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教授运用VR技术辅助自闭症学生学习

利用虚拟现实(VR)技术和一个定制的计算机程序,肯纳索州立大学教授赵梅正在开发一种治疗自闭症和注意力缺陷障碍儿童的创新方法。自2011年以来,梅开始研究如何使用虚拟现实来提高自闭症谱系障碍(ASD)儿童的学习能力。疾病控制和预防中心估计,每59名儿童中就有1人被诊断患有孤独症。梅说,许多人很难在教室里保持注意力,这会阻碍他们社交和学习技能的发展。去年,梅接受了肯纳索州立大学研究室的内部资助后,开始开发一种电脑程序,可供治疗师使用,以帮助儿童更好地集中精力。

本月,美国国家科学基金会(NSF)拨款174,498美元,用于进一步开发原型,并与一群患有ASD的学生及其治疗师进行初步测试。“在虚拟环境中,我们完全控制着孩子们所能看到的东西,”Kennesaw州立计算和软件工程学院(Kennesaw State‘s College of Computing and Software Engineering)软件工程和游戏开发助理教授梅说。“使用这种方法,我们可以把他们放在熟悉的环境中,比如教室里,确定什么可能分散他们的注意力,帮助他们重新集中注意力。”

教授运用VR技术辅助自闭症学生学习

在原型的当前形式中,用户戴着虚拟现实(VR)耳机,让他们沉浸在一个传统的教室里,教室里有虚拟教师、桌子、带有地图的黑板,还有一扇在微风中吹拂树木的窗户。一旦戴上,耳机就可以跟踪用户的眼睛凝视,并生成一个学生正在看的热图。例如,如果学生花太多的时间看挂在老师上方墙上的钟,程序就可以通过移除时钟来响应,从而鼓励学生与老师保持眼神交流。当所有的干扰都被检测到并从虚拟场景中移除后,系统就会将这些干扰一次地重新引入到虚拟场景中。通过强化策略,学生可以逐渐适应虚拟干扰。

在国家科学基金会的资助下,梅将对拟议制度的有效性进行为期两年的研究.在短期内,他将努力完善原型的注意力捕捉功能,并在一小群用户中制定积极增强策略。然后,整个系统将在为期6个月的学习中接受测试,K-12的学生拥有中等到高水平的ASD。尽管VR作为一种教育工具已经被使用了一段时间,但梅说,他注意到在将VR作为治疗ASD的工具时,在研究上还存在差距。使用虚拟现实的一个主要优势是能够创造“不可能的体验”,比如消失的时钟或透明的老师。通过消除与治疗师的面对面访问的需要,这种方法可以为家庭提供一个更负担得起的选择,甚至允许他们与治疗师进行远程交互。

“在小规模上,这个项目在帮助治疗师进行注意力训练方面有很大的价值,”梅说。“更大的前景是,这个项目可能会对虚拟现实被视为孤独症患者以外的一种整体治疗方法产生更大的影响。”

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