教育領(lǐng)域的虛擬人,虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)教育的影響

1、有哪些vr設(shè)備適合在教育領(lǐng)域的應(yīng)用？

   虛擬現(xiàn)實(shí)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用

不難看出R技術(shù)在傳遞信息方面是多媒體技術(shù)的一大突破。R所傳遞的信息不僅僅是簡(jiǎn)單的圖形、聲音或者超文本，而是一系列實(shí)時(shí)生成的擬真聲像信息、觸覺(jué)和運(yùn)動(dòng)感知（未來(lái)還要加上嗅覺(jué)和味覺(jué)）等。R最大的特點(diǎn)就是“身臨其境”，這和教育原理中的“情景構(gòu)建”理論不謀而合，因此將R應(yīng)用到教育領(lǐng)域也成為一個(gè)較為熱門(mén)的研究方向。

下面列舉了幾種典型的R在教育領(lǐng)域的應(yīng)用：

1 R訓(xùn)練場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)臺(tái)

顧名思義，R訓(xùn)練場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)臺(tái)就是在虛擬世界中構(gòu)建出實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所來(lái)供學(xué)習(xí)者進(jìn)行活動(dòng)與操作。由于操作對(duì)象從實(shí)際存在的物體變成了虛擬世界中的模型，允許操作方式會(huì)隨著教學(xué)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)精細(xì)程度而增加或者減少（一般是減少），設(shè)計(jì)者可以給出較為精簡(jiǎn)的操作流程提示告知學(xué)習(xí)者應(yīng)當(dāng)怎樣控制和處理“眼前”的對(duì)象。同時(shí)，即使學(xué)習(xí)者由于失誤導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，也不會(huì)造成實(shí)際的財(cái)產(chǎn)損毀甚至生命危險(xiǎn)，是一種相對(duì)安全的訓(xùn)練方法。例如，我們可以在3D實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行制造TNT并試爆的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。由于真實(shí)世界中的一些操作要根據(jù)操作對(duì)象的力的反饋（嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是除聲光形式以外的反饋）獲取信息，對(duì)硬件就提出了一定要?，F(xiàn)在已經(jīng)投入應(yīng)用的力反饋裝置包括內(nèi)置振動(dòng)器的手套、外形仿真的筆等裝置。

2 科技研究與模擬觀(guān)測(cè)

這種應(yīng)用主要是上一種應(yīng)用的改版。相比高度的可操作性，科技研究與實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)更注重讓用戶(hù)觀(guān)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(yīng)用重在以高度擬真的方式，將一些難以觀(guān)測(cè)的現(xiàn)象放到虛擬世界中，讓用戶(hù)以更為舒適便捷的視角或時(shí)間測(cè)度進(jìn)行觀(guān)測(cè)，相應(yīng)地也要由系統(tǒng)給出真實(shí)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)觀(guān)測(cè)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(chǎng)面及數(shù)據(jù)分析。這種應(yīng)用對(duì)硬件設(shè)備的要不高，主要還是對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算能力提出了要。

3 虛擬校園

“不出門(mén)便知天下事”在前互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始逐步實(shí)現(xiàn)，而R系統(tǒng)將賦予這句中國(guó)古諺以更新的內(nèi)涵。相比傳統(tǒng)的主要提供音視頻及超文本內(nèi)容的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，若能用R系統(tǒng)構(gòu)建高度仿真的校園，我們就可以克服由于交互性或互動(dòng)性不足所帶來(lái)的一系列問(wèn)題。世界各地的師生可以使用R校園的軟硬件客戶(hù)端，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)鏈接到同一個(gè)虛擬校園中，像真實(shí)處在相同地理位置的學(xué)生一樣進(jìn)行他們?cè)缫堰m應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

其實(shí)還是有很多這類(lèi)的學(xué)習(xí)的東西，這里也就是舉個(gè)例子而且

就拿HTC ive設(shè)備來(lái)說(shuō)，除了日常的玩游戲、看視頻以外，還可以使用在教育、汽車(chē)、房地產(chǎn)等行業(yè)，這個(gè)也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。所以說(shuō)，在R 這個(gè)產(chǎn)業(yè)中IE是中國(guó)PC R市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，所以HTC vive算是比較好的設(shè)備了

vr ( virtual reality )，虛擬現(xiàn)實(shí)

沉浸式地進(jìn)入虛擬世界消費(fèi)內(nèi)容，給用戶(hù)身臨其境的感覺(jué)。

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

ar（augmented reality），增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

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

vr和ar的區(qū)別：

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)（vr），看到的場(chǎng)景和人物全是假的，是把你的意識(shí)代入一個(gè)虛擬的世界。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（ar），看到的場(chǎng)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(shí)世界中。

mr（mix reality），混合現(xiàn)實(shí)

