1、將“平面,，變得“立體”_淺談人工智能、VR和AR如何改變未來教育的發(fā)展作者：劉鑫鑫 珠娜 王陸峰來源：職業(yè)（上半月刊）2019年第3期摘要:互聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展，改變了人們的生活方式，也使互聯(lián)網(wǎng)成為人們生活、娛樂、消費(fèi) 的主要載體。以互聯(lián)網(wǎng)為依托的“人工智能、VR以及AR”技術(shù)將一個(gè)紛繁復(fù)雜的“平面世界” 變得更加“立體、清晰”。本文立足人工智能、VR技術(shù)和AR技術(shù)，從教育維度入手，分析了現(xiàn) 有教育技術(shù)的局限性，并對(duì)人工智能、VR技術(shù)、AR技術(shù)在豐富教育手段、提高教育質(zhì)量方面的 可能性進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞:人工智能VR AR互聯(lián)網(wǎng)科技百年大計(jì)，教育為本。每個(gè)時(shí)代的教育,都因每個(gè)時(shí)代的發(fā)展有著各自的

2、教育目標(biāo)和要求。 在今天互聯(lián)網(wǎng)科技時(shí)代,要想培養(yǎng)出更適合時(shí)代發(fā)展的人才，教育就必須與人工智能、VR以及AR 技術(shù)相結(jié)合。一、當(dāng)前我國(guó)教育的現(xiàn)狀中華民族有著悠久歷史，經(jīng)過幾千年的教學(xué)探索，已經(jīng)形成了一整套完備的教育體系。但是， 隨著互聯(lián)網(wǎng)科技的深入發(fā)展，建立在傳統(tǒng)基礎(chǔ)上的教育體系，正在被不斷打破，新式的教育方法不 斷涌入。所以，面對(duì)時(shí)代的發(fā)展，面對(duì)新科技的蓬勃發(fā)展，原有的教育體系必須進(jìn)行全新的時(shí)代性 變革,這樣才能夠真正適合現(xiàn)代化的教育需求。受到科技發(fā)展的局限，現(xiàn)有的教育體系呈現(xiàn)出“平面化”的發(fā)展模式，課程的設(shè)置和教法都 按照“平面化”的模式設(shè)立。即教師與學(xué)生以課堂為單位進(jìn)行面對(duì)面的授課。這樣的

3、授課模式 隨著電子科技的蓬勃發(fā)展,難免陷入一定的危機(jī)之中。即教師在講臺(tái)上口沫橫飛，學(xué)生在課堂上 游戲狂歡。課程的枯燥以及平面化的講授方式已經(jīng)完全無法吸引當(dāng)代學(xué)生的注意力了。如果一 味地這樣下去，會(huì)導(dǎo)致大部分學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)沒有興趣，進(jìn)而產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。二、時(shí)代發(fā)展需要個(gè)性化教育什么是個(gè)性化教育?對(duì)個(gè)性化教育最直觀的解釋就是“因材施教”，指教師針對(duì)不同學(xué)生的 興趣、愛好有區(qū)分地以不同的教學(xué)方法、教學(xué)策略和教學(xué)程序來進(jìn)行教學(xué)，把講課變成學(xué)生的教 育體驗(yàn)，這樣才能夠令學(xué)生找到學(xué)習(xí)的興趣，從而主動(dòng)配合老師學(xué)習(xí)。對(duì)于個(gè)性化教育對(duì)現(xiàn)代教育的積極影響，比爾蓋茨基金會(huì)就通過詳細(xì)縝密的調(diào)查報(bào)告給予 了準(zhǔn)確的佐證。比爾

