教育領域的虛擬人,虛擬現(xiàn)實對教育的影響

1、有哪些vr設備適合在教育領域的應用？

   虛擬現(xiàn)實在教育領域的應用

不難看出R技術在傳遞信息方面是多媒體技術的一大突破。R所傳遞的信息不僅僅是簡單的圖形、聲音或者超文本，而是一系列實時生成的擬真聲像信息、觸覺和運動感知（未來還要加上嗅覺和味覺）等。R最大的特點就是“身臨其境”，這和教育原理中的“情景構建”理論不謀而合，因此將R應用到教育領域也成為一個較為熱門的研究方向。

下面列舉了幾種典型的R在教育領域的應用：

1 R訓練場和實驗臺

顧名思義，R訓練場和實驗臺就是在虛擬世界中構建出實驗場所來供學習者進行活動與操作。由于操作對象從實際存在的物體變成了虛擬世界中的模型，允許操作方式會隨著教學設計者的設計精細程度而增加或者減少（一般是減少），設計者可以給出較為精簡的操作流程提示告知學習者應當怎樣控制和處理“眼前”的對象。同時，即使學習者由于失誤導致實驗失敗，也不會造成實際的財產損毀甚至生命危險，是一種相對安全的訓練方法。例如，我們可以在3D實驗室中進行制造TNT并試爆的化學實驗。由于真實世界中的一些操作要根據(jù)操作對象的力的反饋（嚴格來說是除聲光形式以外的反饋）獲取信息，對硬件就提出了一定要?，F(xiàn)在已經投入應用的力反饋裝置包括內置振動器的手套、外形仿真的筆等裝置。

2 科技研究與模擬觀測

這種應用主要是上一種應用的改版。相比高度的可操作性，科技研究與實驗觀測更注重讓用戶觀察到更多更精確的有效數(shù)據(jù)以供后續(xù)分析或使用。因此，這種應用重在以高度擬真的方式，將一些難以觀測的現(xiàn)象放到虛擬世界中，讓用戶以更為舒適便捷的視角或時間測度進行觀測，相應地也要由系統(tǒng)給出真實實驗中應當觀測到的數(shù)據(jù)。例如，我們可以利用R系統(tǒng)重建某次天體碰撞的場面及數(shù)據(jù)分析。這種應用對硬件設備的要不高，主要還是對計算機系統(tǒng)的運算能力提出了要。

3 虛擬校園

“不出門便知天下事”在前互聯(lián)網時代已經開始逐步實現(xiàn)，而R系統(tǒng)將賦予這句中國古諺以更新的內涵。相比傳統(tǒng)的主要提供音視頻及超文本內容的遠程教育系統(tǒng)來說，若能用R系統(tǒng)構建高度仿真的校園，我們就可以克服由于交互性或互動性不足所帶來的一系列問題。世界各地的師生可以使用R校園的軟硬件客戶端，通過互聯(lián)網鏈接到同一個虛擬校園中，像真實處在相同地理位置的學生一樣進行他們早已適應的學習活動。

其實還是有很多這類的學習的東西，這里也就是舉個例子而且

就拿HTC ive設備來說，除了日常的玩游戲、看視頻以外，還可以使用在教育、汽車、房地產等行業(yè)，這個也是未來的發(fā)展趨勢。所以說，在R 這個產業(yè)中IE是中國PC R市場的領導者，所以HTC vive算是比較好的設備了

vr ( virtual reality )，虛擬現(xiàn)實

沉浸式地進入虛擬世界消費內容，給用戶身臨其境的感覺。

這些內容可以是電影、比賽、風景、新聞等等，一些內容還能進行交互，例如vr游戲可以追蹤你的移動、步態(tài)、眼球、下蹲等等。

ar（augmented reality），增強現(xiàn)實

如果說vr給到消費者的是一個%的虛擬世界，那么ar就是以現(xiàn)實世界的實體為主體，借助于數(shù)字技術幫助消費者更好地探索現(xiàn)實世界和與之交付。

vr和ar的區(qū)別：

簡單來說，虛擬現(xiàn)實（vr），看到的場景和人物全是假的，是把你的意識代入一個虛擬的世界。增強現(xiàn)實（ar），看到的場景和人物一部分是真一部分是假，是把虛擬的信息帶入到現(xiàn)實世界中。

