Learning with Wearable Technologies:

A Case of Google Glass

Daniyar Sapargaliyev^(amp;)

Almaty Management University, Almaty, Kazakhstan

dsapargalieff@gmai.com

Abstract. The purpose of this study is to determine how wearable are used in education. Different types of wearable technologies, such as smart watches, fit-ness trackers, smart glasses, HoloLens or even smart clothing are gradually changing the structure of global consumer market. These changes inevitably lead to transformation of educational spaces. This paper presents a review of scientific literature for the last three years (2013-2015) in the field of using Google Glass as a teaching and learning tool. We have analysed over thirty papers in reviewed journals, proceedings of conferences and scholarly web sources. In recent years, there has been an increasing amount of literature on the use wearable tech-nologies in education. Wearable devices are used by explorers, librarians and educators at workplaces, university libraries, laboratories and classrooms. Learning with wearables is one of the most widespread trends in medical or especially surgical education. Wearable computers are actively used by library staff and assist to library patrons at universities. Some of the pilot projects in learning with wearables help students to study anatomy, physics and other dis-cipline through application prototypes. Overall, some sources indicate that learning with wearable technologies has big perspectives while other ones show several examples of low efficiency in using wearable technologies in education.

Keywords: Wearable devices Hands-free learning Mobile learning Google glass

1 Introduction

First wearable computers appeared in the early 1960s (Thorp 1998). In the end of 1990s, Steve Mann created the lsquo;EyeTap Digital Eye Glassrsquo; that was the one of the first attempts to make a head-mounted display computer (Mann 2012). In 2013, Google started to sell a prototype of lsquo;Google Glassrsquo;, a new type of wearable technology with an optical head-mounted display. The Glass displays information in a smartphone-like hands-free format (Google 2015). In the next 5 years, the importance of wearable technology will significantly grow up and wearable computers will be used by the college-aged students (Johnson et al. 2015). In recent years, researchers have shown an increased interest in the use of different types of wearable computers, such as watches, brain-computer interfaces, body sensors and even digital tattoos in everyday life (Pedersen, 2013).

There is a growing body of literature that recognises the importance of using wearables in libraries, universities and other public spaces. One of the most popular

copy; Springer International Publishing Switzerland 2015

T.H. Brown and H.J. van der Merwe (Eds.): mLearn 2015, CCIS 560, pp. 343–350, 2015.

DOI: 10.1007/978-3-319-25684-9_25

wearable devices is Google Glass and several educators studied the best practices of using Google Glass in the classrooms and learning environment (Boykin 2014; Woodside 2015). This wearable computer allows involving students to team-based research projects (Paterson and Glass 2015) and could be used as real-time assistive teaching tool (Kirkham and Greenhalgh 2015). Nevertheless there are some studies of negative impacts of wearables (Norman 2013; Pedersen 2013).

However, much of the research up to now has been descriptive in the use of wearables in educational purposes. One of the main ideas in these studies is how to provide seamless transition from the use of hand-held devices to hands free wearables in the classroom and outdoor (Clark 2013).

The purpose of this paper is to review recent studies into the theoretical and practical use of wearable technologies in libraries, medical faculties and universities.

2 Method and Limitations

The method consisted of searching the relevant terms lsquo;wearable technology (or tech-nologies)rsquo; and lsquo;Google Glassrsquo; in education, learning and teaching. We have used the numerous databases of peer-reviewed literature: such as ISI Web of Science, Scopus, IEEE Xplore, SpringerLink and EdITLib. The aim of our study was to find and analyse related academic literature in the field of the use wearable technologies in education. The main focus of the search was devoted to the use Google Glass as a teaching and learning tool. We considered the conference papers, reviews, reports, web-documents, magazines and journal articles written in English language in the period from January 2013 to July 2015. In most cases, the findings and materials were based on description of pilots and experiences in United Statesrsquo; universities. Due to practical constraints, this paper cannot provide a comprehensive review of the use of wearable computers in education.

3 Google Glass in Library Spaces

We start our study from the description and analysis the pilot projects in public and universities libraries. These organisations were one of the first participants of the Google Glass Explorer Programme (Google 2015) and they received technical possi-bilities to test a new type of wearable devices at learning spaces.

