《银河补习班》里的的完美教育理念,已经通过 AI 实现了

期档电影《银河补习班》上映后,影片中父亲的教育方式引发了观众的广泛讨论。在素质教育越来越被重视的今天,我们更加注重孩子对于各类事物的亲身感受与体验,这种方式被称为沉浸式教育。如今,得益于人工智能技术的发展,沉浸式教育已经被应用在越来越多的学习场景中。

自 7 月以来,电影暑期档拉开帷幕。国产片 《银河补习班》上映之后,仅仅 6 天票房就超过 5 亿,现在已经接近 6 亿。

俞白眉和邓超这组老搭档一改之前的搞笑风格,身为父亲并对教育有着深深感触的他们,这次以严肃真诚的态度,创作了这部探讨教育理念的电影。

电影中主张以兴趣为向导,鼓励孩子自主性学习

影片中,马皓文(邓超饰演)的教育理念,与他的妻子馨予(任素汐饰演)以及校教导主任阎主任(李建义饰演)完全不同。马皓文更加注重培养解决问题的能力,而馨予更关注竞争和排名,坚持传统的教育理念。阎主任更是应试教育的信奉者,唯分数至上。

但马皓文坚决地以自己那套独特的教育方式,在不到一年的时间里,让成绩倒数的马飞最终一跃成为学校的尖子生。

整部影片中令人印象最深刻的,莫过于马皓文坚持自己的教育理念,顶着巨大压力与应试教育对抗。

如何更好地理解「草色遥看近却无」

电影中,马皓文很反对填鸭式的教育,而他更注重素质教育,其中有几个场景令人印象深刻。

他为了让儿子马飞更直观地理解「草色遥看近却无」这句诗,便带着马飞走进一片草地,去亲近大自然,身临其境地感受诗句中的意境。

父子二人躺在草地上,感受诗句的意境

此外,为了让儿子去看航天展,马皓文还不顾学校的校规,带着马飞逃学去了海南。

在电影所处的年代,马皓文每次为了实现「身临其境」的教学目的,都颇费周折。如果放到现在,情形可能就会大为不同。

虚拟现实技术下的沉浸式教育,任何事物都变得触手可及

如今,在技术推动下,这种学习方法——沉浸式教学,已经变得更加简单经济。学生足不出户,便可置身于各种场景。

沉浸式教学课堂,轻松学习最难语言

近期,纽约的伦斯勒理工大学(Rensselaer Polytechnic Institute,RPI,又名仁斯利尔理工大学)开设了一门特殊的汉语课程,将人工智能运用在普通话课堂中,给学生带来不一样的沉浸式教学体验。

通常而言,学习一门语言的最好方法,就是让自己沉浸在人们说这种语言的环境中。但并不是每个人都有机会在国外生活或学习。

因此,IBM 研究部门和 RPI  开设了一门联合课程:「AI-Assisted Immersive Chinese」(人工智能辅助沉浸式汉语学习)。他们为学生创造了一间虚拟教室,让学生体验到通常只能在留学中才能会有的互动。

  亮点一:全景屏幕模拟真实场景 

这间教室里配备了一个学习游戏,通过人工智能增强现实技术,学生将进入一个 360 度的全景投影教室,面对巨大的屏幕。

RPI 的虚拟普通话学习教室,学生被屏幕 360 度包围

屏幕上会模拟出现实场景,比如北京繁忙的街道或拥挤的中餐馆。学生们可以与街头小贩讨价还价或点餐。

另外,该环境还拥有不同的 AI 会话技能,能根据学生的问题和反应,实时做出回答和教授相应的知识。

  亮点二:多类传感器,实时语言交互 

除了用数字投影环绕学生外,场景中还使用了几种类型的传感器,来动态感知学生的言语和动作,学生的声音会被直接反馈给语音识别算法,虚拟 agent 会根据情况实时做出响应,

