基于人工智能的VR 教學在高校英語教學中的應用①

堵楠楠

（南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學，江蘇 南京 210023）

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計算機作為新的通信工具進入了成千上萬的家庭，信息和通信已經(jīng)跨越了時空的界限?，F(xiàn)如今，由于一些大學的英語課程縮水，教師必須使用傳統(tǒng)的語法翻譯方法來跟上課堂進度，并確保大多數(shù)學生在有限的時間內(nèi)理解教師在課堂上講授的內(nèi)容。學生坐在教室里學習英語，機械地從教師和課本中獲取知識。越來越多的學生抱怨他們在課堂上學到的東西與實際用途關聯(lián)不大。在這種情況下，越來越多的人要求英語教師熟悉他們的教學并創(chuàng)造真實的英語環(huán)境。隨著科學技術(shù)的不斷進步，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在輔助教育中的作用越來越重要。人工智能的VR 教學可以創(chuàng)造一個身臨其境的環(huán)境，讓學生可以獨立學習，拓展學生的信息思維與邏輯，有效提升學生的綜合實力，從而在最大限度上達到創(chuàng)新型、信息化人才培養(yǎng)的各種要求。讓學生通過實踐、觀察、自主學習等方式進行一定的探究，通過多種形式創(chuàng)新教學模式，找到活動中存在的不足，并及時解決，吸取教訓。

一、我國高校英語教育存在的問題

在課堂上，教師通常會使用多媒體等輔助工具為學生提供體驗式教育，進一步提升學生的英語表達實踐和用英語有效溝通的能力。但是考慮到實際情況，一些學生的自主學習能力比較差，自我管理存在問題，難以定性和定量地完成教師布置的任務，知識無法深入學習，這使得課堂氣氛更加尷尬，影響了教師的教學效率。

二、基于人工智能的VR 技術(shù)學科

人工智能的VR 將是游戲仿真研究的另外一個非常重要的研究領域。目前，一個特別具有技術(shù)挑戰(zhàn)性的重要前沿課題研究和開發(fā)研究重點領域應該是怎樣將電子游戲仿真的技術(shù)特性與新一代計算機圖形界面技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等和虛擬網(wǎng)絡技術(shù)應用相結(jié)合，以更好實現(xiàn)接近真實電子游戲世界中的效果。模擬現(xiàn)實環(huán)境的是一些由高性能計算機硬件生成的高分辨率實時3D 超逼真動態(tài)圖像，虛擬現(xiàn)實的技術(shù)主要利用這些計算機生成的三維圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過加工處理運算后用來模擬真實自然、環(huán)境、感知和能力訓練等。其中，感知技術(shù)主要是指虛擬現(xiàn)實的技術(shù)，還應該包括對人類生活的一些感知分析和邏輯思考。這不僅意味著可以使用計算機圖形技術(shù)來直接生成視覺，還包括需要計算機能夠自動生成的運動、觸覺、聽覺和各種其他視覺感知，甚至可以是我們今天所說到的各種多視覺感官現(xiàn)象。通過感知，所謂自然技法是指人體各部位的運動或其他人體動作，如跑、跳、蹲、轉(zhuǎn)等。這需要計算機記錄數(shù)據(jù)，預測參與者下一次可能的身體運動。

三、基于人工智能的VR 教學特征

正是基于這些共同特點，讓虛擬現(xiàn)實的技術(shù)真正以更為智能化的新形式出現(xiàn)在人們?nèi)粘Ｉ钪?，讓人們能在探索各種新知識時獲得一定深度的自我安全感。交互反映展示了虛擬現(xiàn)實軟件與用戶在傳統(tǒng)工業(yè)CAD 建模設計系統(tǒng)應用中所創(chuàng)建使用的各種傳統(tǒng)工業(yè)3D 建模設計動畫效果和模型有何不同。虛擬現(xiàn)實旨在創(chuàng)造動態(tài)、變革性和互動效果，并提供類似于3D 電影的視覺享受。虛擬現(xiàn)實交互系統(tǒng)最大的技術(shù)優(yōu)勢就在于其高度交互性，其中用戶完全可以通過虛擬交互的設備，直接與處于虛擬互動環(huán)境中的特定對象進行友好協(xié)商，并根據(jù)他們個人復雜的社交心態(tài)進行有效合理的控制，以及某些交互動作的觸發(fā)。它往往反映了一個虛擬系統(tǒng)環(huán)境中實現(xiàn)虛擬對象操作的靈活程度。虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展中形成的這種復雜人機關系還體現(xiàn)在真實用戶系統(tǒng)對象與虛擬用戶系統(tǒng)對象之間信息的相互傳遞、交流互動。想象虛擬現(xiàn)實是指有這么一種計算機虛擬現(xiàn)實的技術(shù)系統(tǒng)，可以實現(xiàn)瞬間的創(chuàng)造并想象，制造出現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實世界場景環(huán)境中出現(xiàn)的不存在的真實場景或是人們自身不易真實感知并體驗到的真實場景。在此虛擬和現(xiàn)實環(huán)境系統(tǒng)中，用戶往往能從中獲得一個更豐富感性層面的知識和一種更具深入理性層次上的認知或理解，從而用戶能通過體驗產(chǎn)生一種前所未有的體驗，主觀意識激發(fā)自身能動性，不斷在實踐中進行探索創(chuàng)新，最終也可以實現(xiàn)另一種認知飛躍。

