以谷歌眼鏡為代表的可穿戴設備的教學應用現狀與前景

尤眾喜

摘要：對教師和學生而言，可穿戴式計算機在教育方面的應用對他們肯定是有很大幫助的。本文就最近幾年來可穿戴設備的興起進行了考察，將最為流行的谷歌眼鏡作為觀察的重點，試圖從眾多定性和定量研究的文獻中分析有關可穿戴設備在教學和學習活動中應用的現狀與前景。總體來說，拋開谷歌眼鏡自身所具有的局限性，谷歌眼鏡在使用舒適度方面確實有很大的優(yōu)勢，以谷歌眼鏡為代表的可穿戴設備有助于師生雙方建立無縫互動。

關鍵詞：可穿戴設備；谷歌眼鏡；免持設備

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）23-0112-03

可穿戴技術實質上是數字技術從數字模擬（復制與分離）向數字增強（聯接與響應）的一種遷移。[1]在今天的日常生活中想要對可穿戴技術的廣泛傳播視而不見是相當困難的。在20世紀60年代早期，第一部可穿戴式計算機就被發(fā)明出來并進行了實驗。后來，人們又研發(fā)出香煙盒大小的類似設備用以預測輪盤游戲。[2]現在，對教育工作者而言，可穿戴技術裝備已經出現了爆發(fā)式的增長。各式各樣的可穿戴式計算機，如形如手鐲、服裝、腕表和眼鏡的設備，已應用于醫(yī)學中心、圖書館和大學。

在移動學習（或其他基于手持設備的學習）方面，當前最主要的討論之一，是可穿戴設備在教育中的應用。一些設備與日常生活變得越來越集成，而可穿戴設備進一步加強了人與技術之間本已緊密的聯系，使得移動學習呈現出新的趨勢和特征。[3]谷歌眼鏡就是流行的可穿戴設備之一。人通過自然語言發(fā)出指令，就可以實現與互聯網的互動，然后計算機將相應的信息顯示在眼鏡屏幕上。時至今日，像谷歌眼鏡這樣的可穿戴設備可從我們日常生活的數據流中隨時獲取信息并將這些體驗與某些網絡信息資源鏈接起來。

應用現狀

最近幾年，已經有許多關于可穿戴設備的研究成果出現在文獻中。大量研究證實可穿戴式計算機有助于把用戶的身體與網絡基礎設施，以及虛擬世界集成到一起。[4]可穿戴設備有可能進一步推動長期以來的那種人與計算機的交互模式向以人為中心的“人─機”交互方式轉變。對于那些為了適應用戶個人生活方式而設計的所謂“微交互”技術，Starner對如何創(chuàng)建此類交互界面進行了一定的考察。[5]

可穿戴設備將用戶身體與網絡基礎設施集成到一起，就這一點，目前有一些觀點認為，可穿戴技術就是直接為身體與設備的無縫集成而設計，這種設備會賦予用戶一些新的能力，亦有可能將用戶與現實環(huán)境分離開來；有人提到可穿戴技術與“多任務”神話之間的悖論；還有些觀點認為以人為中心的交互方式，會使可穿戴式計算機削弱用戶的人性特征。對于如何創(chuàng)建適應用戶生活方的交互手段，則提出了為可穿戴設備創(chuàng)建“微交互”的設計原則。

在增強現實方面（包括游戲），有觀點認為可穿戴技術可能會導致大規(guī)模的個人信息泄露。增強現實技術與可穿戴設備結合，這情景猶如游戲，對戴著谷歌眼鏡的用戶來說，其角色相當于蟻穴中的一只螞蟻?？纱┐骷夹g的廣泛應用會促使人們創(chuàng)建多種多樣能夠增強認知能力的應用軟件?？纱┐髟O備會有力地推動人們向以人為中心的增強現實應用遷移。

有的觀點認為，由于在學界和大眾之間存在著對可穿戴式計算機的認識上的差異，有必要向社會大眾解釋普遍關注的隱私問題。

有大量的已發(fā)表的研究對可穿戴式計算機在增強現實游戲或者此類服務中的應用進行了描述。某些研究試圖解釋大眾對與此類技術有關的隱私議題的關注。我們不難發(fā)現，像谷歌眼鏡這樣的可穿戴設備的實際應用主要存在于醫(yī)學和高等教育兩個領域，當然醫(yī)學教育也受益很大。

