸放松过程中, 同步记录呼吸和心电信号, 采用离线分析的方法研究不同呼吸率、不同呼吸比下的HRV, 以HRV为目标函数来辅助研究合理的呼吸引导模式。

2 获取呼吸运动基本模板

通过无既往心血管系统疾病史的健康成年人在自主放松过程中, 研究其呼吸模式由自然呼吸率逐渐调整到低频率、深-慢呼吸的变化过程, 获取基于统计规律的呼吸运动基本模板。

2.1 实验装置

2.1.1 硬件

采用呼吸感应体积描记技术[10,11]测量呼吸运动, 传感器嵌入在弹性腹带里;使用三电极单导联 (Ⅱ导) 系统测量心电信号;MCU选择基于ARM7的LPC2131, 模拟信号10bits AD采样后, 经过RS232传输到上位机;各通道采样率为200Hz。

2.1.2 软件

上位机软件使用DELPHI 6.5编写。为了使受试者直观自己的呼吸运动, 学习腹式呼吸运动, 使用Tchart控件实时地将呼吸运动轨迹以及心电信号描记在显示屏幕上, 如图1所示。用Tshape控件实时指示呼吸幅度, 并编写了实时的呼吸特征点识别算法。在实验过程中, 同步存储呼吸和心电信号。

2.2 实验方法:

受试者贴上电极和敷上腹带后, 以舒服的姿势坐在显示器前, 根据屏幕的呼吸运动曲线上来学习腹式呼吸。当掌握腹式呼吸运动要领后, 开始实验记录。让受试者以自己舒服的方式, 渐进性的放松呼吸, 以延长呼气时间为主, 做深-慢呼吸, 将呼吸率由正常情况下的12～20次/分, 逐渐调整到6～9次/分 (因个体而异) , 整个实验过程为15分钟。

2.3 数据预处理

2.3.1 呼吸波特征点识别算法

使用极值点搜索算法, 确定噪声容限后, 可以快速地实现呼吸波极大值和极小值的搜索, 从而确定特征点。通过吸气相和呼气相的检测, 确定吸气时间、呼气时间、呼吸比 (Expiration:Inspiration, E:I) 以及呼吸率等特征参数。用DELPHI编写了实时的特征点检测算法, 如图2所示, 实现在线特征参数检测。

由于噪声尖刺导致的实时算法特征点有偏差 (通常是吸气起始点) , 离线的呼吸波信号处理则采用多点差分法, 在差分信号过零点两侧搜索呼吸曲线极值点, 能更准确地确定特征点。离线算法在MATLAB6.5上实现。预处理时用medfilt1中值滤波以及smooth平滑滤波函数, 如图3所示。

2.3.2 QRS波特征点识别算法

为研究HRV, 需要准确识别R波特征点, 据此计算R-R间期变化。QRS复波检测算法相对成熟, 本文采用了二阶差分搜索极值的算法[12]。为了消除个体差异对算法的影响, 采用了动态阈值比较算法。

2.3.3 趋势图分析法

HRV分析可采用时域和频域算法。频域指标通常采用频谱分析方法, 计算一段时间 (如5分钟) 内的高频和低频成分的变化。由于呼吸对心率的调制作用体现在HRV的高频成分 (即RSA) , 本研究直接使用时域的心率指标 (R-R间期倒数) 作为目标函数。研究方法是将心率曲线、呼吸率曲线、呼吸比曲线同步描记在一个屏幕内, 如图4所示, 从趋势图上直观地分析呼吸模式的变化规律。

3 结果

3.1 呼吸变慢变深时, HRV显著增加

吸气时心跳加快, 呼气时心跳减慢, 此现象称为呼吸性窦性心律不齐 (Respiratory Arithmetic:RSA) , 反映了呼吸对心率的调制作用。本实验数据分析过程中可明显看出随呼吸率下降, 呼吸对心率的调制作用增强, 如图5所示。图5 (a) 为受试者在自主呼吸情况下的腹呼吸运动曲线以及心率变化曲线, 心率随着呼吸运动有着微小的涨落;图5 (b) 为受试者在渐进性的深--慢呼吸下的呼吸运动曲线及心率变化曲线, 心率随呼吸运动发生明显的涨落, 较自主呼吸情况下的幅度明显增大, 呈明显的同步性。从图5也可以看出, 虽然深--慢呼吸下的HRV明显增加, 但平均心率看不出明显变化 ( (a) 和 (b) 的心率基本上在60～70间波动) , 这也与已有的研究

3.2 呼吸运动基本引导模板

在15分钟的自主放松呼吸实验中, 受试者并非以规律的模式调整呼吸比、呼吸率等参数, 而是在总体呼吸率降低和呼吸比增加的趋势下, 有个别呼吸加快、呼吸比异常情况发生。为了研究整体变化趋势, 我们对趋势曲线进一步采用了平滑处理技术, 如图4所示。

通过一定样本量的对照研究, 我们初步总结出了基于统计样本的呼吸率和呼吸比的变化规律, 确定呼吸率可以按照[14--12.5--11--9.5--8--7]次/分钟的模式渐进性的变化, 每个阶段持续2-3分钟, 符合大部分受试者的生理适应规律。在这个过程中, HRV呈逐步上升趋势。在呼吸比的调整上, 则以适当延长呼气时间为主, 以某个时间段长度i为基本时间单位, 呼吸比以[1:2, 2:3, 3:4, 1:1, 4:3, 3:2, 2:1, 3:1, 4:1]的模式变化。

在呼吸引导时, 既可将呼吸率作为基本模版, 又可将呼吸比作为基本模版, 也可以呼吸率和呼吸比构成的二维矩阵为基本模版。由于呼吸比的个体差异性较大, 在呼吸引导上以呼吸率为基本模版较容易实现, 呼吸比的变化配合呼吸率的变化。在保证节律性、深-慢呼吸的引导模式下, 受试者可以适当调整自己的呼吸比。

4 交互式呼吸引导技术

在获取基本呼吸运动模板的基础上, 我们就可以视觉或听觉反馈的方式来引导受试者的呼吸运动。我们根据呼吸率变化模板编写了相应的引导音乐, 以听觉反馈的方式引导受试者进行腹式呼吸训练。在引导音乐中含有两个明显不同的音律, 对应着吸气相和呼吸相, 受试者随着音律的不同分别进行吸气动作和呼气动作, 两个音律之间有一定的间隙, 以让受试者自适应调整。为了实现基于个体特征的呼吸引导, 受试者在训练过程中要佩戴一个腹带 (呼吸运动传感器) , 实时检测受试者呼吸运动情况。反馈训练时, 先检测受试者自主呼吸模式, 从基本模板中选择相近的音段, 开始引导训练。如果在三个呼吸周期内受试者都不能跟上引导节律, 程序自动调整到前次符合的引导模式, 重新渐进性地引导呼吸运动, 直到受试者达到某一稳定的深—慢呼吸模式。目前的交互式呼吸训练都是在PC机上借助上位机软件实现的, 后续研究将其移植到基于微处理器的硬件平台上去, 并开展健康人和心血管患者的相关试验。

