虚拟现实与GPT类人工智能融合：教育应用开发的创新路径

陈王兴 祁芸

摘要：该文研究了虚拟现实技术与GPT类人工智能在教育领域的融合应用，并探讨了其优势、可行性以及对教育的意义，分析了虚拟现实与GPT的特性及互补性，并介绍了它们在教育中的优势和可行性设计。此外，该文还探讨了虚拟现实与GPT在多元文化教育、模拟实验教学、职业技能培训、自我学习和补充教育以及有特殊需求学生教育方面的应用前景，强调了开发融合虚拟现实与GPT类人工智能的教育应用对于推动教育公平、提升教育质量以及培养适应未来社会的人才具有深远的意义。

关键词：虚拟现实技术；GPT类人工智能；教育应用；个性化教学

中图分类号：G434        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）34-0129-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

0 引言

虚拟现实技术和GPT类人工智能的融合在教育领域具备划时代的意义。虚拟现实技术以其交互性、沉浸性和想象性的特点，创造出身临其境的学习环境，而GPT类人工智能通过强大的样本库和个性化学习能力，提供精准而个性化的教学内容和指导。两者的结合实现了教育的全方位发展，打破了地域限制，提供了个性化教学和丰富互动的学习环境。这种创新探索不仅提高了教育的普及率和质量，还培养了适应未来社会的人才。因此，开发融合虚拟现实与GPT类人工智能的教育应用具有重要意义，将引领教育领域的深度革新和创新。

1 虚拟现实与GPT的特性及互补性

1.1 虚拟现实技术的特性

作为一种综合多学科技术的先锋教学模式，虚拟现实技术荟萃了显著的交互性、沉浸性和想象性的优质特质。交互性赋予用戶直接塑造及转化虚拟环境的能力，同步享受系统的实时反馈，从而塑造了一种生动且符合逻辑的体验模式。沉浸性让用户在模拟情境中宛如亲身在场，触动各类感官反应，从而实现了深度参与的体验。想象性则跳脱了现实世界的桎梏，创设和模拟超乎现实的各种场景，为学习者构建丰富的知识体验和技能培养的平台[1]。

1.2 GPT类人工智能的特性

作为一种拥有强大创造力的AI，GPT系列的人工智能产品的特性主要彰显在它的巨大样本库和模型架构及采用的基于人类反馈的强化学习训练策略，这让GPT有能力在各个知识领域和场景中产生各式资源内容，针对目标用户需求生成符合其认知模式的内容，提供精准而个性化的教学方案。人机协同训练使GPT更加贴合人类的认知模式，理解用户意图，分析对话上下文，以生成逻辑严谨、内容切题的连续性对话[2]。

1.3 二者的互补性

虚拟现实技术和GPT类人工智能在教育应用领域展现出了各自独特的特点，但二者却能相互协同，产生协同效应。虚拟现实技术通过创造沉浸式、交互式的学习环境，让学习者以直观的方式理解复杂的概念和技能。同时，GPT类人工智能可以根据用户的反馈和需求即时生成符合其认知的教学内容和方案，实现高效、个性化的教学。此外，GPT类人工智能具备以超越人类的速度和规模生成教学内容的能力，而虚拟现实技术提供了一个完美的平台和环境，让GPT的内容以最直观、生动的方式呈现给学习者，最大程度地发挥其价值。

虚拟现实技术和GPT类人工智能的协同应用催生了一种全新的教学模式，即智能化、个性化、情境化的教学。这种模式以学习者为中心，以需求为驱动，以情境为载体，以智能为支持，推动了教育的深度革新和创新[3]。

2 融合虚拟现实与GPT开发教育应用的优势和可行性设计

2.1 优势

虚拟现实技术和GPT类AI的结合在教育应用中形成了一种独特的框架，超越了传统教育方法的限制，解决了地域、设备和网络技术等方面的限制，提高了教育的普及性和公平性。同时，这种创新结构的应用还提供高效、准确和个性化的教学服务，显著提升了教育质量和效率。

