Tại Đại học Kansas (KU), một trải nghiệm nhập vai, chân thực kết hợp công nghệ XR và các yếu tố trí tuệ nhân tạo trong thế giới thực nhằm giúp học sinh phát triển các tương tác xã hội.
Ảnh: www.eschoolnews.com
Trong hơn một thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu của Đại học Kansas đã phát triển một hệ thống thực tế ảo để giúp học sinh khuyết tật, đặc biệt là những em mắc chứng rối loạn phổ tự kỷ, học hỏi, rèn luyện và nâng cao các kỹ năng xã hội cần thiết trong một ngày học điển hình. Giờ đây, nhóm nghiên cứu KU đã nhận được tài trợ để tích hợp trí tuệ nhân tạo vào hệ thống nhằm mang đến cho những học sinh này trải nghiệm công nghệ XR để rèn luyện kỹ năng giao tiếp trong một môi trường tự nhiên hơn.
Văn phòng Chương trình Giáo dục Đặc biệt Hoa Kỳ đã trao khoản tài trợ trị giá 2,5 triệu USD trong 5 năm cho các nhà nghiên cứu tại Trường Giáo dục & Khoa học Nhân văn KU để phát triển hệ thống iKNOW (Increasing Knowledge and Natural Opportunities With Social Emotional Competence - Tăng cường kiến thức và cơ hội tự nhiên với năng lực cảm xúc xã hội). Hệ thống sẽ kế thừa những thành tựu trước đó và cung cấp cho học sinh và giáo viên trải nghiệm sống động, chân thực kết hợp công nghệ XR với các yếu tố thực tế của trí tuệ nhân tạo.
iKNOW sẽ mở rộng khả năng của VOISS (Virtual reality Opportunity to Integrate Social Skills - Cơ hội thực tế ảo để tích hợp kỹ năng xã hội), một hệ thống VR do KU phát triển đã được chứng minh là có hiệu quả và có giá trị thống kê trong việc giúp học sinh khuyết tật cải thiện kỹ năng xã hội. Hệ thống này bao gồm 140 tình huống độc đáo nhằm truyền đạt kiến thức và hiểu biết về 183 kỹ năng xã hội trong môi trường học ảo như lớp học, hành lang, nhà ăn hoặc xe buýt mà học sinh và giáo viên có thể sử dụng thông qua nhiều nền tảng như iPad, Chromebook hoặc kính VR Oculus. Hệ thống cũng giúp học sinh sử dụng các kỹ năng xã hội như tiếp thu và biểu đạt trong nhiều môi trường khác nhau, không chỉ giới hạn trong lớp học.
iKNOW sẽ kết hợp các yếu tố VR của VOISS với các tính năng AI như mô hình ngôn ngữ lớn để tăng cường khả năng của hệ thống và cho phép người dùng giao tiếp tự nhiên hơn thay vì nghe các đoạn hội thoại ghi âm sẵn và trả lời bằng cách nhấn nút. Hệ thống mới sẽ cho phép người dùng trả lời bằng giọng nói và chuyển đổi lời nói thành văn bản theo thời gian thực. Công nghệ AI của iKNOW cũng có thể tạo ra các phản hồi video phù hợp cho các nhân vật ảo mà học sinh tương tác, phân tích âm thanh của người dùng, tích hợp hình ảnh và đồ họa trong thời gian thực để nâng cao sự hiểu biết theo ngữ cảnh của học sinh.
“Các nhân vật ảo trong iKNOW có thể có những phản ứng và hành vi nhất định dựa trên những gì chúng tôi muốn. Chúng có thể mô phỏng những hành vi mà chúng tôi muốn học sinh quan sát,” Amber Rowland, trợ lý giáo sư nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu về Học tập, một phần của Viện Tuổi thọ KU và là một trong những đồng chủ nhiệm đề tài, cho biết. “Hệ thống sẽ khai thác AI để đảm bảo học sinh có các tương tác tự nhiên hơn và đặt chúng vào vai ‘người trong cuộc’ bằng cách cho phép các em nói chuyện và nhận được phản hồi như một cuộc trò chuyện bình thường”.
Các phản hồi bằng lời không chỉ tự nhiên và dễ liên hệ hơn với các tình huống hàng ngày mà còn cung cấp gợi ý giúp các em hiểu rõ hơn lý do tại sao một câu trả lời nào đó lại phù hợp. Rowland cho biết, trong các phiên bản trước đây, khi học sinh được đưa ra nhiều lựa chọn, các em thường biết đáp án nào đúng nhưng lại cho rằng đó không phải là cách mình sẽ phản hồi trong đời thực.
iKNOW cũng sẽ cung cấp một hệ thống theo dõi tiến độ của học sinh theo thời gian thực, cho phép các học sinh, giáo viên và gia đình biết thời gian, tần suất và số lượng từ khóa được sử dụng, điểm khó khăn mà học sinh có thể gặp phải và các dữ liệu khác để hỗ trợ quá trình học tập.
