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五十年后,数学家和物理学家会否是最后一群还坚持使用黑板进行教学和学术讨论的人? 第1页

  

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数学家和物理学家不愿意用黑板进行讨论的主要原因是, 现在压根就没有一款电子产品能满足要求。或者说技术还达不到。

现在的所谓电子黑板,或者智能黑板,基本上就是个大型手写显示屏,对于数学家和物理学的交流,手写屏幕只能把公式,图像什么的直接保存成图片。这对于物理学家来说毫无用处,等于说用昂贵的硬件设备,仅仅实现了一个黑板的功能,谁会去买这种无聊的产品啊。

如果未来有这么一款产品,能满足以下功能:

1 能识别所有手写的内容,并且数字化。也就说,文字转换成文字,公式转换成ΤΕΧ, 流程图,树,图之类的转换成响应的逻辑化语言,函数图像转换成一段可编辑的程序。

2 公式转换成TEX后,并且可以直接编辑(不要说黑板了,现在就是电脑上软件能可视化编辑TEX的都不多,很多情况都得自己输入TEX,比如知乎的这个公式输入系统)。并且长按公式可以自动哦生成图像。智能黑板必须对公式有一定的理解能力,区分公式类型的不同,并且可以识别方程组,能够把方程组当做一个对象进行处理。

3 对线性代数的支持,能够识别手写矩阵,并且能直接进行计算。

4 能够识别手画函数图像,转换成计算机程序,并且可以方便的进行标注。

比如我手画了这样一个图像之后,计算机能够自动识别,将手写图像转换成计算机生成的图像,并且给出公式(如果可以给出的公式,如果无法给出公式,也可以转换成离散点的组合)。计算机识别函数图像后,我手长按S,就可以计算出S的面积。或者我长按坐标轴,改变坐标系,函数图像相应发生变化。

5 几何功能的支持。 要有几何辅助作图的功能,在计算机辅助下,不拿尺规也能做出漂亮的图。包括在计算机辅助下方便的划出三维,四维的各种图已经复杂的拓扑图形

6 对于图论的支持,可以把图转化成计算机结构化的语音,而不是存成图像。图后期可以方便的编辑修改和检索。

7 可以自定义符号。这个对一般人可能没有用,对于大佬们却是必要的功能。大佬们在讨论问题时,往往都是在研究人类未知的问题,所以当现有符号系统无法满足的话,大佬很可能会自己创造一个新的符号。这个用黑板是很简单的事情,但是电子黑板如果做不到的话,就会非常令人抓狂。

你想象一下,如果讨论到一半,你需要一个新的符号来表达自己的意思,结果发现做不到,然后又不得不拉回黑板重新写一遍,这是多么令人抓狂的事情。有可能从此以后再也不想用电子黑板了。

魔法功能:

上面的功能如果能全部做到就已经非常好了,但是如果能实现这些魔法功能,恐怕数学家,物理学家不但会愿意用智能黑板,还可能抢着购买,就像当年iphone出来给数学家,物理学家的感觉一样。

  1. 能自动解方程(已知有解法的方程).
  2. 能进行模拟实验,比如在屏幕上创造一个虚拟的物理环境,物理学家通过修改基本参数进行各种实验。
  3. 支持丰富的传感器,比如把一个物体贴在黑板上,黑板能自动测量该物体的体积,温度,质量等。并且能把实物数字化。

我能想到的大概就这么多,如果未来有一款产品能实现上面这些功能,最起码除了魔法功能之外的那些功能,一定会有大量数学家,物理学家去购买使用的。

但实际上现实是, 现在的智能黑板,连基本的图文混排,文字识别,公式识别都做不好,那么又怎么可能有物理学家,数学家去采用电子化的黑板呢?


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为什么要“坚持”?如果出现比黑板更好用的教学和讨论的科技,肯定不会坚持,如果没有的话,那根本就不叫“坚持”,那叫“不得不”。


曾执教某高中国际部,AP微积分老师。坚持给我的学生不断的补充GeoGebra课件,课程的主要内容都可以用GeoGebra讲完。现在做大学讲师了我也不爱用黑板,非要手写的话我就用手写板——坐着写。学术报告也还是PPT好使啊。

https://www.zhihu.com/video/1217166341016248320

另外,比利时天主教鲁汶大学数学系学生Gilles Castel去年(2019年)的随堂笔记了解一下:

以及Gilles Castel的随堂笔记配图欣赏:

敲黑板:以上是Gilles Castel的随堂笔记!随堂笔记!随堂笔记!

主要使用LaTex结合Vim实现:

将来Gilles Castel当上大学教授了,他会怎么给学生上课呢?我很期待。


收藏超过点赞,更新点实用的福利给藏友。

我用WinEdt的宏命令设置recorder录制常用重复操作,并自定义Abbreviations.ini中的快捷键来提速的,以及MainManu.ini设置光标导航快捷键,手就可以始终不离开键盘,但是还达不到“随堂”的速度。

输入'a后立刻触发编辑器生成alpha

输入't后立刻触发编辑器生成 heta

输入~beq后立刻触发编辑器生成

egin{equation*}

*

end{equation*}

*

当然,以上的脚本文件都得用户按照个人习惯自己编写,WinEdt也可以用recorder“录制”连续输入操作,生成脚本:

以上是我在WinEdt内的配置,跟Gilles Castel的LaTex+Vim的配置还差的很远。


300赞,更一下。

教学的东西肯定是要重复很多遍的,一个大学教师的一年内的学术报告次数也不少,但内容很多是重复的。所以制作精良的课件和PPT,总的来讲是划算的。另外,有人怀疑PPT横空出现的公式不能抓住听众的注意力。诚然,所以PPT也可以做成一笔一划的推导。讨论起来也可以上手写板,而且多种颜色无缝切换。以下是我的一个学术报告的PPT展示:

https://www.zhihu.com/video/1219675137697677312



  

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