Project Details
Description
The project aims to investigate the implications of multimodal feedback in virtual environments such as visuohaptic simulations (VHS), virtual reality (VR), and augmented reality (AR) in the learning of scientific topics. Multimodal feedback occurs when students receive information from a tool through more than one sense. Specifically, this project investigates the implications of visual and tactile feedback in virtual learning environments.
Purdue University developed a virtual environment using visuohaptic simulations. Conceptual, representational, and procedural perception and learning data were collected during 2019 by researchers Dr. Yoselyn Walsh and Dr. Alejandra Magana. The data have not been published or analyzed. In 2021, the data will be analyzed, and the results will be published. The data consist of 12 interviews with undergraduate students (for a total of 23 interview hours), plus worksheets from a laboratory session of an introductory physics course (n = 48). All participants are undergraduate students from Purdue University
The design of the virtual environments in VR and AR will be the responsibility of professors from the School of Industrial Design, the HPCG Lab, and the Rocketed Lab of Purdue University. The virtual environment design will follow a user-centered design methodology, UCD (Lowdermilk 2013), and the student-centered design methodology, LCD (Soloway et al. 1996), which includes usability and user-experience tests.
The development of the VR and AR environments will be the responsibility of researchers from the iReal research group, belonging to the eScience research program with more than 15 years of experience, from the School of Mathematics and the School of Computer Science. In other words, the project promotes collaboration between universities and between TEC schools, increasing the impact of this research worldwide
The development of virtual environments will help to have a better understanding of the answers to: (a) What is the value of tactile and visual feedback in virtual environments for learning scientific topics? (b) What are the advantages of multimodal interactions in virtual environments for learning science topics? (c) What are the disadvantages of multimodal interactions in virtual environments for learning science topics?
Purdue University developed a virtual environment using visuohaptic simulations. Conceptual, representational, and procedural perception and learning data were collected during 2019 by researchers Dr. Yoselyn Walsh and Dr. Alejandra Magana. The data have not been published or analyzed. In 2021, the data will be analyzed, and the results will be published. The data consist of 12 interviews with undergraduate students (for a total of 23 interview hours), plus worksheets from a laboratory session of an introductory physics course (n = 48). All participants are undergraduate students from Purdue University
The design of the virtual environments in VR and AR will be the responsibility of professors from the School of Industrial Design, the HPCG Lab, and the Rocketed Lab of Purdue University. The virtual environment design will follow a user-centered design methodology, UCD (Lowdermilk 2013), and the student-centered design methodology, LCD (Soloway et al. 1996), which includes usability and user-experience tests.
The development of the VR and AR environments will be the responsibility of researchers from the iReal research group, belonging to the eScience research program with more than 15 years of experience, from the School of Mathematics and the School of Computer Science. In other words, the project promotes collaboration between universities and between TEC schools, increasing the impact of this research worldwide
The development of virtual environments will help to have a better understanding of the answers to: (a) What is the value of tactile and visual feedback in virtual environments for learning scientific topics? (b) What are the advantages of multimodal interactions in virtual environments for learning science topics? (c) What are the disadvantages of multimodal interactions in virtual environments for learning science topics?
General Objective
Estudiar el valor de las interacciones multimodales en ambientes virtuales
de aprendizaje.
de aprendizaje.
Research Lines
La propuesta se alinea con el Plan Nacional de Desarrollo de Ciencia, Tecnología e Innovación de Costa Rica. Específicamente impacta las áreas de Educación, y procesos de creación de conocimiento en investigación científica e innovación.
El área de educación que se impactará será educación en programas de ingeniería. Los ambientes virtuales ofrecen la posibilidad de exponer a estudiantes a conceptos que bajo condiciones de ambiente natural no se podría por cuestiones de espacio, seguridad y costo económico (ej., observar el fenómeno científico desde la perspectiva microscópica). Además, impactará líneas específicas de investigación en ciencias cognitivas como el proceso de
aprendizaje en ambientes de inmersión (conocido en inglés como Embodied learning, o aprendizaje con la utilización del cuerpo y mente para el aprendizaje), y el desarrollo de ambientes virtuales.
La innovación del proyecto se da en la inclusión del sentido del tacto en ambientes virtuales. Actualmente el uso del sentido del tacto en ambientes virtuales es un área en crecimiento, con resultados inconclusos debido a la poca investigación. La escasa investigación en el área se debe a que los avances tecnológicos que permiten la inclusión del sentido del tacto en ambientes virtuales son recientes y están en constante evolución (ej., simulaciones
visuohápticas).
En cuanto a las líneas de investigación prioritarias para las escuelas, nuestro proyecto lo podemos enmarcar en las siguientes líneas:
• Escuela de Diseño Industrial: Diseño y comunicación.
• Escuela de Matemática: Visualización de Información, además de Tecnología
Educativa.
• Escuela de Computación en el campus San Carlos: Tecnología educativa,
aplicaciones de realidad aumentada o virtual en temas educativos.
El área de educación que se impactará será educación en programas de ingeniería. Los ambientes virtuales ofrecen la posibilidad de exponer a estudiantes a conceptos que bajo condiciones de ambiente natural no se podría por cuestiones de espacio, seguridad y costo económico (ej., observar el fenómeno científico desde la perspectiva microscópica). Además, impactará líneas específicas de investigación en ciencias cognitivas como el proceso de
aprendizaje en ambientes de inmersión (conocido en inglés como Embodied learning, o aprendizaje con la utilización del cuerpo y mente para el aprendizaje), y el desarrollo de ambientes virtuales.
La innovación del proyecto se da en la inclusión del sentido del tacto en ambientes virtuales. Actualmente el uso del sentido del tacto en ambientes virtuales es un área en crecimiento, con resultados inconclusos debido a la poca investigación. La escasa investigación en el área se debe a que los avances tecnológicos que permiten la inclusión del sentido del tacto en ambientes virtuales son recientes y están en constante evolución (ej., simulaciones
visuohápticas).
En cuanto a las líneas de investigación prioritarias para las escuelas, nuestro proyecto lo podemos enmarcar en las siguientes líneas:
• Escuela de Diseño Industrial: Diseño y comunicación.
• Escuela de Matemática: Visualización de Información, además de Tecnología
Educativa.
• Escuela de Computación en el campus San Carlos: Tecnología educativa,
aplicaciones de realidad aumentada o virtual en temas educativos.
| Status | Finished |
|---|---|
| Effective start/end date | 2/02/21 → 31/12/23 |
Keywords
- , AR disadvantages
- AR advantages
- VR disadvantages
- VR advantages
- virtual reality
- augmented reality
- AR
- VR
- sense of touch
- multimodal
- Haptic
Fingerprint
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