基于人工智能的VR 教学在高校英语教学中的应用①

堵楠楠

（南京工业职业技术大学，江苏 南京 210023）

随着信息技术的发展，计算机作为新的通信工具进入了成千上万的家庭，信息和通信已经跨越了时空的界限。现如今，由于一些大学的英语课程缩水，教师必须使用传统的语法翻译方法来跟上课堂进度，并确保大多数学生在有限的时间内理解教师在课堂上讲授的内容。学生坐在教室里学习英语，机械地从教师和课本中获取知识。越来越多的学生抱怨他们在课堂上学到的东西与实际用途关联不大。在这种情况下，越来越多的人要求英语教师熟悉他们的教学并创造真实的英语环境。随着科学技术的不断进步，虚拟现实技术在辅助教育中的作用越来越重要。人工智能的VR 教学可以创造一个身临其境的环境，让学生可以独立学习，拓展学生的信息思维与逻辑，有效提升学生的综合实力，从而在最大限度上达到创新型、信息化人才培养的各种要求。让学生通过实践、观察、自主学习等方式进行一定的探究，通过多种形式创新教学模式，找到活动中存在的不足，并及时解决，吸取教训。

一、我国高校英语教育存在的问题

在课堂上，教师通常会使用多媒体等辅助工具为学生提供体验式教育，进一步提升学生的英语表达实践和用英语有效沟通的能力。但是考虑到实际情况，一些学生的自主学习能力比较差，自我管理存在问题，难以定性和定量地完成教师布置的任务，知识无法深入学习，这使得课堂气氛更加尴尬，影响了教师的教学效率。

二、基于人工智能的VR 技术学科

人工智能的VR 将是游戏仿真研究的另外一个非常重要的研究领域。目前，一个特别具有技术挑战性的重要前沿课题研究和开发研究重点领域应该是怎样将电子游戏仿真的技术特性与新一代计算机图形界面技术、多媒体技术、传感器技术等和虚拟网络技术应用相结合，以更好实现接近真实电子游戏世界中的效果。模拟现实环境的是一些由高性能计算机硬件生成的高分辨率实时3D 超逼真动态图像，虚拟现实的技术主要利用这些计算机生成的三维图像数据，经过加工处理运算后用来模拟真实自然、环境、感知和能力训练等。其中，感知技术主要是指虚拟现实的技术，还应该包括对人类生活的一些感知分析和逻辑思考。这不仅意味着可以使用计算机图形技术来直接生成视觉，还包括需要计算机能够自动生成的运动、触觉、听觉和各种其他视觉感知，甚至可以是我们今天所说到的各种多视觉感官现象。通过感知，所谓自然技法是指人体各部位的运动或其他人体动作，如跑、跳、蹲、转等。这需要计算机记录数据，预测参与者下一次可能的身体运动。

三、基于人工智能的VR 教学特征

正是基于这些共同特点，让虚拟现实的技术真正以更为智能化的新形式出现在人们日常生活中，让人们能在探索各种新知识时获得一定深度的自我安全感。交互反映展示了虚拟现实软件与用户在传统工业CAD 建模设计系统应用中所创建使用的各种传统工业3D 建模设计动画效果和模型有何不同。虚拟现实旨在创造动态、变革性和互动效果，并提供类似于3D 电影的视觉享受。虚拟现实交互系统最大的技术优势就在于其高度交互性，其中用户完全可以通过虚拟交互的设备，直接与处于虚拟互动环境中的特定对象进行友好协商，并根据他们个人复杂的社交心态进行有效合理的控制，以及某些交互动作的触发。它往往反映了一个虚拟系统环境中实现虚拟对象操作的灵活程度。虚拟现实技术发展中形成的这种复杂人机关系还体现在真实用户系统对象与虚拟用户系统对象之间信息的相互传递、交流互动。想象虚拟现实是指有这么一种计算机虚拟现实的技术系统，可以实现瞬间的创造并想象，制造出现实与虚拟现实世界场景环境中出现的不存在的真实场景或是人们自身不易真实感知并体验到的真实场景。在此虚拟和现实环境系统中，用户往往能从中获得一个更丰富感性层面的知识和一种更具深入理性层次上的认知或理解，从而用户能通过体验产生一种前所未有的体验，主观意识激发自身能动性，不断在实践中进行探索创新，最终也可以实现另一种认知飞跃。

