随着信息技术的不断发展，教育领域也在飞速地进行改革和创新。传统的教学方法已经逐渐无法满足现代教育的需求，因此，教育工作者需要不断地探索新的教学方法和技术以提高教学质量和效果。对于期班人数较多的实操类课程的教学，教育者一直面对着教学效率低、效果不理想的困境。本课程组针对这一问题，对无线投屏技术引入实操类课程教学进行了探索，研究了无线投屏技术对实操类课程教学交互效率的影响，研究成果为教育工作者提供有益的参考。
一、无线投屏技术的基本原理
无线投屏技术是指通过无线信号将电子设备的屏幕内容传输到另一个显示设备上的一种技术。目前，市场上主要的无线投屏技术有DLNA、Miracast、AirPlay等。与传统有限投屏技术不同，无线投屏技术不需要使用HDMI线缆或者VGA线缆将个人终端与大屏幕或者投影仪相连接，这大大提高了终端使用的便捷性。无线投屏技术的应用场景非常广泛，包括教育培训、企业会议、家庭娱乐等。尤其在教育领域，无线投屏技术的应用大大提高了课堂交互效率。授课者可以手持终端在教学区域内变换位置，必要时通过终端将一些不便观察的细节用手持终端投射到大屏幕上以供学生们观看，大大提升教学效果。
二、无线投屏技术应用于实操课程的优势
课程组长期在实操课程中部署应用无线投屏技术，获得了比较理想的教学效果，该技术应用于实操类课程教学的几大优势可以总结如下：
（一）放大教学过程中的细节操作
实践课往往会涉及到许多细节操作，对于小班化教学来说，授课者可以让学生们上前围观，示范操作。但对于人数较多的期班，采用现场围观的方式难免造成后排学生看不到，只能通过分组轮流教学，这样大大降低了信息传递效率，严重挤压了学生们的练习时间。另一种传统手段是分小组推荐代表上前观看授课者的操作，再由各组的代表将操作交给组内其他成员，这样的教学方式虽然效率比轮流教学的效率高，但信息的传递多了一个环节。假设学生从授课者的一遍讲授中获得的信息完整度平均能达到80~90%的话，那么再经过转述传递到下一级时，信息完整度将再降低一定比例，严重影响教学效果。而无线投屏技术的出现很好地解决了这个问题，在实操课堂上，通过带有摄像头的智能终端拍摄授课者的细节操作，画面实时传递到现场大屏上，使得学生们可以清晰地看清每一步操作，并且对不理解的细节操作即时向授课者提出疑问，大大提高了实操课堂的信息交互速率。同时也可将学生练习过程中的优秀代表或者是典型错误等投射出来，以供其他学生们讨论思考。
（二）回传装备内部影像
对于装备类教学，很多操作都要在装备内部进行，但装备内部空间有限有的甚至核载人数只有1人。对于这样的情景，通常只能进行一对一教学，效率极其低下。这时就可以通过无线投屏技术将装备内部的画面投射到外部大屏上，使学生们可以实时看到操作步骤，提高教学效率。
（三）缓解器材数量不足对训练效率的影响
实操类课程大多都需要学生进行实操练习，但往往可用于练习的器材数量有限，每个学生分到的练习时长非常短，其余时间只能原地等待。当采用无线投屏技术辅助实操练习时，可将正在练习的学生的操作画面实时投射在大屏幕上，其他正在等待的学生可以通过屏幕上的操作画面进行温习，也可以一起讨论发现当前操作手的错误，起到互相监督互相督促进步的效果。
（四）配合无人机回传空中视角和实现超远距离画面传送
对于一些特殊科目，如实爆、实弹、实毒等带有危险性的内容，通常是将学生分组，各组轮流操作，且考虑安全因素，操作地点距离等待区较远。那么在等待区的学生将对操作区的情况无法了解。此时可采用无人机与无线投屏相结合，利用无人家将远距离操作区的画面实时回传，等待区的学生便可一起观看当前组的操作，从中发现问题总结经验，提高学习效果。
三、无线投屏技术应用于实操类课程教学的难点及解决方案
研究团队在把无线投屏技术引入实操类课程教学的过程中遇到了诸多技术问题，经过不断攻关基本解决了现有的3大难点问题：
（一）户外用电问题
相当一部分实践课程是在户外展开教学，220V市电保障比较困难，甚至是基本无从保障。而采用发电机供电的话又会带来较大的噪声和尾气问题，严重影响上课效果。近年来随着露营市场的发展，露营装备中出现了用锂电池+逆变器组合的户外电源类产品。此类产品有着便携、安静、接口齐全等等优势。虽然可供电量及功率远不如发电机，但无线投屏所需硬件如显示屏、投屏器等，总功率一般在200W以内，以1800Wh的户外电源为例，可持续为200W负载供电大约5个小时，如果配合太阳能电池板，晴朗天气下，太阳能电池板即可覆盖大部分功率，即使在多云天气下，有了太阳能电池板的助力，供电时间也将有2~3倍的提升。
（二）投屏质量问题
早期的DLNA协议设备投屏质量确实无法令人满意，画质差、距离短、易掉线且不支持屏幕镜像。但随着苹果公司推出的AirPlay协议以及无线联盟推出的Miracast协议的出现使得消费级无线投屏器就能获得高清远距离稳定的无线投屏。在实测中，普通安卓终端配合消费级无线投屏器，稳定投屏距离可达30m。而当采用双华为设备，即华为平板或手机配合华为/荣耀智慧屏，那么在中间无遮挡的工况下，投屏距离极限可达100m以上。
