摘要：伴随着移动互联网+、扩展现实(XR)、泛在智能、大数据、5G、全息与传感等新技术的飞速发展,极大地赋能了人类的学习、工作与生活方式,沉浸式体验已越来越受到重视与应用。尤其在教育领域,沉浸式体验所具有的无边界、交互性、愉悦性、具身性等特征,创造出了更优质的学习空间,学习者可进行各种模拟体验,为其主动投入学习、提升认知、培养移情与关联能力等提供可能。沉浸式体验是由技术、内容、交互三大机制相互作用所共同构成“境身合一”般的场景与感官感受。这种境身合一的沉浸式学习体验,不仅可应用于认知领域、动作技能领域与情感领域的教与学;也可用于培养学习者的创新性思维和想象力,还可从游戏化智慧学习、XR+CPS仿真实验室、泛在协作学习场域、全域学习生态链、沉浸式群体探究学习和高自由度生成叙事学习空间等方面,进一步赋能AI+沉浸式学习新场域。

摘要：计算机图形与仿真技术的不断发展为人类带来了众多的沉浸式技术,人类的活动时空从自然平台发展到数字化平台,面临着感觉方式和实践方式的转型。这也深刻影响到社会生产方式的变革,涉及了人们生活方式、行为方式、感知方式和思维方式的转轨。虚拟现实(VR)、增强现实(AR)与混合现实(MR)等技术,通过不同程度的数字信息与现实环境的融合,为用户带来了全新的体验模式。与当下的VR、AR、MR相比,扩展现实(XR)更强调于虚拟世界与现实世界的弥合,以及缩小人们、信息和体验之间的距离壁垒。XR技术具有情境感知、感觉代入、自然交互和编辑现实等特征,其在教育领域的应用具有人本性、智能性、交互性、生态性和生成性等教育应用特性。具体表现为:(1)可为学习者提供智能教育产品设计;(2)更有利于游戏化学习的实施;(3)可创设智慧的学习环境;(4)可优化创客教育、设计教育、特殊教育等的实施。XR技术的教育应用体现出的教育与新技术融合的走向,主要表现在:体验为王、智能为基、边缘计算、跨空间的无缝融合、多模态交互和支持全纳教育等方面。XR技术成为了计算机图形与仿真技术、人工智能及物联网技术在教育领域综合应用的重要技术形式,其具有的智慧感知、自然交互属性,可更好地服务和支持未来教育,致力于面向未来的创新人才培养。

摘要：随着5G、大数据、XR和人工智能等技术的发展和应用,人类已经进入到数智融合(BD+AI)时代。图形化是当今大数据的重要形式之一,可以快速耦合异构数据,为各类教育主体提供决策支持。图形化数据驱动教育的核心特征,包括实时互动、埋点采集、深度分析和循证决策。在教育领域,图形化数据包括状态、过程、关系和支持四个维度的不同类型,具有直观性、全景性、交互性、智能性、可扩展性和叙事性等特性,在学生学习、教师教学、学习评价以及教学管理均可有效应用。数智融合使得图形化数据可以从脑机技术、全域交互、人机融合、虚实共生、教育均衡、教育智脑六个方面,赋能未来教育新形态。

摘要：智能经济的出现,是人类社会的一场颠覆性变革,当下的教育领域已逐渐成为虚拟与现实实时交互与融合的实践领域。数字孪生(Digital Twin)具有虚实共生、高虚拟仿真、高实时交互和深度洞见等技术特性,其应用走向也从工业领域延伸和拓展到教育等领域。数字孪生在教育领域的应用主要体现在:作为故障预测及健康管理工具改善教学设施管理效果,作为能耗管理工具实现绿色校园,作为“孪生车间”赋能职业教育,作为可视化工具助力STEM教育、创客与创新教育;作为历史数据收集、分析平台优化教学评估,作为远程教育平台推动教育公平;作为文化遗产再现手段促进文化、历史教育;以及作为沟通平台连接正式及非正式学习等。随着数字孪生课堂、数字孪生校园的出现和应用,将进一步推进智能技术对教育的变革,弥合虚拟与现实世界之间的界限,创设智能、人性、全纳的泛在智慧学习空间,完善对学习者的个性化学习支持和促进学习者的认知、技能、情感和身心的全面发展。