四、将虚拟现实技术应用于英语学习领域的信息处理与学习理论

关于信息的加工学习理论研究的三个基本问题是有一个相对循序渐进的认识过程。一般来说，要能够真正去理解这些知识，必须先分成好几个阶段，通常会创建新的过程，是指进行人脑信息处理能力的培训过程，由于计算机学习及信息处理理论研究很重要的部分。在其教学实践过程环节中切实考虑到了每个受训学生大脑的实际学习活动和分析处理运算能力，引导他们学习和尝试。因此，教师本身进行的整体知识教学工作的活动阶段设计安排，应该针对每个年级学生自身需要的知识进行安排设置。完整和系统科学的整体知识学习过程至少包括以下几个基本学习过程阶段：动机阶段、理解印象阶段、习得印象阶段、保留印象阶段、记忆印象阶段、概括印象阶段、操作学习阶段、反馈处理信息阶段。学生个体大脑乃至整个社会大脑系统始终在进行操作反馈学习信息，获取和反馈处理知识学习活动，来自计算机与各种外界因素联系起来的各种学习信息都将会在学生大脑活动发展被逐步吸收变化并融合，直到每个学生做出反应。以作业辅导或自学考试测验的基本形式进行课程教学实施的全部过程，必须能够以知识学习训练的最基本原则和教学基本思想策略要求为指导，在逐步掌握提高基础知识吸收消化能力，应该能够学会从学科全局高度出发，制订一套合理周密的整体教学安排计划，促使广大学生牢牢系统地掌握新知识，并力争最终能够达到预期的教育目标。

五、基于人工智能的VR 教学在高校英语教学中的应用策略

（一）创设三维教学情境

将虚拟现实技术融入大学英语教育创新中，可以极大地突破传统课堂的局限性，达到创设立体、非空间教育情境的效果。虚拟技术设备为教师提供具体的教学环境，实现模拟的视觉、听觉和触觉体验，让感受更轻松、更快捷，学习英语知识并应用实际技能。例如，通过设置特定的本地化教育场景，如曼哈顿的街道、华盛顿的购物中心等，在更真实的社会环境中，学生可以更好地展示他们的英语交流能力。具体任务包括使用虚拟现实设备进行角色扮演，使用经典文学作品将VR 背景设置为文学作品发生时的社交场景，并根据当时的设置渲染和设置文化氛围。相应的作用，取决于学生的个性和个人能力。还可以让学生在给定的台词和课文中选择想要的角色，帮助学生在真实的口语环境中提高英语水平。沟通技巧对学生完成教师布置的作业很有帮助，对英语课程感兴趣的学生会有继续学习和理解的冲动。

（二）构建基于任务的英语模型

通过利用虚拟现实技术设备构成特定的世界观或主题场景，建立连接虚拟与现实的任务型大学英语教学模式。在此基础上，以类似于沉浸式游戏的方式为学生分配相应的学习任务和奖励，设置各种剧情，通过与NPC 的英语对话找到必要的物品或线索，逐步完成剧情任务。随着时间的推移，它实现了对单词、句型、时态、交际表达等英语知识的学习、掌握和应用的实践。例如，教师可以将学生分成不同的组，并设置为“积极”和“消极”，要求他们在虚拟现实设备的帮助下完成某些情节任务，并结合他们的英语学习成果，然后进行“面对面”交流，或者是“好”与“坏”的较量。这样，在教育过程中就会营造出一种竞争氛围，激发学生的好奇心和竞争力，使他们在执行任务和学习英语时更加积极主动。这样就可以彻底解决学生注意力不集中的问题，充分发挥虚拟现实技术在英语教育中的价值作用。