四、將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用于英語學習領域的信息處理與學習理論

關于信息的加工學習理論研究的三個基本問題是有一個相對循序漸進的認識過程。一般來說，要能夠真正去理解這些知識，必須先分成好幾個階段，通常會創(chuàng)建新的過程，是指進行人腦信息處理能力的培訓過程，由于計算機學習及信息處理理論研究很重要的部分。在其教學實踐過程環(huán)節(jié)中切實考慮到了每個受訓學生大腦的實際學習活動和分析處理運算能力，引導他們學習和嘗試。因此，教師本身進行的整體知識教學工作的活動階段設計安排，應該針對每個年級學生自身需要的知識進行安排設置。完整和系統(tǒng)科學的整體知識學習過程至少包括以下幾個基本學習過程階段：動機階段、理解印象階段、習得印象階段、保留印象階段、記憶印象階段、概括印象階段、操作學習階段、反饋處理信息階段。學生個體大腦乃至整個社會大腦系統(tǒng)始終在進行操作反饋學習信息，獲取和反饋處理知識學習活動，來自計算機與各種外界因素聯(lián)系起來的各種學習信息都將會在學生大腦活動發(fā)展被逐步吸收變化并融合，直到每個學生做出反應。以作業(yè)輔導或自學考試測驗的基本形式進行課程教學實施的全部過程，必須能夠以知識學習訓練的最基本原則和教學基本思想策略要求為指導，在逐步掌握提高基礎知識吸收消化能力，應該能夠?qū)W會從學科全局高度出發(fā)，制訂一套合理周密的整體教學安排計劃，促使廣大學生牢牢系統(tǒng)地掌握新知識，并力爭最終能夠達到預期的教育目標。

五、基于人工智能的VR 教學在高校英語教學中的應用策略

（一）創(chuàng)設三維教學情境

將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入大學英語教育創(chuàng)新中，可以極大地突破傳統(tǒng)課堂的局限性，達到創(chuàng)設立體、非空間教育情境的效果。虛擬技術(shù)設備為教師提供具體的教學環(huán)境，實現(xiàn)模擬的視覺、聽覺和觸覺體驗，讓感受更輕松、更快捷，學習英語知識并應用實際技能。例如，通過設置特定的本地化教育場景，如曼哈頓的街道、華盛頓的購物中心等，在更真實的社會環(huán)境中，學生可以更好地展示他們的英語交流能力。具體任務包括使用虛擬現(xiàn)實設備進行角色扮演，使用經(jīng)典文學作品將VR 背景設置為文學作品發(fā)生時的社交場景，并根據(jù)當時的設置渲染和設置文化氛圍。相應的作用，取決于學生的個性和個人能力。還可以讓學生在給定的臺詞和課文中選擇想要的角色，幫助學生在真實的口語環(huán)境中提高英語水平。溝通技巧對學生完成教師布置的作業(yè)很有幫助，對英語課程感興趣的學生會有繼續(xù)學習和理解的沖動。

（二）構(gòu)建基于任務的英語模型

通過利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)設備構(gòu)成特定的世界觀或主題場景，建立連接虛擬與現(xiàn)實的任務型大學英語教學模式。在此基礎上，以類似于沉浸式游戲的方式為學生分配相應的學習任務和獎勵，設置各種劇情，通過與NPC 的英語對話找到必要的物品或線索，逐步完成劇情任務。隨著時間的推移，它實現(xiàn)了對單詞、句型、時態(tài)、交際表達等英語知識的學習、掌握和應用的實踐。例如，教師可以將學生分成不同的組，并設置為“積極”和“消極”，要求他們在虛擬現(xiàn)實設備的幫助下完成某些情節(jié)任務，并結(jié)合他們的英語學習成果，然后進行“面對面”交流，或者是“好”與“壞”的較量。這樣，在教育過程中就會營造出一種競爭氛圍，激發(fā)學生的好奇心和競爭力，使他們在執(zhí)行任務和學習英語時更加積極主動。這樣就可以徹底解決學生注意力不集中的問題，充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)在英語教育中的價值作用。

