I nte rna t io na l J o urna l o f   E v a lua t io n a nd   Resea rc h in E du ca t io n ( I J E RE )   Vo l.   15 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 26 ,   p p .   3 8 5 7 ~ 3 8 6 9   I SS N:  2 2 5 2 - 8 8 2 2 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ijer e . v 15 i 5 . 3 9 5 3 8           3857       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ere. ia esco r e. co m   Virtual la bo ra tor ies a nd on line l ea rning  in  eng in eeri ng   educa tion: a  revi e w       H a m za   Abu O wida 1 ,   Are en  Ara bia t 2   1 D e p a r t me n t   o f   M e d i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   A l - A h l i y y a   A mm a n   U n i v e r si t y ,   A mm a n ,   Jo r d a n   2 D e p a r t me n t   o f   C o mm u n i c a t i o n s  a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   A l - A h l i y y a   A mm a n   U n i v e r si t y ,   A mm a n ,   J o r d a n       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mar   16 ,  2 0 2 6   R ev is ed   Au g   14 ,  2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   21 ,  2 0 2 6       Th e   ra p id   e x p a n si o n   o f  v irt u a l  lab o ra to ries   a n d   o n li n e   lea rn in g   in   e n g in e e rin g   e d u c a ti o n ,   a c c e lera te d   b y   th e   COV ID - 1 9   p a n d e m ic,  h a s  c re a t e d   a n   u r g e n t   n e e d   fo r   c lea re r  p e d a g o g ica l  g u i d a n c e   o n   h o w  d ig i tal  l a b o ra to r y   m o d a li ti e s  sh o u l d   b e   u se d .   Th is  r e v iew   a d d re ss e s  th e   u n re so l v e d   e d u c a ti o n a l  p ro b lem   o f  e n su ri n g   t h a t  v irt u a l  a n d   re m o te  lab o ra to r y   e n v ir o n m e n ts  su p p o rt   n o t  o n l y   c o n c e p tu a l  u n d e rsta n d i n g   b u t  a lso   p ra c ti c a l  lab o ra to r y   sk il ls  a n d   b ro a d e r  p ro fe ss io n a l  c o m p e ten c ies .   Us in g   a   stru c t u re d   re v iew   o f  re c e n t   e m p iri c a l  stu d ies ,   sy ste m a ti c   re v iew s,  a n d   m e ta - a n a ly se s,  th e   p a p e r  sy n th e siz e s  e v id e n c e   o n   sim u lati o n - b a se d   lab o ra t o ries ,   re m o te  lab o ra to r ies ,   imm e rsiv e   e n v iro n m e n ts,   a n d   t h e   wid e r  o n li n e   lea rn i n g   c o n d it io n s t h a t  sh a p e   th e ir  e ffe c ti v e n e ss .   T h e   re v iew   fi n d s  t h a t  v irt u a l  lab o ra t o ries   a re   c o n siste n tl y   e ffe c ti v e   fo r  c o n c e p t u a l  lea rn in g ,   v isu a li z a ti o n ,   flex ib il it y ,   a n d   a c c e ss ,   wh il e   re m o te  a n d   imm e rsiv e   e n v iro n m e n ts  c a n   stre n g th e n   a u t h e n ti c it y   a n d   p ra c ti c a l  sk il l  d e v e lo p m e n t  wh e n   c o m b in e d   wit h   a c ti v e   lea rn in g ,   m u lt imo d a l   a ss e ss m e n t,   a n d   stro n g   in str u c ti o n a l  su p p o rt.   H o we v e r,   p e rsiste n t  l imitatio n s   re m a in   in   p s y c h o m o to r  s k il l  d e v e lo p m e n t,   a ss e ss m e n t  v a li d it y ,   a c c e ss ib il it y ,   a n d   i n stit u t io n a l  re a d in e ss .   T h e   r e v iew   c o n c lu d e s  th a t  n o   si n g le  m o d a li ty   is  su fficie n t  o n   i ts  o wn ;   ra th e r,   a   h y b rid   m o d e l  t h a t  p e d a g o g ica ll y   in teg ra tes   v irt u a l,   re m o te,  imm e rsiv e ,   a n d   p h y sic a l  lab o ra t o ry   e x p e rien c e s  o ffe rs  th e   m o st  d e fe n sib le  p a th wa y   f o r  m e a n in g fu l   a n d   s u sta in a b le  e n g in e e rin g   lab o ra to r y   e d u c a ti o n .   K ey w o r d s :   E n g in ee r in g   ed u ca tio n   On lin e  lear n in g   R em o te  lab o r ato r ies   Simu latio n - b ased   lear n in g   Vir tu al  lab o r ato r ies   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ar ee n   Ar ab iat   Dep ar tm en t o f   C o m m u n icatio n s   an d   C o m p u te r   E n g i n ee r in g ,   Facu lty   o f   E n g in ee r in g   Al - Ah liy y a  Am m an   Un i v er s ity   Am m an ,   J o r d a n   E m ail:  a. ar ab iat@ am m an u . ed u . jo       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  s h if t  f r o m   tr ad itio n al   class r o o m   teac h in g   to   o n lin e  teac h in g   ca u s ed   b y   th e   C OVI D - 1 9   p an d em ic   was  a  s u d d en   a n d   g l o b al  tr a n s f o r m atio n .   E n g in ee r in g   p r o g r a m s   ar o u n d   th e  w o r ld   r ap id ly   m o v ed   t h eir   co u r s es   an d   lab o r ato r ies  o n lin e,   r ev ea lin g   b o th   th e  p o ten tial  an d   th e  lim itatio n s   o f   d ig ital  d eliv er y .   Alth o u g h   v ir tu al   an d   r em o te  lab o r ato r ies  ar e   n o w  wid ely   u s ed ,   a  s p ec if ic  ed u ca tio n al  p r o b lem   r e m ain s   u n r eso lv ed :   en g in ee r in g   ed u ca to r s   s till   la ck   clea r   p ed ag o g ical  g u i d an ce   o n   h o w  d i g ital  lab o r ato r y   en v ir o n m en ts   ca n   s u p p o r t   b o th   co n ce p tu al   u n d er s tan d in g   a n d   t h e  p r ac tical,   p r o ce d u r al,   an d   p r o f ess io n al  co m p eten cies  ex p ec ted   f r o m   lab o r at o r y   ed u ca tio n .   T h is   u n r eso lv e d   p r o b lem   is   es p ec ially   im p o r tan t  b ec au s e  la b o r ato r y   lear n in g   in   en g in ee r in g   is   n o t  lim ited   to   co n ten t  ac q u is itio n ;  it  a ls o   in v o lv es  ex p er im en tatio n ,   tr o u b lesh o o tin g ,   co llab o r atio n ,   s af ety   awa r en es s ,   an d   p r o f ess io n al  ju d g m en t [ 1 ] – [ 3 ] .   E x is ti n g   r e v i ews  h av e  p r o v id e d   v al u a b le   i n s i g h ts   i n t o   s i m u l a tio n s ,   r e m o te   l ab o r at o r i es,   v ir t u al   r e alit y   ( VR ) ,   a n d   o n li n e   l ea r n in g .   H o we v er ,   p r i o r   w o r k   o f te n   c o m p a r es   m et h o d s   i n   is o la ti o n   r at h e r   th a n   ex p l ai n i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t  J   E v al  &   R es E d u c ,  Vo l .   15 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 26 :   3 8 5 7 - 3869   3858   h o w  t h ey   ca n   b e  p e d a g o g ic all y   i n t eg r ate d   ac r o s s   e n g i n e er i n g   cu r r ic u l a.   F u r t h er m o r e,   th e  l ite r a tu r e  h as   ex p a n d e d   r a p i d l y   t o   i n c lu d e  e x te n d e d   r ea lit y   ( XR ) ,   d i g it al   t win s   ( DT ) ,   an d   a r ti f i cia l  in tel l ig e n ce   ( AI ) - ass is te d   s u p p o r t,   s h i f ti n g   t h e   i n s ti tu ti o n al  f o c u s   f r o m   em er g e n cy   s u b s t itu tes   t o   s u s t ai n a b l e  d esi g n   p r i n ci p l es.   T h e r e f o r e ,   r e ce n t   r ese ar c h   h as  f u n d am e n tall y   s h if te d   t h e   f o c u s   o f   i n q u ir y .   R a th er   th an   wh et h e r   v ir tu al   la b o r at o r ies   a n d   o n li n e  le ar n i n g   m a y   b e   u s ed   i n   e n g i n e er in g   e d u ca ti o n   ( th e  a n s we r   to   w h ic h   is   n o w  c lea r ) ,   th e   c r it ica l  q u esti o n   is   h o w   d if f er en t  m et h o d s   s h o u l d   b e  c o m b i n e d ,   s eq u e n ce d ,   a n d   e v al u at e d   t o   s u p p o r t   th e   d e v el o p m e n t  o f   en g i n e er in g   k n o wle d g e ,   p r ac t ical  s k i lls ,   c o ll a b o r a ti o n ,   et h i cs,  an d   p r o f ess io n alis m .   T h is   r e v i ew  p r o v i d es  a  s y n th esis   o f   r e ce n t  d e v el o p m e n ts   in   t h e  ar ea ,   a   r e v iew   o f   th e  c u r r en t  s t ate   o f   t h e  a r t   i n   te r m s   o f   ed u ca ti o n a l   o u tc o m es ,   a  d es c r i p ti o n   o f   th e   m aj o r   l im i tat io n s   o f   e x is ti n g   r es ea r c h ,   a n d   r ec o m m e n d a ti o n s   f o r   t h e  ef f e cti v e  in t eg r ati o n   o f   v i r t u a l l a b o r a to r i es a n d   o n l in e  lea r n i n g   i n   e n g i n ee r i n g   e d u c ati o n .   Ad d itio n ally ,   th is   ar ticle  em p lo y s   a  s tr u ctu r ed   n ar r ativ e  r e v iew  m eth o d o lo g y   to   ex am i n e  liter atu r e  f r o m   m an y   d atab ases ,   in cl u d i n g   Sco p u s ,   W eb   o f   Scien ce ,   E R I C ,   I E E E   Xp lo r e ,   an d   Sci en ce Dir ec t,  with   a n   em p h asis   o n   r esear ch   co n d u c ted   b etwe en   2 0 1 9   to   2 0 2 5 ,   a s   well  a s   s elec ted   f o u n d atio n al  wo r k s   p u b lis h ed   p r io r   to   2 0 1 9   [ 4 ] – [ 7 ] .   T h e  s ea r ch   ter m s   in clu d ed   “ v ir tu a l  lab o r ato r y ”,   “ r em o te  lab o r a to r y ”,   an d   “o n lin e   lab o r ato r y ”,   all  o f   wh ich   a r e   r elev an t  to   en g i n ee r in g   e d u ca tio n .   T h e  r e v iew  f av o r s   p e er - r ev iewe d   jo u r n al   ar ticles,  s u b s tan tial  b o o k   c h a p ter s ,   an d   co n f er e n ce   p u b lica tio n s   with   an   im p ac t   o n   en g in ee r in g   lab o r at o r y   ed u ca tio n .   I n clu d ed   wo r k s   a d d r ess   en g in ee r i n g   ed u ca tio n   is s u es,  m u ltip le  lab o r ato r y   m o d alities ,   o n lin e  lear n in g   e n v ir o n m en ts   ( OL E ) ,   an d   im p lem en tatio n   ch allen g es,  wh ile  o m itti n g   r esear ch   th at  is   u n r elate d   to   en g in ee r in g   o r   lack s   an   e d u c atio n al  f o cu s .   T h e  m et h o d o lo g y   p r ef er s   in ter p r etiv e  s y n t h e s is   o v er   p r ef er r e d   r ep o r tin g   item s   f o r   s y s tem atic  r ev iews  an d   m eta - an aly s es  ( PR I S MA )   m eth o d o lo g ies,   f o r eg o in g   f o r m al  q u ality   r a n k in g s   in   f av o r   o f   s y s tem atic  r ev iews,  m eta - an al y s es,  an d   c o n tex t u ally   r ele v a n t  em p ir ical   s tu d ies.  T h e  f in al   s y n th esis   ca teg o r ize s   f in d in g s   b y   m o d ality   ty p es,   ed u ca tio n al  o u tco m es,   en ab lin g   f ac to r s ,   o n g o in g   ch allen g es,  im p lem en tatio n   p r in cip les,  an d   s u g g ested   f u tu r e   d ir ec tio n s .   Fin ally ,   th e  k ey   r esear ch   q u e s tio n   th at  th is   r ev iew  wil l  ad d r ess   is   h o w  v ir tu al,   r em o te,   im m er s iv e,   an d   p h y s ical  lab o r ato r y   m o d alities   m ig h t  b e  m atch ed   an d   b len d e d   to   p r o v id e  m ea n in g f u l  en g in ee r in g   lear n in g   o u tco m es.  