5 讨论

呼吸运动既有其自主节律, 又可受人的主观调控, 这是利用呼吸运动调节心血管系统的基础。本文针对如何主观调控呼吸运动开展了研究工作, 将其称为交互式呼吸引导技术。实际上, 自主呼吸运动并不像心脏窦房结一样具有明确的起搏点, 呼吸运动的调控机制本身还有许多问题需要深入研究, 而心肺之间的耦合关系则显得更为复杂。本文研究的呼吸引导技术是在现有研究成果的基础上开展的一项应用研究, 利用已经明确的心血管—呼吸系统作用现象和机理来调节心血管系统, 以期达到治疗的目的, 后续还有更深入的基础研究有待开展。本文的研究成果在一定程度上可作为后续基础研究的一个有力平台, 再增加其他生理参量 (如血压、脉搏波、心输出量等) , 通过呼吸引导模式的变化, 将生物反馈技术作为研究手段, 以探索复杂的心肺作用机制。

参考文献

[1]Daly M de B.Interactions between respiration and circulation.In:Fishman AP (Ed) .Handbook of Physiology.American Physiology Society:Bethesda, 1986, 529-594

[2]Daly M de B.Aspects of the integration of the respiratory and cardiovascular system.In:Jordan D, Marshall J (Eds) .Cardiovascular Regulation.Portland Press:London, 1995, 15-35

[3]Pitzalis MV, et al.Effect of respiratory rate on the relationships between RR interval and systolic blood pressure fluctuations:a frequency-dependent phenomenon.Cardiovasc Res, 1998, 38:332-339

[4]Grossman E, Grossman A, Schein MH, et al.Breathing-control lowers blood pressure.J Hum Hypertens, 2001, Apr;[下转第119页]15 (4) :263-269

[5]Bernardi L et al.Effect of breathing rate on oxygen saturation and exercise performance in chronic heart failure.Lancet, 1998, 351:1308-1311

[6]Bernardi L, Porta C, Spicuzza L, et al.Slow breathing increases arterial baroreflex sensitivity in patients with chronic heart failure.Circulation, 2002, Jan15, 105 (2) :143-145

[7]Song HS, Lehrer PM, The effect of specific respiratory rates on heart rate variability[J].Appl Phychophys Biofeedback, 2003, 28 (1) :13-23

[8]Lehrer PM, Vaschillo E, Vaschillo B, et al.Heart rate variability biofeedback increases baroreflex gain and peak expiratory flow.Psychosom Med, 2003Sep-Oct, 65 (5) :796-805

[9]郑延平.生物反馈的临床实践[M].北京:高等教育出版社, 2003

[10]张政波, 俞梦孙, 李若新等.背心式呼吸感应体积描记系统设计[J].航天医学与医学工程，2006，19 (5) :796-805

[11]张政波，王卫东，吴昊等。全数字呼吸感应体积描记技术[J].中国医疗器械杂志，2007, 3 (31) :179-181

交互式技术 篇5

第1章 综述......................................................................1 第2章 总体方案设计..............................................................2 2.1 设计目标...................................................................2 2.2 系统架构图.................................................................2 2.3 子系统简介.................................................................2 2.3.1 IP多媒体对讲子系统.....................................................3 2.3.2 监仓音频广播子系统......................................................3 2.3.3 紧急求助对讲子系统......................................................3 2.3.4 A/B门控制子系统........................................................3 2.3.5 监仓门禁控制子系统......................................................3 2.3.6 民警二下监室子系统......................................................4 2.3.7 在押人员购物子系统......................................................4 2.3.8 投诉申请管理子系统......................................................4 2.4 系统产品组成................................................................4 2.4.1 智能监仓信息管理系统....................................................5 2.4.2 智能室内终端............................................................5 2.4.3 智能门口终端............................................................6 2.4.4 值班通话主机............................................................6 2.4.5 监区应急求助终端........................................................7 2.4.6 A/B门门禁对讲终端......................................................7 2.4.7 无线对讲设备............................................................8 2.4.8 外围设备................................................................8 第3章 方案特点及优势............................................................9 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 基于SIP的多媒体通话功能....................................................9 分布式的门禁应用和集中式管理体系............................................9 多因子的身份验证机制........................................................9 全区域覆盖的报警求助系统....................................................9 立体式的监听监控系统.......................................................10 一体化的多功能终端设备.....................................................10 高度可扩展性的硬件设备.....................................................10 故障自检反馈机制...........................................................10 第4章 系统功能介绍.............................................................11 4.1 智能监仓信息化管理平台.....................................................11 4.1.1 概述..................................................................11 4.1.2 日常事务...............................................................11 4.1.3 人员管理...............................................................12 4.1.4 监舍管理...............................................................13 4.1.5 购物管理...............................................................13 4.1.6 设备管理...............................................................13 4.1.7 系统设置...............................................................14 4.2 监仓室内终端信息系统.......................................................15 4.2.1 概述..................................................................15 4.2.2 功能介绍...............................................................15 4.3 监仓门口终端信息系统.......................................................16 4.3.1 概述..................................................................16

I 4.3.2 功能介绍...............................................................16 4.4 IP多媒体对讲子系统........................................................16 4.4.1 概述..................................................................16 4.4.2 功能介绍...............................................................17 4.5 A/B门门禁控制子系统.......................................................17 4.6 紧急求助对讲子系统.........................................................18 第5章 应用场景.................................................................19 5.1 在监狱/看守所中的应用......................................................19 5.2 在戒毒所中的应用...........................................................19 5.3 适用于各类封闭式场所管理...................................................20

II

第1章 综述

由于国内和国际形势的复杂，近年来各类犯罪的人数每年有增无减，监狱的收容压力日渐增大。同时，监狱在自身信息化管理方面的缺失，致使事务流程繁杂、人力资源不足、信息不对称等问题日益严重。环宇通智慧监仓系统解决方案采用“互联网+”的思维方式，以先进的信息技术手段，为监狱更加安全、高效的解决方案，并搭建覆盖全区域的即时对讲系统。推进了监狱信息透明化、降低了监狱的人力成本，提升监狱的管理效率，帮助监狱快速完成现代化的升级改造，实现“向科技要警力”的目标。

第2章 总体方案设计

2.1 设计目标

智慧监仓解决方案旨在为各类监狱/看守所提供信息化的智慧监狱管理系统和便捷的即时通讯服务。通过配置在监狱各处的智能终端及对讲终端等设备，借助监狱/看守所内部的通信网络平台，实现了对门禁、考勤、消费、巡更、访客等事务的统一管理，简化监狱的管理流程。

2.2 系统架构图

2.3 子系统简介

智慧监仓解决方案由IP多媒体对讲子系统、监仓音频广播子系统、紧急求助对讲子系统、AB门控制子系统、监仓门禁控制子系统、民警二下监室子系统、在押人员购物子系统、投诉申请管理子系统八大系统协同运作，对监仓进行全方位的智能化管理。2.3.1 IP多媒体对讲子系统

IP多媒体对讲子系统依托智能室内终端、智能门口终端、紧急求助终端等设备内置的咪头与扬声器，配合无线对讲设备，实现实时的双向对讲功能。总监控室或分区值班室可对配置在监狱内的任意一部或多部对讲终端进行呼叫对讲，同时各个对讲终端经过设定可向指定的目标主机进行对讲。

