VR/AR/AI是如何颠覆教育模式的|第二部分:未来解决方案

Lucas Rizzotto 17-09-12 17:09:38 0
AI能够与沉浸式教育碰撞出什么样的火花?

上一部分我们说到,当前的教育体系已经停滞,缺乏关注个人的自我发展。更糟糕的是,学生甚至不清楚学习的目的,某些课程在他们眼中只是被迫接受的、毫无意义的东西。

那么,如何解决这些问题,让我们的教育体系更上一层楼?如何让教育变得更有趣、实用?在第一部分我们提出了三种可以通过新兴技术实现的方法:个性化学习、掌握型学习和实践性学习(为了更好理解本文,黑匣建议你先阅读第一部分:VR/AR/AI是如何颠覆教育方式的|第一部分:当前教育体系的问题

第二部分,我们将探索未来教育模式,讨论AI和沉浸式技术将如何颠覆教育模式。

沉浸式教育的黎明

过去两个世纪,科学技术不断革新着现代社会。时至今日,这个“革新车轮”丝毫未见减速,相反,已经略有加速的迹象。人们工作、学习、娱乐和交流的方式每隔十年就会更新一次,这很大一部分得力于新兴计算机平台的出现:首先是个人电脑,然后是智能手机,到了今天,就是沉浸式技术。

沉浸式技术是什么?VR头显、AR眼镜,或者介乎于两者之间的技术。

我认为,沉浸式技术无疑将成为下一代计算机平台——这种技术可以完成当前计算机所不能完成的事情,就如此前的新兴计算机平台一样,完全颠覆了我们与信息之间的关系。利用这类技术,你可以与数字世界进行互动,让数字世界充满四周,打破屏幕的限制——虽然这类技术还处于初期阶段,但是今天已经看到很多曾经的幻想化为了现实。

沉浸式技术刚刚起步时,很多人都认为这是一个游戏媒介。但随着Oculus Rift把这类技术渐渐推向主流,很多创作者开始不同意这个说法了。今天,我们可以看到很多VR应用都是专注于生产、艺术和数据可视化等领域。而AR、MR技术也开始起头,给人们带来全新、刺激的信息互动方式。

微软的HoloLens就是一个很好的例子。这款设备面世已经两年了,但是今天仍是最值得注意的技术设备之一。它不仅能生成非常真实的全息图像,还能理解周围环境——它可以读懂家具、墙等物体的位置,并利用收集的数据,把数字物体与现实世界无缝结合起来。

加上手部跟踪、触觉反馈、深度学习等技术,你就会明白,不用多少年,我们就可以在家里戴上眼镜,真实地触摸到全息图像。这是一件了不起的事情。沉浸式技术是根据体验所开发出来的,它的诞生就是为了说服人们相信眼前的东西。同时,沉浸式内容不受物理规律的现实,所以开发者能以相对较低的成本,随心所欲地打造出“不可能体验”,例如把观众带到月球、加州海滩,或者500年前的古堡等。在教育领域,这种体验可以说是万能的了。

比如,生物学往往是通过课本、幻灯片和图画进行授课。但是初创公司The Body VR等企业正在把沉浸式技术应用到教育领域,把学生带到人体内部,让他们与人类身体进行互动,而不是古板地盯着书本图片。

初创公司Medivis也在做着类似的事情,带来了全新的解剖学教育方式。传统上,医学生只能通过插图学习解剖学,在脑海中把2D图片结合起来,构想出3D图像。但是Medivis正在开发一款学习平台,向学生提供一种完全3D、真人大小的全息人体,把每一个部位都准确地标注出来。从此,课本、图片和贵重的实验尸体,通通不需要了。

其他例子还有本人设计的MR化学教育应用MyLab。这款应用生成出一张全息化学元素周期表,学生可以把上面的元素生动地结合起来。此外,游戏《宇宙沙盘》( Universe Sandbox)可以让学生探索宇宙星系,甚至还可以创造出自己的星系。

