点击器_走进麻省理工Media Lab,看AR技术如何改变课堂教育?

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海明威的《老人与海》,大家都很熟悉!那年你的高中老师是怎么教这篇课文的?大声朗读,背诵和说PPT?

所有这一切都将改变!你能想象那个不苟言笑的语文老师在课堂上变成一个“演员”吗?在《老人与海》中,巨大而凶猛的马林鱼向他扑来,他摇摇晃晃地向后退去,以避开这个危险的生物

是的,这正是最新的虚拟现实和现实技术相结合后的课堂教学方法,这样教师和学生就可以在冒险故事中“亲身体验”。

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(海洋探险,一种新的讲故事的方式)

尽管虚拟现实和增强现实技术目前已经进入了成熟阶段,但根据EDUCAUSE发布的数据,2018年只有4%的学生通过虚拟现实和增强现实等新的视听技术来帮助他们学习技术创新在教育领域仍有很大的应用空间。教育家、科学家、工程师、设计师甚至梦想家都在试图利用科学技术的力量来辅助教育。如何将虚拟现实技术、增强现实技术和磁共振技术与教育相结合已经成为一个重要的研究方向。最近,硅谷洞察进入麻省理工学院媒体实验室,了解那里的研究人员如何使用增强现实技术创造更有吸引力的课程。

AR将创建一个“实时互动”的课堂教学方法

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(Nazmus Saquib在麻省理工学院的媒体实验室,由侯亚玲拍摄)

Nazmus Saquib(以下简称Saquib)是麻省理工学院的博士生。今年早些时候,他和Adobe研究所的研究人员进行了一项技术实验,研究如何使用新媒体更好地展示教学内容,并帮助教师提高课程的吸引力。

发起这个实验项目的初衷是希望Saquib改变教师在教学中总是根据PPT阅读板书的模式。受增强现实的启发,Saquib和他的团队拥有人工智能开发和深度机器学习的背景,他们希望将“身体语言”引入交互式演示系统,以帮助教师更好地将知识可视化并生动地展示给学生。他们将开发系统命名为增强视频性能的交互式身体驱动图形,以下简称为增强现实实时交互系统。

那么,这个产品是如何用于教学的?

技术水平:基于增强现实的实时交互系统

允许用户独立设计交互方案和原创故事,允许用户在不同场景中以自然的身体运动和姿势操纵图表元素

使用这个系统,教师将同时出现在真实场景(教室)中不存在的事物教师也必须是“歌剧大师”本人,用身体动作和姿势来实时控制这些图表和信息,从而真正达到“声与情兼备”演绎教学内容的目的例如,今天老师的课是关于一种海洋生物:鲸鱼传统的多媒体教学将在屏幕上给学生展示一条鲸鱼,并用箭头标出各个部分。然而,使用Saquib开发的系统,老师可以在视频中实时与鲸鱼互动,并通过上下举起手臂“打开”鲸鱼,这样学生就可以看到鲸鱼内部骨骼结构、内部器官结构和外部皮层之间的联系。

与图文的互动,不仅让学生觉得老师是新的、有趣的,知识点也更容易理解,而且让老师把图文、声音、语言、肢体动作等多种信息传递方式结合起来,大大有助于他们更好地表达信息。

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(研究太阳的升降与湿度的关系)

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(AR技术示范烹饪)

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(AR给学生添加天使翅膀)< br>

该工具还打破了传统增强现实程序在编程早期不能改变的特点,提供了实时增强现实的特殊效果。

操作级别:像PPT一样,操作简单易用

听起来需要非常复杂的特效编辑才能达到这样的效果那么这个工具对普通教师来说容易吗?操作容易吗?

Saquib说,只要教师能做PPT,并通过简单的培训,他们就能独立掌握这个AR交互系统。他向我们展示了他是如何使用这个工具来设计互动表达和讲故事的。

打开系统后,老师们会看到这个巨大的人形框架。在蓝色的“人体框架”上,每个点代表人体活动关节的19个支点,如头、颈、肩、肘、手、腰、腿关节等。右边是萨库布用鼠标画的一把伞。他还将图像元素添加到系统中来帮助教学。导入过程就像PPT导入图片一样简单。

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(Nazmus Saquib提供的图片)

接着,Saquib想在演示过程中用左手撑一把伞。要完成这组动作,只需拖动鼠标找到“左手”的支点,并将“左手”与“伞”连接起来。也可以设计连接位置。

在伞的旁边,会有五个黄色的小图标。这些小圆圈表示图像元素本身将如何移动:从上到下,它们表示:移动、旋转、改变透明度、变大、变小和加速。这些功能是五种最常用的变形方法,由萨凯布和团队成员通过研究演讲人在演讲中的行为获得。

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(人的支点与虚拟伞相连,有5种变形位移图标)

所以根据这个设计逻辑,如果你想在Saquib被拿走后把伞变大,他只需要点击伞旁边代表大小的黄色图标。

此外,系统还预置了一些手势的“快捷键”,帮助教师通过简单的介绍动作完成重复的高频互动反应。例如,在选择了“食指指向”之后,“双手竖起大拇指”控制图保持固定,“左手和右手摆动”控制方向移动,摆动控制图摆动等。在