2.3.2 监仓音频广播子系统

总监控室与分区监控室的通话主机可对自己辖区内配置有扬声器的终端设备进行点对点、点对分区、点对全区的喊话广播，并支持MP3文件广播及外接有源音箱广播。

2.3.3 紧急求助对讲子系统

在发生紧急情况下，通过监狱内各终端设备的报警可实现一键报警功能，向预先设定的通话主机报警并汇报情况。同时给终端设备配置警示灯、电子锁等设备，还可实现在报警触发后联动警示灯闪烁警示，电子锁自动上锁封闭区域等联动功能。

2.3.4 A/B门控制子系统

解决方案的A/B门控制系统是由门禁对讲终端外界电子锁实现的，由分区值班室及总监控室控制AB门的开关，并配合视频监控设备，对进出入的人员进行远程核查。同时A/B门控制子系统还可外接三色警示灯，对A/B门运行过程中合法同行、非法同行、通道有人三种状态进行提示。

2.3.5 监仓门禁控制子系统

监仓门禁控制由智能门口终端外接电子锁实现，民警通过智能门口终端的指纹验证或手环验证开启监仓门，民警的门禁权限由后台进行严格的管控，同时配合终端的摄像头拍照，确保监仓门禁的安全性。2.3.6 民警二下监室子系统

民警二下监室是监狱管理的基本要求，本系统独创二下监室考勤模式，自定义值日排班及考勤时间，监仓的智能门口终端指纹或手环双重验证，同时终端设备自动拍照备份，确保民警到岗打卡的真实性。

2.3.7 在押人员购物子系统

在押人员可以使用智能室内终端在监仓内浏览后台维护过的商品信息，并通过指纹或手环确认购买，之后会由管理人员将商品配送至监仓。

2.3.8 投诉申请管理子系统

投诉申请管理子系统为在押人员提供了一个反馈与申请的便捷渠道，在押人员通过智能室内终端可以投诉同监仓内人员的行为，后台经由民警的逐级审批，给出处理答复。

在押人员同时可经由终端设备提起就医、探监、会见律师等事务申请，后台民警审批通过后，按照规章流程为其安排申请的事务。

2.4 系统产品组成

智慧监仓解决方案由智能监仓信息管理系统、智能室内终端、智能门口终端、多媒体通话话筒主机、监区紧急求助终端、无线对讲设备、外围设备及服务器组成。2.4.1 智能监仓信息管理系统

智能监仓信息管理系统界面

智能监仓信息管理系统为监狱的信息化系统管理后台，管理员可使用账号通过web端登录到该系统中，该信息管理系统可进行在押人员信息录入、值日安排，警员值班编排，投诉申诉反馈等监狱日常事务处理。涵盖了对门禁、考勤、消费、巡更、访客、梯控等系统的统一管理，客户只需一套系统就可以解决监狱的所有日常管理工作。

2.4.2 智能室内终端

智能室内终端TBV-TA6510J

智能室内终端为配置在监仓、看守所及拘留所内，供在押人员使用的终端设备。设备配置了的咪头和扩音器，通过接入监狱内部网络，可支持接听，对讲，广播等基础通讯功能。同时，依靠智能室内终端系统内置的程序，集点名，值日，通知公告，学习阅读，购物、事务申请、投诉七项功能为一体，将监室内的日常事务通过一终端实现信息化规范化的管理，并将采集的数据上传至后台管理，进行统计分析。2.4.3 智能门口终端

智能门口终端TBV-JG110V

智能门口终端为安装在监室门口的终端设备，用于辅助狱警进行点名操作及二下监室的考勤打卡，并实时展示各监室的三固定表信息，便于狱警管理监室在押人员。同时终端与电子锁联动，狱警可通过指纹或密码的方式操作门禁的开关。

2.4.4 值班通话主机

值班通话主机TBV-JG110R

多媒体通话话筒主机为监狱内通信对讲系统的主机，主要配置在总监控室内与各个分区值班室内，通过总监控室的管理软件，可设定各分区值班室、岗哨室、各监室及室外对讲终端的传呼对象及通信级别。2.4.5 监区应急求助终端

应急求助箱

应急求助柱

监区应急求组终端包含应急求助箱、应急求助柱等设备，其主要配置在监狱走廊，放风区等室外场景中，在正常情况下，作为室外的通信及广播终端，并具备监视监听的功能。出现意外突发事件，其可作为警报设备，供民警及在押人员及时的向总监控室或分区值班室报警并汇报情况，并亮起警示灯起到震慑和警报作用。

2.4.6 A/B门门禁对讲终端

A/B门禁对讲终端

（左TBV-JG213B，右TB-JG213B）

A/B门禁对讲终端设置在监狱A/B门附近，通过外接电子锁完成A/B门禁系统，具备对讲、报警、监听监视、广播功能。通过通话主机发出的命令来控制A/B门的开关，并配合外接警示灯、等设备，显示A/B门的状态及对进出人员进行记录。2.4.7 无线对讲设备

无线对讲基站及无线对讲机

无线对讲设备包含无线对讲基站和无线对讲机两部分，由无线对讲基站连接到监狱的网络上，并将信号覆盖到整个监狱中，这套设备主要由巡更狱警及值班狱警配备，用于发生紧急事态的及时联络工具，完善监狱对讲系统的覆盖面。

2.4.8 外围设备

门灯

报警按钮

摄像头

外围设备特指与对讲终端对接，可由多媒体通话话筒主机或服务软件发起控制命令，通过对讲终端控制的设备。其包含报警按钮、监控摄像头、门灯等设备，借助这些门禁，监视及警示设备，完善了监狱的安全防护体系。第3章 方案特点及优势

3.1 基于SIP的多媒体通话功能

系统采用基于SIP协议的对讲终端设备，实现了系统内对网络中任意节点包括文本、语音、视频等方式的通信与接收来自管理中心所发布的信息、监控指定节点等功能。同时，因SIP具有的开发简易、高拓展性、与Internet应用联系紧密的特点，方便了系统的升级与拓展。

3.2 分布式的门禁应用和集中式管理体系

本解决方案中的门禁系统均由终端设备外接电子锁组成，并通过连接警灯，报警按钮等硬件设备实现独立的联动功能。利用监狱原有的内部网络，总监控室可对分散在全监狱的门禁终端设备进行监控和管理，实现远程集中管理。

3.3 多因子的身份验证机制

由于监狱对安全性与封闭性的高要求，其内部的门禁开启、考勤、点名、购物等多种行为均需要对操作人进行身份验证，为确保在押人员和民警信息的唯一性，避免冒名顶替的现象，系统采用指纹、感应手环和影像比对等多种方式对用户身份进行认证，确保操作人的准确性。

3.4 全区域覆盖的报警求助系统

为应对监狱复杂的突发情况，本解决方案为安置在监狱内各处的终端设备配备了报警按钮。监狱内人员可通过监室的智能室内/门口终端，室外的应急求助终端，门禁对讲终端，其他各类配备有报警按钮的终端设备向总监控室或分区值班室报警及汇报现场情况。3.5 立体式的监听监控系统

除了安置在监狱内监控摄像头外，监狱内配备有摄像头的终端设备均能通过后台远程控制对终端设备周围进行监视监听。同时对讲终端可自动对通话录音录像，并存储在通话主机的内存储器上，空闲时自动上传至服务器。