T h is   r e v i ew  p r o v id es  f o u r   m ajo r   c o n tr ib u tio n s :  i)   it  s y n th esizes  r ec en t  r esu lts   f r o m   s im u latio n - b ased ,   r e m o te,   im m er s iv e,   an d   h y b r id   lab o r ato r y   m eth o d o lo g ies;   ii)  s u m m ar i ze s   th e  f in d i n g s   o f   r ec en t  e m p i r i c a l   i n v e s ti g a t i o n s ,   s y s t e m at i c   r e v i ew s ,   a n d   m e t a - a n a l y s es   o n   ed u ca tio n al  o u tc o m es;   iii)   id en tifie s   p er s is ten t  im p lem en tatio n   b ar r ier s   in   ass ess m en t,  ac ce s s ib il ity ,   co s t,  ex p er ien tial  lear n in g ,   an d   in s titu tio n al   p r ep ar atio n ;  an d   iv )   p r o v id es  d esig n   co n ce p ts   f o r   h y b r id   lab o r ato r y   m o d els  th at  ca n   b e  cu s to m ized   to   v ar io u s   en g in ee r in g   co n te x ts   an d   r eso u r ce   co n s tr ain ts .       2.   M E T H O D   T h i s   s t u d y   s u m m a r i z e d   c u r r e n t   r e s e a r c h   o n   o n l i n e   l e a r n i n g   a n d   v i r t u a l   l a b o r a t o r i e s   i n   e n g i n e e r i n g   e d u c a t i o n   u s i n g   a   s t r u c t u r e d   n a r r a t i v e   r e v i e w .   T h i s   m e t h o d   a i m e d   t o   p r o v i d e   a   c o m p r e h e n s i v e   a n d   c r i t i c a ll y   s t r u c t u r e d   k n o w l e d g e   o f   t h e   wa y s   i n   w h ic h   d i f f e r e n t   d i g it a l   la b o r a t o r y   p a r a d i g m s   s u p p o r t   en g i n e e r i n g   l e a r n i n g   o u t c o m e s ,   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   p r a c t i c a l   s k i ll s ,   a n d   t h e   g e n er a l   e f f i c a c y   o f   e d u c a t i o n .   A   s t r u c t u r e d   n a r r a t i v e  r e v i e w   w a s   p r e f e r r e d   o v e r   s t at is t i ca l   m et a - a n a l y s is   b e c a u s e   o f   t h e   v a r ie t y   o f   s t u d y   t y p e s   a n d   f a c t o r s   i n   t h e  f i e l d .   I n   o r d e r   t o   i d e n t i f y   p a t t e r n s ,   i n s t r u c t i o n a l   te n d e n c i e s ,   a d v a n ta g e s ,   a n d   l i m i t a ti o n s   i n   t h e   l i te r a t u r e ,   i t   c o m b i n e d   q u a l i t a ti v e   t o p i c   s y n t h es is   w it h   s y s t e m a t ic   p u b l i c at i o n   i d e n ti f ic a t i o n .   H o we v e r ,   t h is   li t e r a t u r e  r e v i e w   f o c u s e d   o n   p e e r - r e v i e w e d   a r ti c l es ,   c o n f e r en c e   p a p e r s ,   s y s t e m a t i c   r e v i e ws,   a n d   m e t a - a n a l y s e s   p u b li s h e d   b e t w e e n   2 0 2 0   a n d   2 0 2 5 ,   e s p e c i a ll y   i n   t h e   w a k e  o f   t h e   C O V I D - 1 9   p a n d e m i c ,   a n d   i n v o l v e d   s e a r c h es   i n   m a j o r   ac a d e m i c   d a ta b a s es  l i k e   S c o p u s ,   W e b   o f   S ci e n c e ,   I E E E   X p l o r e ,   a n d   G o o g l e   S c h o l a r .   “ V i r t u a l   l a b o r a t o r i es ” ,  “ r e m o t e   l a b o r a t o r ie s ” ,  “ i m m e r s i v e  l e a r n i n g ” ,   a n d   s i m i l a r   c o n c e p ts   w e r e   a m o n g   t h e  s e a r c h   q u e r i e s .   T h r o u g h   e a r l i e r   r e f e r e n c e   c h e c k i n g   o f   i m p o r t a n t   r e v i e w   p u b l ic a t i o n s ,   m o r e   r e s e a r c h   w as   f o u n d .   Stu d ies  o n   en g in ee r in g   o r   clo s ely   r elate d   s cien ce ,   tech n o lo g y ,   en g in e er in g ,   a n d   m ath em atics  ( STE M )   ed u ca tio n   co n tex ts   th at  ev alu ated   v ir tu al,   r em o te,   o r   v ir tu al   lab o r ato r y   e n v ir o n m e n ts   in   ter m s   o f   e d u ca tio n al   r esu lts ,   s tu d en t  en g ag em e n t,  ev alu atio n ,   a n d   th e   d ev elo p m e n t  o f   p r ac tical  s k ill s   wer e  r eq u ir e d   to   m ee t  in clu s io n   cr iter ia.   Pu b licatio n s   th at  l ac k ed   ac tu al  d etail   o r   f o c u s ed   o n   tech n ical  p latf o r m   d ev elo p m en t u n r elate d   to   e d u ca tio n al  ev al u atio n   wer e  e x clu d ed .   Fo llo win g   b asic  s ea r ch es,  r el ev an t  titl es  an d   ab s tr ac ts   wer e  ass ess ed ,   an d   q u alif y in g   s tu d ies  wer e  th en   ev alu ate d   in   d etail.   A  th em atic  an aly s is   o f   th e   liter atu r e  was  co n d u cted ,   class if y in g   r esear ch   in t o   k e y   ar ea s   s u ch   im m er s iv e  en v i r o n m en ts ,   r em o te  lab o r at o r i es,  s im u latio n - b ased   lab o r at o r ies,  ass es s m en t   p r o ce d u r es,  an d   ac ce s s ib ilit y   is s u es.  T h e  ed u ca tio n al   ad v a n t ag es,  lim itatio n s ,   an d   p ed a g o g ical  s u g g esti o n s   o f   s ev er al  d ig ital  lab o r ato r y   m o d alities   wer e  id en tifie d   th r o u g h   a  co m p a r ativ e  an aly s is .   E x am in in g   f ac t o r s   in clu d in g   co n ce p tu al  k n o wled g e,   lab o r ato r y   co m p eten cies,  s tu d en t in v o l v em en t,  an d   lo n g - ter m   s u s tain ab ilit y ,   th e  ass ess m en t  wen t  b ey o n d   a  s in g le  ef f ec tiv en ess   m etr ic.   T h e  s tr u ctu r ed   n a r r ati v e  r ev iew  en a b led     a  co m p r eh e n s iv e  s y n th esis   o f   r ec en t  ad v an ce m en ts   an d   p e d ag o g ical  tr en d s   in   v ir t u al  an d   o n lin e  en g in ee r in g   lab o r ato r y   in s tr u ctio n ,   alth o u g h   n o t o f f er in g   a  q u an titativ e  m eta - an aly s is .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2       V ir tu a l la b o r a to r ies a n d   o n lin e  lea r n in g   in   e n g in ee r in g   e d u c a tio n :   a   r ev iew   ( Ha mza   A b u   Ow id a )   3859   3.   O NL I N E   L E ARN I NG ,   VIR T UA L   L A B O RA T O RI E S,  AND  M O DA L I T Y  CH O I C E   C o n ce p tu al  clar ity   is   a  u s ef u l   ter m   in   ar t.  I n   en g in ee r in g   ed u ca tio n ,   ter m s   lik e  r ec o r d e d   lectu r es  o r   lear n in g   m an ag em e n t  s y s tem s   ( L MS)   d o   n o t  r ef lect  wh a t  o n lin e  m ea n s .   I t  r ef er s   to   an   ec o s y s tem   th at   in clu d es  s y n ch r o n o u s   o r   asy n ch r o n o u s   tr ain in g ,   s im u latio n s ,   r em o te  in s tr u m en t  ac ce s s ,   im m er s iv e  s ettin g s ,   co llab o r ativ e  p latf o r m s ,   an al y tics ,   d ig ital  ev alu atio n ,   an d   m eth o d ical  s tu d en t  s u p p o r t.   Similar ly ,   “ v ir tu al  lab o r ato r y ”   is   to o   b r o a d   t o   b e  a  s in g le   ca teg o r y .   T h e   liter atu r e  r e f er s   to   at  least  t h r ee   b r o ad   ca teg o r ies  o f   lab o r ato r y   p r ac tices:  s im u latio n - b ased   an d   v ir tu al   lab o r at o r ies  ( wh eth er   f o r   s im u latio n ,   r em o te   ac ce s s   to   p h y s ical  eq u ip m e n t,  o r   m ix ed   o r   cr o s s - r ea lity )   th at  p air   to g eth er   d ig ital a n d   m ater ial  asp ec t s   [1 ] – [ 5] ,   [6 ] – [ 14] .   Simu latio n - b ased   v ir tu al  la b o r ato r ies  o f ten   p r o v id e   s tu d en t s   with   a  s o f twar e - m ed iated   e n v ir o n m en t  in   wh ich   v ar ia b les  ca n   b e  ad ju s ted ,   p r o ce s s es  m ad e  v is ib le,   an d   ex p er im en ts   r e p ea ted   to   f it  wh at  wo u l d   o th er wis e  b e  tim e,   s af ety ,   o r   m ater ial  lim its   in   p h y s ical  lab o r ato r ies.  T h eir   ed u ca tio n al  r e tu r n   is   p ar ticu lar ly   ap p ar en t  f o r   t o p ics  th at  ar e  ab s tr ac t,  m u ltis ca le,   in v is ib le,   h az ar d o u s ,   o r   to o   ex p e n s iv e  to   r ep r o d u ce   i n   p h y s ical  f o r m   [2 ] – [ 5] .   R em o te  lab o r ato r ies  ar e  r elate d ,   b u t   d if f er   in   o n e  im p o r tan t  way :   th e  ex p er im en t  is   p h y s ically   r ea l,   b u t   th e  i n ter f ac e  is   n etwo r k e d .   Stu d e n ts   co n tr o l  r ea l   eq u i p m en t,   r ec eiv e   au th en tic  d ata,   an d   ev en   en co u n ter   s o m e  o f   th e   n o n id ea l  b eh a v io r   o f   ac tu al   s y s tem s ,   wh ile   n o   lo n g er   b ein g   g eo g r ap h ically   p r esen t in   th e  lab o r ato r y   [1 ] ,  [ 3 ] – [ 5] .   Mix ed   an d   cr o s s - r ea lity   m o d e ls   attem p t  to   b r id g e  d ig ital  an d   m ater ial  co n ce p ts   b y   s er v in g   p h y s ical  ex p er im en ts   ( o r   lab   e q u ip m e n t)   with   d ig ital  v is u aliza tio n   o r   s im u latio n ,   s y n ch r o n o u s   s u p p o r t,  o r   im m er s iv e   in ter f ac es  [8 ] ,  [ 1 0 ] .   T h ese  co n tr asts   ar e  n o t  o n l y   in tellectu al,   b ec au s e,   in   th e  en d ,   th e   ap p r o p r iate  co m p ar is o n   is   n o t  “ o n lin e ”   v s   “ f ac e - to - f ac e ” ,   as  a  h is to r ically   co n s id er e d .   E ac h   m o d ality   en ab les  an d   lim its   s p ec if ic  ty p e s   o f   lear n in g .   Simu latio n - b ased   lab o r ato r ies  en co u r a g e  r e p etitio n ,   im m ed iate  f ee d b ac k ,   an d   c o n ce p t u al   ex p er im en tatio n .   R em o te  la b o r ato r ies  ten d   to   p r eser v e   th e  a u th en ticity   o f   ap p ar atu s   a n d   d ata,   b u t   th ey   m ay   lim it e x p lo r ato r y   s p o n tan eity ,   tactile  in ter ac tio n ,   an d   f lex ib il ity   in   s ch ed u lin g .   C r o s s - r ea lity   an d   h y b r id   d esig n   “ d is tr ib u te  lear n in g   f u n ctio n s   ac r o s s   a  co n s tellatio n   o f   m o d e s ,   r ath er   th an   f o r cin g   a  m o n o l o g ic  m o d e  to   ‘ d o   it   all ’   an d   ‘ d o   it b etter ’”   [8 ] ,  [ 10 ] ,  [ 13 ] ,  [ 14] .   Acc o r d in g ly ,   r ec en t   r ev iews  r ejec t  a  o n e - s ize - f its - all  ap p r o a ch   en tire ly .   T h e  d ef en s ib le  in s tr u ctio n al  q u esti o n   is   wh ich   m o d e   o r   m o d es  ( o r   s eq u en ce ,   as  en g ag e  th en   r ef lect)   is   m o s t  ap p r o p r i ate  f o r   t h e  in ten d ed   lear n in g   o b jectiv es,  th e   p r o f il e  o f   s tu d en ts ,   th e   r eso u r ce s   a t  h an d ,   an d   th e   d is cip lin ar y   c o n tex ts   co n ce r n ed .   T h e  d is cu s s io n   h as  m atu r ed   f r o m   m o d ality   ad v o ca cy   to   p ed ag o g ical  f it.  Ped ag o g ica l  d esig n ,   th en ,   n o t   tech n o lo g y ,   o cc u p ies  ce n ter   s tag e  in   t h e  co n v er s atio n .   