当学生进行操作时，学生不会得到即时反馈，而基于虚拟现实的英语教育则很好地解决了这个问题，只要学生自己动手操作，程序的反馈就是瞬间展示的，所以操作性条件反射的强化刺激就大大增强了。同样，在传统的课堂教学中，教师提问、学生回答问题，学生通常是被动的倾听者，很少有机会以积极的方式回应。通过虚拟现实等技术能够增强对操作性条件反射的刺激。行为反馈学习理论书中所陈述理论的又一个很重要的原则观点是，行动产生的反馈后果远远比对结果发生的反馈延迟来得更有效。即时动作反馈技术在虚拟现实学习技术开发中还发挥着一些重要的作用，能够更直观清晰地反映即时动作过程与反馈结果过程之间内在的动态联系，也更进一步增加了反馈学习信息应用的价值。

（三）提供分层化教学资源

在实际教学中，大学英语教师面对的学生数量比较多，而且每个学生的喜好、知识基础、学习习惯不同，这将进一步增加教育的难度，按照教育部倡导的学生因材施教，无法真正实现教育学生的需求和目标。对此，英语教师可以根据学习兴趣、学习能力、知识储备、考试成绩等指标将学生分为不同等级。基于此，我们设计了各种基于虚拟现实技术的沉浸式教学课件，并分发给课堂上的学生。这样，接触到学生的虚拟学习场景和英语学习资源，更加契合当下的综合素养，不仅有利于全体学生的共同发展，也避免了学习恐惧等负面学习情绪。

（四）利用虚拟现实学习技术增强学生的学习动力

学习动机是人们学习心理活动发展的又一种心理动态机制，它决定了一种学习目标活动最终能否获得成功与实现，直接影响到学生未来的整体学习发展效果。之所以我们说到学习动机如何影响着学习效果，是因为它在一定程度上影响了学习动机。有这么一个专业术语叫学习热情，是指学生在学习活动中通常具有的积极、顽强、认真、紧张的状态。在我国普通英语课程教育体系中，学生仅仅从教材上和教师本人那里能得到一些视听方面的英语知识，这些语言刺激其实对大部分学生而言完全是单调乏味枯燥的，学生往往只要能通过提高对阅读先前刺激对象的某些基本概念认识之后才能阅读这些言语刺激之间产生的联系。虚拟现实技术的普遍使用将更能改善这种视觉刺激感与语言认知感之间微妙的内在联系，由于具有沉浸感，虚拟现实语言技术就可以实现让每个学生可以沉浸在这种充满英语氛围的语言环境氛围中，互动可以给每位学生增加更多视觉的感官刺激来源。受到书籍和教师的刺激，但也由于这个概念，学生可以同时接触到各种来自未知的刺激。给予学生更强的动机刺激，为下一学习阶段的全面发展打下最坚实有力的理论基础。

六、结语

随着时代的飞速变化，在信息技术环境下，信息时代的教学改革是当今社会关注的热点问题，一些学校都在探索发展的相关道路与方向。进行信息化教学，让学生适应生活和社会，开展一定的创新，及时对英语课程开展一系列的改革工作，转变其老旧的教育方式，创立新的教育模式，才能尽可能适应新时代科学技术的发展潮流，增强人才整体上的竞争力。虚拟现实技术进入大学英语教育领域是我国大学英语教育的创新，对我国英语专业的发展做出了很大的贡献。教师是解决各种教学问题的关键，依托虚拟现实技术，创新应用情境化、任务化、层次化的教学方法，利用虚拟现实学习技术来增强学生的学习动力，创设三维教学情境，促进学生全方位成长，形成一个英语教学情景，烘托英语学习的氛围，在一定程度上拓展学生的信息思维与逻辑，保障学生英语学习的效率。