3.6 一体化的多功能终端设备

智能室内终端与智能门口终端集成了门禁系统，对讲通话、监听监控、报警求助、考勤点名等多项功能模块，实现一套设备多种功能，降低系统安装对原有监室格局的影响，具备简易安装的特点。

3.7 高度可扩展性的硬件设备

系统终端设备具备多路输出输入接口，用户可根据自身实际需求，自定义配置各类终端设备，通过通话主机远程控制，联动硬件设备实现拓展功能。

3.8 故障自检反馈机制

系统内的终端设备均具备在线自检能力，终端设备开机故障自检，防止系统崩溃，病毒入侵。同时，用户也可通过平台的设备管理功能，随时查看设备的运行情况。

第4章 系统功能介绍

4.1 智能监仓信息化管理平台 4.1.1 概述

智能监仓信息化管理平台为整套智能监仓信息化系统的管理后台，对监狱全区域进行信息化的管控。系统采用B/S架构，管理员通过WEB端登录系统。可实时查看监室的三固定表、在押人员服刑进度和民警考勤情况等各类信息。并实现在押人员的监室分配、民警的值班排表、通知公告等事务的一站式处理。

4.1.2 日常事务

投诉申诉：在押人员的投诉申诉将提交至相关负责民警的管理后台中，民警可在查看后进行回复及处理，或将投诉递交至上一级管理人员进行处理。

事务申请：在押人员申请的就医，会见律师，申请探监等多项事务，将交由相关负责民警查看后，根据审批流程，逐级提交审批，并在智能室内终端上反馈结果。三固定表：三固定表包含床位表、值日表、值班表，是监室信息主要展示方式。平台的日常事务管理可对监室的三固定表进行维护，床位表可根据监室实际规模增设或删减床位，值日表可自定义值日项目，值班表可根据实际人员调整值班班次或进行换班。高度自由化的三固定表管理设置，协助监狱打造个性化的管理体系。值日编排：web端管理后台支持自定义值日项目，同时民警可通过管理后台为所负责片区的监室在押人员进行值日排班。

个人考核：系统支持考核记录管理功能，根据实际需求将对在押人员的考核结果上传至管理后台，考核可按周、月为记录单位。适用于监狱各种类型的考核形式。两下监室：两下监室作是监狱管理规定的基本要求，本系统具备两下监室记录系统，为贯彻实行两下监室要求提供基础支撑。管理后台为在岗民警安排值班表及设置值班打卡时间段，值班人员须在时间段内在相应的值班区域的智能门口终端机进行打卡。

监室点名：平台可查看监室智能终端的点名结果，查询在押人员的点名情况，同时具备在押人员的照片与点名时的影像的对比功能，避免替签的情况出现。

通知公告：平台可向监狱内的民警和在押人员分别发送通知公告，面向民警的通知公告将在民警web管理端首页及相应页面展示，在押人员的通知公告将发送至智能室内终端设备进行查看。

电子阅读：为丰富在押人员的监狱生活，并提供自我学习提升途径。室内终端提供阅读功能，以供在押人员使用，阅读资料由民警上传至平台上，并可在平台上进行维护管理。

4.1.3 人员管理

对在押人员、新进人员、重点关注人员、出狱人员进行信息化管理，包括犯人的登记，信息录入，监室分配，床位安排，值班人员安排，磁卡冻结等功能。4.1.4 监舍管理

可根据自身监狱的实际情况，自定义配置平台上的监狱分区和监室数量，还原实际的监狱树状结构。

4.1.5 购物管理

以互联网的方式将购物程序移至线上进行，由管理人员经过审批后提前采购物品，并在平台上发布商品，在押人员通过智能室内终端浏览和购买商品，最终将商品配送至各个监室，大大简化的了购物流程，提高了配送效率。

4.1.6 设备管理

设备管理功能模块能实时监测监狱内终端设备的运行情况，同时管理员可进行添加、移动、重命名等操作，并在web端实现对终端设备的版本升级，多方面确保设备的运行稳定性。4.1.7 系统设置

系统设置是平台权限管理体系的核心，通过民警账号管理和部门管理，可将民警信息录入到平台上，并快速建立监狱管理机构树状图。对在岗民警及监狱部门的信息进行录入、编辑，并且通过系统管理配置民警的管辖区域和权限范围。

民警账号管理：对监狱内民警进行管理，包含民警的后台账号的增删、个人信息维护、指纹录入、磁卡分配等功能。

部门管理：对监狱部门进行管理，可执行部门信息编辑，部门关联民警的调动等操作。身份管理：身份管理是平台权限管理体系的核心，将系统内各类事务的操作权限落实到相关的身份上（身份可进行自定义），通过将身份与民警或部门进行关联操作，实现系统权限的分配。

民警管辖区域分配：管理和调配民警的管辖区域，可实现将民警的管辖区精确到监室级。

日常事务设置：监区内的日常事务的基础设置管理界面，1、可配置监室点名的次数及触发时间；

2、配置监室值班犯人的轮换时间、打卡间隔时间和打卡操作的起止时间。

3、民警值班的班次设定，每班的二下监室有效打卡时间。4.2 监仓室内终端信息系统 4.2.1 概述

监仓室内终端是为在押人员提供的系统，在押人员通过安置在监室内的智能室内终端登录系统，进行点名、值日、个人信息查询、购物等事项的处理。

4.2.2 功能介绍

监室点名：为确保监室的人员齐整，防范越狱等行为发生，终端设备支持多种点名方式。

4、由巡更民警通过智能门口终端发起点名；

5、由管理后台控制发起全监室人员定时点名；

6、监室值班犯人定时打卡。

在押人员使用手环或指纹在智能室内终端进行点名报道，并将点名结果由监狱内部网络上传至管理后台，当点名结果与监室在押人员信息不符时，智能室内终端将立即发起警报。点名过程全程使用手环或指纹进行操作，确保了点名的准确性。

投诉申诉：为增加在押人员的反馈渠道，建立良好的警犯关系，智能室内终端内置投诉申诉功能。在押人员可在智能室内终端上对同监室室友进行投诉，投诉将会提交至负责相关区域的民警的管理后台账号中，民警查看后将进行回复处理，或转交下一级管理员进行审批处理。

事务申请：在押人员可通过智能室内终端提出就医，会见律师，会见亲属的申请，辖区民警根据相关流程逐级审批，在押人员可在智能室内终端上查看审批结果。三固定表：为方便巡更民警进行管理，智能室内终端和智能门口终端将实时显示各个监室的三固定表信息（床位表、值日表、值班表），终端设备仅具备查看功能，后台管理端负责相关职能账号才能进行编辑修改。

值日考勤：在押人员可通过该功能查看自己当日的值日内容。

购物管理：在押人员可在智能室内终端上浏览可购买的商品信息，并在线下单购买，使用指纹或手环进行购买确认，避免盗刷情况的发生。值班打卡：监室值班的在押人员查看自身当日打卡情况。

