新一代人机交互:自然用户界面的现状、类型与教育应用探究——兼对脑机接口技术的初步展望

发布时间：2023-09-16 11:22

　　随着智慧时代的学习者对学习环境诉求的不断提高,自然用户界面以其独特优势给学习者带来了全新的交互体验。自然用户界面是继命令行用户界面、图形用户界面后出现的新一代人机交互形式,具有交互自然、多通道输入、多感官并用等特点,主要包括语音识别、触摸屏、手势识别、眼动追踪、触觉和脑机接口等六种类型。自然用户界面为教育教学提供泛在支持的同时,已在各学科领域得到初步应用。新一代人机交互技术所形成的自然用户界面虽具有减轻认知负荷、提高沉浸感等优势,但仍面临软硬件成本高、教学方法不匹配、师生数字素养有待提升等问题和挑战。未来,脑机接口将与人工智能、物联网、虚拟现实等技术结合,能够有效促进教育公平、改善学习效果,并为智慧学习环境建设、智能学习工具开发、创客教育等提供技术支撑。

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
一、引言
二、新一代人机交互———自然用户界面的概述
    (一) 用户界面的发展历程
        1. 命令行界面
        2. 图形用户界面
        3. 自然用户界面
    (二) 自然用户界面的概念
    (三) 自然用户界面在教育应用中的优势
        1. 交互形式自然, 降低认知负荷
        2. 多感官并用, 提高沉浸感
        3. 多通道输入, 促进教育公平
三、新一代人机交互———自然用户界面的类型
    (一) 语音识别
    (二) 触摸屏
    (三) 手势识别
    (四) 眼动追踪
    (五) 触觉
    (六) 脑机接口
四、新一代人机交互技术的教育应用及途径
    (一) 教育应用涉及的相关理论
        1. 关联主义学习理论
        2. 沉浸理论
        3. 自主学习理论
    (二) 新一代人机交互技术的教育应用探索
        1. 为教育教学提供泛在支持
        2. 与具体学科深度融合
    (三) 新一代人机交互技术教育应用面临的挑战
        1. 自然用户界面所需成本较高
        2. 相关的教学方法需要完善
        3. 学习者数字素养有待提升
五、脑机接口技术及教育应用的初步展望
    (一) 智慧学习环境的建设
    (二) 智能学习工具的开发
    (三) 创客与STEM教育的支持
    (四) 助益特殊教育与教育公平



本文编号：3846923