Tất cả giọng nói của nhân vật ảo trong iKNOW đều được cung cấp bởi học sinh trung học cơ sở, giáo viên và quản trị viên thực sự. Điều này giúp tạo ra một môi trường học tập tự nhiên hơn mà không gặp phải những khó khăn khi thực hành kỹ năng xã hội với bạn cùng lớp trong các buổi học có giám sát. Ví dụ, học sinh không cần lo lắng về việc bạn bè sẽ nghĩ gì khi mình luyện tập. Các em có thể thực hành các kỹ năng xã hội cần thiết cho đến khi cảm thấy tự tin chuyển từ môi trường XR sang đời thực.
“Điều này sẽ giúp giáo viên giảm tải công việc và cung cấp công cụ để học sinh có thể học tập ở nhiều môi trường khác nhau. Hiện tại, cách tốt nhất để làm điều đó là luyện tập với bạn bè đồng trang lứa, nhưng điều này lại khiến học sinh khuyết tật bị tách biệt bằng cách nói rằng ‘Em không biết cách làm điều này,’” Tiến sĩ Maggie Mosher, trợ lý giáo sư nghiên cứu tại Viện Đánh giá & Thành tựu KU, đồng chủ nhiệm đề tài cho biết.
Mosher, nghiên cứu sinh của KU đã hoàn thành luận án tiến sĩ của mình, so sánh VOISS với các phương pháp can thiệp kỹ năng xã hội khác. Cô đã phát hiện ra rằng hệ thống hiệu quả và có giá trị thống kê trong việc cải thiện các kỹ năng và kiến thức trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Nghiên cứu của cô chứng minh tính hiệu quả, phù hợp và khả thi, đã được công bố trên các tạp chí có ảnh hưởng như Computers & Education và Issues and Trends in Learning Technologies.
Khoản tài trợ hỗ trợ iKNOW là một trong bốn khoản tài trợ Đổi mới và Phát triển OSEP nhằm thúc đẩy sự đổi mới trong công nghệ giáo dục. Nhóm nghiên cứu, bao gồm ông Sean Smith (chủ nhiệm đề tài, chuyên ngành giáo dục đặt biệt); Amber Rowland, Phó giáo sư nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu về Học tập và Viện Thành tích & Đánh giá; Maggie Mosher, trợ lý giáo sư nghiên cứu tại AAI; và Bruce Frey, Giáo sư tâm lý học giáo dục, sẽ trình bày công trình của họ về dự án tại hội nghị I/ITSEC hàng năm, sự kiện lớn nhất thế giới về mô phỏng, đào tạo và huấn luyện. Hội nghị này do Hiệp hội Huấn luyện & Mô phỏng Quốc gia tổ chức, với mục tiêu thúc đẩy hợp tác quốc tế và liên ngành trong các lĩnh vực mô hình hóa, mô phỏng, đào tạo, giáo dục và phân tích.
Nhóm nghiên cứu đã triển khai VOISS tại các trường học trên khắp cả nước và có sẵn trên Apple Store và Google Play. Những ai quan tâm có thể tìm hiểu thêm thông tin, video minh họa và cách sử dụng hệ thống tại trang web của iKNOW.
iKNOW cũng sẽ cung cấp tài nguyên dành cho giáo viên và gia đình thông qua trang web iKNOW TOOLS (Teaching Occasions and Opportunities for Learning Supports - Cơ hội và phương pháp hỗ trợ học tập), giúp mở rộng việc ứng dụng kỹ năng xã hội trong môi trường thực tế.
“Bằng cách kết hợp nghiên cứu về thực tế ảo trong giáo dục cảm xúc xã hội (VOISS) với sức mạnh và tính linh hoạt ngày càng tăng của AI, iKNOW sẽ cá nhân hóa trải nghiệm học tập cho học sinh khuyết tật cũng như những bạn gặp khó khăn trong giao tiếp,” Giáo sư Smith chia sẻ. “Chúng tôi hy vọng và tin tưởng rằng iKNOW sẽ giúp học sinh hứng thú hơn trong việc phát triển các kỹ năng cảm xúc xã hội cần thiết, từ đó áp dụng vào cuộc sống thực để cải thiện kết quả học tập tổng thể”.