1.在醫(yī)學和醫(yī)學教育方面的應用

醫(yī)學是可穿戴設備可能的應用領域中最成功的一個。許多醫(yī)療中心已經在它們的日常實踐活動中對谷歌眼鏡有所嘗試。像Fox和Felkey描述的，他們依據在醫(yī)療中心使用谷歌眼鏡的經驗，對將其用到醫(yī)院和藥房的方法提出了建議。[6]另一位學者Marks，做了在衛(wèi)生保健方面應用谷歌眼鏡的研究，如幫助糖尿病人預測食物中的葡萄糖水平。[7]

有一些研究者在考慮利用谷歌眼鏡創(chuàng)造新的醫(yī)療應用和軟件的能力，如Wiltz分析了針對谷歌眼鏡的醫(yī)療應用，使醫(yī)生和護士可以通過語音命令或拍攝病人臉部照片的方式檢索到病人的病歷。[8]在許多應用場合，如果要提取對佩戴者有用的數據，可能臉部識別算是最有效的方法了。憑借谷歌眼鏡的助力，將會發(fā)展出許多用于支持日常的臨床事務系統(tǒng)的新穎概念。這些新概念體系有可能幫助臨床工作人員隨時查閱文獻從而提升他們的臨床治療能力。

大學里的醫(yī)學院系是最頻繁地將谷歌眼鏡用于教學的地方。利用可穿戴技術，一名醫(yī)學教授就能通過實時視頻培訓學生。比如在美國就有人開展過一項實驗，即將教學人員佩戴的谷歌眼鏡拍攝的現場視頻以流媒體的形式傳送到學生的移動終端上。[9]他們總結道：“不久的將來，可穿戴技術在加強醫(yī)學教育方面有巨大的潛能。”有一位科學家Glauser，他探討了學生應該怎樣通過谷歌眼鏡的攝像頭觀看實時的醫(yī)學操作步驟。[10]內科醫(yī)生群體對谷歌眼鏡有可能會革新醫(yī)學教育的前景感到興奮。當穿戴式攝像頭被置于患者或者人體模型之上時，它就是一個有用的教學工具，特別是當醫(yī)生從病人的視角檢視其住院時的舉止時。假如能將谷歌眼鏡和基于模擬的培訓活動很好地集成到一起，那么就不必擔心由于頻繁地操作教學媒體而干擾到醫(yī)學生的學習體驗了。

2.解放雙手的移動學習

可穿戴技術使得教師和學生可以更好地用免持設備（勿需手持的設備）相互協作。Llorente和Morantt特別強調高等教育領域對互聯的谷歌眼鏡等設備的應用需求。[11]他們表示，教師可以和巨大的運算基礎設施保持通訊，以便用數據挖掘手段持續(xù)觀察學生的知識構建過程。另外，如果用戶在大學圖書館使用可穿戴式計算機，那么這些設備搜尋和發(fā)現信息的能力就有特別的優(yōu)勢。然而，Penny和Schugar聲稱谷歌眼鏡在高等教育領域已然引發(fā)了一種好奇與懷疑并存的態(tài)度。[12]他們認為教師應懂得如何在教室使用可穿戴設備，并在數字技術使用的規(guī)范與責任方面努力提升自己的示范作用。所以我們不難發(fā)現，教學內容在眼與眼之間的直接傳送使雙手被解放，因而教學者和學習者不僅能隨時感知周圍環(huán)境而且還能實時參與互動?；谇懊孢@些認識，我們可以肯定的是：學習者不僅能在自己當前所在的位置將虛擬的和實體的學習空間鏈接起來，而且還能夠進一步參與全局性的學習活動。

應用前景

這一研究的出發(fā)點，是評估在教育領域應用可穿戴設備的重要性。可穿戴技術會給我們的生活帶來大量的諸如網絡安全、隱私和健康方面的議題。但最大的變化可能是可穿戴設備的用戶之間的交流方式。特別值得注意的是在教學和學習方面。谷歌眼鏡的出現，影響了學習過程和教室里的教學活動，譬如只需簡單地通過增強現實眼鏡看一下學生，就可以很容易地獲取他的一些即時信息?？纱┐髟O備這些令人驚異的能力將極大簡化教師的某些工作，因為他可以隨時隨地獲得他想要的信息流。但是這種設備也可能侵犯學生的個人空間，甚至干擾他們的自主學習。

