可穿戴技術(shù)的特點(diǎn)及教育應(yīng)用

陳文峰 溫李懿貞 趙慧臣

（1.河南大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，河南 開(kāi)封 475000；2.北京大學(xué) 教育學(xué)院，北京 100871）

可穿戴技術(shù)的特點(diǎn)及教育應(yīng)用

陳文峰1溫李懿貞2趙慧臣1

（1.河南大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，河南 開(kāi)封 475000；2.北京大學(xué) 教育學(xué)院，北京 100871）

本文詳細(xì)介紹了可穿戴技術(shù)及其特點(diǎn)，可穿戴技術(shù)的發(fā)展前景，密切關(guān)注新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，而且在了解新技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，研究、探索其對(duì)高等教育根本性的轉(zhuǎn)變，并提出了可穿戴設(shè)備使用的探索。文章特別針對(duì)其在高校教學(xué)和探究活動(dòng)中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述和構(gòu)想，這對(duì)推動(dòng)當(dāng)前教育技術(shù)的應(yīng)用，重構(gòu)當(dāng)前的教育結(jié)構(gòu)，拓展教學(xué)空間，促進(jìn)教育改革有重要的意義。

可穿戴技術(shù)；高等教育；教育應(yīng)用

一、引言

“新媒體聯(lián)盟（New Media Consortium，NMC）由將近300個(gè)來(lái)自不同國(guó)家和地區(qū)的高校、博物館、學(xué)習(xí)中心、基金會(huì)等領(lǐng)先學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)和組織組成，致力于促使新信息技術(shù)在教育中的研究、開(kāi)發(fā)和運(yùn)用。[1]《地平線報(bào)告》2015（高等教育版）是在新媒體聯(lián)盟與美國(guó)高校教育信息化協(xié)會(huì)的合作支持下，由來(lái)自17個(gè)國(guó)家的56名專(zhuān)家的研究成果匯集而成的。該報(bào)告旨在考察新興技術(shù)對(duì)高等教育教與學(xué)及創(chuàng)造性探究所產(chǎn)生的潛在影響。報(bào)告放眼2016—2020年，確定了18項(xiàng)極有可能影響技術(shù)規(guī)劃和決策的議題，包括加快高等教育技術(shù)應(yīng)用的六大趨勢(shì)、面臨的六大挑戰(zhàn)以及六大技術(shù)進(jìn)展[2]。

可穿戴技術(shù)是《地平線報(bào)告》2013版推介的新技術(shù)，在2015版中，可穿戴技術(shù)的采用時(shí)間預(yù)計(jì)在兩到三年內(nèi)，這意味著“后智能時(shí)代”將融入生活?？纱┐骷夹g(shù)研究的意義是技術(shù)設(shè)備可以感知每位用戶(hù)的行為，對(duì)生活產(chǎn)生巨大影響。正如楊宗凱教授強(qiáng)調(diào)ICT(Information and Communication Technology，信息、通信、技術(shù)) 已經(jīng)和我們的生活密不可分，它改變著我們的生活方式、工作節(jié)奏和學(xué)習(xí)形式[3]。在終身學(xué)習(xí)、全民學(xué)習(xí)的今天，穿戴的智能化、便捷性，拉近了不同群體和信息的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了功能和技術(shù)“齊飛”。

二、可穿戴技術(shù)的概述

（一）可穿戴技術(shù)的概念

可穿戴技術(shù)是一種研究如何把科技功能整合到人們?nèi)粘ｋS身物品里面，并進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出符合用戶(hù)要求和需求的穿戴設(shè)備的技術(shù)。20世紀(jì)70年代，可穿戴之父史蒂夫?曼恩(Steve Mann）教授稱(chēng)，可穿戴計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“用戶(hù)定義個(gè)人空間，能夠一直使用設(shè)備進(jìn)行信息處理和通信”[4]。在下文中，可穿戴設(shè)備與可穿戴產(chǎn)品、可穿戴計(jì)算機(jī)都是一個(gè)概念，是可穿戴技術(shù)在不同領(lǐng)域的具體應(yīng)用。