通知公告：智能室内终端在闲置时会滚动展示最新的通知公告，在押人员也可自行操作室内终端查看公告详情。

电子阅读：智能室内终端预置了大量文学作品及学习资料，在押人员可通过电子阅读模块在线阅读，充实监狱生活。

个人信息：个人信息是在押人员在监狱内的个人信息查看页面，展示的信息包含服刑时间、账户余额、探监时间、值日考勤、考核情况、消费记录等。

4.3 监仓门口终端信息系统 4.3.1 概述

监仓门口终端信息系统是民警在智能门口终端登录操作的系统，其具备门禁、点名、三固定表查询、两下监室考勤功能。民警通过指纹或手环来登录系统，确保操作民警的权限合规。

4.3.2 功能介绍

门禁功能：智能门口终端设备通过外接电子锁，作为门禁系统使用。民警通过指纹、手环或密码打开监室门，每次开门时都会进行拍照留存，确保开门人的身份正确，并作为事件回溯的证据。

三固定表：为方便巡更民警进行管理，监室的智能门口终端均显示各个监室的三固定表（床位表、值日表、值班表），供民警查阅使用。

监室点名：民警可在智能门口终端开启点名流程，触摸屏会实时显示点名进度及结果，发现人员不整的情况下，民警可使用终端设备上的报警按钮进行汇报。

两下监室：智能门口终端提供考勤功能，可作为民警两下监室的记录依据，使用指纹或手环作为签到的唯一凭证，杜绝消极巡更、替签、私自换班等事态的发生

4.4 IP多媒体对讲子系统 4.4.1 概述

由总监控室或分区值班室的多媒体值班通话主机与监狱内的对讲终端构成的对讲系统。采用TCP/IP网络通讯协议，实现音视频的双向传输。具备结构简单，组建方便的特点，通过接入计算机网络，将监仓音频广播、紧急求助对讲、A/B门禁控制等多系统合一。

4.4.2 功能介绍

触摸显示：多媒体通话话筒主机采用全触摸屏操作，每个触摸屏按钮对应一个监仓对讲终端或岗亭对讲终端，每个触摸按钮上都可添加文字描述信息。

对讲功能：多媒体通话话筒主机之间，及与各监仓对讲终端可实现双向可视对讲 多级管理架构：系统有四级以上管理架构，能将不同级别的值班室、分控室、总控室和管理中心的多媒体通话话筒主机统一联网；系统有以太网的对方即可介入，支持跨网段、夸路由。

呼叫对象设置：可选择双键对讲终端的呼叫对象，系统设定对讲键呼叫值班室主机，报警键呼叫所有IP网络报警主机。

数字录音录像：多媒体通话话筒主机能对通话过程进行录音录像，并记录呼叫、通话时间，录音文件保存在多媒体通话话筒主机中，空闲时自动上传到服务器上，能有效节约多媒体通话话筒主机的存储空间。

呼叫转移托管功能：多媒体通话话筒主机的“转移托管”功能，能将所属监仓对讲分机托管给其他多媒体通话话筒主机操作管理。

电视控制功能：系统支持对各监仓电视的控制，可通过管教室或监控中心的多媒体通话话筒主机或管理软件对各监仓的电视进行开/闭

远程灯光开关控制功能：系统支持对每个监仓的灯光进行控制，可通过管教室或监控中心的多媒体通话话筒主机或管理软件对各监仓的灯光进行开/闭。

广播功能：多媒体通话话筒主机可对所属监仓对讲终端进行点对点，点对分区、点对全区广播，广播方式支持MP3文件下载、喊麦广播和外接有源音响广播。远程控制：监仓对讲终端接收系统软件或多媒体通话主机的控制命令而控制一些外围设备。

4.5 A/B门门禁控制子系统

系统支持每个分机接接2个A/B互控门的门磁探测器和2把电控锁，可通过IP网路对讲主机分别控制每个监仓的电控锁的开/闭。在各个监区的值班室配置IP网络对讲主机，即可实现远程操作A/B门门禁系统的运行。

4.6 紧急求助对讲子系统

监狱内大部分终端设备均配有一键报警按钮。一旦发生寻衅斗殴、突发疾病、逃狱等紧急事态，在押人员和民警可通过一键报警功能及时向总控制室或分区值班室报警并汇报情况，同时通过给终端设备配置警示灯、电子锁设备，可实现在报警触发后联动警示灯闪烁警示，电子锁自动上锁封闭区域等各类型的应急处置方案。

第5章 应用场景

5.1 在监狱/看守所中的应用

监狱/看守所是指关押，监管、教育和看守犯人的场所。

需求分析：监狱由于其封闭式的关押场所性质，信息化发展相对缓慢。信息化管理系统的缺乏，导致在押人员的考核、购物，申请诉求等日常事务都是由人工负责处理，往往经由纸质材料进行逐级审批，其流程冗长且繁杂，耗费了大量的人力物力。同时其内部的门禁系统，考勤系统，监控系统等都相对独立，信息不流通，造成工作效率的低下。因此急需一套集监控监听、门禁、日常事务管理与一身的管理系统。

解决方案：本系统适合应用于监狱/看守所内部的犯人管理，提供从犯人入狱开始、点名、购物、投诉、申请等一系列流程的信息化管理，简化了监狱日常事务的管理流程，同时系统提供的覆盖监狱全区域的视频监控监听系统，分布式门禁集中式管理，强化了紧急事态下的监控中心的指挥调度能力，降低了人员需求和管理负担。

5.2 在戒毒所中的应用

戒毒所是指将吸毒人员集中进行戒除吸食、注射毒品的恶习及毒瘾的场所，是对吸毒者进行戒毒治疗的场所。

需求分析：戒毒所行使强制隔离戒毒的职能，对于吸毒人员需要进行系统性的生活管理，以便帮助他们摆脱毒品。对于染有传染性疾病的人员还需要特别关注，进行隔离治疗。因此需要一套能全程跟踪吸毒人员的信息化监管系统。

解决方案：本方案利用对讲终端设备的监控监听功能以及配备给吸毒人员的认证手环对吸毒人员进行全程的跟踪监控，并未监管人员配备移动式对讲机，有效的应对突发病，毒瘾复发，逃离戒毒监管区等紧急事态。同时，通过我们的智能信息管理后台，可对吸毒人员的日常生活事项进行统一安排，并通过终端设备的考勤功能确保其执行力度，帮助吸毒人员坚持规范的日常生活，保障戒毒过程顺利完成。5.3 适用于各类封闭式场所管理

诸如封闭式学校、封闭式工厂、部队等封闭式场所，因其封闭式特性，需要严格控制人员的进出，并对管理场所进行全方位的监控。同时，由于在场所内的日常事项相对规律，需要进行规范化的管理。这些场所普遍需要一套集门禁、监控、人员及事务管理与一身的信息化系统。

交互式技术 篇6

关键词：富媒体；大学；英语交互式教學

一、概述

随着多媒体信息技术的发展，富媒体技术以其优秀的媒体资源整合能力、丰富的表现力和强大的用户交互性正逐渐应用于社会各个领域，如远程教育、网站建设、交互式电视、电子杂志等。富媒体在各领域的应用获得了良好的效益，也为教育工作者树立了探索教育教学新模式的目标。传统的多媒体技术已在大学英语课堂上广泛应用，如大学英语教学课堂教师主要以电脑+投影仪的形式向学生展示语言知识点和西方文化，进而让学生进行听力、口语、阅读、写作训练，达到熟能生巧。富媒体技术的出现改变了传统的知识单向输入的教学方式，推进了大学英语教学方式的创新。