Today libraries remain the important educational sites with providing physical and digital access to information. But the fast development of information technologies reshapes these public buildings into virtual spaces. The use of wearable devices can crucially help library staff to attract new generation of readers. Emerging technologies allow presenting librarian interaction in different formats. For example, the workers of Arapah

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使用可穿戴技术进行学习：以Google Glass为例

Daniyar Sapargaliyev

阿拉木图管理大学，哈萨克斯坦阿拉木图

dsapargalieff@gmai.com

摘要： 这项研究的目的是确定如何在教育中使用可穿戴设备。 不同类型的可穿戴技术，如智能手表，健身跟踪器，智能眼镜，HoloLens甚至智能服装正在逐渐改变全球消费市场的结构。 这些变化不可避免地导致教育空间的转变。 本文介绍了使用Google Glass作为教学工具的最近三年（2013-2015年）的科学文献回顾。 我们分析了超过30篇论文，包括评论期刊，会议论文集以及学术网站资源。 近年来，关于在教育中使用可穿戴技术的文献数量不断增加。 可穿戴设备被工作场所，大学图书馆，实验室和教室中的探索者，图书管理员和教育工作者使用。 使用可穿戴设备进行学习是医学或特别是外科教育中最普遍的趋势之一。 图书馆工作人员积极使用可穿戴计算机，并协助图书馆的大学读者。 一些与可穿戴设备一起学习的试点项目帮助学生通过应用原型学习解剖学，物理学和其他学科。 总的来说，一些消息来源表明，使用可穿戴技术进行学习具有很大的观点，而其他人则展示了使用可穿戴技术进行教育的低效率的几个例子。

关键字：可穿戴设备 免提学习 移动学习 谷歌眼镜

1介绍

第一台可穿戴计算机出现在20世纪60年代初（Thorp1998）。 在20世纪90年代末，史蒂夫曼创造了“EyeTap数字眼镜”，这是制造头戴式显示器电脑的第一次尝试之一（Mann2012）。 2013年，Google开始出售一款带有光学头戴式显示器的新型可穿戴技术#39;Google Glass#39;原型。 Glass使用类似智能手机的免提格式显示信息（Google2015）。 未来5年，可穿戴技术的重要性将显着增长，可穿戴式计算机将被大学年龄的学生使用（Johnson et al。2015）。 近年来，研究人员对日常生活中使用不同类型的可穿戴计算机（例如手表，人机界面，身体传感器甚至数字纹身）表现出越来越大的兴趣（Pedersen，2013).

越来越多的文献认识到在图书馆，大学和其他公共场所使用可穿戴设备的重要性。 最流行的一种可穿戴设备是Google Glass，一些教育工作者研究了在教室和学习环境中使用Google Glass的最佳实践（Boykin2014; 伍德赛德2015）。 这台可穿戴计算机允许学生参与基于团队的研究项目（Paterson和Glass2015）并且可以用作实时辅助教学工具（Kirkham和Greenhalgh2015）。 尽管如此，还是有一些研究可穿戴设备的负面影响（Norman2013; 佩德森2013).

然而，到目前为止，大部分的研究都是描述可穿戴设备在教学中的应用。 这些研究的主要想法之一是如何提供从使用手持设备到教室和室外免提可穿戴设备的无缝过渡（Clark2013).

本文的目的是回顾最近对图书馆，医学院校和大学可穿戴技术的理论和实践应用的研究。

2.方法和限制

该方法包括在教育，学习和教学中搜索相关术语“可穿戴技术（或技术）”和“Google Glass”。我们使用了许多经同行评审的文献数据库：如ISI Web of Science，Scopus，IEEE Xplore，SpringerLink和EdITLib。我们研究的目的是发现和分析在教育中使用可穿戴技术领域的相关学术文献。搜索的主要焦点是致力于使用Google Glass作为教学和学习工具。我们考虑了2013年1月至2015年7月期间以英文撰写的会议论文，评论，报告，网络文件，杂志和期刊文章.在大多数情况下，结果和材料都是基于对联合航空飞行员和经验的描述各州的大学。由于实际的限制，本文无法全面回顾可穿戴计算机在教育中的使用情况。

3.在图书馆中的谷歌眼镜

我们从描述和分析公共图书馆和大学图书馆的试点项目开始我们的研究。 这些组织是Google Glass Explorer计划的首批参与者之一（Google2015），并且他们获得了技术可能性，以在学习空间测试新型可穿戴设备。

今天，图书馆仍然是提供物理和数字信息访问的重要教育网站。 但信息技术的快速发展将这些公共建筑重塑为虚拟空间。 可穿戴设备的使用可以帮助图书馆员工吸引新一代读者。 新兴技术允许以不同格式呈现图书管理员互动。 例如，Arapahoe公共图书馆（美国科罗拉多州）的工作人员使用Google Glass作为访问教育信息的新工具。 当地人和他们的孩子们开始访问图书馆测试可穿戴设备，并提出了如何在图书馆空间使用这些工具的方法（Asgarian2014).