可穿戴技術為我們增進師生關系提供了機遇。我們應更加密切地關注那些將在大學里使用谷歌眼鏡的學生的日常生活的變化。谷歌眼鏡的一些功能，如錄像等，可以不為人注意地悄悄使用。因而使用這些設備就會牽涉到廣泛的侵犯隱私行為和引發(fā)學生以及與他人之間的不信任?？纱┐髟O備，特別是谷歌眼鏡，很可能成為教學中的“特洛伊木馬”，從而破壞大學里的自主學習氣氛。意識到教師或學生可能隨時出現在自己的信息流之中，自然就會使人無法專注于教學或者學習。另外，在學習環(huán)境中使用谷歌眼鏡，經過深思熟慮之后再制定規(guī)則并采取行動，能顯著改進知識的獲取過程。例如，用谷歌眼鏡可以解放教師的雙手，這樣教師就能方便地演示自己的實踐技能，然后通過眼鏡上的攝像頭將現場視頻廣播給全球各地的外科學生。免持設備可以讓不同地點（圖書館、大會堂、音樂廳、體育館等）的學生彼此互動并提高實踐活動中的理解能力。

總的來說，就谷歌眼鏡的教育應用潛力，看起來我們還需要展開更多的研究。這項技術在大學里已經有了越來越多的應用，但本文卻僅考察了谷歌眼鏡在高等教育中作為教學工具所扮演的角色，因此未來的研究應著眼于調查可穿戴技術在師生中間所引發(fā)的文化和倫理議題。

總結

每當有新興技術被引入教學，人們免不了會高度期待它們所能達到的效果。但經常是我們沒法一下子就能看出它有什么好處和壞處。就可穿戴技術本身而言，教師和學生的期望將會達到一定程度的匹配。基于免持方式、語音控制和易于變換身體位置的優(yōu)勢，可穿戴設備使得用戶能隨時獲取信息。這種自由度將師生之間的互動無縫地銜接在一起，從而創(chuàng)建出一種易于獲取知識與技能的情境。這種長時間的互動和教學支持能顯著地提升學習成績，但同時也會削弱學生的獨立學習能力。無論是在教室還是在其他任何地方，如何正確運用可穿戴技術確實是個值得探討的問題，這就需要教師和學生都懷有一種正面的期待并積極參與。

參考文獻：

[1]Viseu，A. Simulation and augmentation： issues of wearable computers[J].Ethics and Information Technology，2003，5（1）：17-26.

[2]Oliver，M. The problem with affordance[J].E-Learning，2005，2（4）：402-413.

[3]Wu，T.，Dameff，C. Integrating Google Glass into simulation-based training： experiences and future directions[J].Journal of Biomedical Graphics and Computing，2014，4（2）：49.

[4]曾麗霞，蔣曉，戴傳慶.可穿戴設備中手勢交互的設計原則[J].包裝工程，2015（20）.

[5]Starner，T. Wearable computing： through the looking glass[A].In： Proceedings of the 17th Annual International Symposium on International Symposium on Wearable Computers[C].ACM，2013：125-126.

[6]Fox，B.，Felkey，B. Potential uses of Google Glass in the pharmacy[J].Hospital Pharmacy，2013，48（9）：783–784.

[7]Marks， P. A healthy dose of Google Glass[J].New Scientist， 2013，219（2936）：22-23.

[8]Wiltz， C. Google glass bans facial recognition， sets medical apps back[J].Medical Device and Diagnostic Industry. 2013， 35（6）.

[9]卜煥芳.美國：嘗試用蘋果手表輔助教學[J].人民教育， 2015（13）.

[10]Glauser， W.： Doctors among early adopters of Google Glass[J].Canadian Medical Association Journal， 2013（109）.

[11]Llorente， R.， Morant， M. Wearable Computers and Big Data： Interaction Paradigms for Knowledge Building in Higher Education[A]. Innovation and Teaching Technologies[C].2014： 127-137.

[12]Novak， D.， Mihelj. Dual-task performance in multimodal human-computer interaction： a psychophysiological perspective[J]. Multimedia Tools and Applications. 2012， 56（3）：553-567.

本文系南通大學課程教學改革項目“基于WIKI的公選課合作學習教學方法的研究與應用”（課題編號：2013B011）的研究成果；本文還受江蘇省現代教育技術研究2015年度課題“新媒體、新技術支持的課堂教學互動模式研究”（課題編號：2015-R-40624）的支持，也是其研究成果的一部分。