4、蓋茨基金會(huì)的調(diào)查報(bào)告顯示，個(gè)性化學(xué)習(xí)策略確實(shí)能夠?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)帶來 很大的積極影響，學(xué)習(xí)成績(jī)中等的學(xué)生，如果教師在對(duì)其教育時(shí)，采取了個(gè)性化教育，或者根據(jù)他 的興趣愛好因材施教，這位中等學(xué)生的成績(jī)只需要一兩個(gè)月的時(shí)間就會(huì)有明顯提升。神經(jīng)學(xué)家Judy Will從人的物理機(jī)能入手，采用神經(jīng)學(xué)觀點(diǎn)對(duì)這一觀點(diǎn)給予了最有力的證明: 在一位學(xué)生的神經(jīng)系統(tǒng)中，只有他所關(guān)心的或者重大信息才能夠進(jìn)入其大腦的記憶層，進(jìn)而轉(zhuǎn)化 為長(zhǎng)期記憶,這也是“興趣是最好的老師”這句話的最佳證明。老師在講課的過程中，如果能夠 找準(zhǔn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣給予更好的刺激，那么其所講授的內(nèi)容就會(huì)成為學(xué)生最深刻的記憶，就會(huì)獲 得意想不到的教學(xué)效果。

5、三、人工智能、VR、AR技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)最好的個(gè)性化教學(xué)個(gè)性化教育能夠最大限度地喚起受教育者的學(xué)習(xí)興趣，其科學(xué)性已經(jīng)在多個(gè)場(chǎng)合得到證明。 但是，就我國(guó)的實(shí)際情況而言，在目前的授課機(jī)制中，教師往往采用大眾化教學(xué)方式，以“一對(duì)多” 的形式進(jìn)行講授,而個(gè)性化的教育方式需要的是大量師資的投入，這在我們這個(gè)人口大國(guó)，實(shí)踐起 來非常困難。隨著互聯(lián)網(wǎng)科技的廣泛發(fā)展，個(gè)性百態(tài)的人們，又同時(shí)被一種生活方式吸引，那就是以電腦、 手機(jī)為載體的智能化時(shí)代,人們大多數(shù)陷入了這種“沉浸式”的生活方式中。人工智能技術(shù)能夠?qū)⒋罅恐R(shí)與經(jīng)驗(yàn)集合成一個(gè)程序應(yīng)用系統(tǒng)，利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)幫助人們處理 一些尖端問題。同時(shí)人工智能有著多維豐富的立

6、體性，能夠刺激人們頭腦中的記憶層，如果將這 一技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代教育領(lǐng)域，一定能夠有利于現(xiàn)代教育的傳播。目前的人工智能技術(shù)已經(jīng)在不少 教育領(lǐng)域開始實(shí)現(xiàn)應(yīng)用并取得了良好的教學(xué)效果。四、新技術(shù)對(duì)教育的影響人工智能、VR、AR技術(shù)的發(fā)展對(duì)于教育的發(fā)展能夠起到良好的促進(jìn)作用。首先,人工智能、VR、AR技術(shù)能夠利用自身的高科技屬性將教學(xué)過程變成一場(chǎng)令學(xué)生感興 趣的“游戲”。在教育活動(dòng)過程中，人工智能、VR、AR技術(shù)能夠?qū)⒕唧w的教學(xué)實(shí)施分散在產(chǎn)品、 藝術(shù)、可視化數(shù)據(jù)等不同領(lǐng)域。而在這些不同領(lǐng)域中，總有一個(gè)領(lǐng)域能夠適應(yīng)學(xué)生的興趣，刺激 他們的記憶層，讓他們沉浸在課堂之中，對(duì)于教師所傳授的知識(shí)形成豐富而深刻的記憶

7、，從而取得 良好的學(xué)習(xí)效果。其次,人工智能、VR、AR技術(shù)能夠?qū)⒁粋€(gè)豐富、多維的世界展現(xiàn)在學(xué)生周圍，令學(xué)生對(duì)這個(gè) 世界觸手可及，產(chǎn)生記憶深刻的情感體驗(yàn)。人工智能、VR、AR技術(shù)就是要搭建一個(gè)現(xiàn)代數(shù)碼科 技平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)人與信息的完美對(duì)接，在進(jìn)行教育的過程中，學(xué)生可以通過親身經(jīng)歷的記憶,實(shí)現(xiàn)與 這個(gè)多維世界的認(rèn)知，從而更進(jìn)一步地理解所學(xué)習(xí)的知識(shí)。這種教學(xué)方法在理科教學(xué)中應(yīng)用效果 更加明顯。對(duì)于教育來說，這可能帶來一切。例如生物課通常是通過課本、幻燈片和圖畫來教授。 但是一些初創(chuàng)公司正在開發(fā)虛擬人體的教育方式，讓學(xué)生在人體內(nèi)旅行,和體內(nèi)的器官、細(xì)胞互 動(dòng),而不僅是圖像瀏覽。類似的還有Medivis應(yīng)用