外国学生不留学,也可以感受中国的古巷胡同

如果一个学生指向餐厅场景中的一个菜,并询问它是什么,虚拟 agent 可以回应该食物的名称和详细描述。

所以,这个 AI 系统并不需要其他语音交互系统的「hi」之类的唤醒词,如果学生在屏幕附近的餐厅桌旁,AI「服务员」可能会问他想要订购什么。

  亮点三:叙事生成技术,及时回答提问 

叙事生成技术还允许每个 agent 使用维基百科上的知识,为即兴问题 (比如「这道菜的历史是什么?」) 提供答案。

算法根据学生的发音,给出可视化反馈结果

在现实情景中,学习者往往会因为在学习新语言过程中犯一些「低级错误」而感到尴尬,但在这里,学生可以在大胆地发音,并暂停课程的进行,重播自己的语音,纠正错误后再继续展开对话场景。

不过,这样的教室仅此一间,报名参加此课程的学生汉语对话水平都不一样,怎么在同一个教室里学习呢?

设计者早已考虑到这种情况,所以 AI 可以单独为他们设定对话难度,让每个学生都有自己的学习节奏。

技术:让学习像游戏一样有趣

该项目的灵感来自 RPI 的两名教员,他们经常使用角色扮演游戏来帮助学生学习中文。与此同时,在过去的几年里,一些研究发现,互动学习环境可以提高语言理解和记忆。

在 2013 年,他们便萌生了创建这样一个教室的想法,但当时可用的技术其语言交互能力还有限。

2016 年,在 RPI 与 IBM 合作创建认知沉浸式系统实验室之后,他们终于获得了创建他们想要的所需的所有技术。这是 RPI 沉浸式技术与 IBM 语音识别软件的完美结合。

这门课程为期仅仅六周

「学生们很兴奋,对这项技术很感兴趣,」教授该课程的 Helen Zhou 教授说道,而且他还打赌,到夏天结束时,学生们能够自如地用汉语进行对话。

「我们已经让这个课程变成了一个游戏,」RPI 的认知和沉浸式系统实验室主任,也是该项目的首席研究员 Hui Su 说道,「课程和任何游戏一样,有多个级别,难度越来越大。

实际上,该系统可以教授任何语言,但 Hui Su 选择汉语是因为他想要挑战。「汉语是五种最难学的语言之一,」苏说。

汉语是一种音调语言,有四种不同的音调。当用不同的音节强调发音时,每个单词可以有四种不同的含义。例如,根据语气,「ma」可能意味着妈妈,或马,或大麻,或骂。

为了让学生掌握这点,Su 采用了一种称为音调轮廓分析的技术,用于评估发音并将学生发音与母语发音进行比较。 

教育的未来,想象力无限

除了语言学习外,仿真模拟训练、飞行训练或军事训练也都非常适合使用沉浸式学习这种方式,联合国、美国国防部等也大量的采用沉浸式学习的方式来对军人进行训练。

此外,沉浸式学习也被应用在医学方面,例如,将实体的课程与仿真,不仅将手术、问诊的程序 3D 虚拟化,甚至可以模拟整个医院运作的虚拟环境。

美国海军打造沉浸式航母模拟训练系统

除了 RPI,很多公司也都在做类似的尝试。旧金山的 Lifeliqe 公司推出了 Lifeliqe VR 博物馆,引入 NASA 视频,学生可以到火星进行实地考察,或者在国际空间站上和宇航员一起漂浮在太空中;也可以去著名的艺术博物馆画廊参观;还可以凝视动物细胞……

这些交互式 3D 体验、沉浸式学习,为学生们打开了新世界的大门,教育工作者对此表示:「这会赋予学生控制感和责任感,也会增强他们对于学习能力的自信。」

不用遗憾,这种教育方式,并不一定是现在孩子们的专属福利。

如今,已经无法在校园体验 AI 教育的我们,也并不用感到遗憾。这些技术也拥有可以应用在其他培训场景。教师、工程师、销售人员等都能够通过虚拟现实被快速高效地培训。

未来,我们都有机会在所见即所学的环境里,获得更高效、有趣、沉浸、个性化的教育。「30 天成为 XX  高手」,也不再是夸张的一句口号。

—— 完 ——

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