（二）可穿戴技術(shù)的發(fā)展

可穿戴技術(shù)并非新概念，自谷歌推出谷歌眼鏡之后，沉寂多年的可穿戴技術(shù)又一次讓全球矚目[5]。13世紀(jì)的第一款眼鏡，材料是水晶，1762年John Harrison發(fā)明懷表，這都是古代的可穿戴設(shè)備。20世紀(jì)80年代，可穿戴技術(shù)已應(yīng)用在當(dāng)時(shí)非常流行的計(jì)算器手表或手表相機(jī)中。20世紀(jì)后期中國(guó)也介入了這個(gè)研究領(lǐng)域。2013年11月在成都成立了中國(guó)可穿戴計(jì)算機(jī)推進(jìn)聯(lián)盟，并召開(kāi)了相應(yīng)會(huì)議討論中國(guó)可穿戴技術(shù)的發(fā)展。2015年4月28日，“OFweek 2015中國(guó)可穿戴設(shè)備高峰論壇”以物聯(lián)網(wǎng)2.0時(shí)代下的產(chǎn)業(yè)爆點(diǎn)為主題，圍繞核心技術(shù)、軟件與算法、云計(jì)算與云服務(wù)、產(chǎn)業(yè)資本、工業(yè)設(shè)計(jì)等熱點(diǎn)議題，與業(yè)界共同探討當(dāng)下可穿戴生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建。

圖1 可穿戴技術(shù)設(shè)備

為在可穿戴設(shè)備市場(chǎng)占據(jù)一方，許多大公司開(kāi)始做足了準(zhǔn)備。蘋(píng)果、谷歌、微軟、亞馬遜以及臉譜這五大國(guó)際平臺(tái)和國(guó)內(nèi)的百度、盛大等公司對(duì)穿戴設(shè)備（圖1）的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)正如火如荼地進(jìn)行著。

加拿大學(xué)者麥克盧漢20世紀(jì)60年代提出“媒介是人器官的延伸，媒介是內(nèi)外世界符號(hào)傳播的一種表征方式”的觀點(diǎn)，今天的可穿戴設(shè)備實(shí)現(xiàn)著人的器官功能，并延長(zhǎng)著每一個(gè)功能[6]。在可穿戴設(shè)備時(shí)代，楊孝宗教授認(rèn)為，“我們要實(shí)現(xiàn)的就是，將人圍著計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)圍著人轉(zhuǎn)”，幫助人們更加方便地從事日常活動(dòng)或協(xié)助完成特定的任務(wù)，真正彰顯“用戶(hù)為王”[7]。

（三）可穿戴技術(shù)研究及應(yīng)用狀況

全球許多著名大學(xué)實(shí)驗(yàn)室和科研機(jī)構(gòu)已對(duì)可穿戴計(jì)算技術(shù)做了很長(zhǎng)時(shí)間的研究和技術(shù)突破。

1.ACT實(shí)驗(yàn)室：ACT實(shí)驗(yàn)室是歐洲相當(dāng)先進(jìn)的研究機(jī)構(gòu)，在普適計(jì)算、可穿戴計(jì)算和移動(dòng)技術(shù)方面尤為突出，他們的研究重點(diǎn)是信號(hào)處理、模式識(shí)別和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)。

2.麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室：其在可穿戴技術(shù)方面的研究和開(kāi)發(fā)不可輕視，他們?cè)谟布茖W(xué)的成績(jī)具有創(chuàng)新性和前瞻性。20世紀(jì)末期他們投入這方面研究，研制出首款智能工作系統(tǒng)。

3.多倫多大學(xué)ePI實(shí)驗(yàn)室：多倫多大學(xué)人文智能實(shí)驗(yàn)室是ePI實(shí)驗(yàn)室的前身，現(xiàn)在是計(jì)算機(jī)視覺(jué)和智能圖像處理研究實(shí)驗(yàn)室，研究專(zhuān)注于個(gè)人成像、介導(dǎo)現(xiàn)實(shí)和可穿戴計(jì)算技術(shù)等領(lǐng)域，主要研究?jī)?yōu)勢(shì)為可穿戴式計(jì)算的硬件和開(kāi)源介導(dǎo)現(xiàn)實(shí)軟件。[8]

4.谷歌X實(shí)驗(yàn)室：谷歌X實(shí)驗(yàn)室是谷歌秘密創(chuàng)立的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。谷歌X實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃中有“百大沖出星際計(jì)劃”，正在起步階段，會(huì)有未來(lái)太空電梯、無(wú)人駕駛汽車(chē)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的投入。[9]

