以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备的教学应用现状与前景

尤众喜

摘要：对教师和学生而言，可穿戴式计算机在教育方面的应用对他们肯定是有很大帮助的。本文就最近几年来可穿戴设备的兴起进行了考察，将最为流行的谷歌眼镜作为观察的重点，试图从众多定性和定量研究的文献中分析有关可穿戴设备在教学和学习活动中应用的现状与前景。总体来说，抛开谷歌眼镜自身所具有的局限性，谷歌眼镜在使用舒适度方面确实有很大的优势，以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备有助于师生双方建立无缝互动。

关键词：可穿戴设备；谷歌眼镜；免持设备

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）23-0112-03

可穿戴技术实质上是数字技术从数字模拟（复制与分离）向数字增强（联接与响应）的一种迁移。[1]在今天的日常生活中想要对可穿戴技术的广泛传播视而不见是相当困难的。在20世纪60年代早期，第一部可穿戴式计算机就被发明出来并进行了实验。后来，人们又研发出香烟盒大小的类似设备用以预测轮盘游戏。[2]现在，对教育工作者而言，可穿戴技术装备已经出现了爆发式的增长。各式各样的可穿戴式计算机，如形如手镯、服装、腕表和眼镜的设备，已应用于医学中心、图书馆和大学。

在移动学习（或其他基于手持设备的学习）方面，当前最主要的讨论之一，是可穿戴设备在教育中的应用。一些设备与日常生活变得越来越集成，而可穿戴设备进一步加强了人与技术之间本已紧密的联系，使得移动学习呈现出新的趋势和特征。[3]谷歌眼镜就是流行的可穿戴设备之一。人通过自然语言发出指令，就可以实现与互联网的互动，然后计算机将相应的信息显示在眼镜屏幕上。时至今日，像谷歌眼镜这样的可穿戴设备可从我们日常生活的数据流中随时获取信息并将这些体验与某些网络信息资源链接起来。

应用现状

最近几年，已经有许多关于可穿戴设备的研究成果出现在文献中。大量研究证实可穿戴式计算机有助于把用户的身体与网络基础设施，以及虚拟世界集成到一起。[4]可穿戴设备有可能进一步推动长期以来的那种人与计算机的交互模式向以人为中心的“人─机”交互方式转变。对于那些为了适应用户个人生活方式而设计的所谓“微交互”技术，Starner对如何创建此类交互界面进行了一定的考察。[5]

可穿戴设备将用户身体与网络基础设施集成到一起，就这一点，目前有一些观点认为，可穿戴技术就是直接为身体与设备的无缝集成而设计，这种设备会赋予用户一些新的能力，亦有可能将用户与现实环境分离开来；有人提到可穿戴技术与“多任务”神话之间的悖论；还有些观点认为以人为中心的交互方式，会使可穿戴式计算机削弱用户的人性特征。对于如何创建适应用户生活方的交互手段，则提出了为可穿戴设备创建“微交互”的设计原则。

在增强现实方面（包括游戏），有观点认为可穿戴技术可能会导致大规模的个人信息泄露。增强现实技术与可穿戴设备结合，这情景犹如游戏，对戴着谷歌眼镜的用户来说，其角色相当于蚁穴中的一只蚂蚁。可穿戴技术的广泛应用会促使人们创建多种多样能够增强认知能力的应用软件。可穿戴设备会有力地推动人们向以人为中心的增强现实应用迁移。

有的观点认为，由于在学界和大众之间存在着对可穿戴式计算机的认识上的差异，有必要向社会大众解释普遍关注的隐私问题。

有大量的已发表的研究对可穿戴式计算机在增强现实游戏或者此类服务中的应用进行了描述。某些研究试图解释大众对与此类技术有关的隐私议题的关注。我们不难发现，像谷歌眼镜这样的可穿戴设备的实际应用主要存在于医学和高等教育两个领域，当然医学教育也受益很大。

1.在医学和医学教育方面的应用

医学是可穿戴设备可能的应用领域中最成功的一个。许多医疗中心已经在它们的日常实践活动中对谷歌眼镜有所尝试。像Fox和Felkey描述的，他们依据在医疗中心使用谷歌眼镜的经验，对将其用到医院和药房的方法提出了建议。[6]另一位学者Marks，做了在卫生保健方面应用谷歌眼镜的研究，如帮助糖尿病人预测食物中的葡萄糖水平。[7]

有一些研究者在考虑利用谷歌眼镜创造新的医疗应用和软件的能力，如Wiltz分析了针对谷歌眼镜的医疗应用，使医生和护士可以通过语音命令或拍摄病人脸部照片的方式检索到病人的病历。[8]在许多应用场合，如果要提取对佩戴者有用的数据，可能脸部识别算是最有效的方法了。凭借谷歌眼镜的助力，将会发展出许多用于支持日常的临床事务系统的新颖概念。这些新概念体系有可能帮助临床工作人员随时查阅文献从而提升他们的临床治疗能力。