mr（mix reality），混合現(xiàn)實

將真實世界和虛擬世界混合在一起，來產生新的可視化環(huán)境，環(huán)境中同時包含了物理實體與虛擬信息，并且必須是實時的。mr的兩大代表設備就是hololens與magic leap。

ar和mr該如何區(qū)分？

在上述定義下，ar往往被看做是mr的其中一種形式，因此在當今業(yè)界，很多時候為了描述方便或者其他原因，就把ar也當做了mr的代名詞，用ar代替了mr。

再者，從某些概念來講，ar和mr并沒有明顯的分界線，未來也很可能不再區(qū)分ar與mr，mr更多也只是hololens和magic leap出的噱頭。但是現(xiàn)今所謂的ar設備與mr設備，從所應用的技術和顯示效果上來說，還是稍稍有所不同的。

cr（cinematic reality），影像現(xiàn)實

這是google投資的magic

leap提出的概念，主要為了強調與vr和ar技術的不同，同樣，其自認為與mr也不同，實際上理念是類似的，均是模糊物理世界與虛擬世界的便捷，所完成的任務、所應用的場景、所提供的內容，與mr產品是相似的。

其核心在于，『通過光波傳導棱鏡設計，magic

leap從多角度將畫面直接投射于用戶視網膜，從而達到“欺騙”大腦的目的?！痪褪钦f，有別于通過屏幕投射顯示技術，通過這樣的技術，實現(xiàn)更加真實的影響，直接與視網膜交互，解決了hololens視野太窄或者眩暈等問題。說到底，只是mr技術的不同實現(xiàn)方式而已。資料：ofweek可穿戴設備網

2、在教育行業(yè)，我們怎么利用人工智能？

智能批改自適應學習，主要應用到圖像識別、自然語言處理、數(shù)據(jù)挖掘等技術，從教師線上布置作業(yè)，到人工智能自動批改、生成學情報告和錯題集，而后對教師、家長和學生進行反饋，并根據(jù)學生的學情進行自適應推薦習題。

北極星AI，就致力于為學校和老師開發(fā)自適應教學的工具。他們的產品是一款集課件設計、課堂授課、實時反饋、自適應學習、大數(shù)據(jù)分析、智能測評、智能輔導等功能于一體的平臺。

教育機器人主要是應用于兒童早教和STEAM教育。通過語音識別、圖像識別、自然語言處理等技術，實現(xiàn)對兒童的陪伴和教育，達到寓教于樂的效果。

位于紐約的“CogniToys”在年推出了一款叫“Dino”的機器人，可以直接和孩子對話。這個機器人在聽到孩子的問題之后，可以自動連接網絡尋找答案，并且通過和孩子的交流逐漸學習和了解孩子的情緒和個性。機器人和孩子交流得越多，對孩子的了解就越深，和孩子的對話也就越個性化，越貼近孩子的喜好。

將虛擬現(xiàn)實（R）和增強現(xiàn)實（AR）運用在教育中，課堂不再局限于小小的教室、黑板，而是整個宇宙。很多家，包括互聯(lián)網巨頭谷歌和Facebook，都傾注了不小的精力研究如何將R/AR應用到教育中。

位于愛爾蘭的“Immersive R Education”就是一家專注于開發(fā)R/AR教學內容的。他們的旗艦產品之一是“阿波羅 R”，用戶只要帶上R眼鏡，就可以“親身”體驗阿波羅登月的整個過程。不用多解釋，這樣的經歷一定比老師在課堂上苦口婆心說幾個小時的效果要好得多。

美國白宮科技政策辦公室于年月發(fā)布了題為《為人工智能的未來做好準備》和《國家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》兩份重要報告。報告認為，人工智能技術對社會各領域的影響越來越深刻，教育是人工智能應用的一個重要領域。

目前為止，人工智能已經開始在很多社會領域發(fā)揮重要的作用，而人工智能與智慧教育引領教育教學的創(chuàng)新，也已經成為教育信息化發(fā)展的必然趨勢。