Mo r e  s o ci o tech n ical  b u t  a ls o   s o cio tech n ical - p ed ag o g ical  ap p r o ac h es  s tr ess   th at  o n lin e  lab o r ato r ies  will  b e  s h ap ed   b y ,   am o n g   o th er   th in g s ,   ass ess m en t,   s u p p o r t  s tr u ctu r e,   in te r ac tio n   p atter n s ,   d is cip lin e,   a n d   i n s titu tio n al  co n d itio n s   [ 7 ] .  I n   th is   ap p r o ac h ,   th e   u s ef u ln ess   o f   v ir tu al  lab o r ato r ies  an d   o n lin e  lear n in g   is   n o t   u n iq u e  to   th e  s o f twar e  o r   tec h n o lo g y   its elf ,   b u t   r ath er   in   th e  ty p es  o f   en g in e er in g   lear n in g   t h at  th ey   f ac ili tate  o r   co n s tr ain .   T h ese  d ig it al  m o d alities   allo w  en g in ee r in g   s tu d en ts   to   in ter ac t  with   in ter ac tiv e  s im u latio n s ,   r ea l - tim e  r em o te  ex p er im en tatio n ,   a n d   im m er s iv e  v is u aliza tio n   tec h n o lo g ies,  th er e b y   p r o m o tin g   im p o r tan t  ed u ca tio n al  o u tco m es  s u ch   as  co n ce p tu al   u n d er s tan d i n g ,   p r ac tical  s k ill  d ev elo p m en t,  p r o b lem - s o lv in g   ab ilit y ,   an d   co lla b o r at iv e  lear n in g .   T h e   f r am ewo r k   also   em p h asizes  im p lem en tatio n   f ac to r s ,   s u ch   as  tech n o lo g y   in f r astr u ctu r e,   e n r o llm en t,   ac ce s s ib ilit y ,   p r ac tical  co m p et en cy   e v alu atio n ,   an d   in s tr u cto r   tr ain in g ,   all  o f   wh ich   a r e  ess en tial  f o r   ef f ec tiv e   en g in ee r in g   ed u ca tio n   d e p lo y m en t.   Fig u r e  1   d ep icts   th e  c o n ce p tu al  f r am ewo r k   o f   v ir tu al  lab o r ato r ies  an d   o n lin e  lear n in g   in   e n g in ee r i n g   ed u ca tio n .           Fig u r e  1 .   C o n ce p tu al  f r a m ewo r k   o f   v ir tu al  lab o r ato r ies an d   o n lin e  lear n in g   in   en g in ee r in g   e d u ca tio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t  J   E v al  &   R es E d u c ,  Vo l .   15 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 26 :   3 8 5 7 - 3869   3860   4.   E DUCA T I O N AL   O U T CO M E S O F   VIRT UAL A ND  O NL I N E   L AB O RA T O RY  E X P E RI E NC E S   4 . 1 .     Co m pa ra t iv e  ev idence  o n k no wledg e  a nd   s k ills   T h e  s tr o n g est  cu r r e n t  ev id e n c e  s u p p o r ts   th e  u s e  o f   v ir tu al  a n d   r em o te  la b o r ato r ies  as  ef f ec tiv e  to o ls   f o r   d e v elo p in g   co n ce p ts   an d   i d ea s .   T h is   r esear ch   em p h asize s   v is u aliza tio n ,   m o d el - b ased   r ea s o n in g ,   p a r am eter   an aly s is ,   an d   iter ativ e  ex p e r im en tal  d esig n ,   wh ich   ca n   b e  ac h iev ed   u n d er   n o n - tr a d itio n al  lab o r ato r y   co n d itio n s .   C o m p ar ativ e  s tu d i es in   en g in ee r in g   f u r th er   s u p p o r t e ar lier   co n clu s io n s   th at  v ir tu al  lab o r ato r ies ar e   u s ef u l  as  s u p p lem en ts   to   i n - p er s o n   tr ain i n g   an d ,   in   s o m e   ca s es,  s u itab le  s u b s titu tes  f o r   s p ec if ic  lear n i n g   o b jectiv es.  Fo r   ex am p le,   s tu d y   b y   B eh er a   et  a l.   [ 1 5 ]   f o u n d   th at  in co r p o r atin g   a   v ir t u al  o p tics   lab o r ato r y   in to   class r o o m   in s tr u ctio n   im p r o v ed   s tu d en ts ’   u n d er s tan d in g   a n d   th ei r   ac ce s s   to   co u r s e  in f o r m atio n .   A  s im ilar   f in d in g   was  n o ted   b y   Ma y   et   a l.   [ 1 6 ]   wh o   in d icate d   th at  a  co m b in atio n   o f   h an d s   o n   an d   v ir tu al  lab s   was  a   s u p er io r   m eth o d   f o r   ac h iev in g   b o th   th e  ac q u is itio n   o f   k n o wled g e  an d   th e  d ev elo p m en t  o f   s k ills   co m p ar ed   to   u tili zin g   o n e   ty p e   o f   lab   e n v ir o n m e n t  ex clu s iv ely .   Fu r th er m o r e,   s tu d ies  in v o l v in g   s im u latio n   o f   b atter y   ed u ca tio n   an d   elec tr ical  m ea s u r em en t  task s   r ein f o r ce d   t h e  i d ea   th at  s im u latio n s   ca n   f ac ilit ate  u n d er s tan d in g   b u t  d o   n o t  p r ec lu d e   th e   n ee d   f o r   h a n d s - o n   ex p er ien ce   wh en   p r o ce d u r es  an d   in s tr u m e n tatio n   r eq u ir e  h ig h   lev els o f   p r o ce d u r al  n u an ce   an d   in s tr u m en tal  p r o f icien c y   [ 1 7 ] ,  [ 1 8 ] .   E x am p les  o f   a p p licatio n   o r ie n ted   v ir tu al  lab   d esig n   wer e   s h o wn   to   b e  s u cc ess f u l  in   f ac ilit atin g   lab o r ato r y   lear n in g   ex p e r ien ce s   d u r in g   p er io d s   o f   d is r u p ti o n   as  well  as  b ein g   u tili ze d   af ter   t h e  d is r u p tio n s   h ad   ce ased   [ 1 9 ] ,  [ 20] .   R ec en t  r ev iews  p r o v id e  a  h ig h er   lev el  o f   ev id en ce   an d   s u p p o r t  th e  f in d in g s   d is cu s s ed .   Nik o lic  et  a l.  [ 2 0]   ass ess ed   th e  im p lem en tatio n   o f   ass ess m en ts   in   r em o te,   s im u lated ,   an d   tr a d itio n al   en g in ee r in g   lab s   an d   f o u n d   s ig n if ican t  v ar iatio n   in   h o w  ass ess m en ts   wer e  im p lem en ted   an d   th at  th e  claim s   o f   eq u iv alen ce   wer e  h ig h ly   d ep e n d en t  o n   wh at  was  b ein g   m e asu r ed .   Fra d y   [ 2 1]   also   p er f o r m ed   a  r e v iew  an d   co n clu d e d   th at  v ir tu al  lab s   ca n   b e  u s ed   to   s u cc ess f u lly   s u p p o r t  en g in ee r in g   p ed a g o g y ;  h o wev er ,   th e   ad v an tag es  o f   v ir tu al  la b s   ar e  n o t  co n s is ten t  ac r o s s   all  o f   th e   d if f er e n t  lear n in g   o b jectiv es.  Kap ilan   et  a l.   [ 1 2 ]   p u b lis h ed   a  m eta - a n aly s is   th at  co m b in ed   d ata  f r o m   4 6   s tu d ies  f r o m   2 2   p u b licatio n s .   T h e y   f o u n d   a  p o s itiv e  o v er all  ef f ec t   o f   v ir tu al  lab s   o n   th e  p e r f o r m an ce   o f   e n g in ee r in g   s tu d en ts ,   th u s   p r o v id in g   a d d itio n al  em p ir ical  s u p p o r t th at  th e  ed u ca tio n al  b en ef its   o f   v ir tu al  lab o r at o r y   en v ir o n m e n ts   h av e  ex p a n d ed   s ig n if ican tly   s in ce   last   d ec ad e .   On   t h e  o th er   h an d ,   t h e  liter atu r e   r ev iewe d   b y   Mc A lis ter   et  a l.   [ 1 3 ]   a n d   Ho wcr o f t  an d   Me r ce r   [ 1 4 ]   in d icate   th at  th er e  co n tin u e  to   ex is t  ch allen g es  ass o ciate d   w ith   d eliv er in g   f u lly   o n lin e  en g in ee r in g   ed u ca tio n ,   p ar ticu lar ly   wh en   attem p tin g   to   d ev elo p   p r ac tical  f lu en c y ,   p r o f ess io n al  ju d g m e n t  an d   r e al  wo r ld   d ec is io n - m ak in g   u n d er   co n d itio n s   o f   u n ce r tain ty .     4 . 2 .     Re m o t e  l a bo ra t o ries a nd   a uthent ic  ex perim ent a t io n   R em o te   l ab s   h a v e   a   u n i q u e  ad v a n t a g e   d u e  t o   t h e   f ac t  th at  th e y   m ai n t ai n   t h e   u s e  o f   ac t u a l  l a b   eq u ip m en t,  b u t  r elax   th e  co n s tr ain t  o f   h av in g   to   p h y s ically   s h ar e  s p ac e.   T h e  b en ef it  o f   r em o te  lab s   s tem s   f r o m   th e  co m b in atio n   o f   u s in g   au th e n tic  d ata,   s ee in g   h o w  a  p h y s ical  s y s tem   b eh a v es,  an d   i n cr ea s ed   ac ce s s ib ilit y   f o r   s tu d en ts .   R em o te  lab s   ca n   p r o v id e  f lex ib le   way s   to   allo w  m an y   s tu d en ts   to   u s e  ex p en s iv e  o r   h ig h ly   s p ec ialized   e q u ip m e n t   as  well  as  cr ea te  th e  ab ilit y   f o r   d is tr ib u te d   p r o g r a m s   to   r u n   an d   in cr ea s e  th e   u tili za tio n   o f   r eso u r ce s   at  in s titu tio n s   [ 2 1 ] .   R em o te  lab s   allo w  s tu d en ts   to   ex p er ien ce   th e   n o n - id ea l  b eh av io r   o f   r ea l sy s tem s .   Ho wev er ,   th e y   d o   n o t a u t o m atica lly   im p r o v e  s tu d en t e n g a g em en t .   Ho w ev er ,   L i   a n d   L i an g   [ 2 2 ]   d is c u s s ed   t h e  u s e   o f   v ir tu al   l ab o r at o r ies   i n   en g i n e e r i n g   ed u c ati o n   is   b e co m i n g   m o r e  p o p u la r   b u t   h as  n o t   b ee n   we ll  r es ea r c h ed .   T h is   is   a  m e ta - a n a ly s is   o f   4 6   s t u d i es  f r o m     7 0 9   p u b li ca t io n s   t h at  f o u n d   t h at  t h e  p er f o r m a n c e  o f   e n g in ee r i n g   s t u d en ts   i n   v i r t u al  la b s   is   s ig n i f ic a n tl y   b et te r   th a n   th at  o f   t h eir   p ee r s   in   r ea l   lab s   wit h   a  m et a   ef f e ct  s ize   o f   0 . 6 8 6 .   No ta b l y ,   t h e y   ar e  a b l e  t o   i m p r o v e  le ar n i n g   m o ti v at io n   ( ef f e ct   s iz e  o f   3 . 5 7 1 )   a n d   en g ag em e n t  ( 2 . 8 8 8 ) ,   w h ic h   i n d ica tes   t h ei r   a b il it y   i n   cr ea t in g   s t u d e n t  in v o l v e m e n t   i n   l ea r n i n g .   Vi r t u al   la b s   ca n   b e   u s e d   as   a   s u p p l e m e n ta r y   t o o l   t o   t h e   h an d s - on   l ab s ,   a n d   s h o u l d   b e   u s e d   i n   c o n ju n cti o n   wi th   h a n d s   o n   la b s   i n   o r d e r   to   e f f ec t i v el y   d ev el o p   e n g i n e er in g   e d u ca ti o n .   R ese ar c h   b y   T o m e o - R e y es   et   a l.   [2 3 ]   r e p o r te d   t h at   s t u d e n t  en g ag em en t  d e p e n d s   m a in ly   o n   t h e  ac ti v e   le ar n i n g   m et h o d s   u s e d   i n   t h e  co u r s e ,   r at h er   t h a n   o n l y   o n   a cc ess   t o   r e m o te   e q u ip m e n t .   A cc o r d i n g   t o   t h e  au th o r s ,   “ o p en   e n d e d ”   ass ig n m e n ts ,   “ p r e p a r at io n ”   t ask s ,   w o r k i n g   t o g et h e r ,   h o l d i n g   “ p r o g r ess   m ee t in g ” ,   r e ce i v i n g   “ f o r m at iv e ”   f e ed b a c k ,   a n d   w r it in g   “ r e f le ct iv e   r e p o r ts ”   h e lp e d   s t u d e n ts   m o v e  a wa y   f r o m   s i m p l y   o p e r ati n g   a p p a r a tu s   a n d   to w ar d   th e  p r ac tic e  o f   t r a n s f e r r i n g   t h e o r et ica l  k n o w le d g e  in t o   p r ac tic al  ap p l ic ati o n .   S im ila r l y ,   Se r t u   e t  a l .   [2 4 ]   f o u n d   t h at   g u i d a n c e   le v els   a r e   i m p o r t an t   i n   v ir tu al   e n g i n ee r i n g   en v i r o n m en ts .   