將真實(shí)世界和虛擬世界混合在一起，來(lái)產(chǎn)生新的可視化環(huán)境，環(huán)境中同時(shí)包含了物理實(shí)體與虛擬信息，并且必須是實(shí)時(shí)的。mr的兩大代表設(shè)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(dāng)今業(yè)界，很多時(shí)候?yàn)榱嗣枋龇奖慊蛘咂渌?，就把a(bǔ)r也當(dāng)做了mr的代名詞，用ar代替了mr。

再者，從某些概念來(lái)講，ar和mr并沒(méi)有明顯的分界線(xiàn)，未來(lái)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(shè)備與mr設(shè)備，從所應(yīng)用的技術(shù)和顯示效果上來(lái)說(shuō)，還是稍稍有所不同的。

cr（cinematic reality），影像現(xiàn)實(shí)

這是google投資的magic

leap提出的概念，主要為了強(qiáng)調(diào)與vr和ar技術(shù)的不同，同樣，其自認(rèn)為與mr也不同，實(shí)際上理念是類(lèi)似的，均是模糊物理世界與虛擬世界的便捷，所完成的任務(wù)、所應(yīng)用的場(chǎng)景、所提供的內(nèi)容，與mr產(chǎn)品是相似的。

其核心在于，『通過(guò)光波傳導(dǎo)棱鏡設(shè)計(jì)，magic

leap從多角度將畫(huà)面直接投射于用戶(hù)視網(wǎng)膜，從而達(dá)到“欺騙”大腦的目的?！痪褪钦f(shuō)，有別于通過(guò)屏幕投射顯示技術(shù)，通過(guò)這樣的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更加真實(shí)的影響，直接與視網(wǎng)膜交互，解決了hololens視野太窄或者眩暈等問(wèn)題。說(shuō)到底，只是mr技術(shù)的不同實(shí)現(xiàn)方式而已。資料：ofweek可穿戴設(shè)備網(wǎng)

2、在教育行業(yè)，我們?cè)趺蠢萌斯ぶ悄埽?/h2>

   

智能批改自適應(yīng)學(xué)習(xí)，主要應(yīng)用到圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，從教師線(xiàn)上布置作業(yè)，到人工智能自動(dòng)批改、生成學(xué)情報(bào)告和錯(cuò)題集，而后對(duì)教師、家長(zhǎng)和學(xué)生進(jìn)行反饋，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行自適應(yīng)推薦習(xí)題。

北極星AI，就致力于為學(xué)校和老師開(kāi)發(fā)自適應(yīng)教學(xué)的工具。他們的產(chǎn)品是一款集課件設(shè)計(jì)、課堂授課、實(shí)時(shí)反饋、自適應(yīng)學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析、智能測(cè)評(píng)、智能輔導(dǎo)等功能于一體的平臺(tái)。

教育機(jī)器人主要是應(yīng)用于兒童早教和STEAM教育。通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)兒童的陪伴和教育，達(dá)到寓教于樂(lè)的效果。

位于紐約的“CogniToys”在年推出了一款叫“Dino”的機(jī)器人，可以直接和孩子對(duì)話(huà)。這個(gè)機(jī)器人在聽(tīng)到孩子的問(wèn)題之后，可以自動(dòng)連接網(wǎng)絡(luò)尋找答案，并且通過(guò)和孩子的交流逐漸學(xué)習(xí)和了解孩子的情緒和個(gè)性。機(jī)器人和孩子交流得越多，對(duì)孩子的了解就越深，和孩子的對(duì)話(huà)也就越個(gè)性化，越貼近孩子的喜好。

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

位于愛(ài)爾蘭的“Immersive R Education”就是一家專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)R/AR教學(xué)內(nèi)容的。他們的旗艦產(chǎn)品之一是“阿波羅 R”，用戶(hù)只要帶上R眼鏡，就可以“親身”體驗(yàn)阿波羅登月的整個(gè)過(guò)程。不用多解釋?zhuān)@樣的經(jīng)歷一定比老師在課堂上苦口婆心說(shuō)幾個(gè)小時(shí)的效果要好得多。

美國(guó)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(lái)做好準(zhǔn)備》和《國(guó)家人工智能研發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃》兩份重要報(bào)告。報(bào)告認(rèn)為，人工智能技術(shù)對(duì)社會(huì)各領(lǐng)域的影響越來(lái)越深刻，教育是人工智能應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。

目前為止，人工智能已經(jīng)開(kāi)始在很多社會(huì)領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用，而人工智能與智慧教育引領(lǐng)教育教學(xué)的創(chuàng)新，也已經(jīng)成為教育信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。

（1）智能導(dǎo)師，個(gè)性化教與學(xué)

智能導(dǎo)師是人工智能在教育領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用。世界首個(gè)智能導(dǎo)師出現(xiàn)在年，它主要由計(jì)算機(jī)模擬教師教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和方法，向具有不同需和特征的學(xué)習(xí)者傳遞知識(shí)。

