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4我也想上这节课

发布时间: 2020-09-30 17:06:15   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:        字号:[ 常规 ]

人工智能尤其是图像理解、语音识别、自然语言处理、逻辑推理等方向的高速发展,使得虚拟现实(Virtrual RealityVR)与增强现实(Augmented RealityAR)技术有了应用于教育的技术支撑。如今,很多课堂上的学习,无法做到让学生身临其境地感受知识,这在一定程度上削弱了教育的深刻性。而VR/AR便展现出了自己的优势,其可创造出一种模拟环境,生成逼真的三维视角,可以让学生在互动中身临其境地学习知识。

目前,国内许多中小学校分别搭建虚拟现实功能教室,通过虚拟现实技术打造的互动式教学方案。包括小学科学、初中/高中理化生虚拟实验/史地教学、大学各专业的虚拟实验教学等。建设模式往往包括了桌面VR、沉浸式VR、PC仿真、Pad仿真这四种表现形式,构建VR教室一般包括以下五个部分的内容:

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将VR/AR运用在教育中,想象空间是不可估量的,益处也是显而易见的。课堂将不再局限于小小的教室、白板和PPT,可以在有限的教室中模拟多种场景,开展多种实验体验活动,例如:心理类的高空断掉拓展训练;校园安全类的地震逃生;生物实验——研究土壤微生物对淀粉的分解作用等。很多企业包括互联网巨头谷歌和Facebook,都倾注了不小的精力研究如何将VR/AR应用到教育中。

案例1:位于爱尔兰的“Immersive VR Education”就是一家专注于开发VR/AR教学内容的公司。他们的旗舰产品之一是“阿波罗11号 VR”,用户只要带上VR眼镜,就可以“亲身”体验阿波罗11号登月的整个过程。不用多解释,这样的经历一定比老师在课堂上苦口婆心说几个小时的效果要好得多。

案例2:另一家叫“Alchemy VR”的公司为了将VR场景做得尽可能逼真,选择和诸如三星、谷歌、索尼、BBC、英国国家自然博物馆、澳大利亚悉尼博物馆等多家机构合作制作VR教育内容。这家公司制作的“大堡礁之旅”就是和BBC纪录片团队合作的产物,让全世界各地的学生都有机会潜入澳洲湛蓝的海水学习珊瑚礁的生态环境。

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AR技术能够通过对所有物体及场景进行模拟仿真,再投射到现实场景中,让很多抽象难懂的概念内容都变得直观、清晰。如今已经有很多科技企业开始布局增强现实技术AR教育,众多AR教学宣传系统也相继被开发出来,并投入使用中,例如:医学人体骨骼AR教学展示系统、环保宣传AR展示系统、机械拆装AR系统、交通系统 AR系统等,这些AR系统都深深地吸引着人们的关注,给学生提供知识的同时也带来了无限的乐趣。

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北京航空航天大学软件学院创始院长孙伟曾在一场报告中指出,虚拟现实是当前世界的前沿科技,该技术的发展与应用已经改变和影响了很多行业。他提出教育是受虚拟现实颠覆的重点领域,VR技术可以让学生进行沉浸式学习,提高教学效果。在教学中,每次课堂使用VR(虚拟现实)课件可以在几分钟之内解决一个知识难点。五年以后,50%的教室都是虚拟现实教室,50%的课件都是VR课件,50%的实训都会是VR实训。

此外,人工智能技术与VR的结合也为在线教学提供了新的解决方案,即它可以最终为大规模在线课程(MOOC)提供高质量、大众都可以参与的在线学习,一定程度上解决教育程度不高的人群参与和完成比例过低的问题。教育的本质是言传身教,所以教师课堂教学一直都是教育方式的主流,这也是网络教学没能代替课堂教学的原因之一。在线课程,只有言传,没有身教,而身教却是人们最本能的学习方式之一。像刚出生的孩子,大多都是通过感知模仿周围大人的行为和语言来学习一样,模仿学习是人们学习中非常重要的一环。

传统在线教学方案是教师通过屏幕与学生相连,虽然扩大了教学资源,但教师无法及时得到学生们的反馈并因材施教,虚拟课堂的出现则可以很好地解决这一问题。学生与教师通过虚拟技术共处在同一个虚拟课堂中,教师讲课的同时可以与虚拟课堂中的学生们进行互动,充分发挥学生上课的积极性,便于教师因材施教,调整教学方案。对学生来说,与其独自坐在电脑屏幕前,学生可以戴上VR设备,与同学和老师在虚拟教室里学习,这样的远程学习会带给学生一种存在感,学生会觉得自己“参与其中”。

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然而教师不可能实时在线为学生服务,学生学习则是具有随时性的,这时候录下教学的VR视频固然可行,但是在人工智能时代,我们有着更好的选择,人工智能现如今可以“理解”图像、语言、文字、情绪等,有着丰富的知识储备,足以胜任简单的教学任务,做到一对一的个性化辅导,在VR/AR技术的支持下,甚至可以以假乱真,完成真正教师才可能完成的教学任务。