T h e   b al an ce   b et wee n   u s e r   au t o n o m y   a n d   s u p p o r t  s h o u l d   b e  d es ig n ed   c ar e f u ll y   b y   t h e   s y s te m   d e v e lo p er   r at h e r   t h a n   le f t   e n ti r e l y   t o   t h e  u s e r .   O v er all ,   t h es e  s tu d i es   d e m o n s t r a te   t h a t  r em o t e  a u t h e n t icit y   is   o n ly   u s e f u l   i n   a   p e d a g o g ic al   s e n s e   w h e n   co m b i n e d   wit h   in s tr u c ti o n al   d e s ig n   [ 2 4 ] – [ 3 0 ] .     4 . 3 .     I mm er s iv e  env iro nm ent s ,   v irt ua l r ea lity ,   a nd   ex t ended r ea lity   E ar ly   r e v iews  id en tifie d   a  g r o win g   u s e  o f   VR   lab o r at o r ie s   in   en g in ee r in g   ed u ca tio n   to   im p r o v e   s tu d en t  lear n in g   o u tco m es   r e lated   to   s p atial  r ea s o n in g ,   v i s u aliza tio n ,   an d   h az a r d o u s   p r ac tices  [ 31 ] – [ 3 3 ] .  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2       V ir tu a l la b o r a to r ies a n d   o n lin e  lea r n in g   in   e n g in ee r in g   e d u c a tio n :   a   r ev iew   ( Ha mza   A b u   Ow id a )   3861   Su b s eq u en tly ,   r esear ch   s tu d i es  d em o n s tr ated   th e  ef f ec tiv en ess   o f   u tili zin g   im m er s iv e  VR   f o r   en h an cin g   en g ag em e n t,  s en s e  o f   p r esen ce ,   p er ce i v ed   r ea lis m   an d   th e  ab ilit y   to   d em o n s tr ate  c o m p lex   o r   d if f icu lt  to   ac ce s s   p h en o m en a  [ 34 ] – [ 39 ] .   R ec en t  r esear ch   o n   VR - b ased   lear n in g   ex p er ien ce s   h as  r ec eiv ed   g r ea ter   cr itical   an d   th eo r etica l  atten tio n .   Fo r   ex am p le,   Oje  et  a l.   [ 3 9]   s tated   th at  m an y   s tu d ies  o n   VR   in   en g in ee r in g   ed u ca tio n   lack   a  s tr o n g   th eo r e tical  b asis   f o r   ex p lain in g   h o w  VR   in f lu en ce s   s tu d en t  lear n in g .   T h ey   ar g u ed   th a t   VR   s h o u ld   b e  ev alu ated   u s in g   m u ltime d ia  lear n in g   t h eo r ie s   r ath er   th an   f o cu s in g   o n ly   o n   th e  n o v elty   o f   th e   tech n o lo g y .   Fu r th er m o r e,   Kh laif   et  a l .  [ 4 0]   illu s tr ated   th at  th e  im p lem en tatio n   o f   X R - b ased   s y s tem s   in   en g in ee r in g   ed u ca tio n   d ep en d   o n   w h eth er   i n s tr u cto r s   p er ce i v e  th eir   e d u ca tio n al   co n tex t   a s   h av in g   a d eq u ate   r eso u r ce s   f o r   im p lem e n tin g   XR   ( s u ch   as  c o m p u ter   h ar d war e,   s o f twar e ,   an d   in te r n et  co n n ec tiv ity ) ,   p r o f ess io n al  d e v elo p m e n t  to   u tili ze   XR   s y s tem s   an d   if   th er e   is   s o cial  s u p p o r t  f r o m   p ee r s   o r   ad m in is tr atio n   to   im p lem en t  XR - b ased   s y s tem s .   I n   o th e r   wo r d s ,   th e  s u cc ess   o f   XR - b ased   lear n in g   e n v ir o n m en ts   is   d eter m in ed   b y   th e  d eg r ee   to   wh ich   in s titu tio n s   ar e  r ea d y   to   im p lem e n t  XR ,   as  well  as  h o w  ef f ec tiv ely   ed u ca to r s   ar e  ab le  to   u s e  XR   to   en h an ce   s tu d e n t l ea r n in g .   A  m eta - an aly s is   o f   th e   ex is tin g   r esear ch   p r o v id es  a  m o r e  o b jectiv e  an aly s is   o f   th e  im p ac t  o f   VR   o n   s tu d en t  lear n in g   o u tco m es.  Ya n g   et  a l.   [ 4 1]   co n d u cted   a   m et a - an aly s is   o f   3 7   em p ir ical  s tu d ies  f o cu s ed   o n   t h e  im p ac t  o f   VR   o n   p r ac tical  s k ills ,   an d   f o u n d   th at  VR   h ad   a  m o d er ate  p o s itiv e  ef f ec t  o n   p r ac tical  s k ills   f o r   s tu d en ts   in   s cien ce   an d   en g in ee r in g   ed u ca tio n ,   with   a   h ig h er   p o s itiv e   ef f ec t   wh en   VR   was  u s ed   i n   co n ju n ctio n   with   tr ad itio n al   m eth o d s   o f   i n s tr u ctio n   as  o p p o s ed   to   b ein g   u s ed   as  a   s tan d alo n e  s u b s titu te  f o r   tr ad itio n al  in s tr u ctio n .   Neg ah b an   [ 4 2 ]   r ev iew  o f   s im u latio n   in   en g in ee r i n g   ed u ca tio n   n o ted   th at  alth o u g h   im m er s iv e  s im u lated   en v ir o n m en ts   h av e  g r ea t  p r o m is e,   th er e  is   cu r r en tly   in s u f f icien t   co n s id er atio n   o f   lear n in g   th eo r y   an d   in s u f f i cien t  ass es s m en t  o f   th e  ef f ec tiv en ess   o f   th ese  s im u lated   en v ir o n m en ts .   L am p r o p o u lo s   et  a l.   [ 4 3 ]   c o n d u cted   a  s co p i n g   r e v iew  o f   VR   u s e  in   en g in ee r in g   ed u c atio n   an d   in clu d ed     3 4 2   s tu d ies.  T h e y   f o u n d   th at  VR   ca n   im p r o v e  s tu d e n t  en g a g em en t  an d   in ter ac tio n ,   s u p p o r t  th e  d ev elo p m en t   o f   p r ac tical  s k ills ,   en h an ce   d esig n   v is u aliza tio n ,   an d   f ac ili tate  co llab o r ativ e  lear n in g .   T h ey   also   n o ted   t h at   r ep lacin g   p h y s ical  lab o r ato r ie s   with   VR   m ay   o f f er   ad v an tag es  s u ch   as  g r ea ter   f lex ib ilit y ,   lo wer   in f r astru ctu r e   co s ts ,   an d   h i g h er   s ca lab ilit y .   Ho wev er ,   th ese  b en e f its   s h o u ld   b e  in ter p r eted   ca u tio u s l y .   Alth o u g h   lo wer   m ar g in al  c o s ts   an d   im p r o v e d   s ca lab ilit y   m a y   r e d u ce   s o m e  o f   th e   f in a n cial  b u r d e n   o f   d ev elo p i n g   an d   m ain tain in g   VR - b ased   lea r n in g   en v i r o n m e n ts ,   th ey   d o   n o t   e lim in ate  th e  n ee d   f o r   s ig n if ica n t  in v estme n t  a n d   d ev elo p m e n t to   cr ea te  r ea lis tic  s im u latio n s .   Su ch   s im u latio n s   ar e  n ec ess ar y   to   p r o v id e   s tu d en ts   with   a  lev el  o f   tactile  au th en ticity   co m p ar a b l e  to   h an d s - o n   wo r k   with   p h y s ical  m ater ials .     4 . 4 .     Dig it a l t wins   a nd   em er g ing   s im ula t io n e co lo g ies   On e  m ajo r   em e r g in g   tr en d   i n   en g i n ee r in g   ed u ca tio n   is   th e   in teg r atio n   o f   d ig ital  twin   te ch n o lo g y ,     as  well  as  v ir tu al  g am e - lik e   en v ir o n m en ts   in to   t h e  class r o o m .   T h r o u g h   d ig ital  twin   an d   web - b ased   v ir tu al  g am in g   tec h n o lo g y ,   o n lin e   le ar n in g   i n   co n s tr u ctio n   m an ag em en t  an d   en g i n ee r in g   ca n   p r o v id e  s tu d e n ts   with   in ter ac tiv e  lear n in g   e x p er ie n ce s   with   d y n am ic  an d   r ep r e s en tativ e  m o d els  o f   en g in ee r in g   s y s tem s   [ 4 4 ] .    I n   e d u ca tio n ,   a   d ig ital  twin   i s   m o s t  v alu a b le  b ec a u s e  it  al lo ws  s tu d en ts   to   r elate   th e o r e tical,   m o d el - b ased   co n ce p ts   to   r ea l  o p er atio n al  d ata,   o b s er v e d   s y s tem   b eh av i o r ,   an d   p o ten tially   r ea l - tim e   p er f o r m an ce   f ee d b ac k .   T h is   ca p ab ilit y   ca n   s u p p o r t   m o r e  au th en tic  s im u latio n   en v ir o n m en ts ,   p ar ticu lar ly   in   m an u f ac tu r in g ,   co n s tr u ctio n ,   c o n tr o l,  a n d   s y s tem s   en g in ee r in g .   Alth o u g h   in t er est in   DT   is   in cr ea s in g ,   th ey   ar e  s till   n o t w id ely   ad o p ted   o r   well - in teg r ated   in t o   p e d ag o g ical  ap p r o ac h es.   I n   in s tr u ctio n al  s ettin g s ,   DT   ar e  lik ely   to   b e   m o s t   ef f ec tiv e  wh en   th e y   ar e  u s ed   to   p r o m o te  s y s tem s   th in k in g ,   s ce n ar io   p lan n in g ,   an d   d ec is io n - m ak i n g .   Ultim ately ,   as  with   o th er   em e r g in g   tech n o l o g ies,  wh eth e r   DT   h elp   s tu d en ts   d e v elo p   m ea n in g f u l  e n g in ee r in g   r ea s o n in g   will  d ep en d   o n   h o w  s tu d en ts   in ter ac t  with   th e  tech n o lo g y .   T ab le  1   ( in   Ap p en d ix )  d e p icts   th e  ed u ca tio n al  o u tco m es,  s tr en g th s ,   lim itatio n s ,   an d   d esig n   im p licatio n s   em er g i n g   ac r o s s   th e  r ev iewe d   m o d alities .       5.   O NL I N E   L E ARN I NG   CO N DIT I O NS SU RRO UND I NG   L AB O R AT O RY  SUCC E SS   T h e  s u cc ess   o f   v ir tu al  la b s   d o es  n o t  o cc u r   in   a   v ac u u m .   T h e  s u cc ess   o f   th e  lab   d ep en d s   u p o n   th e   o v er all  e n v i r o n m e n t   o f   t h e   O L E   w h e r e   i t   e x i s ts .   T h e r e   i s   a n   in c r e a s i n g   t r e n d   t o w a r d   a d o p t i n g   an   E d u ca tio n   4 . 0   ap p r o ac h   to   en g in ee r in g   ed u c atio n .   I n   th is   m o d el,   all  asp e cts  o f   cu r r icu la  i n clu d in g   th e   co m p ete n cies  an d   s k ills   b ein g   tau g h t,   h o w   lear n i n g   o cc u r s ,   th e  r o le  o f   in f o r m at io n   an d   c o m m u n icatio n s   tech n o lo g ies  ( I C T ) ,   an d   th e  r eso u r ce s   s u p p o r tin g   b o th   teac h in g   a n d   lea r n in g   ar e   co n s id er ed   to   b e  i n ter co n n ec ted   [ 4 5] .   Un d er s tan d i n g   th e  r elatio n s h ip s   am o n g   th ese  co m p o n en ts   h elp   ex p lain   wh y   two   ed u ca tio n al  in s titu tio n s   with   v ir tu ally   id en tical  lab o r ato r y   eq u ip m en t   will y ield   d if f er en t  r esu lts   f r o m   th eir   s tu d en ts .   I t  h as  b ee n   s h o wn   r e p ea ted ly   th at  th e  e x ten t  to   wh ic h   s tu d en ts   will  ac ce p t  o n lin e   lear n in g   o p p o r tu n ities   is   d ir ec tly   r elate d   to   th e  d eg r ee   to   wh ich   th e  r eq u ir em en ts   o f   th e  task   at  h a n d   ar e  s u p p o r ted   b y   th e  tech n o lo g ical  ca p ab ilit ies  o f   th e   s y s tem .   Fo r   ex am p le,   Nav ar r o   et   a l.   [ 4 6]   d em o n s tr a ted   th at  th e   lev el  o f   s atis f ac tio n   o f   en g in ee r in g   s tu d en ts   with   LMS   d u r in g   th e   C OVI D - 1 9   p a n d em ic   was  d eter m in ed   b y   b o th   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t  J   E v al  &   R es E d u c ,  Vo l .   15 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 26 :   3 8 5 7 - 3869   3862   task - tech n o lo g y   f it  an d   th e  p e r ce iv ed   u tili ty   an d   ea s e  o f   u s e  o f   th e  L MS.   