提醒一句,这才刚刚开始而已,这些项目绝大部分都是没有获得外部资金就开发出来的。现在,仅仅是这种3D小型游戏,我们就可以把学生带到任何一个地方,以全新的、参与度极高的方式打造虚拟课堂。此外,由于这类体验的成本非常低,随着创新工具渐渐渗入人们的日常生活,未来我们还会看到有大量的作品诞生。

长远来看,教育将渐渐从枯燥的条条框框,转变成一种学生乐意去探索的互动领域。这种从被动任务到娱乐的转变,将成为教育领域的一个巨大转折点。有了沉浸式技术,概念变得具体了,传统的“练习”和“考试”可以无缝地融入故事和虚拟世界中,学生也可以自由地探索任何一个学科了。

当然,沉浸式体验的好处远不止这些:我们可以通过在沉浸式体验中收集的数据,定制出前所未有的个性化教育体验。创造性条件与沉浸式教育对人类大脑的影响之大,沉浸式教育终有一天会成为标准。今天,很多研究已经证实了这种方式的有效性和潜力:可视化、社交、互动、情感参与度非常强的沉浸式教育,将让知识牢牢地留在你的大脑之中。

教育分析的新时代

沉浸媒体的优势在于,它可以获取获取大量的用户信息。由于头显是一直被跟踪着,所以用户喜欢看哪里、什么时候看、看多久、喜欢跟什么互动、往往忽视哪些内容,这些数据都可以收集起来。

下一代头显有望实现瞳孔跟踪,为创作者创建另一个信息世界。你应该听说过,人类观看感兴趣的事物时,瞳孔会放大——但情况远不止如此。

除了有趣的事物,精神紧张、情感接触都会引起瞳孔放大。几十年前,普林斯顿大学心理学专家丹尼尔·卡尼曼就发现了,手上的任务难度越大,瞳孔的放大程度就越高:计算9×13时,瞳孔会稍稍放大;当运算变成29×13,瞳孔就会进一步扩大,直至计算出答案为止。卡尼曼说:“在实验中,我可以通过观察一个人瞳孔,来判断他/她是否已经放弃心算。”

德国马尔堡大学神经物理学家Wolfgang Einhäuser-Treyer在2010年开展的一项研究显示,瞳孔还会在我们做出决定时放大。实验中,实验人员让研究对象在一个10秒区间内的任何一个时间按下按钮。结果发现,他们瞳孔放大的时间与做出决定的时间一致:瞳孔大约在按下按钮前一秒放大,放大程度在按下按钮后的一到两秒达到最高。

利用AI把所有数据收集起来,内容创作者就可以精准地实时分析学生的心理变化,甚至预测他们的行为。这种精准的数据甚至可以废除传统考试——如果已经知道学生潜意识之中如何理解某个科目,那么就不再需要做任何的测试了。

总之,通过以上介绍的方法,教育者可以实时监测学生对学科的掌握情况和情绪变化,灵活地调整教育体验,自动地解决学习困难,定制出个性化体验,提高学生学习兴趣。最终,结合AI技术的沉浸式教育将成为教育进步的强大引擎,创造出独特的交互体验,为个性化学习与掌握型学习奠定基础。

但是,AI能走多远?未来有一天AI会变成老师吗?

AI:完美的教师

现在,让我们天马行空一下,想象一下新兴技术将如何融入沉浸式媒介,推动教育进步——先从AI说起。

AI是当今世界最重要的科学技术之一,影响力已经覆盖制药、经济市场预测、聊天机器人和艺术等领域。这项技术就像我们每天使用的电脑和网络一样,已经渗入到生活的方方面面。未来,我们只会越来越依赖这种技术的强大力量。

AI已经改变了我们与设备之间的交互方式——对话式用户界面(Conversational User Interface,CUI)这种通过语音控制设备的方式近年来越来越流行。这种界面广泛应用于智能手机(如谷歌语音助手、Siri和微软小娜)和家庭设备(如亚马逊Echo和Google Home),利用的就是人类最自然的控制方式:说话。随着文字转语音、语音识别和程序会话建立等技术日益成熟,不出几年我们就能与设备进行完整对话。

所以,AI能够与沉浸式教育碰撞出什么样的火花?