二、富媒体的概念

富媒体的概念原本来自广告界。由国外网络广告界制作出的一条精美交互式广告，它的点击率比起一般的网络广告提高了4倍。人们仔细总结出了这条广告成功的原因：丰富的媒体表现形式、丰富的操作交互、丰富的信息交互三个因素的综合。至此，便有了富媒体的概念。

富媒体技术很容易和多媒体技术混用。事实上，两种技术是不同的。富媒体与多媒体技术特性的不同主要体现在四点上：基本定义不同、媒体特性不同、交互功能不同和应用领域不同。总之，多媒体是由两种以上媒体类型构成的形式，强调媒体种类的丰富性和多样性。富媒体是富网络应用程序概念的一部分，强调与用户的交互、动态驱动和实时响应，适用于移动终端。

三、交互式大学英语教学

1.大学英语教学性质与目标

根据《大学英语课程教学要求》（以下简称《要求》）的通知，教高厅〔2007〕3号文件明确指出：大学英语教学是高等教育的一个有机组成部分，是大学生的一门必修的基础课程。大学英语是以外语教学理论为指导，以英语语言知识与应用技能、跨文化交际和学习策略为主要内容，并集多种教学模式和教学手段为一体的教学体系。

大学英语的教学性质、教学目标、课程设置、教学模式、教学评估和教学管理一系列环节决定了教师教学的方法和学生学习的途径，即教师不再是直接的教育者，学生才是学习的主体和中心。大学英语课堂要形成三个交互，即学生与学习内容之间的交互、学生与教师之间的交互和学生与学生之间的交互。要实现这三个交互，就必须运用先进的信息技术手段。

2.以任务教学模式为载体的大学英语交互式教学

任务教学模式认为知识的获得是人与人之间相互作用的结果，这无疑给英语教学提供了一个重要启示：英语教学要为学习者提供相互交际的环境。任务型教学法是我国外语课程教学改革的一个走向，也是大学英语教学的必然趋势。现代教育理论认为教育过程的核心问题是人与人之间即教师与学生之间的相互沟通和相互作用。教师既是知识传授者，又是迷津点拨者；既是课堂指导者和组织者，又是学习帮助者和促进者。富媒体技术结合了图像、文字、声音各种教学材料，为学生创造了一场视听说学的盛宴，在教师与学生之间搭建了包含丰富动态信息沟通的平台。富媒体技术在教学上的应用与任务教学模式的宗旨不谋而合。

任务型教学为载体的大学英语交互式教学法在教学实践中收效良好。任务型教学法强调“在做中学”，因此课堂上的交互式教学可以通过移动终端的途径以任务为载体来实现。如微信、微博等平台的使用。教师在微信上发布一则上课正在讨论的英语话题，除了现场点名让学生面对面回答，也可让学生在微信上回复讨论。由微信起到课堂辅助作用，不同性格不同类型的学生都能参与到讨论活动中，也可以避免教师不自觉的性别偏见教育对学生活动参与度的影响，这样讨论的教学目的就达到了。微博上可以发布一个英语作文题目，作为随堂作文练习。学生可以通过回帖来发布自己的作文，运用微博的另外一个好处在于学生之间也可以起到交互作用。学生之间拥有同伴学习的效应，通过互相查看作文和互相修改作文的方式，逐步丰富自身的修辞运用，减少语法错误，规范语句结构，最终提高英语写作水平和加强英语运用能力。

四、结论

富媒体技术以其丰富的表现形式、丰富的操作交互、丰富的信息交互超越了多媒体的功能，是多媒体技术进一步的发展。大学英语交互式课堂非常需要富媒体技术来充实课堂教学内容和丰富教学手段，而富媒体技术也能够为大学英语交互式课堂提供丰富的教学资源和教学手段。今后，富媒体技术一定会进一步发展到更高的领域，为大学英语交互式课堂提供更为有效便捷的教学交互方式和内涵丰富的交互教学内容。

参考文献：

[1]陈建军.从新教学模式看语言学习（硬件）系统的建设[A].全国大学英语教学改革暨网络环境下外语教学学术研讨会论文集[C].2004.

[2]沈慧锋.远程富媒体的呈现[D].合肥：中国科学技术大学，2010.

[3]宋达，张佳丽.关于建立多媒体网络环境下大学英语人机结合教学模式和测试体系的研究[A].全国大学英语教学改革暨网络环境下外语教学学术研讨会论文集[C].2004.

[4]张路.一种面向移动设备的富媒体端到端系统的研究与实现[D].成都：电子科技大学，2010.

澳大利亚交互式快速脉冲充电技术 篇7

澳大利亚一公司开发了一种独特的交互式快速脉冲充电技术 (Interactive Rapid Charge Technology) 。该技术的原理是通过创新性思维——即改变原来铅酸电池充电电源使用固定电流、电压和脉冲频率的做法, 通过设计一套软件, 该软件可以根据电池的化学反应和电阻等条件的变化, 实时计算和控制充电电源的脉冲频率、电压和电流。该技术能够大大缩短电池的充电时间, 又不会出现传统铅酸电池因快速充电出现气泡、缩短电池寿命的问题, 相反可以提高电池寿命约50%, 减少电能消耗7%以上。

该技术能够根据用户需要把充电时间缩短到几分钟, 例如目前电铲车电池充电时间一般需要10-14小时, 该技术只需要约2小时, 对电动自行车和摩托车电池, 50%充电只需要5分钟, 75%充电只需要12分钟, 95%充电只需要15分钟, 100%充电需要25分钟。因此, 该技术在电动汽车、自行车、摩托车充电站的应用潜力很大。

考虑我国的巨大市场和节能减排需求, 该公司希望将该技术转移到中国。具体合作方式倾向生产许可, 澳方提供芯片。

澳大利亚交互式快速脉冲充电技术 篇8

澳大利亚一公司开发了一种独特的交互式快速脉冲充电技术 (Interactive Rapid Charge Technology) 。该技术的原理是通过创新性思维———即改变原来铅酸电池充电电源使用固定电流、电压和脉冲频率的做法, 通过设计一套软件, 该软件可以根据电池的化学反应和电阻等条件的变化, 实时计算和控制充电电源的脉冲频率、电压和电流。该技术能够大大缩短电池的充电时间, 又不会出现传统铅酸电池因快速充电出现气泡、缩短电池寿命的问题, 相反可以提高电池寿命约50%, 减少电能消耗7%以上。

该技术能够根据用户需要把充电时间缩短到几分钟, 例如目前电铲车电池充电时间一般需要10-14小时, 该技术只需要约2小时, 对电动自行车和摩托车电池, 50%充电只需要5分钟, 75%充电只需要12分钟, 95%充电只需要15分钟, 100%充电需要25分钟。因此, 该技术在电动汽车、自行车、摩托车充电站的应用潜力很大。

交互式电子白板助力信息技术教学 篇9

一、了解交互式电子白板的功能, 发挥其功能上的优势

提出以上问题的教师, 简单地将交互式电子白板与信息技术教室的广播软件以及传统的多媒体设备划为等号, 其实与它们相比, 交互式电子白板具有以下特点: 第一, 交互式电子白板结合了黑板的书写功能和传统多媒体的投影展示功能。教师可以直接在电子白板上进行板书、课件播放、重点标注等操作。

