俄勒冈州立大学的一项新研究表明,远程呈现机器人可以帮助大学生远程学习,让他们感觉自己更像是课堂的一部分。

由于COVID-19大流行导致全国转向在线教学,迫使许多本应呆在教室和实验室的学生进行远程教育,因此上述发现尤其重要。

美国国家科学基金会的这项研究由俄勒冈州立大学工程学院的娜奥米·菲特领导,研究了大学生上课的三种方式:亲自上课;通过远程呈现机器人;通过远程学习工具,如直播、录制讲座和打电话到课堂提问。

18名被研究的工程专业学生的偏好被分为两组,一组是使用远程学习工具,另一组是亲自参加。本研究中四门课程的授课教师均倾向于亲自授课。

但教师们认为远程呈现机器人比远程学习工具更可取,学生们也注意到机器人让他们更专注、更有表现力、更有自我意识。

Fitter指出,甚至在大流行之前,14%的美国大学生只在网上攻读学位,另有15%的学生至少在某些时候使用远程学习技术。

她说:“学生参加远程学习有很多原因。“远程教育面临着根本性的挑战,比如需要找到一种方法来训练学生的时间管理和积极倾听技能,这些技能通常是在高等教育期间培养出来的。”远程学习者也容易错过从他们的同伴那里获益的机会——学习时有效的社会互动能培养更好的批判性思维和更长期的信息记忆。”

这项研究中的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驾驶,以及调整视听元素的菜单。

“过去的研究已经探索了远程呈现机器人在各种环境中的使用,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奥苏大学文科学院的研究员尼莎·拉古纳特和克里斯托弗·桑切斯,他们按照指定的方法上课两周。课程是四门中等规模的高级工程课程——机器学习、软件架构、算法分析和计算机系统组织——主要由传统的课堂授课组成,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研究时提出了三个假设:

“参与者通常使用机器人来观看讲座,在讲座中提问,以及在休息时走动与朋友或导师交谈,”Fitter说。“当被要求选择最喜欢的一种上课方式时,九名参与者选择了当面点名,八名选择了DLT资源,还有一名选择了远程呈现机器人。”

在一项由参与者完成的日常调查中,除了学习的易用性和远程学习技术相联系外,面对面学习在所有出勤方式中排名都高于其他出勤方式。据描述,与其他学习方法相比,面对面学习更具有社交性和个人表现力,面对面学习也更能增强在场感和互动能力。

“在这项研究之前,并不是所有的学生都意识到亲身学习的价值,”Fitter说。“老师们都喜欢学生亲自出席。但面对面学习也有缺点,比如‘一个人坐在我旁边,总是在说话。’”

在研究结束后的访谈中,学生参与者普遍对机器人给出了积极的评价,但也指出了它们的不足之处,比如“有时我不能正确地从屏幕上阅读”和“我不确定我的演讲音量。”

“如果一个远程呈现机器人没有足够的相机质量,投资其他新功能可能是徒劳的,”Fitter说。

在很大程度上,教师们很欣赏能够看到学生的面部表情和非语言表达,同时表示更喜欢远程学生使用远程呈现机器人上课。

“尽管报告了某些挑战,参与者似乎在使用远程呈现机器人时总体上有积极的体验,”Fitter说。“在这个家庭、团队和课堂日益分散的世界上,理解如何利用技术让人们保持联系,将变得越来越重要。”