當學生進行操作時，學生不會得到即時反饋，而基于虛擬現(xiàn)實的英語教育則很好地解決了這個問題，只要學生自己動手操作，程序的反饋就是瞬間展示的，所以操作性條件反射的強化刺激就大大增強了。同樣，在傳統(tǒng)的課堂教學中，教師提問、學生回答問題，學生通常是被動的傾聽者，很少有機會以積極的方式回應。通過虛擬現(xiàn)實等技術(shù)能夠增強對操作性條件反射的刺激。行為反饋學習理論書中所陳述理論的又一個很重要的原則觀點是，行動產(chǎn)生的反饋后果遠遠比對結(jié)果發(fā)生的反饋延遲來得更有效。即時動作反饋技術(shù)在虛擬現(xiàn)實學習技術(shù)開發(fā)中還發(fā)揮著一些重要的作用，能夠更直觀清晰地反映即時動作過程與反饋結(jié)果過程之間內(nèi)在的動態(tài)聯(lián)系，也更進一步增加了反饋學習信息應用的價值。

（三）提供分層化教學資源

在實際教學中，大學英語教師面對的學生數(shù)量比較多，而且每個學生的喜好、知識基礎、學習習慣不同，這將進一步增加教育的難度，按照教育部倡導的學生因材施教，無法真正實現(xiàn)教育學生的需求和目標。對此，英語教師可以根據(jù)學習興趣、學習能力、知識儲備、考試成績等指標將學生分為不同等級。基于此，我們設計了各種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸式教學課件，并分發(fā)給課堂上的學生。這樣，接觸到學生的虛擬學習場景和英語學習資源，更加契合當下的綜合素養(yǎng)，不僅有利于全體學生的共同發(fā)展，也避免了學習恐懼等負面學習情緒。

（四）利用虛擬現(xiàn)實學習技術(shù)增強學生的學習動力

學習動機是人們學習心理活動發(fā)展的又一種心理動態(tài)機制，它決定了一種學習目標活動最終能否獲得成功與實現(xiàn)，直接影響到學生未來的整體學習發(fā)展效果。之所以我們說到學習動機如何影響著學習效果，是因為它在一定程度上影響了學習動機。有這么一個專業(yè)術(shù)語叫學習熱情，是指學生在學習活動中通常具有的積極、頑強、認真、緊張的狀態(tài)。在我國普通英語課程教育體系中，學生僅僅從教材上和教師本人那里能得到一些視聽方面的英語知識，這些語言刺激其實對大部分學生而言完全是單調(diào)乏味枯燥的，學生往往只要能通過提高對閱讀先前刺激對象的某些基本概念認識之后才能閱讀這些言語刺激之間產(chǎn)生的聯(lián)系。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的普遍使用將更能改善這種視覺刺激感與語言認知感之間微妙的內(nèi)在聯(lián)系，由于具有沉浸感，虛擬現(xiàn)實語言技術(shù)就可以實現(xiàn)讓每個學生可以沉浸在這種充滿英語氛圍的語言環(huán)境氛圍中，互動可以給每位學生增加更多視覺的感官刺激來源。受到書籍和教師的刺激，但也由于這個概念，學生可以同時接觸到各種來自未知的刺激。給予學生更強的動機刺激，為下一學習階段的全面發(fā)展打下最堅實有力的理論基礎。

六、結(jié)語

隨著時代的飛速變化，在信息技術(shù)環(huán)境下，信息時代的教學改革是當今社會關注的熱點問題，一些學校都在探索發(fā)展的相關道路與方向。進行信息化教學，讓學生適應生活和社會，開展一定的創(chuàng)新，及時對英語課程開展一系列的改革工作，轉(zhuǎn)變其老舊的教育方式，創(chuàng)立新的教育模式，才能盡可能適應新時代科學技術(shù)的發(fā)展潮流，增強人才整體上的競爭力。虛擬現(xiàn)實技術(shù)進入大學英語教育領域是我國大學英語教育的創(chuàng)新，對我國英語專業(yè)的發(fā)展做出了很大的貢獻。教師是解決各種教學問題的關鍵，依托虛擬現(xiàn)實技術(shù)，創(chuàng)新應用情境化、任務化、層次化的教學方法，利用虛擬現(xiàn)實學習技術(shù)來增強學生的學習動力，創(chuàng)設三維教學情境，促進學生全方位成長，形成一個英語教學情景，烘托英語學習的氛圍，在一定程度上拓展學生的信息思維與邏輯，保障學生英語學習的效率。