艾媒咨詢(xún)（IMedia Research）數(shù)據(jù)顯示，2012年中國(guó)可穿戴設(shè)備出貨量為230萬(wàn)部，預(yù)計(jì)2015年可出貨4000萬(wàn)部。隨著全球可穿戴設(shè)備的興起，中國(guó)可穿戴設(shè)備出貨量也將高速增長(zhǎng)。美國(guó)咨詢(xún)公司高德納（Gartner）預(yù)計(jì)，2016年可穿戴設(shè)備全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到100億美元，預(yù)計(jì)到2018年，這一領(lǐng)域的全球市場(chǎng)規(guī)模將突破120億美元。[10]

三、可穿戴核心技術(shù)與特點(diǎn)

可穿戴技術(shù)憑借其核心技術(shù)及自身的特點(diǎn)，使其應(yīng)用前景十分廣闊。

（一）可穿戴設(shè)備的核心技術(shù)

可穿戴設(shè)備作為一種新的智能機(jī)器，所具備的功能是建立在新技術(shù)基礎(chǔ)上的，其核心技術(shù)如下：

1.片上系統(tǒng)（SoC）

片上系統(tǒng)（SoC）是一個(gè)微小型系統(tǒng)，如果中央處理器(CPU)是大腦，那么SoC就是包括大腦、心臟、眼睛和手的系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界一般傾向?qū)oC定義為將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲(chǔ)器集成在單一芯片上。

2.嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)

嵌入式系統(tǒng)誕生于微型計(jì)算機(jī)，是嵌入到對(duì)象體系中的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。由于可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體積和存儲(chǔ)空間十分有限，操作系統(tǒng)應(yīng)盡量壓縮到“專(zhuān)用”的程度，并提高實(shí)時(shí)性。這使得嵌入式操作系統(tǒng)成為必要，這類(lèi)系統(tǒng)常常是實(shí)時(shí)的和微內(nèi)核的，并具有極強(qiáng)的處理多外設(shè)能力。

3.無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要伴隨人的活動(dòng)并作為一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)隨時(shí)聯(lián)網(wǎng)，多個(gè)這樣的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)特殊的網(wǎng)絡(luò)，稱(chēng)之為自組網(wǎng)。在任何時(shí)刻、任何地點(diǎn)，不需要現(xiàn)有信息基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的支持就能快速構(gòu)建起一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，它是一組帶有無(wú)線收發(fā)裝置的移動(dòng)終端組成的多跳頻、臨時(shí)性自治系統(tǒng)。

4.數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)與分析挖掘技術(shù)

可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要在移動(dòng)中訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，這類(lèi)移動(dòng)式的數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)將有別于固定的數(shù)據(jù)庫(kù)管理。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)具備以下特性：支持多種連接協(xié)議、完備的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)的管理功能、支持多種嵌入式操作系統(tǒng)。

5.人機(jī)交互技術(shù)

可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)人與計(jì)算機(jī)密不可分的集合體，因此人機(jī)交互技術(shù)是可穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，它解決了人與計(jì)算機(jī)之間的交互問(wèn)題，通過(guò)這種交互提高了對(duì)環(huán)境的感知能力。

6.無(wú)線連接技術(shù)

當(dāng)多達(dá)幾十個(gè)模塊同時(shí)分布于人的身體時(shí)，它們之間的連接線路會(huì)變得相當(dāng)笨重而需采用新的技術(shù)，將使以上問(wèn)題迎刃而解，那就是采用藍(lán)牙近距離傳輸技術(shù)。

7.高效能源技術(shù)

可穿戴設(shè)備伴隨用戶(hù)使用，需要一種長(zhǎng)久、連續(xù)、穩(wěn)定的供電模式而使設(shè)備能夠正常地運(yùn)行，將人體活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)能量（跑步時(shí)腳底的能量、跳躍能量、身體其他活動(dòng)產(chǎn)生的能量）、熱能和光能轉(zhuǎn)化為電能形式。[11]

（二）可穿戴技術(shù)的特征

1.可穿戴

可穿戴設(shè)備是平臺(tái)微型化、輕巧化、便攜化、簡(jiǎn)約化，穿在用戶(hù)身上，人與設(shè)備的物理和思維關(guān)系更緊密，特別是在荒漠、水下等嚴(yán)酷環(huán)境都能進(jìn)行操作和使用。例如，智能紐扣照相機(jī)就能像一般紐扣一樣穿戴在衣服上。