（2）智能助手，如教育機(jī)器人

智能助手被應(yīng)用于教育領(lǐng)域，主要作為教師的教學(xué)助手和學(xué)生的學(xué)習(xí)助手。

教學(xué)助手可幫助教師完成課堂輔助性或重復(fù)性的工作，如點(diǎn)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(fù)擔(dān)，提高工作效率。學(xué)習(xí)助手可為學(xué)生快速地找到所需資源，或是針對(duì)性地推送學(xué)習(xí)資料，幫助學(xué)生管理學(xué)習(xí)任務(wù)和時(shí)間等等。

（3）實(shí)時(shí)跟蹤與反饋的智能測(cè)評(píng)

智能測(cè)評(píng)強(qiáng)調(diào)通過(guò)一種自動(dòng)化的方式來(lái)測(cè)量學(xué)生的發(fā)展，擔(dān)任了一些人類(lèi)負(fù)責(zé)的工作，包括體力勞動(dòng)、腦力勞動(dòng)和認(rèn)知工作，且極大地縮短了時(shí)間、提高了精準(zhǔn)度。通過(guò)人工智能技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)測(cè)評(píng)方式，能夠跟蹤學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，并實(shí)時(shí)做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)。

（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(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)和方法，對(duì)教育大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，通過(guò)數(shù)據(jù)建模，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)結(jié)果與學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)資源、教學(xué)行為等變量之間的相關(guān)關(guān)系，來(lái)預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者未來(lái)的學(xué)習(xí)趨勢(shì)。

教育數(shù)據(jù)挖掘與智能化分析，一方面能夠向?qū)W習(xí)者推薦改進(jìn)他們學(xué)習(xí)效率的學(xué)習(xí)活動(dòng)、資源、經(jīng)驗(yàn)和任務(wù)；另一方面，它能夠?yàn)榻逃ぷ髡呋蛑悄軐W(xué)習(xí)系統(tǒng)本身提供更多、更客觀(guān)的反饋信息，來(lái)更好地調(diào)整和優(yōu)化教育決策、完善課程開(kāi)發(fā)，同時(shí)，還能根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)來(lái)改進(jìn)教學(xué)計(jì)劃、組織教學(xué)內(nèi)容以改進(jìn)教學(xué)過(guò)程。

（5）學(xué)習(xí)分析與學(xué)習(xí)數(shù)字肖像

學(xué)習(xí)數(shù)字肖像是指將每個(gè)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)心理與外在學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)特征通過(guò)挖掘、統(tǒng)計(jì)、分析不同類(lèi)型的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)而將其立體化、可視化地刻畫(huà)出來(lái)?？坍?huà)學(xué)習(xí)數(shù)字肖像的實(shí)現(xiàn)也必須基于智能化的數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法等關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)為學(xué)習(xí)者刻畫(huà)立體、可視的數(shù)字肖像，可為不同學(xué)生的個(gè)體化學(xué)習(xí)以及教師的針對(duì)性教學(xué)提供精準(zhǔn)的。

目前，傳統(tǒng)的人工智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)更多是為了滿(mǎn)足某個(gè)專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)需，而且這些系統(tǒng)常常作為學(xué)校教育的補(bǔ)充，尚未深入地影響學(xué)習(xí)者的日常學(xué)習(xí)和生活，但盡管如此，人工智能也已展示出對(duì)未來(lái)人類(lèi)生活勢(shì)不可擋的影響力。隨著各類(lèi)人工智能化教育產(chǎn)品的不斷研發(fā)面世，相信不久的將來(lái)，甚至在這一兩年，我們就能看到人工智能給人類(lèi)教育，尤其是教育工作者的教育方式、學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式帶來(lái)的革命性改變。

我們翹首拭目以待。

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3、vr技術(shù)可以應(yīng)用于教育領(lǐng)域嗎

   IES沉浸式課堂系統(tǒng)”是中國(guó)首套能夠?qū)嶋H應(yīng)用于教學(xué)中的R教學(xué)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(xué)課堂系統(tǒng)，將最先進(jìn)的R科技與金牌教師的教學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而使學(xué)生的興趣、注意力得到極大的提升，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革的核心目的。目前，IES沉浸式課堂系統(tǒng)擁有自主產(chǎn)權(quán)保護(hù)專(zhuān)利，已經(jīng)申報(bào)了國(guó)家專(zhuān)利并初步審核通過(guò)。

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(xué)指揮平臺(tái)系統(tǒng)、iel應(yīng)用軟件系統(tǒng)組成的，通過(guò)vr技術(shù)將優(yōu)質(zhì)教程虛擬現(xiàn)實(shí)化、智能化和操控化，是國(guó)內(nèi)第一個(gè)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)地應(yīng)用于智慧教學(xué)的技術(shù)。