[论文解读] Personalization of learning using adaptive technologies and augmented reality

Maiia Marienko, Yulia Nosenko+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 8, 2020

Innovative Educational Technologies被引用 5

一句话总结

本文提出了一种通过整合自适应学习技术与增强现实（AR）来实现教育个性化的框架，利用基于云的平台，根据个体学生的需求定制内容、评估和学习流程。研究识别出四类语义AR-自适应系统交互类型，并表明结合这些技术可增强包容性教育与教师教育，同时为教育环境中的实施提供了建议。

ABSTRACT

The research is aimed at developing the recommendations for educators on using adaptive technologies and augmented reality in personalized learning implementation. The latest educational technologies related to learning personalization and the adaptation of its content to the individual needs of students and group work are considered. The current state of research is described, the trends of development are determined. Due to a detailed analysis of scientific works, a retrospective of the development of adaptive and, in particular, cloud-oriented systems is shown. The preconditions of their appearance and development, the main scientific ideas that contributed to this are analyzed. The analysis showed that the scientists point to four possible types of semantic interaction of augmented reality and adaptive technologies. The adaptive cloud-based educational systems design is considered as the promising trend of research. It was determined that adaptability can be manifested in one or a combination of several aspects: content, evaluation and consistency. The cloud technology is taken as a platform for integrating adaptive learning with augmented reality as the effective modern tools to personalize learning. The prospects of the adaptive cloud-based systems design in the context of teachers training are evaluated. The essence and place of assistive technologies in adaptive learning systems design are defined. It is shown that augmented reality can be successfully applied in inclusive education. The ways of combining adaptive systems and augmented reality tools to support the process of teachers training are considered. The recommendations on the use of adaptive cloud-based systems in teacher education are given.

研究动机与目标

• 为教育工作者提供将自适应技术与增强现实整合到个性化学习中的实用建议。
• 分析自适应与基于云的教育系统的发展历程与当前状态，特别是与个性化相关的方面。
• 识别并分类AR与自适应系统在教育应用中的语义交互类型。
• 评估自适应基于云的系统在教师教育与包容性教育背景下的潜力。
• 界定辅助技术在自适应学习系统中的作用，以提升可访问性与个性化。

提出的方法

• 对自适应与基于AR的教育技术领域的科学文献进行全面回顾与分析。
• 绘制出自适应与以云为导向的教育系统的历史发展脉络及关键科学思想。
• 将AR与自适应技术之间的语义交互类型划分为四种类别。
• 设计一个概念模型，用于支持个性化学习与教师培训的自适应基于云的教育系统。
• 评估辅助技术在自适应系统中的整合，以支持多样化学习者。
• 基于教育技术领域的综合发现与趋势，提出教育工作者的实施指南。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何有效结合自适应技术与增强现实，以个性化学习体验？
• RQ2 增强现实与自适应学习系统之间的主要语义交互类型有哪些？
• RQ3 基于云的平台在提升教育内容、评估与学习一致性方面的适应性方面发挥何种作用？
• RQ4 自适应基于云的系统如何支持教师教育与包容性学习环境？
• RQ5 辅助技术在提升自适应学习系统中可访问性方面发挥什么作用？

主要发现

• 识别出四类明确的增强现实与自适应技术之间的语义交互类型，为系统设计提供了基础。
• 教育系统的适应性可通过内容、评估与一致性实现，基于云的平台支持其可扩展集成。
• 基于云的自适应系统被定位为未来教育技术发展的一个有前景趋势。
• 增强现实在包容性教育中展现出强大潜力，特别是当与自适应及辅助技术结合时。
• 将自适应基于云的系统与AR工具整合，为教师培训项目带来了显著优势。
• 基于分析结果，为教育工作者在真实教育环境中实施这些技术制定了实用建议。