AI+虚拟仿真,助推虚拟仿真智能化发展
在当今数字化时代,科技的飞速发展正深刻地改变着教育的面貌。其中,AI技术与虚拟仿真的融合,为教育领域带来了前所未有的机遇,有力地推动了虚拟仿真向智能化方向发展。
在这一进程中,恒点AI技术强势赋能虚拟仿真项目,从“固化、变化、活化、进化”四个方面,打造实践目标图谱、能力图谱和学习图谱,构建智能化虚拟仿真学习新生态。

实践目标图谱:明确学习导向
实践目标图谱是虚拟仿真AI化升级的核心部分,为学生清晰地勾勒出学习路径与预期成果。
实践目标主要分为工程目标、科学目标和技术目标,而传统的虚拟仿真学习由于缺乏系统性和明确的目标指向,导致学习者在学习过程中感到迷茫。而借助AI技术构建实践目标图谱,能够精准地依据学科知识体系、行业需求以及学习者的个体差异,制定出个性化且层次分明的实践目标。
例如,在《矿石码头装卸工艺优化设计虚拟仿真实验》中,学生在实验结束后,会有一个自己设计的工程方案,系统需要从经济、环保、社会、能效、时效、安全等很多维度进行方案评价,老师在对学生实验进行评价的时候,需要配合很多算法,评价较为吃力。

在AI时代,恒点借助“项目知识库+实践目标图谱”优化改进,实践目标图谱通过关联任务、交互步骤、成果目标(科学、工程、技术)和评价指标,系统描述实践活动的逻辑路径与评价体系,实现智能化评价。
通过实践目标图谱,学生能够明确每一步实践的目的,将复杂的学习过程分解为一个个可操作、可衡量的小目标,逐步积累知识和技能,最终实现整体的学习目标。
能力图谱:聚焦素养提升
实验课程能力图谱也叫实验地图,通过构建实验环节和实验步骤与知识点、能力点、实验目标等要素的关系,构建以能力图谱为核心的实验课程多维度可视化体系。
能力图谱的作用主要是在学习图谱、学习漏斗、学习达成度、实践目标图谱等项目智能化应用中体现出来。
传统教育评价往往侧重于知识的记忆和理解,对学生综合能力的评估不够全面和精准。而借助 AI 技术构建的能力图谱,能够从多个维度对学习者的能力进行量化和分析。

以恒点为北京语言大学开发的《虚拟中文教学资源建设及教学模式实验》为例,实验通过模拟北京城市地铁场景进行留学生的中文语言教学。AI系统不仅可以评估学生的中文掌握程度,还能根据不同的虚拟情景和教学需求,智能生成地铁售票员、安检人员、乘车人员等不同角色,学生可以在模拟的地铁场景中进行汉语词义学习、语义判断和汉语言跟读学习,全面提升跨文化交际能力。
学生可以在地铁购票情景中进行多次实验,系统会记录并评估学生的每一次尝试,从准确度、流利度、完整度等多个维度进行综合评测,为每位学生建立个性化的能力图谱。老师也可以根据能力图谱所反馈的信息,利用AI分析的可视化数据来评价学生的跨文化交际能力,优化教学内容和教学方法,实现教学的个性化和精准化。
学习图谱:优化学习路径
传统学习模式下,学习者往往遵循固定的教材章节或课程顺序进行学习,缺乏灵活性和个性化。而学习图谱利用 AI 的数据分析、知识推理等能力,能够打破这种僵化的学习模式。
学习图谱依托实验地图构建,如同一张智能导航图,根据学生的实时学习状态和知识掌握情况,为其动态规划最优的学习路径。学生在虚拟仿真实验过程中,AI能够全程记录学生每次实验的详细操作与进步轨迹,通过智能分析常见操作断点、错误点和薄弱环节,生成渐进式纠错指引与自适应训练方案。
同时,依托能力图谱与学习图谱,构建融合课程、项目、知识点与交互行为的学习达成度评估体系,通过精准分析学习数据,实现学习目标与能力指标的智能映射,为教师提供科学指导依据,助力学生综合素养的持续提升与能力阶梯式进阶。

例如,在恒点为东南大学开发的《大跨预应力空间索结构性能分析与监测虚拟仿真实验》中,如果学生在某个环节中频繁出错,AI 系统能够迅速识别出该知识点为其薄弱环节,并立即从学习图谱中为其推送相关的知识点讲解、案例分析以及针对性的强化练习,帮助学生及时弥补知识漏洞。
同时,对于学习进度较快、基础扎实的学生,学习图谱会自动推荐更具挑战性的拓展学习内容,满足其个性化的学习需求,实现因材施教。学习图谱的存在,使得学生不再盲目摸索,而是在 AI 的引导下,高效地获取知识,不断提升学习效率。

结语
实践目标图谱、学习图谱和能力图谱在恒点“AI+虚拟仿真学习平台”中紧密结合,共同发挥作用。实践目标图谱为学习指明方向,学习图谱助力学生高效达成目标,能力图谱则对学习成果进行全面评估和反馈,进一步指导学习目标和学习路径的优化。
恒点智能化的虚拟仿真学习模式,极大地提升了学习的效果和质量,为培养适应时代发展的创新型人才提供了有力支撑。
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