理论教育 现代信息技术在教育领域的应用及人工智能技术研究

现代信息技术在教育领域的应用及人工智能技术研究

时间:2023-11-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,应用在教育领域中的现代信息技术主要包括电子音像技术、卫星电视广播技术、多媒体计算机技术、网络通信技术、人工智能技术、虚拟现实技术等。(一)人工智能技术人工智能是计算机科学的一个分支,它试图探索智能的实质,并生产出一种能与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。

现代信息技术在教育领域的应用及人工智能技术研究

信息技术是指支持信息的获取、传递、加工、存储和呈现等技术的总称。现代信息技术是信息技术的重要组成部分,其主要是指以数字化、媒体化和网络化为特征,以多媒体计算机技术和网络技术为核心的信息技术。

目前,应用在教育领域中的现代信息技术主要包括电子音像技术、卫星电视广播技术、多媒体计算机技术、网络通信技术、人工智能技术、虚拟现实技术等。本部分重点介绍人工智能技术和虚拟现实技术。

(一)人工智能技术

人工智能是计算机科学的一个分支,它试图探索智能的实质,并生产出一种能与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别自然语言处理和专家系统等。

专家系统是目前人工智能研究领域中最活跃、最有成效的一个领域,它的目的是让计算机在各个领域中起到人类专家的作用。这是一种在特定领域具有大量知识与经验的程序系统,被应用在人工智能技术上,它可以根据某个领域的一个或多个人类专家提供的知识和经验进行推理和判断,模拟人类专家求解问题的思维过程,以解决该领域的各种问题。

(二)虚拟现实技术

虚拟现实技术又称灵境技术,是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。它综合利用了计算机图形学、仿真技术多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官的功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟世界中,并能够通过语言、手势等自然方式与之进行实时交互,创建一种拟人化的多维信息空间。该技术具有广阔的应用前景。

一般来说,一个完整的虚拟现实系统由以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器,以头盔显示器为核心的视觉系统,以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统,以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备,以及味觉、嗅觉、触觉、力觉反馈系统等功能单元构成。(www.daowen.com)

虚拟现实系统具有以下四个特征:

多感知性。除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,虚拟现实还有听觉、力觉、触觉、运动感知,甚至包括味觉、嗅觉等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。

沉浸感。沉浸感又称临场感或存在感,指用户作为主角存在于模拟环境中感受真实的程度。在模拟环境中的一切,看上去是真的,听上去是真的,动起来是真的,甚至闻起来、尝起来等所有一切感觉都是真的,如同在现实世界中的感觉一样。

交互性。交互性是指用户对模拟环境中物体的可操作程度和从环境中得到反馈的自然程度(包括实时性)。例如,用户可以用手抓取模拟环境中的虚拟物体,这时手有握东西的感觉,可以感觉物体的重量,视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。

构想性。构想性又称自主性,强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象空间,可拓宽人类的认知范围,不仅可以再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

现代信息技术正在构造一个网络化、数字化和智能化有机结合的教育环境。一个新的无限开放的平台将在这个环境中架起,所有的教育资源将得到沟通,新的教育教学规律将在这个平台上产生并得以运行。在现代信息技术环境中,人们不仅需要现代化的信息技术手段,更需要用全新的观念和理论去重新审视和指导教育教学活动中的各个领域和环节。

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