第二, 交互式电子白板具有强大的人机交互功能。教师可自由拖放、组合白板上的元件, 还可通过预设交互课件, 与学生进行互动, 使学生参与到教学活动中, 由被动变主动。

第三, 交互式电子白板自带一个强大的学科素材库和资源制作工具库。教师可以在课上直接调用各种素材或应用软件教学, 并可对多媒体材料进行灵活的编辑组织、展示和控制, 甚至自己创建资源, 以适应实际教学的需要。

第四, 交互式电子白板具有多种特殊效果和应用技巧。如智能绘图、拉幕、探照灯、拍照、擦除等效果, 有利于创设情景, 提高学生的注意力, 增强学生的学习兴趣。

第五, 交互式电子白板具有屏幕录制和回放功能。教师可以将教学过程录制下来, 任意多次回放, 或做成视频文件交给学生用于复习。

二、结合信息技术学科特点, 助力信息技术教学

交互式电子白板的强大功能和优势, 使课堂教学变得丰富多彩, 但是要真正实现课堂教学的有效性, 必须要将其与学科的特点相结合。信息技术学科本身具有技术性高、实践性强、课堂开放度大, 讲练结合, 强调培养学生的创造力和信息技术素养等特点。但是在传统信息技术教学中也同样存在讲授枯燥、理解困难、不易记忆等问题。这就需要充分发挥交互式电子白板的优势, 来提升信息技术的教学效果。

1.创设教学情境, 激发学生兴趣

创造教学情景, 是多媒体教学的一个重要功能, 交互式电子白板除了可以实现传统多媒体课件播放、视频展示等方式的情景创设, 还可以通过交互方式引导学生参与互动, 激发其学习兴趣。

在讲授Photoshop《图案工具》一节时, 笔者先通过和学生玩“大家来找茬”的游戏, 使学生热情高涨, 积极踊跃。在游戏结束后, 再引导学生分析两张图片的差异, 并讲解使用Photoshop中的“图案工具”如何实现相同的效果。激发了学生的学习兴趣, 收到了很好的教学效果。

2.组织互动活动, 提升教学效果

交互式电子白板的交互性是其区别于传统多媒体的最主要的特点, 充分利用其交互功能, 组织学生进行师生互动、生生互动活动, 以提升教学效果。

在《复制与粘贴》的教学中, 笔者组织了一场时装秀比赛。利用“换装游戏”, 让学生为人物自由搭配服装, 并进行时装展示评比。学生首先从素材库中寻找鞋子、项链、裙子帽子等资源, 再进行小组讨论, 并通过复制、粘贴功能为人物穿上漂亮的衣服, 通过多次尝试后确定最终方案进行展示, 然后小组之间互相评分, 决出优胜设计作品。

3.利用白板资源, 优化课堂教学

交互式电子白板自带的学科素材库非常强大, 资源相当丰富, 还提供了很多游戏性模版, 操作简单方便。当素材库中没有合适的资源时, 还可以将自制的资源导入到素材库中, 随时用于课上教学, 或者将课上临时找到的资源存放到素材库中。

在学习计算机硬件时, 笔者提前寻找不同时期的计算机的主板、接口、键盘、鼠标、显示器、音箱等硬件图片资源, 并导入到素材库中。上课时分别展示给学生并进行比较, 让学生看到了那些曾经辉煌过但现在已经不存在的计算机, 了解它们和现在主流计算机的不同, 使学生对计算机的发展有了直观的认识。

4.巧用特效功能, 加深学生印象

交互式电子白板自带的特效功能, 使得屏幕不再呆板, 而是灵活生动。

比如:在讲解难点时, 笔者可以使用标记、突出显示、注释等功能吸引学生注意力;在讲解实例、课堂练习时, 可以使用黑幕、探照灯等功能突出知识主体;在进行测试、竞赛时, 可以使用计时器、计分板等功能做好提示。总之, 充分利用各种特效功能提高学生注意力, 突出重点, 加深学生印象。

5.录制教学过程, 拓展学习时空

传统教学中, 当教师上完课后, 教师的板书也随之消失, 即使学生做了笔记, 但是当遇到不懂的问题时, 也无法追溯学习过程。而交互式电子白板的板书录制功能很好地解决了这个问题, 它不仅可以保存最终的板书, 还可以录制板书变化的过程以及教师的录音。这样不仅教师可以对一个难点问题进行回放、重复讲解, 也可以将生成的视频文件交给学生进行复习, 教师还可以提前录制预习内容给学生进行预习。如果再与网络、微课等技术相结合, 形成任务布置、课前预习、课上讲解、作业练习、课后复习的资源链, 将极大地拓展学生学习的时间和空间, 改变传统的教学模式。

三、不断提升个人能力, 合理有效地使用白板

交互式电子白板虽然具有强大的功能, 但是盲目地乱用电子白板功能的情况也有很多, 比如:每节课必用电子白板, 课件与教学内容没有关系也要用;始终把电子白板当简单的投影仪;讲课的每一个字都要打在屏幕上;屏幕上特殊效果满天飞, 等等。这样不仅不能提升教学效果, 可能还会对教学产生负面影响。

如何提升自己的能力, 真正合理、恰当、有效地运用交互式电子白板, 笔者认为可以从以下几点入手。

首先, 教师要充分了解交互式电子白板的功能, 参加电子白板的使用培训, 平时多练多使用, 只有知道电子白板能做什么才能决定让它去做什么。

第二, 要分析知识点与电子白板的整合点在哪里, 明确需不需要用电子白板, 如果需要用, 又有哪些功能来帮助自己突破教学难点, 是播放展示功能, 还是交互功能, 或是特效功能, 如何实现?

第三, 要掌握学生的情况, 学生是否有能力来完成自己设置的互动活动?是否达到了预期的目标?是否会影响教学进度?

第四, 要不断修改完善教学过程。要提前对整个教学过程进行多次演示, 可以请别人观看, 预设可能出现的问题, 并进行修改。每次讲完课后也要对新的问题及时修改, 为后面的课做好准备。

第五, 要多与同事交流经验, 虚心请教, 相互学习。有条件的多参加有关的比赛, 能够快速提升个人能力。

四、结束语

交互式电子白板在课堂教学中的作用是明显的, 但是它只是一种教学工具, 不可能自动地改善课堂教学效果, 最终实现课堂教学信息化根本性突破的是教师, 是信息技术与教学整合所带来的课堂的高效性。教学中, 一定要根据电子白板的特点, 扬长避短, 防止陷入误区, 发挥多媒体教学的优势。

摘要：交互式电子白板以其功能上的优势正在逐渐改变着课堂教学的模式, 但是许多人认为交互式电子白板与其它学科教学的整合效果明显, 而对信息技术课堂的影响却小之又小。这是一个认识上的误区, 本文结合笔者在教学中的一些经验, 谈一谈如何利用交互式电子白板助力信息技术教学, 以提高信息技术课堂的教学效率。

关键词：交互式电子白板,信息技术教学,课堂信息化

参考文献

[1]黄颖, 邱晓丹.基于交互白板的互动课堂应用[J].教育信息技术, 2006, (8) .

