實時實驗室 隨時隨地進行實驗
對理科學生來說,在實驗室進行實驗是學習上重要的一環,但他們往往在時間、資源和器材上受到限制,而新冠肺炎疫情使實驗室課堂增添障礙。在優質教育基金的支持下,理大應用物理學系的團隊為這個問題提供了解決方案,開發了以網絡為基礎的實驗室,名為「Borderless Lab 365」(意即全天候科學實驗室),讓學生可以隨時隨地進行科學實驗。
該實驗室以學生為本,按使用者的指令在理大進行遙距實驗。學生可實時透過即時攝影機監察實驗情況、擷取數據和讀取實驗結果。實驗室現有九個實驗模組,涵蓋物理、化學及生物等科目,實驗項目包括電磁感應、可見光譜、細菌生長、光合作用及溫室效應等。
這個創新的平台有助理大推廣 STEM(科學、科技、工程及數學)教育,並協助大學及中學推動 STEM 教學。超過 100 名中學老師、700 名大學生和中學生已曾使用此免費平台。項目負責人應用物理學系副教授麥熾良博士說:「這個平台有別於只作模擬實驗的虛擬實驗室,它借助網絡攝影機,讓同學可遙距操作實體的實驗室儀器以進行實驗。實驗室每天 24 小時開放,以便學生透過重複實驗,隨時隨地自行調整學習,整合實驗結果和加強分析數據的能力。」
Borderless Lab 365 深受學校、教師和學生歡迎,它為學校節省購置和維修大型實驗室器材的費用,並為學生提供無風險的實驗室環境,教師亦可根據學生呈交的實驗數據和分析來評估學生的能力,並提供適當指導。同時,同學可輸入不同的參數,重複進行實驗以收集數據,並練習正確的實驗步驟。
Borderless Lab 365 讓學生遙距操作設置於理大的實驗室器材,取得實驗結果。
這個嶄新的遙距實驗室有助學生了解實驗的方法和結果,因而在由美國華頓商學院與國際大學評級機構 Quacquarelli Symonds (QS) 合辦的「全球教學創新大獎」中,榮獲「亞洲地區金獎」。
該遙距實驗室是由麥博士領導的團隊所開發的中央實驗平台其中一環。該平台另有三個手機應用程式:手機實驗室(AP Sensor)、隨身實驗室 ( Lab in Your Pocket ) 及物理科擴增實境 ( AR in Physics)。手機實驗室把用者的手機轉換成流動實驗室,讓老師和學生在日常生活環境中共同設計實驗;隨身實驗室協助學生依據自己的進度和狀況進行實驗;而物理科擴增實境則利用擴增實境技術活現抽象的物理概念,令學生更易理解。