T h er ef o r e,   if   s tu d en ts   p er ce iv e  th a t   th e  p latf o r m   s u p p o r ts   th e  wo r k   th ey   ar e  r e q u ir ed   to   c o m p let e,   th en   th ey   ar e  m o r e  lik ely   to   s ee   v alu e  in   u s in g   o n lin e  lab o r ato r ies  a n d /o r   d ig ital  co u r s e  en v ir o n m en ts .   An o th er   im p o r tan t  d eter m i n an t  o f   s u cc ess f u l    o n lin e  lear n in g   is   th e  d e g r e e  to   wh ich   s tu d en ts   ar e   ab l e  to   s elf - r e g u late  th eir   o wn   lear n in g   b eh av i o r s .     W atso n   et  a l.   [ 4 7]   f o u n d   th a t  s elf - d ir ec ted   lear n in g   r ea d i n ess   is   a  s ig n if ican t  p r e d icto r   o f   u n d er g r a d u ate   en g in ee r in g   s tu d en ts ’   ex p er ie n ce   with   o n lin e  lear n in g ,   p a r ticu lar ly   wh en   s tu d en ts   h av e  to   m an ag e  th eir   o w n   p ac e,   s o lv e  p r o b lem s   in d e p en d en tly ,   an d   en g a g e  in   d is tr ib u ted   f o r m s   o f   p ar ticip atio n .   Self - d ir ec ted   lear n in g   r ea d in ess   is   n o t  s im p ly   a n   ab s tr ac t  co n ce p t.   R ath er ,   it  is   an   ac tu al  ca p ab ilit y   th at   s o m e  s tu d en ts   p o s s ess   wh ile   o th er s   d o   n o t.  On lin e  lab o r ato r ies ass u m e  th at  s tu d en ts   wil l  h av e  f lex ib le  s ch ed u les an d   r e p ea ted   ac ce s s   to   th e  p latf o r m s ;  h o wev e r ,   s u ch   f l ex ib ilit y   ca n   also   cr ea te  lia b ilit y   f o r   s tu d e n ts   wh o   lack   tim e  m an ag em e n t  s tr ateg ies,  co n f id en ce ,   o r   clea r   ex p ec tatio n s   r eg a r d in g   th eir   r esp o n s ib ilit ies.   Fin ally ,   th e  s o cial  an d   m o tiv at io n al  asp ec ts   o f   o n lin e  lear n in g   also   p lay   a   s ig n if ican t  r o le  i n   s h ap in g   s tu d en ts ’   ex p er ie n ce s   with   o n lin e  lear n in g .   Su n g   a n d   Hu an g   [ 4 8]   f o u n d   th at  th e   o n li n e  STE M  lear n i n g   ex p er ien ce s   o f   wo m en   en g in ee r in g   s tu d e n ts   ar e  i n f lu en ce d   s ig n if ican tly   b y   th e   m o tiv a tio n al  d esig n   o f   th e   lear n in g   ac tiv ities ,   with   co n f i d en ce   a n d   atten tio n   b ein g   tw o   o f   th e   m o s t  in f lu en tial  ca t eg o r ies  o f   d esig n .     Nik o lic  et  a l.   [ 4 9]   f o u n d   th at   th e  q u ality   o f   in ter ac tio n ,   th e  s er v ices  p r o v i d ed   b y   t h e  O L E ,   th e  ass ess m en t   to o ls   u s ed   in   th e   OL E ,   a n d   th e  q u ality   o f   th e   tech n o l o g y   u s ed   in   th e  OL E   wer e   all  s ig n if ican t  p r e d icto r s   o f   s tu d en ts ’   s atis f ac tio n   wi th   o n lin e  lear n in g .   Der ib a  et  a l.   [ 5 0]   s y s tem atic  r ev iew  in teg r ated   th ese  o b s er v atio n s   in to   f o u r   g en e r al  ca teg o r ies  o f   ac ce p tan ce   f a cto r s :  tech n o l o g y - r elate d ,   in d iv i d u al - r elate d ,   s o cial/en v ir o n m en tal,   a n d   o u tco m e - r elate d .   Su ch   f ac to r s   in clu d e  r eliab le  tech n o lo g y ,   m o tiv atio n ,   s elf - d ir ec ted   lear n in g ,   p ee r   an d   i n s tr u cto r   s u p p o r t,  p e r ce iv ed   u s ef u ln ess ,   an d   s atis f ac tio n   with   o u tco m es  all   co n tr ib u te  to   th e  d e g r ee   to   w h ich   o n lin e  lear n in g   is   s ee n   as e m p o wer in g   o r   alien atin g .   T h er ef o r e,   u n d e r s tan d in g   th e   f ac to r s   th at   in f lu e n ce   s tu d e n ts ’   p er ce p tio n s   o f   v ir tu al  lab o r ato r ies  is   ess en tial  f o r   in ter p r etin g   r esu lts   f r o m   s tu d ies  in v o lv in g   o n lin e  lab o r ato r y   r esear c h .   Stu d e n ts ’   d is s atis f ac tio n   with   o n lin e  lab o r ato r ies  d o es   n o t  alwa y s   r ef lect  o n ly   d is s atis f ac tio n   with   th e  lab o r ato r y   m o d e  its elf .   Su ch   d is s atis f ac tio n   m ay   r esu lt  f r o m   in ad eq u ate  s o cial  s u p p o r t ,   in ef f ec tiv e  co m m u n icatio n ,   p o o r   s er v ice  q u ality ,   u n r eliab le  co n n ec tiv ity ,   lac k   o f   co n f id en ce ,   o r   i n ap p r o p r ia te  ass es s m en t  s tr u ctu r es   [3 ] ,  [ 51 ] ,  [ 52 ] .   On   t h e   o th er   h an d ,   wh en   s tu d e n ts   ar e  s atis f ied   with   v ir tu al  lab o r ato r ies,  it  is   u s u ally   b ec au s e  t h e  o v er all  OL E   i n   wh ich   th ey   ex is t  p r o v id es  s u p p o r t  f o r   th e  d ev el o p m en t o f   g u id an ce ,   in ter ac tio n ,   an d   m o ti v atio n .   T h ese  d ig ital  m o d alities   en ab le  en g in ee r i n g   s tu d en ts   to   en g ag e  with   in ter ac tiv e  s im u latio n s ,   r ea l - tim e  r em o te  ex p er im en tatio n ,   an d   im m e r s iv e  v is u aliza tio n   tech n o lo g ies,  th er eb y   s u p p o r tin g   k e y   ed u ca tio n al  o u tco m es  s u ch   as  co n ce p tu al   u n d er s tan d in g ,   p r ac tical  s k ill  d ev elo p m en t,  p r o b lem - s o lv in g   ab ilit y ,   an d   c o llab o r ativ e  lear n in g .   T h e  f r am ewo r k   also   h ig h lig h ts   im p lem en ta tio n   co n s id er atio n s ,   in clu d i n g   tech n o l o g ical  in f r astru ctu r e,   s tu d en t   en g a g em en t,  ac ce s s ib ilit y ,   ass ess m en t  o f   p r ac tical  co m p ete n cies,  an d   in s tr u ct o r   tr ain in g   r e q u ir e d   f o r   ef f ec tiv e  d ep lo y m en t  in   en g in ee r in g   ed u ca tio n .   Fig u r e   2   illu s tr ates  o n lin e  lear n i n g   co n d itio n s   s u r r o u n d in g   lab o r at o r y   s u cc ess   in   en g in e er in g   e d u ca tio n .           Fig u r e  2 .   On lin e   lear n in g   co n d itio n s   s u r r o u n d in g   lab o r at o r y   s u cc ess   in   en g in ee r in g   ed u ca t io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2       V ir tu a l la b o r a to r ies a n d   o n lin e  lea r n in g   in   e n g in ee r in g   e d u c a tio n :   a   r ev iew   ( Ha mza   A b u   Ow id a )   3863   6.   P E RSI ST E N T   CH AL L E NG E S AN D  L I M I T A T I O NS   At  f ir s t ,   alth o u g h   v ir t u al  an d   r em o te  lab o r at o r ies  h av e  ad d r ess ed   m an y   lim itatio n s   in   e n g in ee r in g   ed u ca tio n ,   s ev er al  ch allen g es  s till   r em ain .   Vir tu al  an d   s im u l ated   lab o r ato r ies  ca n   p r o v id e  a  u s ef u l  alter n ativ e  f o r   lear n in g   s o m e  asp ec ts   o f   ex p er im e n tal  s cien ce   an d   e n g in ee r in g .   Ho we v er ,   t h ey   c an n o t  f u lly   r ep lace   h an d s - o n   ex p e r ien ce ,   tactile  an d   h ap tic  f ee d b ac k ,   p r o ce d u r al  f lu en c y ,   o r   tr o u b lesh o o t in g   with   im p er f ec t   p h y s ical  s y s tem s .   C o m p ar ativ e  s tu d ies  an d   r ev iews  s h o w  th at  v ir tu al  lab o r at o r ies  ar e  esp e cially   ef f ec tiv e  f o r   im p r o v in g   c o n ce p t u al  u n d er s t an d in g   an d   r e p r esen tatio n al  le ar n in g .   Ho wev er ,   th e   s am e  s tu d ies  also   s h o w  th at   p s y ch o m o t o r   s k ills   an d   tacit  p r ac tical  k n o wled g e  ar e  m o r e  d if f icu lt  to   d ev elo p   th r o u g h   d ig ital  en v ir o n m e n ts   [ 16 ] – [ 1 8 ] .   T h is   d o es  n o t   im p ly   th at   v ir tu al   lab o r ato r y - b ased   en g in ee r in g   e d u ca tio n   is   in h e r en tly   less   ef f ec tiv e.   R ath er ,   it  i n d icate s   th at  lab o r at o r y   lear n in g   is   m u ltid im en s io n al,   an d   th at   ce r tai n   d im e n s io n s   m ay   b e  less   am en ab le  to   d ig itizatio n   th an   o th er s .   Seco n d ,   ass ess m en t  co n tin u es   to   b e  o n e  o f   th e   m o s t  ch allen g in g   ar ea s   in   wh ich   t o   m ak e   m ea n in g f u l  p r o g r ess .   Nik o li c   et  a l.   [ 2 0]   s y s tem atic  r ev iew  r e p o r ts   th at   en g in ee r in g   lab o r ato r y   s tu d ie s   h av e  em p lo y e d   a   wid e  v ar iety   o f   ass ess m en t  m eth o d s ,   in clu d in g   p o s t - test   ev alu atio n s ,   s tu d en t - g en er ate d   r ep o r ts ,   an d   s elf - r ep o r ted   m ea s u r es,  b u t  h av e  g en er ally   p r o v id ed   lim ited   d ir e ct  ev id en ce   o f   s tu d en ts ’   lab o r ato r y   co m p eten cy .   Similar ly ,   E lm o az en   et   a l.   [ 5 3]   r ep o r ted   a   s im ilar   lack   o f   co n s en s u s   in   th eir   r e v iew  o f   em p ir ical  r esear ch   in t o   th e  ap p licatio n   o f   lea r n in g   an aly tics   ( L A)   in   v ir t u al  lab o r at o r ies.  T h eir   r e v iew  s u g g ested   th at  ap p licatio n s   o f   LA   ar e  g e n er ally   r elativ el y   s m all  s ca le,   ex p lo r ato r y ,   an d   p r im ar ily   b ased   u p o n   lo g - f ile  an aly s is ,   with   litt le  ag r ee m en t  o n   wh at  co n s titu tes  an   ef f ec tiv e  d ash b o ar d ,   i n d icato r ( s ) ,   o r   d esig n   s tan d a r d .   As  a  r esu lt,  th e  ab s en ce   o f   a   s h ar ed   u n d e r s tan d in g   o f   h o w  to   ass ess   s u cc ess   in   o n lin e   lab o r at o r y   s ettin g s   i s   lik ely   to   m ak e  it   h ar d er   to   i n ter p r et  r esear ch   f in d in g s .   T h is   ch allen g e   is   in ten s if ied   b y   ev id e n ce   f r o m   wo r k   o n   lab o r ato r y   lear n in g   o b jectiv es,   wh ich   s u g g ests   th at  o n lin e,   b le n d ed ,   an d   tr ad itio n al   m o d es  o f   in s tr u cti o n   m a y   e m p h asize  d if f er en t  o u tco m es.  I t  also   in d icate s   th at  co g n itiv e,   p s y ch o m o to r ,   a n d   af f ec tiv e  lear n in g   d o m ain s   m ay   n o t  b e   ad d r ess ed   to   th e  s am e  e x ten t i n   b o th   i n s tr u ctio n al  im p lem e n tatio n   an d   e v alu atio n   [ 4 4 ] ,  [ 45] .   T h ir d ,   alth o u g h   t h er e  is   g r o w in g   awa r en ess   o f   th e  im p o r ta n ce   o f   ac ce s s ib ilit y   an d   in clu s io n ,   th ese  to p ics  h av e  r ec eiv ed   lim ited   s y s tem atic  atten tio n   in   th e  co n tex t  o f   v ir tu al  lab o r ato r y - b ased   en g in ee r in g   ed u ca tio n .   Der i b a  et  a l .  [ 5 0 ]   r ev iew  o f   ac ce s s ib ilit y   in   v ir t u al  lab o r ato r ies  f o u n d   th at  ac ce s s ib ilit y   is   o f ten   d ef in ed   to o   n ar r o wly ,   an d   th at   ass es s m en ts   o f   ac ce s s ib ili ty   ar e  s till   ca r r ied   o u t  u s in g   in co n s is ten t  ap p r o ac h es     [ 4 6 ] – [ 5 0 ] .   E n s u r in g   ac ce s s ib ilit y   an d   in clu s io n   g o es  b ey o n d   m ee tin g   d is ab ilit y   laws  an d   r eg u latio n s .   Ad d itio n al  co n s id er atio n s   in c lu d e  wh eth er   v ir tu al  lab o r ato r y   in ter f ac es  wo r k   ef f ec tiv el y   with   a  r an g e  o f   ass is tiv e  tech n o lo g ies,  f u n cti o n   u n d e r   d if f er e n t  b an d wid th   co n d itio n s ,   an d   s u p p o r t  d iv er s e  lan g u ag es  an d   cu ltu r al  co n tex ts .   T h e  d esig n   s h o u ld   also   ac co m m o d ate  lea r n er s   with   d if f er en t  r ates  o f   c o m p letio n ,   p r o v id e   m u ltip le  f o r m s   o f   r ep r esen tat io n ,   an d   o f f er   s u f f icien t  s u p p o r t  f o r   u s er   in ter ac tio n   [ 54 ] .   I n   ad d itio n ,   s in ce   m u ch   o f   th e  in s tr u m en tatio n   an d   d ata   p r esen tatio n   in   en g in ee r in g   ed u ca tio n   in v o lv e  co m p lex   s o f twar e ,   h ar d war e,   an d   d is p lay   co m p o n en ts ,   p o o r   d esig n   o f   t h e  u s er   in ter f ac es  o f   th ese  s y s tem s   c an   q u ic k ly   b ec o m e     a  b ar r ier   to   p ar ticip atio n   an d   a ch iev em en t.   Fo u r th ,   th er e  a r e  co n s id er ab le   tech n o lo g ical,   f i n an cial,   an d   o r g an izatio n al  o b s tacle s   to   wid esp r ea d   im p lem en tatio n   o f   v ir tu al  lab - b ased   en g i n ee r in g   ed u ca ti o n .   W h ile  v ir tu al  an d   r em o te  lab o r ato r y - b ased   en g in ee r in g   ed u ca tio n   m a y   r ed u ce   m ater ial  co s ts   an d   in cr ea s e  ac ce s s ,   th ey   n ev er th eless   n ec ess itate   s ig n if ican t  in v estme n t  in   in f r astru ctu r e,   s o f twar e  d ev e lo p m en t,  m ain te n an ce ,   an d   tech n ical  s u p p o r t     [ 1 0 ] ,  [ 11 ] ,  [ 15 ] – [ 17 ] ,  [ 31 ] ,  [ 32 ] ,  [ 35 ] ,  [ 4 4 ] ,   [ 5 1 ] – [ 5 4 ] .   W ith o u t  o n g o in g   p e d ag o g ical  an d   in s titu tio n al  s u p p o r t,   v ir tu al  an d   r em o te  lab o r ato r y   s y s tem s   ca n   d ev o lv e  in to   f r ag ile  lear n in g   en v ir o n m en ts   ch ar ac ter ized   by  in ter f ac e  co m p lex ity ,   s ch ed u lin g   c o n f licts ,   in c o n s is ten t  co n n ec tiv ity ,   a n d   in cr ea s e d   th e   wo r k l o ad   o f   ed u ca to r s .   Fin ally ,   p o o r ly   p la n n ed   o n lin e  lab o r ato r y   teac h in g   co u ld   n eg ativ ely   im p ac t  t h e  o v e r all  e x p er ien tial  q u ality   o f   en g in ee r in g   ed u ca ti o n .   L ab o r ato r y   lear n in g   is   m o r e  th an   ju s t  o p er atin g   eq u ip m en t  an d   p r o d u ci n g   th e  co r r ec t  o u tp u t;  it  also   in c lu d es  ju d g m en t,  team w o r k ,   c o m m u n icatio n ,   p er s ev er an ce ,   s af ety   cu ltu r e,   an d   p r o f ess io n al  id en tity .   T em b r ev illa  et  a l.   [ 5 5 ]   s tu d y   o f   ex p er ien tial  lear n in g   in   en g i n ee r in g   ed u ca tio n   h i g h l i g h t s   t h a t  i t  is   c o n t e x t u al ,   a c t i o n - o r i e n t e d ,   a n d   o f t e n   s o c ia l l y   in f lu en ce d   [ 5 5 ] ,   [ 5 6 ] .   T ab le  2   ( in   Ap p en d ix )   d ep icts   th e  p er s is ten t c h allen g es a n d   lim itatio n s   in   v ir tu al  la b o r ato r y – b ased   e n g in ee r in g   e d u ca tio n .       7.   B E ST   P RAC T I CE S F O R  I M P L E M E N T A T I O N   Desig n in g   ef f ec tiv e  h y b r i d   la b   ex p er ie n ce s   d ep en d s   o n   k e y   d esig n   p r in cip les  r ath er   t h a n   s elec tin g     a  s in g le  b est  p latf o r m .   First,  d esig n   m u s t  b e  g o al - d r iv e n .   E ac h   ac tiv ity   s h o u ld   tar g et  s p ec if ic  co g n itiv e  o r   p s y ch o m o t o r   o b jectiv es.  Seco n d ,   d esig n   m u s t  f o cu s   o n   m o d ality   co m p lem en tar ity .   A s   n o ted   p r ev io u s ly ,   h y b r id   s eq u en ce s   r ed u ce   c o g n itiv e  o v er lo a d   an d   o p tim ize  lim ited   f ac e - to - f ac e  tim e  [ 2 0 ] ,   [ 2 3 ] ,   [ 5 5 ] .   T h ir d ,   d esig n   m u s t  b e  b ased   o n   g u id ed   ac tiv e  lear n in g .   Vir tu al  en v ir o n m e n ts   r eq u ir e  s tu d en ts   to   m ak e  p r ed ictio n s   an d   d ec is io n s ,   p air ed   with   ca r ef u lly   ca lib r ated   i n s tr u ctio n al  g u id an ce   [ 3 2 ] ,   [ 3 3 ] .   F o u r th ,   d esig n   m u s t   em p h asize  au th en tic,   m u ltimo d al  ass ess m en t.  E v alu ativ e  cr iter ia  s h o u ld   in teg r ate   co n ce p tu al  c h ec k s ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t  J   E v al  &   R es E d u c ,  Vo l .   15 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 26 :   3 8 5 7 - 3869   3864   tr o u b lesh o o ti n g   task s ,   an d   p er f o r m an ce   d em o n s tr atio n s ,   s u p p o r ted   tr a n s p ar en tly   b y   LA   [ 2 0 ] ,   [ 5 1 ] – [ 5 3 ] .   Fifth ,   th e  d esig n   m u s t  in clu d e  r o b u s t  o n lin e  lear n in g   s u p p o r t.  Fac u lty   r eq u ir e  o n g o in g   p r o f ess io n al  d ev elo p m e n t  in   o n lin e  p ed a g o g y ,   n o t  ju s t  s o f twar e  o p er atio n   [ 1 7 ] ,   [ 4 0 ] .   Six th ,   d esig n   m u s t  b e  ac ce s s ib le  b y   d esig n ,   p r io r itizin g   in cl u s iv ity   f r o m   th e  in itial st ag es r ath er   th an   as a   r etr o ac tiv e  co m p lian ce   m ea s u r e  [ 5 7 ] – [ 5 9 ] .       8.   DIS CU SS I O N   AND  I M P L I CATI O N S   T h e  liter atu r e   co n s is ten tly   i n d icate s   th at  th e   in s tr u ctio n al  u s ef u ln ess   o f   v ir t u al  lab o r ato r ies  is   d eter m in ed   b y   p ed ag o g ical  al ig n m en t  r at h er   th a n   tech n o lo g ical  in n o v atio n .   Simu latio n - b ased   en v ir o n m e n ts   ex ce l  at  co n ce p t u al  v is u aliza tio n ,   wh er ea s   r em o te  an d   im m er s iv e  en v ir o n m en ts   p r o v id e  th e  au th en ticit y   r eq u ir ed   f o r   p r ac tical  d ec is io n - m ak in g .   Ho wev e r ,   a   cr itical  t h eo r etica l  ten s io n   ex is ts   in   th e  cu r r e n t  liter atu r e   b etwe en   th e  s ca lab ilit y   o f   d ig ital  lab o r ato r ies  an d   th e  p r ese r v atio n   o f   a u th en tic  ex p er ien t ial  lear n in g .   W h ile  in s titu tio n al  s tak eh o ld er s   o f ten   v iew  v i r tu al  lab s   as  a   co s t - ef f ec tiv e,   s ca lab le  alter n ativ e,   ed u ca tio n al   r esear ch er s   war n   th at  with o u t   ca r ef u l   h y b r id   in teg r atio n ,   th e  b r o a d er   ex p er ie n tial  d im en s io n s   o f   en g in e er in g   m ay   b e   lo s t.   Fu r th er m o r e,   th e  p er s is ten t  r elian ce   o n   v a r ie d ,   n o n - s tan d a r d ized   ass ess m e n t  m eth o d s   m a k es  claim s   o f   f u ll  eq u iv alen ce   b e twee n   d ig ital  an d   p h y s ical  lab s   d if f icu lt  to   s u b s tan tiate.   T h ese  f in d in g s   h a v e  im p o r tan t  im p licatio n s   f o r   en g in ee r in g   e d u ca tio n   a n d   th e  b r o ad er   e d u ca tio n al  co m m u n it y .   Fo r   th e  d is cip lin e,   th ey   s h if t  th e  f o c u s   f r o m   th e  q u esti o n   o f   wh et h er   v ir t u al  lab o r ato r ies  ca n   r e p lace   p h y s ical  lab o r ato r ies  to   th e   m o r e  p r ac tical  is s u e  o f   h o w  to   co m b in e  d if f er e n t  lab o r at o r y   m o d es  with in   co h e r en t  cu r r icu la.   T h e  r esu lts   also   s u g g est  th at  in s titu tio n s   s h o u ld   alig n   in v estme n t  in   d ig i tal  lab o r ato r y   in f r astru ctu r e  with   in v estme n t  in   in s tr u ctio n al  d esig n ,   ass ess m en t,  ac ce s s ib ilit y ,   f ac u lty   d ev elo p m en t,  an d   s tu d en t  s u p p o r t.  Fo r   th e  b r o ad er   co m m u n ity ,   th e  f in d in g s   s u p p o r t  m o r e  f lex ib le  an d   in cl u s iv e  en g in ee r in g   e d u ca tio n   m o d els  th at,   wh en   im p lem en ted   th o u g h tf u lly ,   ca n   ex p a n d   ac ce s s   wh ile  m ain tain in g   ed u ca tio n al  q u ality   [ 6 0 ] .       9.   F UT UR E   DIR E C T I O N   T h e  n ea r   f u tu r e  o f   en g in ee r in g   ed u ca tio n   will lik ely   b e  d ef in ed   b y   a  “ h y b r i d - f ir s t ”   ap p r o ac h .   XR   an d   DT   will  co n tin u e   to   g r o w  in   u tili ty   f o r   v is u alizin g   c o m p l ex   s y s tem s   an d   r ev iewin g   d a ta - r ich   o p er atio n al   m o d els  [ 2 9 ] ,  [ 3 4 ] .   Ho wev e r ,   t h e  tr u e  im p ac t  o f   th ese  tech n o lo g ies  will  d ep en d   o n   wh eth er   r esear ch er s   m o v e   b ey o n d   n o v elty - d r iv e n   s tu d ies  to   ad d r ess   u n r eso lv ed   th eo r etica l  co n tr ad ictio n s ,   s u ch   as  th e  g ap   b etwe en   s im u lated   p r o f icien c y   an d   r e al - wo r ld   ap p licatio n .   An o t h er   v ital  ar ea   o f   g r o wth   is   LA .   T h e  f ield   u r g en tly   r eq u ir es  s tan d ar d ize d   f r am e wo r k s   th at  p r io r itize  s tu d en t  p r iv ac y   a n d   d e m o n s tr ab ly   im p r o v e   lear n in g   o u tco m es,  r ath e r   th an   m er ely   in cr ea s e  d ata  co llectio n   [ 5 1 ] .   AI - ass is ted   s u p p o r t  m u s t  also   b e  ap p r o ac h ed   with   ca u tio n ,   en s u r in g   th at  it  s ca f f o ld s   r ath er   th an   r ep lace s   th e  s tu d en t ’ s   in d ep en d en t  r ea s o n i n g   p r o ce s s   [ 2 4 ] ,   [ 5 1 ] .   Fin ally ,   en g in ee r i n g   e d u ca tio n   r esear ch   m u s t  b r o ad en   its   e v alu ativ e  s co p e.   Fu tu r e  em p ir ical  wo r k   m u s t  s h if t  f r o m   m ea s u r in g   s h o r t - ter m   s atis f ac tio n   to   ev alu atin g   th e   lo n g - ter m   tr an s f er   o f   d ig ital  s k ills   in to   p h y s ical  d esig n   p r ac tice.   I n v esti g atin g   wh o   b en e f its   m o s t  f r o m   s p ec if ic  m eth o d s ,   u n d e r   wh at  r eso u r ce   co n d itio n s ,   an d   en s u r in g   eq u ity   r em ain s   a  p r im ar y   cr iter io n   f o r   q u ality   en g in ee r in g   e d u ca tio n   [ 2 1 ] ,   [ 2 4 ] ,   [ 4 3 ] ,   [ 5 4 ] ,   [ 5 5 ] .   