探索扩展现实（XR）与人工智能（AI）在远程 STEM 教育与评估中的集成
人机交互
2026-03-30 v2
摘要
本文提出一种面向增强 STEM 教育的动态游戏化架构，构建基于扩展现实人工智能的虚拟训练环境，实现沉浸式、自适应和动感学习。该系统包含四个阶段：介绍阶段、组件开发阶段、故障引入与纠正阶段以及生成式 AI XR 场景阶段。讨论了基于防御深度方法的安全与隐私问题，涵盖客户端、中间件和后端层，集成 AES 256 加密、多因素认证、基于角色的访问控制以及 GDPR 或 FERPA 合规。识别了传感器滥用、感知操纵以及虚拟身体伤害等风险，并在设计阶段嵌入缓解策略。讨论了大规模采用的潜在障碍，包括技术复杂性、部署成本以及需专业网络安全expertise 的问题。
引用
@article{arxiv.2509.03812,
title = {Exploring the Integration of Extended Reality and Artificial Intelligence (AI) for Remote STEM Education and Assessment},
author = {Shadeeb Hossain and Natalie Sommer and Neda Adib},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03812},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 5 figures, 1 table