GPT类AI在教育转型中扮演关键角色。它以超人的速度和规模生成教学内容和题库，并根据用户反馈实时交互，生成适合的教学内容和考试题目，提升了教学和考试效率。这一进步不仅减轻了教师和命题者的负担，释放出他们的时间和精力用于创新教学活动，同时GPT类AI还能进行半自动化和自动化的评判，提高了考试的速度和准确性。

虚拟现实技术的融入让学习者能够沉浸在真实、生动的学习体验中，帮助他们更好地理解和掌握知识。通过模拟实际操作和场景的虚拟环境，学习者可以深入理解复杂的概念和技能。与此同时，GPT类AI可以根据学习者在虚拟环境中的行为和反馈，提供个性化指导和反馈，使学习过程更加目标导向。

结合虚拟现实和GPT类AI，教育考试的数字化转型成本大幅降低。利用GPT类AI在现有网络基础设施下实现教育考试的数字化转型成本低廉。基于GPT类AI的在线考试可以全面记录和评价学生的答题过程，实现过程性评价，更全面、客观和公正地评估学生[4]。

2.2 可行性设计

在构筑教育未来的战略框架中，挑战与机遇如影随形，融合虚拟现实和GPT技术的应用策略犹如一道曙光破晓。为保证这一策略的有效实施和可行性，提出以下策略。

精心设计和定制用户体验，初始步骤的成功与否在于这一点。以虚拟现实作为强大的学习平台，打造出全方位、沉浸式的教育体验。这种体验在形式和内容上完全模拟现实环境，构建了一个无障碍的学习场所，供学生尝试、探索和学习，这为学生提供了一个富有创新性和探索性的学习空间，有助于激发他们的好奇心和求知欲。

增强教学系统的自适应能力。GPT技术在这方面发挥着决定性的作用，为开发智能教学系统提供强大的支持。这种系统能够以卓越的灵活性和精确性回应每个学生独特的需求和能力。通过实时分析学生的学习反馈，智能教学系统可以自动调整教学策略和内容，实现高度个性化的教学。

在自适应教学系统的基础上，还需要保持系统的持续更新能力。教育是一个不断发展和变革的领域，为了确保教育应用程序的时代性和领先性，需要利用GPT的自我学习和改进能力，使教育应用程序能够满足当前需求并适应未来的变化。

在这个技术驱动的教育模型中，学生的隐私和数据安全是至关重要的问题。在设计和实施应用程序时，需要充分考虑隐私保护和数据安全的问题，以防止学生的学习数据被滥用或泄露。

这一策略成功地将创新的VR技术和高效的GPT技术融合在一起，实现了更个性化、动态、安全和有吸引力的教育环境。这不仅标志着教育技术新篇章的开启，也预示着即将迈入一个新的教育时代。

3 搭建流程与延展性思考

3.1 搭建流程

从3ds Max构筑起复杂的三维模型，每一個元素都经过细致设计，以契合虚拟场馆的整体主题和设计语言。

随着模型创建的完成，切换到Photoshop界面，开始对模型材质的打造。每个模型的细节都经过精心润色，包括贴图、颜色和光线，以营造出真实和引人入胜的视觉效果。

微课制作则转向After Effects，利用其强大的视频编辑和动画制作能力，制作一系列简短的教程。通过动画和解说向用户展现各种主题。然后，这些微课将嵌入虚拟场馆中，为访问者提供自我学习的机会。接下来，所有元素导入虚幻引擎，对模型进行组织和布局，从而创造出虚拟的3D场馆。最后，接入ChatGPT的API key，这是让AI成为教师的关键一步。GPT能够根据学生的提问，从向量数据库中提取信息，然后通过文本补全给出答案。这一步骤让每个人都能在虚拟环境中享受个性化的教学体验，从而提高学习效率和体验。通过GPT为每个学生定制化题库，确保针对性地验收学生的学习成果。此步骤将GPT的强大分析和处理能力发挥到极致，不仅根据学生的学习进度和理解程度生成适合的试题，还可实时评估和调整问题难度，使学习检测更精确、个性化，以此全面展现虚拟学习环境的优势。