Ho wev er ,   Fig u r e  3   illu s tr ates  f u tu r e  d ir ec tio n s   o f   v ir tu al  lab o r ato r ies  an d   o n lin e  lear n in g   in   en g in ee r in g   ed u ca tio n .   T a b le   3   s h o ws th e  k ey   im p lem e n tatio n   s tr ateg ies  f o r   d esig n   p r in ci p les f o r   en g in ee r in g   ed u ca tio n .           Fig u r e  3 .   Fu tu r e  d ir ec tio n s   o f   v ir tu al  lab o r at o r ies an d   o n lin e  lear n in g   in   e n g in ee r in g   e d u ca t io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J   E v al  &   R es E d u c     I SS N:   2252 - 8 8 2 2       V ir tu a l la b o r a to r ies a n d   o n lin e  lea r n in g   in   e n g in ee r in g   e d u c a tio n :   a   r ev iew   ( Ha mza   A b u   Ow id a )   3865   T ab le   3 .   Key   im p lem en tatio n   s tr ateg ies f o r   d esig n   p r in cip les f o r   en g in ee r in g   ed u ca tio n   D e si g n   p r i n c i p l e   D e scri p t i o n   K e y   i m p l e me n t a t i o n   s t r a t e g i e s   G o a l - d r i v e n   l a b o r a t o r y   d e s i g n   La b o r a t o r y   a c t i v i t i e s   sh o u l d   b e   a l i g n e d   w i t h   c l e a r l y   d e f i n e d   l e a r n i n g   o b j e c t i v e s  a c r o ss   c o g n i t i v e ,   p s y c h o mo t o r ,   a n d   a f f e c t i v e   d o mai n s   r a t h e r   t h a n   b e i n g   d e t e r mi n e d   s o l e l y   b y   a v a i l a b l e   t e c h n o l o g y .   -   U se  si m u l a t i o n - b a se d   l a b s f o r   c o n c e p t u a l   u n d e r s t a n d i n g .   -   U se  r e m o t e   o r   p h y si c a l   l a b s  f o r   i n s t r u me n t a t i o n   h a n d l i n g   a n d   c a l i b r a t i o n .   -   A p p l y   se q u e n c e d   l e a r n i n g   a p p r o a c h e s  f o r   i n t e g r a t e d   p r o f e ss i o n a l   r e a s o n i n g .   M o d a l i t y   c o m p l e me n t a r i t y   H y b r i d   l a b o r a t o r y   e x p e r i e n c e s  sh o u l d   i n t e g r a t e   mu l t i p l e   m o d a l i t i e s  t o   l e v e r a g e   t h e   st r e n g t h s  o f   e a c h   l e a r n i n g   e n v i r o n me n t .   -   V i r t u a l   p r e p a r a t i o n   a c t i v i t i e s.   -   R e m o t e   e x p e r i me n t a t i o n   u si n g   r e a l   e q u i p me n t .   -   I mm e r si v e   r e h e a r sa l   o r   t r a i n i n g   e n v i r o n m e n t s.   -   P h y s i c a l   l a b o r a t o r y   v a l i d a t i o n   o r   c a p s t o n e   a p p l i c a t i o n .   G u i d e d   a c t i v e   l e a r n i n g   V i r t u a l   a n d   r e mo t e   l a b o r a t o r i e s s h o u l d   p r o m o t e   a c t i v e   e n g a g e me n t   t h r o u g h   i n q u i r y - b a s e d   a n d   c o l l a b o r a t i v e   t a sk s  r a t h e r   t h a n   p a ss i v e   p r o c e d u r a l   e x e c u t i o n .   -   En c o u r a g e   p r e d i c t i o n   a n d   h y p o t h e si s   g e n e r a t i o n .   -   R e q u i r e   e x p l a n a t i o n   a n d   c o m p a r i s o n   o f   r e s u l t s.   -   S u p p o r t   c o l l a b o r a t i v e   p r o b l e m  s o l v i n g   a n d   r e f l e c t i v e   l e a r n i n g .   -   B a l a n c e   i n q u i r y   w i t h   a p p r o p r i a t e   i n s t r u c t i o n a l   g u i d a n c e .   A u t h e n t i c   mu l t i m o d a l   a ssessm e n t   La b o r a t o r y   a ss e ssm e n t   s h o u l d   c a p t u r e   b o t h   c o n c e p t u a l   u n d e r st a n d i n g   a n d   p r a c t i c a l   p r o b l e m - so l v i n g   p r o c e sses   u si n g   d i v e r s e   e v a l u a t i o n   me t h o d s.   -   C o n c e p t u a l   k n o w l e d g e   c h e c k s.   -   O r a l   e x p l a n a t i o n s  a n d   t r o u b l e s h o o t i n g   t a s k s.   -   D e si g n   n o t e b o o k s   a n d   r e f l e c t i v e   c o m men t a r y .   -   G r o u p   a r t i f a c t s   a n d   p e r f o r ma n c e   d e m o n s t r a t i o n s .   -   U se  LA   t o   c o mp l e m e n t   i n st r u c t o r   e v a l u a t i o n .   R o b u st   o n l i n e   l e a r n i n g   s u p p o r t   S u c c e ssf u l   v i r t u a l   l a b o r a t o r y   e n v i r o n m e n t s   r e q u i r e   st r o n g   i n s t r u c t i o n a l   p r e s e n c e ,   t e c h n i c a l   r e l i a b i l i t y ,   a n d   c l e a r   c o mm u n i c a t i o n   s t r u c t u r e s.   -   O r i e n t a t i o n   t o   d i g i t a l   t o o l s   a n d   r e s o u r c e s.   -   C l e a r   e x p e c t a t i o n s a n d   c o mm u n i c a t i o n   c h a n n e l s.   -   R a p i d   t e c h n i c a l   s u p p o r t   a n d   f e e d b a c k   mec h a n i sms .   -   F a c u l t y   d e v e l o p me n t   i n   o n l i n e   p e d a g o g y   a n d   i n c l u s i v e   t e a c h i n g .   A c c e ss i b i l i t y   b y   d e s i g n   A c c e ss i b i l i t y   c o n si d e r a t i o n s  sh o u l d   b e   e mb e d d e d   f r o m   t h e   b e g i n n i n g   o f   t h e   d e si g n   p r o c e ss  t o   e n su r e   e q u i t a b l e   p a r t i c i p a t i o n   i n   o n l i n e   l a b o r a t o r i e s.   -   S c r e e n - r e a d e r   c o m p a t i b i l i t y   a n d   k e y b o a r d   n a v i g a t i o n .   -   C a p t i o n e d   m u l t i me d i a   a n d   a l t e r n a t i v e   v i s u a l   f o r mat s .   -   Lo w - b a n d w i d t h   a c c e ss   o p t i o n s .   -   F l e x i b l e   sc h e d u l i n g   a n d   c l e a r   i n s t r u c t i o n a l   l a n g u a g e .   S u st a i n a b l e   i n f r a s t r u c t u r e   a n d   g o v e r n a n c e   Lo n g - t e r m  s u s t a i n a b i l i t y   r e q u i r e s  i n st i t u t i o n a l   p l a n n i n g ,   r e s o u r c e   m a n a g e me n t ,   a n d   c o l l a b o r a t i v e   g o v e r n a n c e   f r a mew o r k s .   -   Lo n g - t e r m  h a r d w a r e   a n d   so f t w a r e   ma i n t e n a n c e .   -   I n t e r o p e r a b i l i t y   a c r o ss  p l a t f o r ms.   -   P r i v a c y   a n d   d a t a   s t e w a r d sh i p   p o l i c i e s .   -   S h a r e d   l a b o r a t o r y   p l a t f o r ms  a n d   c r o ss - i n s t i t u t i o n a l   c o l l a b o r a t i o n .       10.   CO NCLU SI O N   Ph y s ical  lab o r ato r ies  ar e  s till   an   im p o r tan t  asp ec t  o f   en g i n ee r in g   ed u ca tio n ,   b u t  r esear c h   s u g g ests   th at  v ir tu al  la b o r ato r ies  an d   o n lin e  lear n in g   ca n   m a k e  s ig n if ican t  co n tr ib u tio n s   wh e n   u s ed   f o r   clea r ly   d ef in e d   p ed ag o g ical  g o als.  T h e  r ev ie w ’ s   m ain   f in d in g   is   th at  d if f er en t  lab o r ato r y   m eth o d s   s u p p o r t  d if f er en t  lea r n in g   o u tco m es.  Per s is ten t  is s u es  r e m ain   in   p s y ch o m o to r   s k ill  d e v elo p m en t,  ass ess m en t  v alid ity ,   an d   in s titu tio n al   p lan n in g .   As  a  r esu lt,  th e  k ey   co n clu s io n   is   n o t  th at  o n e  m o d ality   s h o u ld   b e  r ep lace d   b y   an o th e r ,   b u t  th at  h y b r id   lab o r ato r y   m o d els  p r o v id e  th e  m o s t  ed u ca tio n ally   s o u n d   ap p r o ac h   b y   d is tr ib u tin g   lear n in g   f u n ctio n s   am o n g   v ir tu al,   r em o te,   im m er s iv e,   an d   p h y s ical  en v ir o n m e n ts .   L o o k in g   ah ea d ,   th e   m o s t   im p o r tan t  task   f o r   en g in ee r in g   ed u ca tio n   is   to   c r ea te  ev id en ce - i n f o r m ed   h y b r id   ec o s y s tem s   th at  ar e  p ed ag o g ically   r ig o r o u s ,   ac ce s s ib le  ac r o s s   co n tex ts ,   an d   ad ap tab le  t o   f u tu r e  tech n o lo g ical  an d   in s titu tio n al  ch a n g es .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th e  C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ham za   Ab u   Owid a   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓     ✓   ✓     Ar ee n   Ar ab iat         ✓   ✓     ✓       ✓   ✓     ✓       C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 8 2 2   I n t  J   E v al  &   R es E d u c ,  Vo l .   15 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 26 :   3 8 5 7 - 3869   3866   CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h e  au th o r s   d ec lar e  n o   co n f lict o f   in ter est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   is   n o t  a p p li ca b le  to   th is   p ap er   as  n o   n e w  d ata  wer e  c r ea ted   o r   an al y ze d   in   t h is   p ap er .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   L.   D .   F e i sel   a n d   A .   J.  R o sa,   “ T h e   r o l e   o f   t h e   l a b o r a t o r y   i n   u n d e r g r a d u a t e   e n g i n e e r i n g   e d u c a t i o n , ”   J o u r n a l   o f   En g i n e e r i n g   Ed u c a t i o n ,   v o l .   9 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 1 – 1 3 0 ,   J a n .   2 0 0 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / j . 2 1 6 8 - 9 8 3 0 . 2 0 0 5 . t b 0 0 8 3 3 . x .   [ 2 ]   J.  B o u r n e ,   D .   H a r r i s,   a n d   F .   M a y a d a s,  “ O n l i n e   e n g i n e e r i n g   e d u c a t i o n :   l e a r n i n g   a n y w h e r e ,   a n y t i m e , ”   J o u r n a l   o f   E n g i n e e r i n g   Ed u c a t i o n ,   v o l .   9 4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 3 1 – 1 4 6 ,   J a n .   2 0 0 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / j . 2 1 6 8 - 9 8 3 0 . 2 0 0 5 . t b 0 0 8 3 4 . x .   [ 3 ]   J.  M a   a n d   J.  V .   N i c k e r s o n ,   “ H a n d s - o n ,   si m u l a t e d ,   a n d   r e m o t e   l a b o r a t o r i e s:   a   c o mp a r a t i v e   l i t e r a t u r e   r e v i e w , ”   AC M  C o m p u t i n g   S u r v e y s ,   v o l .   3 8 ,   n o .   3 ,   p .   7 ,   S e p .   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 1 1 3 2 9 6 0 . 1 1 3 2 9 6 1 .   [ 4 ]   T.   d e   J o n g ,   M .   C .   L i n n ,   a n d   Z.   C .   Z a c h a r i a ,   “ P h y si c a l   a n d   v i r t u a l   l a b o r a t o r i e s   i n   sc i e n c e   a n d   e n g i n e e r i n g   e d u c a t i o n , ”   S c i e n c e ,    v o l .   3 4 0 ,   n o .   6 1 3 0 ,   p p .   3 0 5 – 3 0 8 ,   A p r .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 2 6 / sc i e n c e . 1 2 3 0 5 7 9 .   [ 5 ]   J.  R .   B r i n so n ,   “ L e a r n i n g   o u t c o me   a c h i e v e me n t   i n   n o n - t r a d i t i o n a l   ( v i r t u a l   a n d   r e mo t e )   v e r s u s  t r a d i t i o n a l   ( h a n d s - o n )   l a b o r a t o r i e s:     a   r e v i e w   o f   t h e   e m p i r i c a l   r e s e a r c h , ”   C o m p u t e rs &   E d u c a t i o n ,   v o l .   