8、，重新定義了解剖學(xué)習(xí)。通常醫(yī)學(xué)生是通過認(rèn)插圖來學(xué)習(xí)人體解 剖的，他們不得不拼命在頭腦中組合他們看到的二維圖像，然后試圖在大腦內(nèi)將這些二維圖像轉(zhuǎn) 換成三維圖像來理解相關(guān)知識(shí)。Medivis建立了整個(gè)學(xué)習(xí)平臺(tái)，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了仿真的三維人體模 型，真人大小，全息形式，準(zhǔn)確地標(biāo)注每一個(gè)組織、器官，學(xué)生在平臺(tái)上就可以看到三維人體，無須 靠書本上二維媒體轉(zhuǎn)換，而不用借助于書本、繪畫或昂貴的尸體。還有MyLab,它是一個(gè)混合現(xiàn)實(shí)的化學(xué)程序，給學(xué)生提供了全息周期表,學(xué)生可以利用這個(gè)程 序自由地組合化學(xué)元素組合。UniverseSandbox可以讓學(xué)生訪問恒星系統(tǒng)，創(chuàng)造自己的宇宙。數(shù) 學(xué)、物理、化學(xué)等理科課程相對(duì)

9、比較抽象，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,學(xué)生難以理解、接受，而采用人 工智能、VR、AR技術(shù)將抽象的知識(shí)變成人們觸手可及的事物，讓學(xué)生對(duì)于抽象的知識(shí)有了情感 體驗(yàn)，更有利于他們對(duì)知識(shí)的把握,從而提升學(xué)習(xí)效率。第三,人工智能、VR、AR技術(shù)將打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式。傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，無論以教師為 主體還是以學(xué)生為主體,從根本而言就是一種平面化的教學(xué)模式，已經(jīng)無法令大部分學(xué)生全身心 地投入其中。隨著人工智能、VR、AR技術(shù)的深入發(fā)展,未來教育的傳統(tǒng)課堂模式也將被從內(nèi)到外完全打 破。學(xué)生更愿意擁有一位人工智能老師，因?yàn)槿斯ぶ悄芾蠋熌軌蛞砸环N學(xué)生都愿意接受的方式來 傳授知識(shí)，將學(xué)生帶入“沉浸式課堂”，讓學(xué)生能夠真

10、正地享受課堂。人工智能、VR、AR技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將為學(xué)生打造無數(shù)個(gè)場(chǎng)景，通過一個(gè)個(gè)場(chǎng)景的營(yíng)造，令 學(xué)生找到更好的情感體驗(yàn)，將“課堂變成虛擬”，學(xué)生與教師可以打破時(shí)間和空間的界限，進(jìn)行教 育資源的完美共享、匹配和對(duì)接。同時(shí)，還可打破各個(gè)學(xué)科的界限，通過學(xué)科之間的互聯(lián)來幫助 學(xué)生構(gòu)建一個(gè)完整的教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)真正的“舉一反三”“觸類旁通”，幫助學(xué)生更加“智能化” 學(xué)習(xí)。五、小結(jié)在智能化發(fā)展的今天，人工智能、VR、AR技術(shù)的出現(xiàn)以及廣泛應(yīng)用確實(shí)能夠打破傳統(tǒng)教育 模式的局限，幫助學(xué)生更好地掌握學(xué)習(xí)知識(shí)。在充分認(rèn)識(shí)其積極作用的前提下，人們也不得不承 認(rèn)在應(yīng)用過程中，人工智能、VR、AR技術(shù)可能帶來的負(fù)面影響。因?yàn)槿斯ぶ悄?、VR、AR技除了 能夠帶來廣泛深入的體驗(yàn)性,還有大量的不當(dāng)信息，這就需要在具體的應(yīng)用中，教師能夠有效地加 以甄別，讓人工智能、VR、AR技術(shù)能夠積極地發(fā)揮有效作用，推動(dòng)現(xiàn)代教育取得更好的發(fā)展。參考文獻(xiàn)：