2.移動(dòng)性

伴隨著用戶(hù)的日常活動(dòng)，用戶(hù)可隨時(shí)操作。例如，會(huì)說(shuō)話的智能鞋子，安置于鞋身各個(gè)部位的傳感器可以收集鞋子的運(yùn)動(dòng)信息并發(fā)出俏皮的語(yǔ)音評(píng)論，與手機(jī)應(yīng)用連接，你如果久坐不動(dòng)，鞋子會(huì)告訴你：“好無(wú)聊的時(shí)間，你需要?jiǎng)悠饋?lái)?！?/p>

3.用戶(hù)為中心

可穿戴技術(shù)的智能化在物理空間上表現(xiàn)在以用戶(hù)訪問(wèn)為中心，達(dá)到設(shè)備為用戶(hù)服務(wù)，成為用戶(hù)的輔助設(shè)備的功能，更能延伸人體的肢體和記憶功能。例如小米手環(huán)，根據(jù)用戶(hù)需要可設(shè)定鬧鈴和跑步記錄。

4.交互性

可穿戴設(shè)備在幫助用戶(hù)獲取所需手機(jī)數(shù)據(jù)的同時(shí)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將數(shù)據(jù)結(jié)果以可視化的形式向用戶(hù)進(jìn)行呈現(xiàn)。例如，蘋(píng)果iWatch可以撥打電話和收發(fā)信息，也可以播放音樂(lè)和Siri語(yǔ)音搜索。

5.釋放雙手

應(yīng)用多種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換，使得人們獲取數(shù)據(jù)的同時(shí)，能夠用雙手進(jìn)行其他操作。例如，谷歌眼鏡的拍照功能，在人們享受愉悅時(shí)，不用單獨(dú)拿出攝像機(jī)就能記錄美好畫(huà)面。

6.集成性

用戶(hù)身上的佩戴空間是有限的，可穿戴設(shè)備的需求是無(wú)限的。你不能把無(wú)限的穿戴設(shè)備全部掛在有限的身體空間上，多合一、具有豐富功能是用戶(hù)的期待。加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員創(chuàng)建了一次性的可嵌入傳感器，可以分析一個(gè)人的汗水和唾液，進(jìn)而改善人們的健康。

7.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是將虛擬的信息數(shù)據(jù)應(yīng)用到真實(shí)的顯示場(chǎng)景，將合成的虛擬畫(huà)面、場(chǎng)景或系統(tǒng)提示信息疊加到真實(shí)場(chǎng)景中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)的增強(qiáng)[12]。例如，以色列智能眼鏡Lumus，戴上 Lumus眼鏡，用戶(hù)用手指在空中滑動(dòng)，點(diǎn)擊圖標(biāo)、查看信息的指令就能夠隔空完成。

（三）可穿戴技術(shù)應(yīng)用的原則

可穿戴技術(shù)正在被逐步應(yīng)用到我們的生活中，在運(yùn)用技術(shù)時(shí)，也要堅(jiān)持一些的原則。

1.與時(shí)俱進(jìn)

可穿戴設(shè)備是社會(huì)發(fā)展的產(chǎn)物，并隨著社交關(guān)系和學(xué)習(xí)資源社會(huì)化的發(fā)展，會(huì)逐漸“飛入尋常百姓家”，但是在這個(gè)過(guò)程中要遵守社會(huì)的準(zhǔn)則，注意保護(hù)個(gè)人隱私和信息安全。

2.美觀實(shí)用

可穿戴設(shè)備要盡量做到“微”而“美”，不引起刻意的關(guān)注。利用可穿戴提升和增強(qiáng)用戶(hù)的感知與體驗(yàn)?zāi)芰?，做到藝術(shù)和性能同等設(shè)計(jì)。

3.以人為本

以用戶(hù)需求為起點(diǎn)和落腳點(diǎn)是其設(shè)計(jì)原則?？纱┐髟O(shè)計(jì)不僅是一種文化內(nèi)涵，更具有人文關(guān)懷，它要求把用戶(hù)的需求放在第一位，以系統(tǒng)化的思維推動(dòng)用戶(hù)多元思考。如小米手環(huán)的應(yīng)用軟件，用戶(hù)可以設(shè)定來(lái)電提醒振動(dòng)、監(jiān)測(cè)睡眠質(zhì)量和睡眠深淺狀態(tài)。