8 7 ,   p p .   2 1 8 – 2 3 7 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p e d u . 2 0 1 5 . 0 7 . 0 0 3 .   [ 6 ]   R .   H e r a d i o ,   L.   d e   l a   T o r r e ,   D .   G a l a n ,   F .   J.   C a b r e r i z o ,   E.   H e r r e r a - V i e d ma ,   a n d   S .   D o r m i d o ,   “ V i r t u a l   a n d   r e mo t e   l a b s   i n   e d u c a t i o n :   a   b i b l i o m e t r i c   a n a l y si s , ”   C o m p u t e rs  & Ed u c a t i o n ,   v o l .   9 8 ,   p p .   1 4 – 3 8 ,   Ju l .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mp e d u . 2 0 1 6 . 0 3 . 0 1 0 .   [ 7 ]   V .   P o t k o n j a k   e t   a l . ,   “ V i r t u a l   l a b o r a t o r i e s  f o r   e d u c a t i o n   i n   sc i e n c e ,   t e c h n o l o g y ,   a n d   e n g i n e e r i n g :   a   r e v i e w , ”   C o m p u t e r s  &   Ed u c a t i o n ,   v o l .   9 5 ,   p p .   3 0 9 – 3 2 7 ,   A p r .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p e d u . 2 0 1 6 . 0 2 . 0 0 2 .   [ 8 ]   R .   G .   H a d g r a f t   a n d   A .   K o l m o s ,   “ Em e r g i n g   l e a r n i n g   e n v i r o n me n t s i n   e n g i n e e r i n g   e d u c a t i o n , ”   Au s t ra l a si a n   J o u r n a l   o f   E n g i n e e ri n g   Ed u c a t i o n ,   v o l .   2 5 ,   n o .   1 ,   p p .   3 – 1 6 ,   Ja n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 2 2 0 5 4 9 5 2 . 2 0 2 0 . 1 7 1 3 5 2 2 .   [ 9 ]   S .   A sg a r i ,   J .   Tr a j k o v i c ,   M .   R a h m a n i ,   W .   Z h a n g ,   R .   C .   L o ,   a n d   A .   S c i o r t i n o ,   “ A n   o b ser v a t i o n a l   st u d y   o f   e n g i n e e r i n g     o n l i n e   e d u c a t i o n   d u r i n g   t h e   C O V I D - 1 9   p a n d e mi c , ”   PL o S   O N E ,   v o l .   1 6 ,   n o .   4 ,   p .   e 0 2 5 0 0 4 1 ,   A p r .   2 0 2 1 ,     d o i :   1 0 . 1 3 7 1 / j o u r n a l . p o n e . 0 2 5 0 0 4 1 .   [ 1 0 ]   H .   A .   O w i d a ,   O .   S .   M .   H e m i e d ,   R .   S .   A l k h a w a l d e h ,   N .   F .   F .   A l s h d a i f a t ,   a n d   S .   F .   A .   A b u o w a i d a ,   “ I mp r o v e d   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h e s  f o r   C O V I D - 1 9   r e c o g n i t i o n   i n   C T  i m a g e s, ”   J o u r n a l   o f   T h e o r e t i c a l   a n d   A p p l i e d   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 0 0 ,     n o .   1 3 ,   p p .   4 9 2 5 – 4 9 3 1 ,   2 0 2 2 .   [ 1 1 ]   E.   B u r k h o l d e r ,   L.   H w a n g ,   E.   S a t t e l y ,   a n d   N .   H o l m e s,  “ S u p p o r t i n g   d e c i s i o n - ma k i n g   i n   u p p e r - l e v e l   c h e m i c a l   e n g i n e e r i n g   l a b o r a t o r i e s , ”   Ed u c a t i o n   f o r  C h e m i c a l   En g i n e e rs ,   v o l .   3 5 ,   p p .   6 9 – 8 0 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e c e . 2 0 2 1 . 0 1 . 0 0 2 .   [ 1 2 ]   N .   K a p i l a n ,   P .   V i d h y a ,   a n d   X . - Z.   G a o ,   “ V i r t u a l   l a b o r a t o r y :   a   b o o n   t o   t h e   mec h a n i c a l   e n g i n e e r i n g   e d u c a t i o n   d u r i n g   C O V I D - 19  p a n d e mi c , ”   H i g h e r  Ed u c a t i o n   f o r  t h e   Fu t u r e ,   v o l .   8 ,   n o .   1 ,   p p .   3 1 – 4 6 ,   J a n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 2 3 4 7 6 3 1 1 2 0 9 7 0 7 5 7 .   [ 1 3 ]   A .   M .   M c A l i st e r ,   J .   P .   B y w a t e r ,   a n d   J.  L.   C h i u ,   “ E x p l o r i n g   e x p e r i e n c e d   d e si g n e r s’   st r a t e g i e s  i n   a   C A D   l e a r n i n g   e n v i r o n me n t , ”   C o m p u t e r   A p p l i c a t i o n s i n   En g i n e e ri n g   E d u c a t i o n ,   v o l .   3 0 ,   n o .   1 ,   p p .   4 2 – 6 3 ,   Ju n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / c a e . 2 2 4 4 1 .   [ 1 4 ]   J.  H o w c r o f t   a n d   K .   M e r c e r ,   “ ‘ W h a t   i f   my   W i - F i   c r a sh e s  d u r i n g   a n   e x a m ? ’   F i r st - y e a r   e n g i n e e r i n g   st u d e n t   p e r c e p t i o n s   o f   o n l i n e   l e a r n i n g   d u r i n g   t h e   C O V I D - 1 9   p a n d e mi c , ”   E u r o p e a n   J o u rn a l   o f   E n g i n e e ri n g   Ed u c a t i o n ,   v o l .   4 7 ,   n o .   3 ,   p p .   5 0 1 – 5 1 5 ,   M a y   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 0 4 3 7 9 7 . 2 0 2 2 . 2 0 3 1 1 1 5 .   [ 1 5 ]   A .   K .   B e h e r a ,   R .   A .   d e   S o u sa,   V .   O l e k s i k ,   J .   D o n g ,   a n d   D .   F r i t z e n ,   “ S t u d e n t   p e r c e p t i o n s   o f   r e m o t e   l e a r n i n g   t r a n s i t i o n s  i n   e n g i n e e r i n g   d i s c i p l i n e s   d u r i n g   t h e   C O V I D - 1 9   p a n d e m i c :   a   c r o ss - n a t i o n a l   st u d y , ”   E u r o p e a n   J o u rn a l   o f   E n g i n e e ri n g   E d u c a t i o n ,  v o l .   4 8 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 0 – 1 4 2 ,   J a n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 0 4 3 7 9 7 . 2 0 2 2 . 2 0 8 0 5 2 9 .   [ 1 6 ]   D .   M a y ,   C .   T e r k o w sk y ,   V .   V a r n e y ,   a n d   D .   B o e h r i n g e r ,   “ O n l i n e   l a b o r a t o r i e s   i n   h i g h e r   e n g i n e e r i n g   e d u c a t i o n   –   so l u t i o n s ,   c h a l l e n g e s,  a n d   f u t u r e   d i r e c t i o n s   f r o m  a   p e d a g o g i c a l   p e r s p e c t i v e , ”   E u ro p e a n   J o u r n a l   o f   E n g i n e e ri n g   E d u c a t i o n ,   v o l .   4 8 ,   n o .   5 ,     p p .   7 7 9 – 7 8 2 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 0 4 3 7 9 7 . 2 0 2 3 . 2 2 4 8 8 2 0 .   [ 1 7 ]   D .   M a y ,   I .   Jah n k e ,   a n d   S .   M o o r e ,   “ O n l i n e   l a b o r a t o r i e s  a n d   v i r t u a l   e x p e r i me n t a t i o n   i n   h i g h e r   e d u c a t i o n   f r o m  a   so c i o t e c h n i c a l - p e d a g o g i c a l   d e s i g n   p e r sp e c t i v e , ”   J o u r n a l   o f   C o m p u t i n g   i n   H i g h e r  E d u c a t i o n ,   v o l .   3 5 ,   n o .   2 ,   p p .   2 0 3 – 2 2 2 ,   A u g .   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 2 5 2 8 - 023 - 0 9 3 8 0 - 3.   [ 1 8 ]   D .   M a y ,   C .   T e r k o w sk y ,   V .   V a r n e y ,   a n d   D .   B o e h r i n g e r ,   “ B e t w e e n   h a n d s - o n   e x p e r i me n t s   a n d   c r o ss   r e a l i t y   l e a r n i n g   e n v i r o n m e n t s   –   c o n t e mp o r a r y   e d u c a t i o n a l   a p p r o a c h e s   i n   i n s t r u c t i o n a l   l a b o r a t o r i e s, ”   E u r o p e a n   J o u r n a l   o f   E n g i n e e ri n g   E d u c a t i o n ,   v o l .   4 8 ,   n o .   5 ,   p p .   7 8 3 – 8 0 1 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 0 4 3 7 9 7 . 2 0 2 3 . 2 2 4 8 8 1 9 .   [ 1 9 ]   D .   M a y ,   B .   M o r k o s,  A .   Ja c k so n ,   N .   J .   H u n s u ,   A .   I n g a l l s,  a n d   F .   B e y e t t e ,   “ R a p i d   t r a n s i t i o n   o f   t r a d i t i o n a l l y   h a n d s - o n   l a b s  t o   o n l i n e   i n s t r u c t i o n   i n   e n g i n e e r i n g   c o u r s e s, ”   Eu r o p e a n   J o u r n a l   o f   En g i n e e r i n g   Ed u c a t i o n ,   v o l .   4 8 ,   n o .   5 ,   p p .   8 4 2 – 8 6 0 ,   S e p .   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 0 4 3 7 9 7 . 2 0 2 2 . 2 0 4 6 7 0 7 .   [ 2 0 ]   S .   N i k o l i c ,   M .   R o s,   K .   J o v a n o v i c ,   a n d   Z .   S t a n i s a v l j e v i c ,   “ R e m o t e ,   si m u l a t i o n   o r   t r a d i t i o n a l   e n g i n e e r i n g   t e a c h i n g   l a b o r a t o r y :     a   s y st e mat i c   l i t e r a t u r e   r e v i e w   o f   a sse ssm e n t   i mp l e m e n t a t i o n s  t o   me a su r e   s t u d e n t   a c h i e v e m e n t   o r   l e a r n i n g , ”   E u r o p e a n   J o u r n a l   o f   En g i n e e ri n g   E d u c a t i o n ,   v o l .   4 6 ,   n o .   6 ,   p p .   1 1 4 1 – 1 1 6 2 ,   N o v .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 0 4 3 7 9 7 . 2 0 2 1 . 1 9 9 0 8 6 4 .   [ 2 1 ]   K .   F r a d y ,   “ U se  o f   v i r t u a l   l a b s   t o   s u p p o r t   d e m a n d - o r i e n t e d   e n g i n e e r i n g   p e d a g o g y   i n   e n g i n e e r i n g   t e c h n o l o g y   a n d   v o c a t i o n a l   e d u c a t i o n   t r a i n i n g   p r o g r a mm e s :   a   s y st e mat i c   r e v i e w   o f   t h e   l i t e r a t u r e , ”   E u r o p e a n   J o u r n a l   o f   E n g i n e e ri n g   E d u c a t i o n ,   v o l .   4 8 ,   n o .   5 ,   p p .   8 2 2 – 8 4 1 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 0 4 3 7 9 7 . 2 0 2 2 . 2 1 4 1 6 1 0 .   [ 2 2 ]   J.  L i   a n d   W .   L i a n g ,   “ Ef f e c t i v e n e ss  o f   v i r t u a l   l a b o r a t o r y   i n   e n g i n e e r i n g   e d u c a t i o n :   a   me t a - a n a l y si s , ”   PLo S   O N E ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 2 ,     p .   e 0 3 1 6 2 6 9 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 3 7 1 / j o u r n a l . p o n e . 0 3 1 6 2 6 9 .   [ 2 3 ]   I .   To meo - R e y e s,  A .   S .   M u s l e h ,   C .   W i j e n a y a k e ,   a n d   J.  Z .   Y e o h ,   “ O n l i n e   l a b o r a t o r i e s  i n   m o d e r n   e n g i n e e r i n g   e d u c a t i o n :     a   sy s t e m a t i c   l i t e r a t u r e   r e v i e w , ”   i n   O n l i n e   L a b o ra t o ri e s  i n   E n g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y   E d u c a t i o n :   S t a t e   o f   t h e   A rt   a n d   T re n d s  f o r   t h e   F u t u re ,   D .   M a y ,   M .   E.   A u e r ,   a n d   A .   K i st ,   E d s. ,   C h a m:   S p r i n g e r   I n t e r n a t i o n a l   P u b l i sh i n g ,   2 0 2 4 ,   p p .   9 1 – 1 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 7 0 7 7 1 - 1 _ 5 .   [ 2 4 ]   B .   B .   S e r t u ,   S .   C h a k r a b o r t y ,   a n d   D .   G a l a t r o ,   “ A ss e ssi n g   t h e   o n l i n e   l e a r n i n g   e x p e r i e n c e   i n   t h e   u n d e r g r a d u a t e   e n g i n e e r i n g   e d u c a t i o n   d o m a i n :   c h a l l e n g e s  a n d   o p p o r t u n i t i e s , ”   T e c h n o l o g y ,   K n o w l e d g e   a n d   L e a r n i n g ,   p p .   1 – 2 8 ,   N o v .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 0 7 5 8 - 025 - 0 9 9 1 7 - 8.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.