在线实验室和跨现实工程教育
CoVID-19大流行迫使教育者仓促转向在线教学方法对任何科目都难改教程,但对课程涉及实战实验指令的教官则格外困难改教程在许多STEM课程中发生这种情况
Dominik May博士(佐治亚大学工程教育变换学院助理教授)正在开展研究,重点是在线实验室和跨关系工程教育学习空间梅博士解释称,他使用跨现实学习空间和实验图解伞词覆盖所有在线实验室解决方案,这些解决方案使用远程技术、增强现实、虚拟现实和混合现实
密钥区
ma博士研究重心三大领域 与高等教育数字化总趋势一致第一,他探索各种在线实验解决方案与虚拟实验活动整合问题,这些虚拟实验活动构成工程课程的一部分,并调查它们如何促进学生参与和学生学习以及提高整体学习经验
第二,他审查虚拟实验活动的评估和评价,目的是提高学生跨现实学习空间的学习经验,特别是在在线实验室教学期间。
第三,他调查虚拟实验活动,旨在深入理解影响学生跨现实学习空间学习经验的认知和感知因素,特别是在在线实验室教学期间。
梅博士认为,“面对面指令在线指令从不被视为二元或二元事物,但重要的是检查、定义和组合世界的长处以总体学习经验”。实地其他研究者的研究和工作显示实践实验活动往往侧重于开发知识和程序技巧,而不是开发解决工作场所问题的能力。此外,与虚拟实验活动相比,它们需要并推广不同的技能和能力实践和虚拟实验学习活动可根据其个人长处和特定实验活动预期学习结果合并此外,还可以根据学生个人的偏好或需求以及学校的基础设施和资源量体裁衣
实践实验活动往往侧重于开发知识和程序技巧,而不是开发解决工作场所问题的能力
实验室教化环境
梅博士描述自高教工程以来实验室使用教学环境一直是大学理工教育的重要组成部分实验室在面向研究和应用研究程序方面都发挥着关键作用。他指出,要充分利用实验室潜力作为教学地点,就必须有面向能力的具体实验室学习方法,才能避免单纯复制专家知识和技能。研究学习是实验教学中心范式,而真正能力开发对提高学生在科学和产业中的可就业性至关重要。
交叉性
在线或跨实时实验室覆盖各类数字或在线支持教学实验室跨现实实验室使用新兴技术,包括增强现实、虚拟现实和混合或合并现实增强现实实验室可能包括实验搭建使用增强现实显示实时数据,如测试设备温度或压力直接显示跨现实技术涉及三维模型和模拟使用物理、虚拟和沉浸平台,为工程教育提供特殊创新潜力梅博士的研究包括比较实战远程虚拟仪表,特别是在STEM教育方面,并研究其对学习通信实践和社会技术问题的影响
EEGER项目
梅博士最优先工程教育项目之一是“EAGER:调查电机工程实验课程从面对面快速转至全线工程实验课程”,该实验项目由美国国家科学基金会资助(Award#2032802)。这个项目检验CoVID-19以外的工程实验室课程中仅使用在线实验模块的影响当前工作包括探索从面对面实验快速切换到从三种不同角度在线实验室:学生攻读电气工程计算机系统工程课程透视、教职员工教程透视和作用自适应教习惯,用户经验透视描述学生和教职员工如何体验在线环境整合所有三大视角对改进技术强化实验工程教育指令设计至关紧要
学习兼容性
学生访谈显示人间实验的多项好处其中包括参与校园经验,体验更多实践,因为他们沉浸实验环境,并学习更多设备实践学生发现在线实验意味着他们花较少时间通勤并能够以自己的步调工作并满足自己的学习需求在线实验还准备未来数字工作环境,包括在家工作他们评论说,在家工作也允许个人在大流行病期间健康安全性一些学生发现使用在线实验超出期望值,因为它与自身环境及学习增长相容
问题查询
在线实验中,学生关心如何与教授或实验伙伴通信,特别是当他们需要帮助时。清晰通信和语言指令常在面对面实验课程中自然发生,但在在线指令中需要更深思熟虑规划在线学生更有可能获取支持,如果他们知道可以通过Um调用或结构化时间查询帮助教科生的其他评论显示在线通信引发更深思熟虑的讨论,moreso,没有时间约束有时面对面实验课程,教职员工有更多时间思考响应
规划协调
成功执行实验时,学生必须确保设备工作,以便他们能正常完成分配时间中的任务与面对面设置相比,在线设置要求更高,
梅博士解释说,在线实验课程提供人际教学所提供可比教育经验时,必须保持实验室相同的教学课程价值,同时利用在线教学和在线实验工具提供的利益作为项目的一部分,他正从教官的角度进行类似研究,以确定教官如何处理工程课程快速转向完全在线实验模块的问题,以及教工是否抵制或接受这些教育技术
实验环境变换 从物理实验向在线实验突变
在线远程实验室研究LabsLand®缩放
梅博士还参与对CoviD-19期间使用Zoom在线远程实验室的比较研究实验环境变换 从物理实验向在线实验突变这项研究涉及在2020春学期使用远程电路实验室环境供38名学生使用
研究队与远程实验室平台和LabsLand公司协作®VISIR(虚拟工具系统实战)远程实验模块与视频会议平台Zoom并用,并对比学生以往物理实验经验对比测试在线实验设置中学生感知和学术性能LabsLand®提供平台, 多位在线远程实验应用
发现
分析结果显示在线实验成功培养教学条件可回想在线环境物理实验环境在线实验可用于工程课程的若干目的,例如从家在线准备面对面实验课、课外自导实验或直播后或评估前重复实验研究者还发现在线实验的数项挑战并推荐解决之道举例说,学生可以发现在线实验室接口不直观
研究者建议教官研究界面奇数并准备花大量时间帮助学生处理这些奇数与物理实验相比,在线实验需要更多形式化和有意识的学生协作方式课程一开始教官建议讨论现实世界有效协同工作与角色之相似性,因为这可以帮助学生建立协同工作技巧学生需要访问教官帮助实验活动和接口在线实验结构应最大限度地提高学生接受教程团队帮助的能力遵循这些指南可以为学生协作工程实验室工作提供环境,而不论其物理位置如何。然而,在线实验环境促进社会互动和协作仍具有挑战性,因为技术约束仍然存在未来教育开发研究至关重要 将社交实验 在线实验室避免丢失 整体学习经验中非常重要部分
国际合作
梅博士正与佐治亚大学内的同事以及国际在线工程协会和美国工程教育学会等国际工程教育研究界的研究人员协作曾参与电气、生物、民用和计算机工程师课程数字指令设计此外,他的工作还导致格鲁吉亚大学工程教育变换学院创新教学实验室组的创建
工程教育未来
ma博士研究解决关键需求问题,COVID-19全球卫生危机期间,快速向在线学习过渡即为实例跨现实学习空间是工程教育未来大有希望的方面, 相关教育研究对积极塑造未来至关重要
个人响应
最重要的建议是什么 用跨现实学习空间向教官提供
接受新技术提供的机会开明思想教学和课堂这可能需要走出当前路径, 但它绝对有回报第二,介绍与课程目标和预期学习结果有关的新方法和技术在线实验本身不使用端点,但只有当它们帮助你实现目标时才能使用归根结底 也许是最重要的 耐心学习技术 学生 和你自己新方法一开始可能不起作用,但随着时间推移会提高,这是正常的。学生通常都非常耐用 只要你对目标透明 策略甚至是潜在故障