人机交互在教育领域的应用

时间:2024-04-13 20:15:10

学习心得
人机交互(HCI)在教育领域的应用是我们这个时代最令人兴奋的领域之一。该领域将设计新技术的可能性结合在一起,同时为无处不在的普遍人类体验提供服务。我们通过各种体验,与社会同伴和导师,到处学习。和朋友一起,以及贯穿我们生活各个方面的方式。
人机交互在教育领域的应用
今天我们想谈谈VR技术在教育领域的应用
最近一年好未来股价大涨,已经超过100美元,市值直逼新东方。除了继续获得中国教育红利之外,好未来更强调科技驱动教育,投资了47家公司,其中大部分都是教育科技公司,其中包括全球最好的自适应学习公司Knewton。还有游戏化、体感技术、在线教育、拍照搜题等。而新东方则投资了用人工智能做自适应网络教育的乂学教育,乂学教育宣称获得1.2亿元天使轮融资。随着人工智能的热捧,越来越多的人开始关注人工智能在教育领域的应用。而AR/VR技术的逐步普及,越来越多地使用在教育方面。
首先我们谈一谈VR的起步
虚拟现实技术产生于20世纪60年代的美国,最近10年,随着计算机信息技术的快速发展而在越来越多的领域得到了推广应用,其出现更使得互联网的平面世界出现了三维场景。
人机交互在教育领域的应用
由于虚拟现实技术可以使人产生一种身临其境的真实感觉,能够使人与虚拟环境之间进行多维信息的交互,因此该技术具有可以使人从定性和定量综合集成的虚拟环境中获得对客观世界、客观事物的感性及理性认识,进而对某些概念进行深化,并建构新的构思和创意的特性。人机交互在教育领域的应用

当前以信息技术为背景的现代教育,学生的学习兴趣得到了提高,主体性得到了较大的发挥。但是,不可否认,绝大部分多媒体信息系统具有明显的局限性,例如学生只能按照时间的流程,按电脑中程序设计的流向有限制地进行浏览和学习,这大大降低了学生学习的参与性,降低了学生主动学习的热情。而虚拟现实技术能够创建与现实社会类似的环境,更容易地解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求,从而完美弥补了多媒体技术的不足。

在信息传播技术迅猛发展的今天,现有的教育内容、教育手段和教育方法正受到极大的挑战。虚拟现实技术能形象生动地表现教学内容,有效地营造一个跟随技术发展的教学环境,提高学生掌握知识、技能的效率,优化教学过程、提高教学质量、调动学生的学习积极性、突破教学的重点、难点的作用。与此同时,虚拟现实技术还结合了益智游戏、情景化学习、协作学习、远程教育等多种手段,能够有效解决许多以前根本无法解决的教育问题。例如,通过VR进行教育教学活动,在实现人与机器的交流、通过网络进行人与人之间交流的同时,还能够在某种程度上实现教学的游戏性,让教育真正做到寓教于乐,从而有效地激发学生的学习兴趣,进而更为高效地创建学习情景,支持合作,促进交流、知识表达及应用,进而构建优良的学习环境。因此,如果能将虚拟现实技术运用于现代化教育教学中,其效果将是难以言喻的。人机交互在教育领域的应用
除虚拟现实外,还有两个相似的技术,分别是增强现实和混合现实,它们三个如今都在教育领域产生了很大的影响,三者的关系如下图
人机交互在教育领域的应用
我们再来谈一谈虚拟现实教学的特点
  1)利用VR技术设计逼真的三维虚拟环境,能够使学生置身于虚拟的3D学习环境中,体验真机实训不可能观察到的各部件以及重要部件独立工作的原理,让学生能够自己动手操作仪器,更好地了解仪器设备的构造、安装与操作。   2)充分利用并行虚拟现实系统的可交互性,让学生与学生、学生与老师之间可以像正常教学那样互动的同时,体验平时不可能体验到的情境中,同时可以利用并行虚拟现实系统的共享性使所有学生可以共享资源,激发学习兴趣,提高学生的自主学习能力和操作能力。
  3)学生可以不受时间和空间的限制,自己可以在任意的时间和地方利用VR教学设备学习,学习内容也可以根据自己的兴趣和天分而定。与传统的教学方式相比,节约了时间,提高了学生的学习效率,同时充分挖掘了学生的兴趣爱好。
  4)支持远程应用及管理,VR教育系统的平台采用服务器与用户端的模式。学生和老师通过用户端申请账号和密码进行登陆,然后访问服务器,进行相应请求模型数据的传输。这样既可以教学,同时学生和老师都可以在设备上学习,并且得到真人“面对面”的教学,这样的教学方式比寻求家教更加方便,更加高效。
由于虚拟现实技术能够创建与现实社会类似的环境,进而解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求,因此其在教育领域内有着极其广阔的应用前景。

在教育理论体系中,学习理论是处于核心地位的。虚拟现实技术在教育中的应用也是在一定的学习理论指导下进行的。虚拟现实技术本身是对客观对象的模拟,所构建的学习环境与实际生活情境相关。因此,如果把虚拟现实技术与教育有机地结合,教育与社会需求之间的差距将得以缩小,这将对未来的教育产生深远影响。

在教学实践中,亲身经历、亲身感受比空洞抽象的说教更具说服力,主动地去交互与被动的观看有着质的差别。因此,虚拟现实技术可以广泛用于学习情景的创设,增加学习内容的形象性和趣味性,进而实现模拟训练。通过VR进行学习和教育,不光可以减少现实空间中某些训练操作的困难和危险,更可以使训练造价得到大幅度降低。因此,我们说,虚拟现实技术将是继多媒体、计算机网络之后,在教育领域内最具有应用前景的一项技术。

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https://www.jianshu.com/p/1929c4f3f1c1
http://www.elecfans.com/vr/644463_a.html
https://www.xzbu.com/8/view-7810140.htm