4.互聯(lián)互通

用戶(hù)的時(shí)間都被網(wǎng)絡(luò)碎片化，可穿戴設(shè)備可用來(lái)搜集并處理碎片化的時(shí)間。它能將個(gè)人的記錄和感知進(jìn)行存儲(chǔ)，例如，它能夠上傳看到的照片，接收信息和上網(wǎng)沖浪并支持多系統(tǒng)平臺(tái)?？纱┐髟O(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)云端實(shí)現(xiàn)更深廣的連通性和交互性。[13]

四、可穿戴技術(shù)在教育中應(yīng)用的構(gòu)想

（一）可穿戴設(shè)備在教育中的探究和發(fā)現(xiàn)

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為數(shù)字教育成長(zhǎng)提供了廣闊空間，教育活動(dòng)中的探究、記憶都需使用便捷的認(rèn)知和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的工具，來(lái)支持教育活動(dòng)按照教育教學(xué)、學(xué)習(xí)理論進(jìn)行，遵循學(xué)習(xí)者的內(nèi)在學(xué)習(xí)過(guò)程而進(jìn)行。

可穿戴技術(shù)在高等教育中很受熱捧，高效率是它的重要因素。谷歌公司的眼鏡產(chǎn)品能夠以免提形式顯示信息，能通過(guò)語(yǔ)音命令進(jìn)行通訊，還能播放和記錄學(xué)生的培訓(xùn)活動(dòng)。這增強(qiáng)了醫(yī)學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)將谷歌眼鏡整合到學(xué)位課程中的信心，醫(yī)學(xué)院的學(xué)生則既可以從教師的角度學(xué)習(xí)醫(yī)療程序，也可以從病人的視角對(duì)病痛感同身受。例如，加利福尼亞大學(xué)歐文醫(yī)學(xué)院將谷歌眼鏡納入其學(xué)位課程中，涉及從第一、二學(xué)年的解剖學(xué)課程到第三、四學(xué)年的醫(yī)院實(shí)習(xí)輪換。

一些大學(xué)在繼續(xù)試驗(yàn)可穿戴設(shè)備并將其納入正式的教育活動(dòng)中，另一些大學(xué)的研究部門(mén)則進(jìn)行了推進(jìn)未來(lái)可穿戴技術(shù)設(shè)備的基礎(chǔ)性研究。賽瑞大學(xué)和奧爾登堡大學(xué)的研究人員利用可穿戴技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在真實(shí)世界事件發(fā)生過(guò)程中實(shí)時(shí)收集大腦的行為數(shù)據(jù)。被測(cè)者佩戴一種新的腦電圖系統(tǒng)，在非傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行日?；顒?dòng)，研究人員希望通過(guò)這種方式來(lái)了解大腦的結(jié)構(gòu)、功能和過(guò)程。[14]

（二）可穿戴技術(shù)在教育活動(dòng)中的應(yīng)用價(jià)值

越來(lái)越多的高校開(kāi)展有關(guān)“增強(qiáng)感應(yīng)”的研發(fā)，如特制的手套，戴上它實(shí)施模擬手術(shù)或與某些科技裝備互動(dòng)時(shí)能增強(qiáng)相應(yīng)的各種感覺(jué)。麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室對(duì)這一研究做了更大的努力，他們正在研發(fā)一種叫作“第六感裝置”的設(shè)備[15]，用戶(hù)把任何物體的表面變成各種交互界面，當(dāng)攝像頭辨認(rèn)并追蹤到用戶(hù)的手指運(yùn)動(dòng)軌跡的時(shí)候，這個(gè)吊墜狀的可穿戴設(shè)備就會(huì)在任何物體的表面上投影出相關(guān)資訊和信息。

柔性顯示屏是可穿戴技術(shù)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。它具有低耗能、可視化的柔性平面，有耐磨損，可變化形狀的特性，電子紙就是其一。三星、LG等公司研制能彎曲的發(fā)光二極管（LED）顯示屏，Erogear 公司還研發(fā)出了一種可以被集成到各種衣服上的顯示屏。另外，亞利桑那州州立大學(xué)柔性顯示器中心(FDC)宣布突破性的柔性顯示器技術(shù)在可繞式、無(wú)玻璃的基板開(kāi)發(fā)出世界首個(gè)觸摸屏主動(dòng)矩陣顯示器，引人關(guān)注。[16]