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已经在系统上设计了这些元素及其运动模式之后,是时候进行正式的表演了。

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这是Saquib在家里使用系统工具的照片。从图中可以看出,制作现场没有限制,只需要一个讲师、一个屏幕、一个传感器(图中的Kinect)、一台电脑和一个(手持)点击器就可以开始录制。这台电脑的摄像头可以捕捉萨奎布。电视屏幕相当于一面镜子。通过看屏幕,s可以看到自己的表演,设计自己的互动动作。

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(交互图自定义设计后的效果显示)

可见,该系统仍被很好地理解,可以快速使用。对于从接触到掌握都没有编程和设计基础的教师来说,这并不是一项困难的任务。

项目亮点:虚拟图片“实时反馈”,

虚拟图片现实场景中创新的信息传递模式“实时反馈”,是Saquib团队AR实时交互系统的亮点

通过深度学习(machinelearning),即利用人工智能将人类行为数据输入数据库,Kinect可以感知和识别演示者动作的目的当萨魁布举起他的手,斜着指向上方时,视频上会出现一个图表。Kinect将快速响应并判断“操作员”做出此命令动作的目的,并在屏幕上实时显示先前设置的图表信息

例如,这个导航方向盘,当屏幕上的Saquib握住方向盘“航行”时,图表信息会随着Saquib的移动而改变

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(虚拟图形实时出现,数值随演示者的变化而变化)

这是Saquib一直强调的关键词“实时”交互该工具的亮点和特点是在视频中实时显示增强现实的增强现实图像,并与现场教师合作完成定制的“表演”

此外,Saquib表示,增强现实教学将成为一种新的信息传播媒介,帮助更多的人了解世界。在麻省理工学院媒体实验室,萨凯布和其他学生和学者一直在努力研究什么样的新“语言”可以传递信息和帮助更多的人,提供创新的方法和工具来获取除声音、图片和文字以外的信息。

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(由麻省理工学院媒体实验室侯亚玲拍摄)

Saquib提出了一个增强现实的实时互动演示工具,探索“身体”语言在信息传递中的效率和使用,并在未来建立一个创新的互动课堂。

有些人可能会有这样的问题,在笔记本上书写和绘图的最传统的“语言”方法难道不是同样能够掌握知识吗?为什么我们应该发展新的学习“语言”?

事实上,未来人才培养的格局已经悄然改变复杂、巨大和快速变化的社会告诉我们,传统的“语言”在学习中很重要,但创新的新“语言”的诞生可以激发我们从未意识到的大脑潜能,并帮助我们从更好的角度看待世界。同时,科学技术的发展应该给人类带来更多可以共享的教育资源和公平的学习机会新媒体语言的诞生和创新可以为更多患有阅读障碍或需要特殊教育的儿童(如自闭症患者)打开一扇了解世界的新窗口。

“有些人可以快速理解逻辑数字语言;有些人可以通过视觉语言(脑地图、图表、视频)更好地增强他们的理解和记忆;有些人可能不喜欢数字或视觉语言。那么新“语言”的发展实际上是在帮助不同的群体找到最合适的学习方式,”萨凯布说。

科学技术+教育应该以人为本

在接受麻省理工学院媒体实验室的采访时,这位年轻的侦探认为未来的教育不仅仅是科学技术的拼凑,而是科学技术对教师更好的帮助,从而更好地开拓学生探索世界和自由思考的能力。因此,无论是科学技术还是教育,其本质或重点都是培养“人”的素质

同时,这也客观上要求教师有能力“与时俱进”并跟上科技时代的发展但是这对老师来说仍然是一个巨大的挑战。

在哈佛大学的科学与教育论坛上,在国内教学一线工作了近10年的高红老师和波士顿大学教育学院的斯泰西·斯科特教授也与谭笑一起听取了麻省理工学院团队ar教学体系的介绍。会后,他们都展望了科技与教育融合的未来,但同时他们也认为科技与教育发展的核心是更好地“服务”人民,教师和学生都应顺应时代潮流,培养运用科技的能力。< br>

高红认为,科学技术对教育的影响是不可逆转的,是时代的必然趋势教师除了能够向学生传授全面系统的学习知识外,还不断地接受和学习新的东西,并迅速了解可以使用哪些科技手段和产品以及如何使用它们,这是对教师从业者的新要求。她目前还在哥伦比亚大学学习更全面的教育领域。

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像高先生一样,斯科特博士也告诉,他认为未来教育的总趋势是科学教育与技术辅助教育相结合的时代。增强现实互动手段确实能有效增强课堂对学生的吸引力,但教师备课时,如何运用科技手段讲好知识点和故事,这背后的功夫与教师的基本素质密切相关。因此,虽然科学技术将改变未来的教育形式,但教师创造的价值不会改变。

“人工智能和认知科学是未来的趋势,但这些技术都是为“人”服务的我认为,未来的教育是一个以人为本的学习和设计过程,”萨凯布在采访结束时说。

您认为增强现实、虚拟现实、人工智能和其他技术与教育的融合趋势如何?它们是商业噱头还是有效的?你认为科学技术可以应用于教育的哪个方向?欢迎留言讨论!

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