大学里的医学院系是最频繁地将谷歌眼镜用于教学的地方。利用可穿戴技术，一名医学教授就能通过实时视频培训学生。比如在美国就有人开展过一项实验，即将教学人员佩戴的谷歌眼镜拍摄的现场视频以流媒体的形式传送到学生的移动终端上。[9]他们总结道：“不久的将来，可穿戴技术在加强医学教育方面有巨大的潜能。”有一位科学家Glauser，他探讨了学生应该怎样通过谷歌眼镜的摄像头观看实时的医学操作步骤。[10]内科医生群体对谷歌眼镜有可能会革新医学教育的前景感到兴奋。当穿戴式摄像头被置于患者或者人体模型之上时，它就是一个有用的教学工具，特别是当医生从病人的视角检视其住院时的举止时。假如能将谷歌眼镜和基于模拟的培训活动很好地集成到一起，那么就不必担心由于频繁地操作教学媒体而干扰到医学生的学习体验了。

2.解放双手的移动学习

可穿戴技术使得教师和学生可以更好地用免持设备（勿需手持的设备）相互协作。Llorente和Morantt特别强调高等教育领域对互联的谷歌眼镜等设备的应用需求。[11]他们表示，教师可以和巨大的运算基础设施保持通讯，以便用数据挖掘手段持续观察学生的知识构建过程。另外，如果用户在大学图书馆使用可穿戴式计算机，那么这些设备搜寻和发现信息的能力就有特别的优势。然而，Penny和Schugar声称谷歌眼镜在高等教育领域已然引发了一种好奇与怀疑并存的态度。[12]他们认为教师应懂得如何在教室使用可穿戴设备，并在数字技术使用的规范与责任方面努力提升自己的示范作用。所以我们不难发现，教学内容在眼与眼之间的直接传送使双手被解放，因而教学者和学习者不仅能随时感知周围环境而且还能实时参与互动。基于前面这些认识，我们可以肯定的是：学习者不仅能在自己当前所在的位置将虚拟的和实体的学习空间链接起来，而且还能够进一步参与全局性的学习活动。

应用前景

这一研究的出发点，是评估在教育领域应用可穿戴设备的重要性。可穿戴技术会给我们的生活带来大量的诸如网络安全、隐私和健康方面的议题。但最大的变化可能是可穿戴设备的用户之间的交流方式。特别值得注意的是在教学和学习方面。谷歌眼镜的出现，影响了学习过程和教室里的教学活动，譬如只需简单地通过增强现实眼镜看一下学生，就可以很容易地获取他的一些即时信息。可穿戴设备这些令人惊异的能力将极大简化教师的某些工作，因为他可以随时随地获得他想要的信息流。但是这种设备也可能侵犯学生的个人空间，甚至干扰他们的自主学习。

可穿戴技术为我们增进师生关系提供了机遇。我们应更加密切地关注那些将在大学里使用谷歌眼镜的学生的日常生活的变化。谷歌眼镜的一些功能，如录像等，可以不为人注意地悄悄使用。因而使用这些设备就会牵涉到广泛的侵犯隐私行为和引发学生以及与他人之间的不信任。可穿戴设备，特别是谷歌眼镜，很可能成为教学中的“特洛伊木马”，从而破坏大学里的自主学习气氛。意识到教师或学生可能随时出现在自己的信息流之中，自然就会使人无法专注于教学或者学习。另外，在学习环境中使用谷歌眼镜，经过深思熟虑之后再制定规则并采取行动，能显著改进知识的获取过程。例如，用谷歌眼镜可以解放教师的双手，这样教师就能方便地演示自己的实践技能，然后通过眼镜上的摄像头将现场视频广播给全球各地的外科学生。免持设备可以让不同地点（图书馆、大会堂、音乐厅、体育馆等）的学生彼此互动并提高实践活动中的理解能力。

总的来说，就谷歌眼镜的教育应用潜力，看起来我们还需要展开更多的研究。这项技术在大学里已经有了越来越多的应用，但本文却仅考察了谷歌眼镜在高等教育中作为教学工具所扮演的角色，因此未来的研究应着眼于调查可穿戴技术在师生中间所引发的文化和伦理议题。

总结

每当有新兴技术被引入教学，人们免不了会高度期待它们所能达到的效果。但经常是我们没法一下子就能看出它有什么好处和坏处。就可穿戴技术本身而言，教师和学生的期望将会达到一定程度的匹配。基于免持方式、语音控制和易于变换身体位置的优势，可穿戴设备使得用户能随时获取信息。这种自由度将师生之间的互动无缝地衔接在一起，从而创建出一种易于获取知识与技能的情境。这种长时间的互动和教学支持能显著地提升学习成绩，但同时也会削弱学生的独立学习能力。无论是在教室还是在其他任何地方，如何正确运用可穿戴技术确实是个值得探讨的问题，这就需要教师和学生都怀有一种正面的期待并积极参与。

参考文献：

[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]曾丽霞，蒋晓，戴传庆.可穿戴设备中手势交互的设计原则[J].包装工程，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]卜焕芳.美国：尝试用苹果手表辅助教学[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.

本文系南通大学课程教学改革项目“基于WIKI的公选课合作学习教学方法的研究与应用”（课题编号：2013B011）的研究成果；本文还受江苏省现代教育技术研究2015年度课题“新媒体、新技术支持的课堂教学互动模式研究”（课题编号：2015-R-40624）的支持，也是其研究成果的一部分。