沉浸式媒体的迷人之处,就是它可以为AI助手、聊天机器人等赋予一个“实际化身”。我们已经可以跟AI机器人对话了,但有了沉浸式技术,我们就可以让它们拥有自己的“身体”和表达情感“脸部”。

这样,与私人AI机器人建立细致的关系就不再是异想天开。继续发展下去,AI助手甚至可以比我们还了解自己——包括前文提到的了解学生的知识掌握程度和情绪变化。功能强大的AI教师即将到来,向你传授你所需要的一切信息。

有的人也许觉得:这种想法太夸张!但是,这是可能实现的。回想一下传统的师生关系,你会发现授课模式千篇一律:老师讲台上讲课,观察学生反应,判断他们的掌握程度,然后提几个问题或者做一些活动,结束后继续讲课。当然,并非所有的课堂都是这种模式,但绝大部分都是。

这种模式是可以预测,对于AI来说轻而易举。当然,理想的做法是,在这个基础上发展出全新的师生关系,减少等级差异,提高学生参与度。

值得提醒的是,AI教师的形象不一定是某一个人或者某一样东西。通过沉浸式媒介,AI教师的形象可以千变万化:巨龙、居里夫人、天体物理学家尼尔·德格拉斯·泰森或者莎士比亚。这位教师的形象并无限制,可以因课程不同而改变,并根据学生的个人心理情况而生成交互式课堂。

长远来看,我认为要实现个性化教育,除了这种AI教师以外,别无他法(除非我们能够把信息直接下载到大脑)。AI教师的数字化形象,以及多样的信息渠道,让它可以真正理解自己的学生。

AI向人类学习已经很长一段时间了——是时候让它教育人类了。

流动教室

整篇文章看下来,你也许会认为,沉浸式教育体验只能是独自体验——其实没错,如果教育者决定要应用沉浸式教育的话,用户只能自己一个人体验。但是,如前文提到的,把大数据融入到沉浸式教育中,我们就可以创造出一种全新的教室。

通过把全球各地的学生聚集在一起,给他们匹配拥有相似经历、兴趣,或者技能互补的学习伙伴,鼓励他们合作解决问题,就可以实现多用户教育体验。当眼前的教室不再是现实教室,而是可以一起合作学习的虚拟空间,那么这种教室的形式就可以千变万化。

当然,这并非意味着人与人之间的互动从此消失。记住,沉浸式技术会一直发展,直至数字空间与现实时间变得难以分辨。

这样,学生不会处于被隔离状态,相反,他们能跟来自不同文化背景的学生一起学习。此外,这种课堂大大降低了教育成本。传统学校占据大量的实际空间,而且需要投入资金维持运作,而随着数字革命的到来,学校空间、人力资源和交通运输等也将随之转变成数字形式,成本变得低廉,学习资源变得丰富,所有学生都可以持续从这个全新的教育体系中受益,节省的成本可达数千亿美元。

当然了,这种教室并不局限于某种单一的数字体验,通过AR技术,它也可以与现实世界完美结合,不断给学生带来惊喜。走下楼梯,你可能发现自己走在巴黎巴士底的大街上。那为什么不花个15分钟,学习一下攻占巴士底狱的历史呢?

以上提到的概念,也许听起来很遥远。不过,通过新兴技术、设计和想象力的完美结合,它们都是可以实现。

关于未来,可以确定的一点是:未来颠覆现在。有了沉浸式技术和AI,传统教育模式终有一天也会发生翻天覆地的变化,变成我们想象中的模样。

那么,如果可以的话,你想把它变成什么模样?

本文原载于Road to VR 编译:黑匣 曾庆桦

郑重声明:黑匣网(www.heix.cn)的全部内容,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,受法律保护。未经本网书面许可,任何单位及个人不得转载、摘编或者以其他任何形式擅自使用,违者必究,特此声明!如需转载,请联系【黑匣微信:heixvr】

黑匣微信:heixvr黑匣微信:heixvr

评论

评论正在加载中~
~\(≧▽≦)/~