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人工智能、VR 和 AR 如何改变未来教育的发展？

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举报只看楼主使用道具楼主发表于: 2017-10-11 0

虽然当前的教育已是人类历史上最好，但我们都知道它可以变得更好。
过去两个世纪，全世界教育经历了巨大扩张，识字率从 12% 上升到 88%，小学、中学和高等教育急剧增长，几乎每年都在破纪录。
随着对世界认知不断增长，教育课程也有了变化。互联网使自修教育极速扩张，像可汗学院、TED、维基百科和YouTube等网站都已是体量巨大的免费知识中心。
但是教学方式几十年甚至几百年来都没有改变，学习形式仍然古老。把学生根据年龄任意分组，让他们每周上五次物理课，四次数学课，听成年人讲 10 个小时左右，还希望所有学生都能参与并在这种静态教育课程中有所收获。

现有教育体系静态且广泛，不注重个人发展，无法实现个性化教育。更糟糕的是，学生往往不理解他们为什么要学那些正在学习的东西，对他们个人来说，有些课程完全没有意义。学生们生活在对考试的恐惧之中，而非生活在兴趣中。
今天踢围 TechSavvy 将探讨未来教育的可能路径，人工智能、VR 和 AR 在教育中如何应用，以及一些可以永远改变教育的设计范例。
首先来看看为什么个性化教育难以实现。个性化教育指的是以各种不同的程序、学习经验、教学方法和策略，来应对不同学习偏好、兴趣、愿望、弱点和背景的学生，这是一种更适合每个人并且能够把每节课所学最大化的教育体验。
比尔盖茨基金会最近一份报告发现学生使用个性化学习策略后，取得了较大进步。无数神经科学的研究也表明，个性化的体验有助于大脑接收信息。神经学家 Judy Will 说，学生必须关心新的信息，或者认为重要才把它作为长期记忆来储存，具有个人意义的记忆将最有可能转为长期记忆。这正是为什么有些老师受欢迎，他们不仅向学生们传递信息，而且激发和唤醒整个班级的兴趣和好奇心，一旦学生发现某个主题很酷，他们的大脑就会发生变化。
如果个性化教育如此重要，为什么在学校里几乎看不到它？答案是教育资源不足。完整的个性化学习需要一个流动灵活，非线性的教育课程，使之完全理想化。
虽然当前教育资源满足不了这种课程，但设计和技术的发展已经为个性化学习开辟了新途径，我们来看几个未来的解决方案。
沉浸式教育
技术在过去的两个世纪里不断地革新着现代社会，而且没有停止的迹象。我们的工作，学习，娱乐和社交，几乎每十年都重新定义一次，而且大部分都与新计算平台的出现有关：首先是个人电脑，然后是智能手机，现在是沉浸式技术。这里所说的沉浸式技术产物，包括增强现实眼镜及其他利用 VR、AR 等技术的各类设备等。
毫无疑问，沉浸式技术是下一个大计算平台，它能做现代计算机所不能做到的事情，完全重新定义人与信息的关系。可以用手与数码世界进行物理互动，并让它在你周围生活，而不是在屏幕的范围内。
当第一次出现时，沉浸式技术被认为是一种游戏用的技术，但今天我们已经有很多 VR、AR 应用，分散在产品、艺术、可视化数据等不同领域。
微软 HoloLens 全息显示设备就是一个很好的例子，虽然已诞生两年了，但依然是最令人印象深刻的作品之一。它不仅可以创造逼真的全息图，还能理解你的环境，它知道你的家具在哪里，并利用这些信息让你无缝地感知数字和物理世界。

沉浸式技术不受物理定律的约束，教育者可以创造「不可能」的体验，以全新的方式吸引学生，加上手势跟踪和深入学习等技术的使用，学生可以在任何场所观看、触摸全息图。沉浸式技术本质上是体验式，从亲身所见来说服人类，身临其境的内容不受物理定律的约束，这意味着创作者可以安排「不可能的经历」，比如在家看火星，看加利福尼亚的海滩，或者 500 年前的城堡。
对于教育来说，这可能带来一切。例如生物课通常是通过课本、幻灯片和图画来教授。但是一些初创公司正在开发虚拟人体的教育方式，让你在人体内旅行，和体内的器官、细胞互动，而不仅是图像浏览。

类似的还有 Medivis 应用，重新定义了解剖学习。通常医学生被强迫通过认插图来学习人体解剖，他们不得不拼命在头脑中组合他们看到的 2D 图像，试图从三维角度来理解这些图像。Medivis 建立了整个学习平台，允许直接看到全 3D 的人体，真人大小，全息形式，准确地标注每一个位置，而不用借助于书本、绘画或昂贵的尸体。