（三）户外屏幕显示效果问题
由于一般显示器亮度均在400nit左右，对于户外实操课使用无线投屏设备时，不得不面对的问题就是晴朗天气下屏幕的观看效果不佳的问题。通过课程组试验得出，在晴朗天气下，户外显示屏幕亮度至少应在2000nit以上才能保证教学效果。其中左侧屏幕亮度为2500nit，右侧屏幕亮度为1000nit，可以看出即便是1000nit亮度的屏幕在阳光下的显示效果也不理想。
对于这个问题现在的户外屏幕供应商已经给出了解决方案。一种是在实操训练场建设固定的户外高亮LED屏幕，其亮度可达2000nit以上。并且得益于牢固的封装，此类户外LED屏幕甚至可以在暴雨中使用。
本文更推荐定制可移动式高亮显示屏，灵活方便。且当前的技术已经可以实现屏幕亮度达3000nit以上，在强烈日光下对比度依然清晰，同时也具备IP67级防水能力，甚至可以在水下使用。其功率也可以适配户外电源，以本课题组定制的43寸显示单元为例，其最大功率为160W，配合1800Wh户外电源可连续工作9个小时。
四、实证研究方法
为了探讨无线投屏技术对实操课程教学交互效率的影响，本文采用了实验法和问卷调查法两种研究方法。实验法通过对两组学生进行实操课程教学，一组采用传统教学方法，另一组采用无线投屏技术辅助教学，然后比较两组学生的实训成绩和满意度。
本论文设计的实操课程为某型装备的操作。传统授课方式下，由于该科目的操作主要集中在手指的细微动作，一旦期班人数超过20人，老师将无法高效地向所有学生近距离演示操作方法，需要采用分组教学或者示范教学的方式实现对每名学生的覆盖。
但在运用了无线投屏技术的实操课堂上，老师手部的细微动作可以通过微型智能终端，例如平板电脑或手持云台相机等，实时投射到大屏幕上。让学生们看清每一步操作，实现对每一名学生的信息实时全覆盖。从最终的考核成绩对比可以看出，同样经过4个学时的教学和练习，采用了无线投屏技术的期班学生捆包时间与传统模式期班相比，有着显著的差异。实验组的考核用时均值明显少于对照组。
问卷调查法则通过向教师和学生发放问卷，收集他们对无线投屏技术在实操课程教学中的使用情况和看法。从调查问卷结果来看，绝大多数学生都认为无线投屏技术应用于实操课程的教学大大提高了他们的学习效率，同时也希望将此技术推广应用于更多实操课程。学生们表示这个技巧对于他们在任职岗位上组训有较大启发。
五、实证研究结果与分析
通过实证研究，本文发现无线投屏技术在实操课程教学中具有显著的优势。首先，无线投屏技术可以使学生更加直观地了解操作过程，提高学生的学习兴趣和参与度。其次，教师可以利用无线投屏技术实时展示学生的操作成果，及时给予反馈和指导，提高教学效果。最后，无线投屏技术可以提高师生之间的互动效率，促进课堂氛围的活跃。
然而，无线投屏技术在实操课程教学中也存在一些问题。例如，部分学生对无线投屏技术的使用方法不熟悉，导致操作效率降低；部分教师对无线投屏技术的应用水平有限，无法充分发挥其优势。针对这些问题，本文提出了相应的改进措施，如加强师生对无线投屏技术的培训，提高教师的应用水平等。
六、结论与建议
本文通过对无线投屏技术在实操课程教学中的应用进行了实证研究，发现无线投屏技术对提高教学交互效率具有积极的影响。
首先，无线投屏技术也有助于提高学生的学习积极性和参与度。学生可以直接在大屏幕上看到授课者的示范，提问和讨论也可以即时进行，大大增强了课堂的互动性。同时，一些复杂的教学内容也可以通过多媒体的形式呈现，如3D模型、动态模拟等，帮助学生更好地理解和掌握知识。
其次，无线投屏技术可以极大地提升教学效率。例如，教师可以通过手机或平板电脑将课件直接投影到大屏幕上，避免了在电脑和黑板之间来回切换的繁琐步骤。此外，教师还可以使用电子白板软件，通过无线方式在课堂上直接写字、画图，或者展示动态的教学资源，如视频、动画等，这些都使得教学内容更直观、生动。
最后，无线投屏技术的应用还有助于教学资源的共享。教师可以将自己或他人的优质教学资源上传到云端，其他教师或学生则可以通过投屏的方式获取这些资源，实现知识的广泛传播和交流。这不仅可以提高教学质量，也可以避免重复劳动，提升教学效率。
总的来说，无线投屏技术的应用为教学带来了许多好处：它提高了教学效率，激发了学生的学习积极性，促进了教学资源的共享。随着技术的不断发展，我们有理由相信，无线投屏技术将在教育领域发挥更大的作用。
为了充分发挥无线投屏技术的优势，教育工作者应加强对师生的培训，提高教师的应用水平；同时，教育部门也应加大对无线投屏技术的研发和推广力度，为实操课程教学提供更多的支持。
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