（三）可穿戴技術(shù)在教育中的應(yīng)用

社會(huì)的高速發(fā)展，教育范式及學(xué)習(xí)方式發(fā)生多樣化的變革。利用基于技術(shù)的建模工具，是諸多基于計(jì)算機(jī)的有意義學(xué)習(xí)的方法之一[17]。媒體設(shè)備作為思維與技術(shù)的物化產(chǎn)物，在教育技術(shù)的發(fā)展中產(chǎn)生非常大的影響，可帶來(lái)更高的教學(xué)和學(xué)習(xí)效率,使非正式學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境再度成為教育的焦點(diǎn)。教育是可穿戴技術(shù)發(fā)展空間最大和最值得關(guān)注的領(lǐng)域，可穿戴技術(shù)與不同學(xué)習(xí)方式的結(jié)合將成為主流而應(yīng)用于教育中，這將有可能徹底改變課堂的教學(xué)方式及學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)高等教育的智能化發(fā)展。

1.將可穿戴技術(shù)用于非正式學(xué)習(xí)

聯(lián)通主義理論有助于非正式學(xué)習(xí)的開(kāi)展，可穿戴技術(shù)為聯(lián)通主義的實(shí)現(xiàn)提供橋梁作用。教育中的媒體，結(jié)合學(xué)習(xí)者的特性，考慮兩者之間的相互作用，“微課”就是典型的利用媒介的“微學(xué)習(xí)”，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)零碎時(shí)間對(duì)某一具體知識(shí)點(diǎn)或某一專(zhuān)業(yè)詞匯進(jìn)行深入了解，可穿戴設(shè)備為此提供了附著點(diǎn)，以利于開(kāi)展混合學(xué)習(xí)。

柔性顯示屏技術(shù)使“微學(xué)習(xí)”更便利。比起平板電腦和手機(jī)，柔性顯示屏更加輕便，將來(lái)隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，它的價(jià)格可能會(huì)比平板電腦和手機(jī)更加便宜，對(duì)于學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)更易得。在今后的高等教育實(shí)踐中，將柔性顯示屏引入高校，讓學(xué)生利用“電子紙”隨時(shí)觀看和查閱學(xué)習(xí)內(nèi)容，將“微課”中的內(nèi)容嵌入柔性顯示屏提供給學(xué)生，將呈現(xiàn)形式與表達(dá)方式更好地融合，讓學(xué)生在課堂之外便捷、隨心地進(jìn)行“微學(xué)習(xí)”。

2.將可穿戴技術(shù)用于個(gè)性化學(xué)習(xí)社群的建立

在我國(guó)高等教育中，學(xué)習(xí)者無(wú)中考、高考的應(yīng)試壓力，個(gè)性化學(xué)習(xí)存在的空間和可能性更大，因而學(xué)習(xí)者更能控制自己的學(xué)習(xí)策略和節(jié)奏。中國(guó)目前提倡的素質(zhì)教育也強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生要“因材施教”，發(fā)展靈活、多樣、開(kāi)放、終身個(gè)性化的學(xué)習(xí)范式便有可能，可穿戴技術(shù)應(yīng)用于個(gè)性化學(xué)習(xí)就有了價(jià)值。

通過(guò)可穿戴設(shè)備將具有共同興趣愛(ài)好的學(xué)習(xí)者相互聯(lián)系形成學(xué)習(xí)社群，并發(fā)現(xiàn)相關(guān)學(xué)習(xí)社群。擁有者可以從中聚集信息，并根據(jù)一定劃分標(biāo)準(zhǔn)形成不同類(lèi)型的信息庫(kù)，例如可以根據(jù)使用者的不同喜好、傾向?qū)τ脩?hù)分類(lèi)。意大利牛仔品牌Replay生產(chǎn)出配有藍(lán)牙的牛仔褲，能更新Facebook當(dāng)前狀態(tài)。其功能還能隨時(shí)擴(kuò)大，支持用戶(hù)更新各種社交媒體的狀態(tài)，在用戶(hù)更新?tīng)顟B(tài)的同時(shí)，Replay從中進(jìn)行信息收集，并根據(jù)用戶(hù)的不同需求和愛(ài)好等對(duì)用戶(hù)進(jìn)行分類(lèi)，再將與用戶(hù)同組中的其他用戶(hù)推薦給該用戶(hù)，如此形成社群，在此社群創(chuàng)客（Maker）引導(dǎo)下，帶領(lǐng)群體產(chǎn)生創(chuàng)意，激發(fā)創(chuàng)新,探究學(xué)習(xí)。