还有 MyLab，一个混合现实的化学程序，给学生提供了全息周期表，他们可以自由将元素组合。UniverseSandbox 可以让人访问恒星系统，创造自己的宇宙。

现在只要创建一个小的 3D 游戏，就能把学生带到任何地方，并以完全参与的角度教给他们任何东西。而这只是一个开始，目前大多数项目是由少数人，在没有任何外部资金的情况下建立的。当开发工具变得容易获得后，必将会看到一些难以想像的创新。
从长远来看，教育并不是一系列知识要点，而是作为一个互动的世界，让学生们能自由参与其中。VR 和 AR 让教育变得更像娱乐而不是被动的义务：概念可以成为可触摸的 3D 影像，「练习」和「考试」可以无缝地嵌入到虚拟世界的故事情节中，学生可以自由地探索并沉浸在他们所学的学科中。身临其境的教育将成为常态：它可以是视觉的、社会的、神奇的、互动的、情感上吸引人的，同时它像一个存储器一样贴在大脑里。
沉浸式技术的伟大之处还在于可以从用户数据中获得大量信息，因为头戴式设备可以不断被跟踪，可以知道用户在看什么、什么时候、看了多久，他们与什么互动，甚至他们选择忽略什么。
下一代的头戴式设备将加入瞳孔追踪，这将为开发者提供更多信息。人的瞳孔在被吸引时会放大。普林斯顿大学的心理学家丹尼尔·卡纳曼几十年前发现，瞳孔尺寸会随着手头任务的难度增加而增大：计算 9 乘以 13，瞳孔会略微增大；而计算 29 乘以 13 时，瞳孔会进一步扩大，直到问题结束。2010 年的一项研究表明瞳孔的扩张也可以出卖一个人的决定。参试者被要求在 10 秒内任意时刻按下一个按钮，他们的瞳孔大小与他们决定的时间有关，瞳孔在按键前一秒钟开始扩大，按下按钮一秒到两秒后达到顶峰。

这种研究对教育意义重大，结合这些数据和人工智能，将为开发者提供精确的数据，并不断实时更新，甚至做出预测。这意味着老师可以实时掌握学生的情感，以解决他们的困难、放大他们的兴趣。结合人工智能的沉浸式教育能激发教育潜能，创造真正独特的互动体验，为掌握型教育的个性化铺平道路。
人工智能老师
进一步扩展我们的想象力，想象一下 AI 如何与沉浸式教育融合在一起。
人工智能是当下最重要的技术，已经在创新药物、预测金融市场、聊天机器人、创造艺术等领域得到应用，正以很多人无法理解的方式触及我们的生活。
人工智能已经改变了人与设备交互的方式，通过声音来控制设备越来越流行，比如谷歌助手，Siri，Cortana这样的手机助手，以及亚马逊 Echo，谷歌家居这样的家庭设备。仅仅几年，语音识别技术不断取得进步，使我们能够与设备进行充分的对话。

如果把这种力量与沉浸式教育结合起来，会发生什么？
人类已经可以跟这些人工智能机器人的对话，而用沉浸式技术可以让他们拥有一个身体，站在人的身边，看到他们并与之互动。必须承认，随着时间的进展，人工智能可以比我们更了解自己，他们正在学习我们，然后再开始教我们，这只是个时间问题。
值得注意的是，借助于浸入式技术，人工智能老师不需要是一个固定的形式，它可以是梦想中的女神，也可以是莎士比亚本人，没有任何形体场景的限制，都可以根据心理需要来创建。
从长远来看，真正达到个性化教育的梦想，没有比通过人工智能老师来实现更现实了，他们的信息无限获取能力，让人类老师难以企及。
虚拟课堂
前面提到的技术将使未来的课堂发生变化：世界各地的学生可以依据兴趣等进行配对，然后一起在一个虚拟的教室，围绕某个问题开展合作和交流。教室成了一个抽象的而非物理的房间，沉浸式技术将演进到与现实世界几乎没有差异。
没人希望教育是孤立的，大家都希望学生能够接触到各种各样的环境和文化。当前，学校维护费用昂贵，占用了大量的物理空间。随着数字革命达到新的高度，地产、人力慢慢转移到数字领域，在那里一切都是便宜的，所有材料的成本一样，如果所有的学生都能普遍连接这种教育系统，将节省数百亿美元。

在数字世界里，黄金、铁和石头都是一个价格，0
课堂甚至不需要与任何单一的数字体验捆绑在一起，它可以无缝地融入我们的世界，以不可预知的方式呈现在你周围。当走在巴黎巴士底狱周围的街道时，为什么不休息一下，来看看当年巴士底狱的风暴盛况，离开现在 15 分钟，去历史中神游。
这些新的学习方式可能听起来很荒诞，但都是可以通过智能集成，设计和想象来实现。
在不远的将来，我们有机会把教育变成我们能想到的任何东西，现在请尽情开始想象。