3.2 未来应用的更多方向

3.2.1 模拟真实环境

通过虚拟仿真技术，能够为学生创建一个接近真实的藜麦种植环境，使学生有机会亲身体验并掌握藜麦种植的全过程，从而帮助他们理解和领会实际工作的复杂性和挑战性。这种模拟环境能够以较低的成本和风险提高学生的实践能力和解决实际问题的能力。

3.2.2 增强教育吸引力

虚拟仿真技术可以实现动态、交互式的学习体验，比传统的教学方式更有趣味性和吸引力。学生可以在游戏化的环境中自主地学习和探索，从而更深入地理解和掌握知识。

3.2.3 共建共享，引导社会

通过虚拟仿真平台，可以将教学资源数字化，实现资源的共建共享。这样不仅能节省教学资源，还能扩大教学的影响范围，让更多的人受益。同时，通过网络平台可以联合更多的社会力量，共同发挥劳动教育的引导作用，营造劳动教育的浓厚氛围[5]。

3.2.4 开启大学生劳动教育新思路

虚拟仿真技术的应用为劳动教育提供了新的实施方式和思路。通过虚拟仿真平台，大学生可以在学习和娱乐的过程中接触并理解劳动的价值和意义，从而提升他们的劳动技能和劳动素养。这种方式更适合现代大学生的学习习惯和需求，有利于提升劳动教育的效果和影响力。

4 开发融合虚拟现实与GPT类人工智能教育应用的意义

在日益数字化的世界中，教育方式正经历深刻变革，融合虚拟现实和GPT类人工智能的教育应用具备划时代意义。

这种应用突破物理限制，实现无处不在的教育。用户能够随时随地，无论是家中、咖啡馆，还是远离国界的地方，都能享受一致且优质的教育体验，这对于提高教育普及率尤其重要，尤其是对于那些地处偏远或难以接触到高质教育资源的人们。

融合GPT的教育应用实现个性化教学。AI老师可以根据每个学生的需求和进度进行个性化指导，为每个学生提供最适合他们的教学内容和节奏。这种方法将极大地提高学生的学习效率和兴趣，减少了不适合的教学方法所带来的挫败感，让学生在享受学习过程中找到自己的节奏和兴趣。

这种融合虚拟现实和人工智能的教育应用提供了丰富而互动的学习环境。通过虚拟现实，学生可以沉浸在三维、动态元素丰富的环境中学习，更好地理解和记忆知识。通过人工智能，学生可以与智能教师互动，获得及时的反馈和指导，提升学习效果。

融合虚拟现实和GPT类人工智能的教育应用是未来教育的创新探索。它能让更多人获得优质教育，享受个性化教学，提高学习效率和兴趣。这对于推动教育公平，提升教育质量，培养适应未来社会的人才具有深远意义。

5 总结与展望

虚拟现实与GPT类人工智能的结合为教育带来了巨大的潜力，革命性地改变了学习和培训方式。通过虚拟环境的创造性运用和搭载GPT类人工智能的辅助系统，学生在获得自主、协作、个性化的学习体验的同时，也改善了远程教育和远程合作方式，为在线学习提供了更广阔的机会。这种融合将持续推动教育的创新和进步，深入挖掘技术潜力，不断提升虚拟现实的逼真度、交互性以及GPT类AI的智能化水平，将培养出适应未来社会需求的人才，并成为教育领域创新发展的重要动力。

参考文献：

[1] 李慧娟.探究虚拟现实技术教育应用的潜力、进展与对策[J].中国新通信，2022，24（20）：227-229.

[2] 包昊罡，王轶晰.ChatGPT背景下的基础教育数字资源建设[J].中国基础教育，2023（5）：39-42.

[3] 徐凌验，关乐宁，单志广.GPT类人工智能对我国的六大变革和影响展望[J].中国经贸导刊，2023（5）：35-38.

[4] 徐光木，熊旭辉，张屹，等.ChatGPT助推教育考试数字化转型：机遇、应用及挑战[J].中国考试，2023（5）：19-28.

[5] 陈永伟.作为GPT的GPT：新一代人工智能的机遇与挑战[J].财经问题研究，2023（6）：41-58.

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