交互式技术 篇10

一、创设最佳情境,激发学生学习兴趣

创设最佳教学情境,激发学生学习信息技术的兴趣,培养学生运用信息技术的技能,发展学生的信息素养,让学生愉悦地进入信息技术课堂角色,在信息技术课堂教学中将起到事半功倍的效果。教师创设的最佳教学情境能够有效地激发学生学习信息技术的强烈兴趣与求知欲望,促进学生对信息技术内容的理解与准确的把握,有利于学生在获取信息技术有关知识的过程中提升学生的思维能力与认知能力。

在教学“视频的获取与处理”时,教师可以先为学生播放一个学生们感兴趣的有关视频,如学生十分感兴趣的动画片视频,以激发他们的兴趣,让他们主动学习视频的获取与处理的有关内容。

二、灵活运用,提高效率

交互式电子白板优于其他多媒体和课件,它功能新颖,便于与学科课程的整合。它既可以依据教学的实际情况及时圈画重点词语,及时更新、保存、再现学生的思维轨道,更可以圈画有关内容供学生欣赏。这样,会使师生的互动、教与学的关系更直观、更实用,便于学生理解交流与巩固新知。教师和学生都可以在白板上进行演示,大家都看得到,增强了学生的感官记忆。师生可以分别针对“教”与“学”的实际情况及时地用交互式电子白板加以表示出来,可以激发学生学习信息技术的信心,满足学生运用交互式电子白板的欲望,更有利于“教”与“学”的互动,活跃信息技术课堂氛围。

三、创新教学方式,活化信息技术课堂

在传统的信息技术课堂上,师生只能被预设的程式牵着走,万一课堂出现新的情境也得作罢。因此,传统的信息技术与信息技术课程的整合也只是教师顺应课件的思路,学生顺应教师的思路,如此的“顺应”,使信息技术课堂缺失生机与活力,学生合作技能难以得到培养,创新能力也难以得到培养。交互式电子白板的充分利用,以其灵活多样的存储与呈现方式及其适当的加工重组等让信息技术教学更实用。这样,就为师生在教学过程中的互动和参与提供了极大的方便,使学生的思维得到激“活”,能主动、积极、愉快地参与到信息技术的学习中来。

教师应为学生积极创新信息技术教学方式,注重学生学习方式的创新,鼓励学生进行自主性学习、合作性学习、探究创新性学习。同时,要注重信息技术课堂的优化、整合。传统的信息技术与信息技术课程的整合,使用的多媒体课件更多的是应用的它的演示功能,学生只能是“被动”地接受知识,而交互式电子白板优化了学生的学习方式,为教学互动提供了开放的平台,学生在课堂上也显示出了活力四射。利用交互式电子白板的展示功能更凸显了学生的主体地位,促进了学生的自主学习和合作学习。

交互式技术 篇11

【关键词】初中历史；教学

一、交互式电子白板的灵活性

传统黑板在课堂中使用时，老师只能按照提前备好的板书进行教授，灵活性差，不能根据课堂教学的具体实际情况进行灵活加工。同时，使用传统黑板进行课堂教学，老师只顾在上面教授课本知识，学生只能处于被动接受的状态，师生互动性太差。极大的束缚了学生的思路，不利于拓宽学生视野，更新学生的知识结构，同时也不利于老师的专业发展。中学历史教学如果仅仅是教師教，学生听，那将是一节枯燥无味的课堂。交互式电子白板能够改善这一弊端，能够充分让学生参与到学习过程中去。如：在专制主义中央集权（明清）这一节，课前，教师可以准备好多相关的明清时期的图片、视频等，跟随着学生的思路去一一展示，生动而形象，让学生自己去讨论学习。改变了以往教师从主观出发，向学生灌注知识，无视学生在学习上的主观能动性的弊端。交互式电子白板能够再现历史场面，呈现出动态的、栩栩如生的画面，通过展示图片或视频来指导学生获得知识或巩固知识。交互式电子白板能够促进学生积极主动的学习，这也是实现以学生为中心的有效方法。

二、交互式电子白板的互动性

新一轮课程改革以来，中学历史教学改变了强调学生接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于研究。“中学历史教学过程由多个要素相互作用而展开的动态运行过程，包含认识和实践两个方面的活动过程，是认识与实践相统一的过程，是人类认识全过程的一种特殊形式。21世纪以来，交互式电子白板的出现，极大的改善了传统的中学历史教学环境，充分发挥了教师的主导作用以及学生学习的主体地位，调动了学生的积极性，使学生更加主动与教师交流。交互电子白板不是让学生被动地不加思考地全盘接受历史常识，而是提供给他们需要思考和分析的材料，提供学生了解历史知识的引子。总的来说，交互式电子白板所呈现的历史教学内容可以允许学生质疑、反思和批判。交互式电子白板还应该更多地提供给学生一些开放性的历史问题和可以探究的活动，让学生去反思和探究，并且教师还可以根据自己的特点和学生的特殊性来添加相关历史教学内容，利用大量相关的历史视频、图片来提高学生的学习积极性，让学生主动地融入到课堂历史教学中，通过这种方式能大大提高课堂师生互动，根据学生的兴趣和身心发展水平提高中学历史教学效率。

三、交互式电子白板有利于重难点的突破

中学阶段的历史教学知识内容，有一部分比较枯燥泛味，学生在记忆、理解方面存在问题，凭借交互式电子白板，能够把枯燥的文字转换成生动形象的视听资料，指导学生更好地理解概念，从而更容易地突破中学历史教学中的重难点部分。根据中学生的身心发展水平，处以这阶段的学生活泼好动，这给教师在中学历史教学中提出了新的要求，要尽可能多地运用实物图片、动画等，借助直观形象帮助学生去获取抽象的概念。这样使中学历史教学既贴近学生的生活实际，又符合学生独立思考、探究的特点，促进具体思维向逻辑思维的过渡。

交互式技术 篇12

软件界面和交互技术的更新换代给新用户带来了很大的便利;与此同时, 已有用户却不得不重新学习新的界面、布局以及适应新的交互方式。以Microsoft Office 2003到Microsoft Office 2007的转变为例, 即便微软已投入了大量的资金资源用于老用户的培训, 却仍然面临着大量的用户流失。而对于新兴的公司来说, 他们需要吸引成熟软件的用户使用他们的新软件, 来抵抗已有软件的用户粘滞性。

本系统基于以上两种需求, 依靠图像分析与识别技术/数据库技术/计算机交互式动画技术, 提出一套不依赖于具体软件平台的解决方案, 来帮助已有用户定位已有功能在新的软件中的位置, 达到轻松快速学习新软件的目的。本系统包括两个模式:用户模式和开发者模式。

本技术无论在理念上还是在系统实现上均居于世界先进水平, 其开发基于对各种已有软件更新换代的分析以及世界先进的软件学习理论, 并已完成了部分在Microsof Word2003/2007上的开发与测试, 在微软亚洲研究院进行了演示, 获得了学术界和业界的关注和好评。

合作意向:

同各种研究机构进行后期的合作研发;同风险投资和政府、工业园进行投资合作洽谈, 以及最终生产和营销。