3.將可穿戴技術(shù)用于特殊專(zhuān)業(yè)教學(xué)

對(duì)于一些特殊的專(zhuān)業(yè)，比如醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、航空學(xué)等，在這些專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中，如果能引入可穿戴技術(shù)，那么學(xué)習(xí)的難度和危險(xiǎn)將明顯降低，而且在模擬真實(shí)情境中進(jìn)行有效教學(xué)的機(jī)會(huì)將大幅增加。

佩戴配置了可穿戴技術(shù)的手套，使用者就能夠在不直接接觸物體的情況下感知并遙控對(duì)象物體?？紤]將此技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)教學(xué)中，尤其是在醫(yī)學(xué)實(shí)習(xí)階段，不僅可以讓學(xué)生真實(shí)體會(huì)手術(shù)中的感覺(jué)，而且不會(huì)增加病人和學(xué)生的風(fēng)險(xiǎn)和負(fù)擔(dān)。都柏林城市大學(xué)的一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中心，研究設(shè)備能檢測(cè)出有害氣體然后能迅速發(fā)出警報(bào)。如果將這種技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、考古學(xué)這一類(lèi)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中，師生的安全便多了一重保障。

4.將可穿戴技術(shù)用于輔助建立“個(gè)人云”資源中心

利用現(xiàn)在無(wú)處不在的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)世界和便捷的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)、信息收集，同時(shí)制定和設(shè)置通過(guò)可穿戴設(shè)備實(shí)施學(xué)習(xí)分析技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，將學(xué)生數(shù)據(jù)和智能化數(shù)據(jù)收集起來(lái)，對(duì)信息進(jìn)行篩選、處理、評(píng)估和反饋，為學(xué)習(xí)者精心傳送需要的泛在學(xué)習(xí)的個(gè)性化資源，指導(dǎo)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)計(jì)劃，形成一個(gè)自我管理、調(diào)控的智能調(diào)控中心。這個(gè)中心能記錄學(xué)習(xí)規(guī)律和狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體的有機(jī)結(jié)合。學(xué)習(xí)者可以在智慧教育的環(huán)境下利用學(xué)習(xí)資源進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)與構(gòu)建，進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。

五、反思與展望

國(guó)家在落實(shí)、推進(jìn)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020 年）》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020 年）》的形勢(shì)背景下，需注重國(guó)際教育技術(shù)領(lǐng)域理論研究和實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，關(guān)注其前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)。[18]為構(gòu)建利用信息化手段擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源全覆蓋提供保障。

在為學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)需求提供全方位支持的同時(shí)，可穿戴技術(shù)也顯現(xiàn)出很多弊端，如信息安全問(wèn)題亟待解決，為技術(shù)而技術(shù)在教學(xué)中缺少社交情感交流等。我們應(yīng)持理性、客觀的態(tài)度看待可穿戴技術(shù)變革著傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)模式，使可穿戴技術(shù)更好地應(yīng)用于教育信息化的進(jìn)程推進(jìn)。

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(責(zé)任編輯 杜丹丹)

Characteristics and Application of Wearable Technology in Education

CHEN Wenfeng1,WEN-LI Yizhen2,ZHAO Huichen1
(1.College of Education Science,Henan University,Kaifeng,Henan,China 475000); 2.Education Institute of Peking University,Beijing,China 100871)

This article introduces in details about the characteristics of wearable technology,its developmental prospects and focus on new technology trend.In respect of understanding new technology application,at the mean time exploring and studying its fundamental shift of the higher education,this article puts forward an exploration of wearable-device application.It specifically expounds and visualizes higher education with explorational activities that has a significant importance to drive current education technology in application,reconstruct the current education structure,expand the teaching space and promote the education reform.

wearable technology;higher education;education application

G434

A

2096-0069（2015）02-0034-06

2014-12-12

陳文峰（1989— ），男，河南周口人，河南大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院教育技術(shù)學(xué)碩士，研究方向?yàn)閭鞑バ录夹g(shù)應(yīng)用；溫李懿貞（1990— ），女，河南南陽(yáng)人，北京大學(xué)教育學(xué)院教育技術(shù)學(xué)碩士，研究方向?yàn)閷W(xué)習(xí)體驗(yàn)；趙慧臣（1982— ），男，河南永城人，河南大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院副教授、博士，研究方向?yàn)榻逃畔⒒椭R(shí)可視化。