人工智能(AI)作为带动新一代科技革命和产业变革的战略性技术,具有突出的范畴引领作用。该项技术目前已经逐渐渗透到各种业态。在虚拟仿真教育领域,AI技术为教学带来了前所未有的具身性体验与交互性认知。随着技术迭代和应用场景扩展,融合AI技术的虚拟仿真教学平台以其创新性和高效性,为高校外语教育教学带来了颠覆性变革的契机。
虚拟仿真在外语教育领域的应用现状:
从20世纪80年代开始,人工智能系统中植入了语音识别和机器翻译。至2015年,人工智能对图像的识别率超过了人的眼睛。2016年,微软将英语的语音转录词错率降低到了5.9%,超越了人类的速录水平。在外语教育领域,上海外国语大学作为国内较早开展“复合型”人工智能和数据科学应用教学及科研实践的外语高校之一,于2007年建立“人工智能与数据科学应用实验教学中心”。北京外国语大学推出“UNIPUS虚拟仿真沉浸式外语智慧教学基地建设解决方案”,探索“外语+虚仿实验教学”新范式,并建设“虚拟仿真实验教学系列课程”,以VR技术支持的全景背景和AI技术支持的智能感知促成了虚拟现实与人工智能的深度融合。四川外国语大学构建“新文科虚拟仿真实验实训中心”,引入视觉沉浸技术,践行学科交叉的新文科教学理念。截至目前,国内外语高校已经普遍建立了虚拟仿真实验教学平台,并进行“外语+虚仿”的教学实践,以此改变二维平面教学系统,融入三维智能环境,在语言教育领域显示出极大的潜力。在全球高等教育数智化飞速发展的形式下,外语教育迫切需要人工智能、虚拟仿真技术为教学科研提供强大的智能工具,开辟崭新的应用场景。
AI驱动虚拟仿真外语教学的技术优势:
当今世界正迈向人工智能引领的新时代,新一轮科技革命形成的新质生产力,必将加速推进教育数智化进程。外语作为国际间重要的交际工具,其数智化教学有自己内在的逻辑起点:它既是基于民族语境生成的语言,又是在现实语境下的非母语教学,客观上需要一种符合语言生成环境的教学方式。人工智能、虚拟仿真作为信息技术高阶发展的产物,可以构建感官互联、智慧内生的外语教学新场景,为学生提供模拟母语环境的语言训练+岗位实践平台,其优势体现于以下几个方面:
提供真实的语言情境:虚拟仿真技术能够模拟真实的语言环境,让教学过程直接融入国际会议、商务交流、历史场景、繁华街道、森林公园等虚拟仿真的环境中。教师借助先进的智能教学工具动态掌握课堂学情,运用大数据分析即时调整教学策略,精准提升课堂效率。通过人工智能技术对学习情况进行实时分析,为每个学生制定个性化的学习方案。运用VR图像识别技术模拟生成语境、让学生亲眼看到其物理特征,在沉浸式环境中快速识别知识点。
模拟大脑的认知路径:AI技术能够在一定程度上模拟大脑的认知路径,从而让我们找到提升认知效率的有效方法。外语的认知过程来源于其民族特定语境中的交际过程和思维过程,相似交际环境的仿真与重构是认知分析的必要环节。数智化教学环境的重塑是认知的语境化过程,将AI技术引入虚拟仿真教学场景,进行文本、图像、物体、环境等多模态信息的数据生成,可以形成一个知识语境化、学习个性化、时空灵活化的AI融合虚拟仿真新高度,且不受时间和地点的限制,方便学生灵活安排学习。在虚拟仿真平台的链接点上,历史的时空与事件亦可以穿越于眼前,其场景、语音和回应完全趋于自然,从而有利于学习者用生成性的机理去分析语言,按层次化的语境结构去理解语言,从而扩展了大脑接受知识的认知能力。
提供智能化的学习工具:人工智能通过挖掘和集成各种数据资源,不仅能够构建海量的多维度知识库,还可以开发出各种语言学习工具,如语言翻译、语音识别、课文分析、文本处理等,这些工具可以帮助学生扩大词汇积累效果、提高语法应用水平,凝练语言表达能力。AI技术为外语教学提供丰富的知识资源,运用这些资源能够分析学生的学习数据、兴趣特点、学习习惯和薄弱环节,进行逻辑推理、归纳总结以及演绎分析,借此制定个性化的学习方案,通过多模块信息工具实时监测学生的学习进度和知识掌握程度,并提供及时的反馈和评估。
随着科技的进步,语言教育的已知传授时代已经过去,外语教学的未知共创时代已经到来。在这个新旧时代转换的过程中,智能化学习工具为具身学习、合作学习提供了必要技术支持,从而有效提升了学生的人文素质、认知能力和外语水平。展望未来,不仅外语学科的教学模式需要转变,学习主体的角色与学习方式也应当调整,AI驱动的虚拟仿真教学必将推动外语教育开拓新的维度。
