远程虚拟实验室的现实探索与移动化、泛在化趋势
——北京邮电大学网络教育学院副教授李青在中国远程教育学术论坛上的演讲
中国网 时间: 2012-12-12  作者: 郝丹 冯琳  文章来源: 《中国远程教育》  责任编辑: 戴维  编辑信箱

  北京邮电大学教育技术研究所的研究团队,具有多年的虚拟实验室研究和开发经验,其开发的虚拟实验系列产品已经在北京邮电大学网络教育学院和国内其他20多所院校中部署应用。

  和传统实验室相比,基于网络的远程虚拟实验室不仅突破了时间、地点和设备数量的限制,而且减少了设备消耗,实验成本更低,加强学生创新意识和创新能力的培养。实验过程中更容易获得相关知识,实验结果更容易保存,过程更容易控制。对指导教师来说,实验教学更容易与其他形式的教学手段配合,实验教学的指导效率得到了提高。总结北邮虚拟实验团队在研发和实践中的经验,主要有以下几个要点:首先,开发要有规划,要有步骤有重点,形成产品体系;其二,考虑将所有实验部署在统一的实验平台,统一管理;其三,在架构设计上,要适应不同操作系统和不同硬件平台,要注重接口的标准化;最后,还要强化教学设计和用户体验设计,关注实验之外的相关环节。

  随着学习技术进入到移动学习时代,虚拟实验正在呈现移动化特点,学习者也逐步感受到了移动应用带来的便利。作为教学资源的一部分,虚拟实验室也要顺应这个潮流。移动虚拟实验室呈现了诸多方面的优势:使用方便,可随时随地使用,并可适应多种场合和用途;多媒体性能较好,沉浸感好;操控方便、交互性强,用户体验好;人际互动更加方便;可充分利用移动设备的多传感器构建智能化的实验环境。

  增强现实是目前移动实验平台上的热点技术,软件市场上已有一些基于增强现实的学习软件或训练软件出现,应用于医疗、生物、建筑、汽车修理等领域。目前这类应用中展示型的实验较多,具有有限的交互性,可以用于创建探究学习环境,但教学功能较弱,社会性互动元素较少。

  另一个值得关注的前沿技术热点是泛在学习环境中虚拟实验室应用的构建。这当中涉及到多种设备的组合使用的问题。泛在学习阶段,多屏幕应用和云服务已经开始成为学习环境的一部分,他们有多种配合模式,如一致性模式,同步式模式,补偿模式,设备转换模式等。多屏幕和多设备环境下虚拟实验设计需要合理规划多设备使用流程,以一个完整的实验体验作为考量。我们可利用手机和平板电脑和电视等构建完整的多设备实验环境,在设备应用方案中要充分发挥各种屏幕的优势。此外,还要作好容错准备。在设备不可使用时的提供补偿措施。

  总之,远程虚拟实验室将逐步移动化和泛在化。在此过程中,移动设备提供了便捷的学习方式和丰富的学习体验。情境和虚拟现实相结合可以构建情境化的学习环境,而泛在学习的虚拟实验环境中的多屏配合的应用将是一个重要研究方向。