不同的情况是在大学图书馆。 很显然，每天都有大量的学生和教授访问大学图书馆，并花费很多时间在这些空间中搜索信息。 许多大学图书馆投资于新技术，并试图改善对学习资料的数字访问（表1).

表1.库的Glassware应用程序。

例如，迈阿密大学图书馆开始使用Google Glass进行书架阅读和库存管理。 特殊的玻璃器皿应用程序“ShelvAR”使读者免于将手机拿到书本上的必要性。 与此同时，图书管理员抱怨使用这种可穿戴设备在封闭网络上进行了艰巨的工作，并且还有很多不安全的数据通过Glass（Hawkins2014).

耶鲁大学图书馆的访问服务人员开发了名为“第一人称扫描仪”的特殊Google Glass应用程序，该应用程序允许图书管理员直接从图书馆堆栈中获取顾客扫描请（Patrick2014).

克莱尔蒙特大学的学生试图创建几个Glassware应用程序，以提高学习效果并提供不同的访问信息方式。 新的应用程序允许从第一人称角度审视演讲技巧并跟踪公开演讲中的眼睛模式（Thomas2014).

这些示例一起提供了关于在不久的将来使用Google Glass和其他可穿戴设备的重要见解。 全球有多少大学的图书馆将向读者和访问者展示新兴技术的可能性。 试验项目的结果可能还不足以进一步实施。

4.可穿戴设备在教学和学习

在过去三年（2013-2015）出现了关于可穿戴技术在教学和学习中使用的第一次认真讨论和分析。 一些研究考察了移动学习与高等教育中使用新兴技术（包括大数据和可穿戴设备）之间的关系。 例如，Bower和Sturman（2015）调查了可穿戴技术在教学中的教育功能，并将可穿戴设备作为新一代移动学习进行了展示工具。 在另一项研究中，Llorente和Morant（2014）报道，现代可穿戴计算机允许学生和教授在高等教育环境中与大数据资源进行交流。

有很多关于可穿戴设备的试验性研究，旨在提高在学习环境中使用Google Glass的效率和效果（Coffman和Klinger2015）。例如，奈特等人。 （2015）报告称，使用Google Glass作为教学工具可以取代现有设备，并有助于将学习信息广播到学生的移动设备上。 Glass还允许教师在各种交互模式中共享信息，包括翻转教室（Parslow，2014）。 Salamin（2014）描述了使用Google Glass来丰富印刷书籍的方法，并通过将可穿戴设备和传统教科书相互交织来加强学生的学习动机。

伯克（2014）认为Google Glass的一个重要功能是实时显示基于文本的翻译。这种可穿戴计算机可以帮助移动辅助（或可穿戴辅助）语言学习，并且学生将拥有使用不同语言进行实时解码的知识。

所有这里回顾的研究都支持Google Glass可以成功用于多种教育方向的想法 - 移动学习，翻转课堂，移动辅助语言学习，甚至使用大数据。 但是我们想要考虑在可能的学习情况下使用Glassware应用的实际例子。表中列出了三种Glassware原型应用程序2，允许在不同的教育目标中使用它。

表2.用于教学和学习的谷歌眼镜应用。

Weppner等人在他们的应用原型#39;gPhysics App#39;中， （2014）提供了一种工具，用于确定敲击水玻璃产生的声音频率与水量之间的关系。 其他研究人员，苏亚雷斯等人。 （2014）介绍了基于询问学习（IBL）原型的设计和功能，提供了更加无缝的学习体验。 最后一个例子，席尔瓦等人。（2014）展示了#39;Glassist App#39;，用于帮助教师管理任务。 这个工具可以识别学生的脸部并显示他们的相关信息。

与预期相反，这项研究没有发现玻璃器皿应用之间的显着差异，因为所有呈现的应用程序首先仍处于测试阶段，其次这些原型在没有广泛介绍的情况下在本地空间中实现。

5.Google Glass在医学教育中的应用

近年来，在医学教育中使用可穿戴技术的文献数量不断增加。 在这个问题上发表的大量研究的普

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