[摘 要] 從計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)入手,指出現(xiàn)代智能生活與基礎(chǔ)應(yīng)用的關(guān)聯(lián),指出計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育在人們生活學(xué)習(xí)中的重要地位,展望人工智能在教學(xué)中的發(fā)展方向,從虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的角度出發(fā),探索人工智能在未來教學(xué)中的重要應(yīng)用。
[關(guān) 鍵 詞] 人工智能;虛擬現(xiàn)實(shí);學(xué)習(xí)
[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603(2016)10-0093-01
如今的世界,是一個(gè)多彩的世界,是一個(gè)多元化的世界,形形色色的科技產(chǎn)品充斥著我們的生活,吸引著我們的眼球??萍紟淼亩嘧硕嗖?,正在悄悄融入我們的生活,改變著我們的意識(shí),我們已經(jīng)無法阻止人工智能帶給我們的生活改變,當(dāng)然不僅我們的生活在改變,我們的教學(xué)方式也在隨之改變。
一、什么是人工智能
狹義地講,人工智能就是對人類大腦的模擬,但是也并不完全是簡單的模擬。在日常生活中,我們利用人工智能進(jìn)行模式識(shí)別、機(jī)器翻譯、計(jì)算機(jī)博弈、智能代理、專家系統(tǒng)、機(jī)器證明、數(shù)據(jù)挖掘……當(dāng)然,我們也能夠利用人工智能對教學(xué)方式進(jìn)行一系列的改革,例如近年來提出的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)。
人工智能將多媒體與仿真技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),充分發(fā)揮了虛擬現(xiàn)實(shí)情境的獨(dú)特優(yōu)勢,幫助學(xué)生在經(jīng)驗(yàn)技能和知識(shí)理論中實(shí)現(xiàn)知識(shí)理論與技能經(jīng)驗(yàn)的整合,能夠不斷激發(fā)
學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、協(xié)作性和創(chuàng)造性。
虛擬現(xiàn)實(shí)能夠提供一種可遷移的經(jīng)驗(yàn),也可以豐富我們?nèi)粘5姆翘摂M現(xiàn)實(shí)的經(jīng)驗(yàn)。通過對真實(shí)世界的虛擬,給學(xué)習(xí)者提供機(jī)會(huì)去嘗試多種選擇,但沒有現(xiàn)實(shí)世界中所具有的危險(xiǎn)性,也沒有現(xiàn)實(shí)世界中所需要的時(shí)間、空間和金錢上的浪費(fèi);學(xué)習(xí)者還可嘗試在現(xiàn)實(shí)世界中無法實(shí)現(xiàn)的一些方案,以確定哪個(gè)方案是最佳的實(shí)現(xiàn)選擇。這樣,既可避免學(xué)習(xí)者受到傷害,也可使現(xiàn)實(shí)免受損失。
二、利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),一方面可以輕松再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中無法觀察到的自然現(xiàn)象或者事物的演變過程,使抽象的概念直觀化、形象化,方便學(xué)生對抽象概念和抽象事物的理解。另一方面,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可讓學(xué)生按自己的需要和進(jìn)度來進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互式的學(xué)習(xí),學(xué)生主動(dòng)地獲取所需知識(shí),由被動(dòng)式的接受學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)式的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所遇到的各種場景進(jìn)行模擬,通過虛擬系統(tǒng)可直觀地觀察到所產(chǎn)生的結(jié)果,有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如,在虛擬系統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)中,學(xué)生可以按照自己的創(chuàng)想,將不同的分子組合在一起,系統(tǒng)將虛擬顯示重新組合的物質(zhì)。通過這種探究性學(xué)習(xí),學(xué)生很有可能研究出新的物質(zhì)。利用虛擬技術(shù),學(xué)生還可以進(jìn)行溫室效應(yīng)、電路設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)等方面的探究性學(xué)習(xí),從而發(fā)現(xiàn)二氧化碳對全球氣候的影響規(guī)律,或設(shè)計(jì)出新的電路、新的建筑物。
四、利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對于需要花費(fèi)大量資金才能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),或一些有危險(xiǎn)性、反應(yīng)比較劇烈、時(shí)間較長的實(shí)驗(yàn),都可以運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對這些現(xiàn)象或過程進(jìn)行逼真地仿真虛擬。在虛擬的“實(shí)驗(yàn)室”里,學(xué)生可以按照自己的想法做一些在現(xiàn)實(shí)世界中不可能發(fā)生的實(shí)驗(yàn)。在虛擬實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生的各種感官被充分調(diào)動(dòng)起來,并與環(huán)境相互作用,這樣大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并可獲得非常良好的學(xué)習(xí)效果。在一些落后地區(qū),由于經(jīng)濟(jì)文化相對落后,實(shí)驗(yàn)設(shè)施條件差,學(xué)生缺乏對一些儀器、試劑使用和實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),在這種情況下就可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)軟件來彌補(bǔ),使學(xué)生學(xué)習(xí)不再受學(xué)習(xí)條件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及場地設(shè)施的限制,因而提高了學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率。
五、利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行技能訓(xùn)練
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有癡迷性和交互性,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中其實(shí)是在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個(gè)角色,并能全身心投入到這種學(xué)習(xí)環(huán)境中,這非常有利于學(xué)生掌握動(dòng)作技能類的知識(shí)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),可以做各種技能訓(xùn)練,由于虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)既能仿真現(xiàn)實(shí)條件又無任何危險(xiǎn)性,學(xué)生可以進(jìn)行反復(fù)練習(xí),直至掌握操作技能為止。
六、利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)
有些情景在現(xiàn)實(shí)生活中不是時(shí)時(shí)刻刻都存在的,有時(shí)間和空間的限制。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅能向?qū)W生提供一種可在實(shí)際生活中找到的情境和經(jīng)驗(yàn),還要再現(xiàn)特定的環(huán)境。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的日益成熟,基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化教學(xué),將會(huì)成為一種全新的教學(xué)方式。將兩者相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)資源的實(shí)時(shí)共享與實(shí)時(shí)傳輸,令知識(shí)保持流動(dòng)性、共享性,并能使學(xué)習(xí)者第一時(shí)間享受到最新的知識(shí)理念。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的使用,是對傳統(tǒng)教育的有益補(bǔ)充,也是對傳統(tǒng)教育的一次升華,二者的結(jié)合不僅給學(xué)習(xí)者帶來學(xué)習(xí)的快樂,也能夠?yàn)榻逃咛峁┴S富的教學(xué)資源,并可以產(chǎn)生新的教學(xué)系統(tǒng),所以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有令人鼓舞的美好前景。
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