（1）智能導師，個性化教與學

智能導師是人工智能在教育領域的一個重要應用。世界首個智能導師出現(xiàn)在年，它主要由計算機模擬教師教學的經驗和方法，向具有不同需和特征的學習者傳遞知識。

（2）智能助手，如教育機器人

智能助手被應用于教育領域，主要作為教師的教學助手和學生的學習助手。

教學助手可幫助教師完成課堂輔助性或重復性的工作，如點名、批改試卷、監(jiān)考等，還可幫教師收集整理資料輔助備課、教研，減輕教師的負擔，提高工作效率。學習助手可為學生快速地找到所需資源，或是針對性地推送學習資料，幫助學生管理學習任務和時間等等。

（3）實時跟蹤與反饋的智能測評

智能測評強調通過一種自動化的方式來測量學生的發(fā)展，擔任了一些人類負責的工作，包括體力勞動、腦力勞動和認知工作，且極大地縮短了時間、提高了精準度。通過人工智能技術而實現(xiàn)的自動測評方式，能夠跟蹤學習者的學習表現(xiàn)，并實時做出恰當?shù)脑u價。

（4）教育數(shù)據(jù)的挖掘與智能化分析

教育數(shù)據(jù)挖掘，是綜合運用數(shù)學統(tǒng)計、機器學習和數(shù)據(jù)挖掘等技術和方法，對教育大數(shù)據(jù)進行處理和分析，通過數(shù)據(jù)建模，發(fā)現(xiàn)學習者學習結果與學習內容、學習資源、教學行為等變量之間的相關關系，來預測學習者未來的學習趨勢。

教育數(shù)據(jù)挖掘與智能化分析，一方面能夠向學習者推薦改進他們學習效率的學習活動、資源、經驗和任務；另一方面，它能夠為教育工作者或智能學習系統(tǒng)本身提供更多、更客觀的反饋信息，來更好地調整和優(yōu)化教育決策、完善課程開發(fā)，同時，還能根據(jù)學習者的學習狀態(tài)來改進教學計劃、組織教學內容以改進教學過程。

（5）學習分析與學習數(shù)字肖像

學習數(shù)字肖像是指將每個學習者的學習心理與外在學習行為表現(xiàn)特征通過挖掘、統(tǒng)計、分析不同類型的動態(tài)學習數(shù)據(jù)而將其立體化、可視化地刻畫出來。刻畫學習數(shù)字肖像的實現(xiàn)也必須基于智能化的數(shù)據(jù)挖掘和機器學習算法等關鍵技術。通過為學習者刻畫立體、可視的數(shù)字肖像，可為不同學生的個體化學習以及教師的針對性教學提供精準的。

目前，傳統(tǒng)的人工智能學習系統(tǒng)更多是為了滿足某個專門領域的學習需，而且這些系統(tǒng)常常作為學校教育的補充，尚未深入地影響學習者的日常學習和生活，但盡管如此，人工智能也已展示出對未來人類生活勢不可擋的影響力。隨著各類人工智能化教育產品的不斷研發(fā)面世，相信不久的將來，甚至在這一兩年，我們就能看到人工智能給人類教育，尤其是教育工作者的教育方式、學習者的學習方式帶來的革命性改變。

我們翹首拭目以待。

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3、vr技術可以應用于教育領域嗎

   IES沉浸式課堂系統(tǒng)”是中國首套能夠實際應用于教學中的R教學軟件，由視酷自主研發(fā)，集R云課件、教師指揮系統(tǒng)、R硬件為一體的R教學課堂系統(tǒng)，將最先進的R科技與金牌教師的教學進行有機結合，從而使學生的興趣、注意力得到極大的提升，最終實現(xiàn)教學改革的核心目的。目前，IES沉浸式課堂系統(tǒng)擁有自主產權保護專利，已經申報了國家專利并初步審核通過。

北京視酷科技推出的視酷科技ies沉浸式課堂系統(tǒng)，是由iec云系統(tǒng)、iem教學指揮平臺系統(tǒng)、iel應用軟件系統(tǒng)組成的，通過vr技術將優(yōu)質教程虛擬現(xiàn)實化、智能化和操控化，是國內第一個將虛擬現(xiàn)實技術系統(tǒng)地應用于智慧教學的技術。