【本文系教育部人文社会科学研究项目“俄语智能化语境教学界面的构建与应用研究”(项目批准号:18YJC740098)研究成果。】
虚拟仿真在外语教育领域的应用现状:
从20世纪80年代开始,人工智能系统中植入了语音识别和机器翻译。至2015年,人工智能对图像的识别率超过了人的眼睛。2016年,微软将英语的语音转录词错率降低到了5.9%,超越了人类的速录水平。在外语教育领域,上海外国语大学作为国内较早开展“复合型”人工智能和数据科学应用教学及科研实践的外语高校之一,于2007年建立“人工智能与数据科学应用实验教学中心”。北京外国语大学推出“UNIPUS虚拟仿真沉浸式外语智慧教学基地建设解决方案”,探索“外语+虚仿实验教学”新范式,并建设“虚拟仿真实验教学系列课程”,以VR技术支持的全景背景和AI技术支持的智能感知促成了虚拟现实与人工智能的深度融合。四川外国语大学构建“新文科虚拟仿真实验实训中心”,引入视觉沉浸技术,践行学科交叉的新文科教学理念。截至目前,国内外语高校已经普遍建立了虚拟仿真实验教学平台,并进行“外语+虚仿”的教学实践,以此改变二维平面教学系统,融入三维智能环境,在语言教育领域显示出极大的潜力。在全球高等教育数智化飞速发展的形式下,外语教育迫切需要人工智能、虚拟仿真技术为教学科研提供强大的智能工具,开辟崭新的应用场景。
AI驱动虚拟仿真外语教学的技术优势:
当今世界正迈向人工智能引领的新时代,新一轮科技革命形成的新质生产力,必将加速推进教育数智化进程。外语作为国际间重要的交际工具,其数智化教学有自己内在的逻辑起点:它既是基于民族语境生成的语言,又是在现实语境下的非母语教学,客观上需要一种符合语言生成环境的教学方式。人工智能、虚拟仿真作为信息技术高阶发展的产物,可以构建感官互联、智慧内生的外语教学新场景,为学生提供模拟母语环境的语言训练+岗位实践平台,其优势体现于以下几个方面:
提供真实的语言情境:虚拟仿真技术能够模拟真实的语言环境,让教学过程直接融入国际会议、商务交流、历史场景、繁华街道、森林公园等虚拟仿真的环境中。教师借助先进的智能教学工具动态掌握课堂学情,运用大数据分析即时调整教学策略,精准提升课堂效率。通过人工智能技术对学习情况进行实时分析,为每个学生制定个性化的学习方案。运用VR图像识别技术模拟生成语境、让学生亲眼看到其物理特征,在沉浸式环境中快速识别知识点。
模拟大脑的认知路径:AI技术能够在一定程度上模拟大脑的认知路径,从而让我们找到提升认知效率的有效方法。外语的认知过程来源于其民族特定语境中的交际过程和思维过程,相似交际环境的仿真与重构是认知分析的必要环节。数智化教学环境的重塑是认知的语境化过程,将AI技术引入虚拟仿真教学场景,进行文本、图像、物体、环境等多模态信息的数据生成,可以形成一个知识语境化、学习个性化、时空灵活化的AI融合虚拟仿真新高度,且不受时间和地点的限制,方便学生灵活安排学习。在虚拟仿真平台的链接点上,历史的时空与事件亦可以穿越于眼前,其场景、语音和回应完全趋于自然,从而有利于学习者用生成性的机理去分析语言,按层次化的语境结构去理解语言,从而扩展了大脑接受知识的认知能力。
提供智能化的学习工具:人工智能通过挖掘和集成各种数据资源,不仅能够构建海量的多维度知识库,还可以开发出各种语言学习工具,如语言翻译、语音识别、课文分析、文本处理等,这些工具可以帮助学生扩大词汇积累效果、提高语法应用水平,凝练语言表达能力。AI技术为外语教学提供丰富的知识资源,运用这些资源能够分析学生的学习数据、兴趣特点、学习习惯和薄弱环节,进行逻辑推理、归纳总结以及演绎分析,借此制定个性化的学习方案,通过多模块信息工具实时监测学生的学习进度和知识掌握程度,并提供及时的反馈和评估。
随着科技的进步,语言教育的已知传授时代已经过去,外语教学的未知共创时代已经到来。在这个新旧时代转换的过程中,智能化学习工具为具身学习、合作学习提供了必要技术支持,从而有效提升了学生的人文素质、认知能力和外语水平。展望未来,不仅外语学科的教学模式需要转变,学习主体的角色与学习方式也应当调整,AI驱动的虚拟仿真教学必将推动外语教育开拓新的维度。
【本文系教育部人文社会科学研究项目“俄语智能化语境教学界面的构建与应用研究”(项目批准号:18YJC740098)研究成果。】