对于大学课堂而言,远程临场机器人是否是仅次于亲临现场的最佳选择

新研究表明,远程临场机器人有助于远程学习的大学生更好地融入课堂。

鉴于新冠疫情期间全国范围内转向在线教学,迫使许多本应在教室和实验室的学生只能远程接受教育,这一研究发现显得尤为重要。

这项由俄勒冈州立大学工程学院Naomi Fitter领导的美国国家科学基金会研究,调查了大学生参与三种形式课程的体验:线下面对面;通过远程临场机器人;以及通过直播、录播讲座和电话提问等远程学习工具。

研究结果发表在《机器人与自动化快报》上。

接受调查的18名工科学生的偏好分为远程学习工具(DLT)和线下面对面两种形式。研究中四门课程的授课教师一致倾向于面对面教学学生。

但教师们认为,对于远程学习而言,远程临场机器人比远程学习工具更可取,学生们也注意到机器人能让他们更投入、更具表现力和更具自我意识。

Fitter指出,甚至在大流行之前,美国就有14%的大学生完全在线攻读学位,另有15%的学生至少在某些时候使用远程学习技术。

"学生们出于多种原因参与远程学习,"她说。"远程学习存在根本性挑战,例如需要找到方法来培训学生在高等教育中通常培养的时间管理和主动倾听技能。远程学习者还容易错失从同伴中获益的机会——学习过程中有效的社交互动有助于更好的批判性思维和长期信息保留。"

研究中机器人的用户界面包括向前和向下的摄像头视图、缩放选项、基于鼠标和键盘的机器人驱动,以及用于调整视听元素的菜单。

"过去的研究已经探索了远程临场机器人在多种情境下的使用,包括医院、办公室、博物馆和专业会议,"Fitter说。

这项研究的参与者——还包括俄勒冈州立大学文理学院的Nisha Raghunath和Christopher Sanchez——通过每种指定的方法参加课程,为期两周。这些课程是四门中等规模的高年级工程课程——机器学习、软件架构、算法分析以及计算机系统组织——主要在教室内进行传统讲授,并鼓励学生参与。

俄勒冈州立大学的研究人员以及南加州大学和加州大学圣克鲁兹分校的合作者在开始研究时提出了三个假设:

  • 线下参加课程将使学生自我报告的学习成果更好。
  • 与远程学习技术相比,使用远程临场机器人将带来更强的临场感和自我表达能力——使用机器人时的临场感将比通过远程学习方法更接近于线下参加课程时的临场感。
  • 当学生无法线下上课时,他们和他们的教师会更倾向于选择远程临场机器人作为远程学习解决方案,而不是远程学习方法。

"参与者通常使用机器人观看讲座、在讲座期间提问,并在休息期间四处移动与朋友或老师交谈,"Fitter说。"当被要求选择最喜欢的单一上课方式时,九名参与者选择了线下上课,八名选择了DLT资源,一名选择了远程临场机器人。"

在参与者完成的每日调查中,线下学习在各个方面都排名高于其他上课方式,除了学习便利性方面,它与远程学习技术并列。与其他学习方法相比,线下学习被描述为更具社交性和个人表现力,并且临场感和互动能力也更好。

 

"并非所有学生在研究前都意识到线下学习的价值,"Fitter说。"教师们一致倾向于学生线下上课。但线下学习也有缺点,例如'有人坐在我旁边并且总是说话'。"

在研究后的访谈中,学生参与者普遍对机器人给予了积极评价,但也指出了一些不完善之处,例如"有时我无法正确地从屏幕上阅读"和"我不确定自己的说话音量"。

"如果远程临场机器人的摄像头质量不足,那么为其投资其他新功能可能是徒劳的,"Fitter说。

教师们大多赞赏能够看到学生的面部和非语言表达,同时表示倾向于远程学生使用远程临场机器人上课。

"尽管报告了某些挑战,但参与者使用远程临场机器人的整体体验似乎是积极的,"Fitter说。"在这个家庭、团队和班级日益分散的世界里,理解如何使用技术来保持人们联系将变得越来越重要。"