2025年大學(xué)認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)專業(yè)題庫——認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪項(xiàng)不屬于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)的核心特征？A.視覺展示B.實(shí)時(shí)交互C.虛實(shí)融合D.完全沉浸2.在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，利用環(huán)境中的特定特征點(diǎn)進(jìn)行三維空間定位的技術(shù)通常被稱為？A.光場(chǎng)捕捉B.SLAM（即時(shí)定位與地圖構(gòu)建）C.深度學(xué)習(xí)識(shí)別D.空間錨定3.根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，過多的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)信息疊加可能導(dǎo)致用戶的？A.工作記憶容量增加B.自動(dòng)化程度提高C.認(rèn)知負(fù)荷過重D.注意力資源分散減少4.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在教育訓(xùn)練中應(yīng)用，其主要優(yōu)勢(shì)在于能夠？A.降低學(xué)習(xí)成本B.實(shí)現(xiàn)情境化、沉浸式學(xué)習(xí)C.減少教師工作量D.自動(dòng)評(píng)估學(xué)習(xí)效果5.當(dāng)用戶通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備觀察真實(shí)世界并疊加虛擬信息時(shí)，其感知到的場(chǎng)景深度可能發(fā)生變化，這種現(xiàn)象與下列哪個(gè)認(rèn)知過程有關(guān)？A.注意選擇B.空間認(rèn)知C.工作記憶D.運(yùn)動(dòng)知覺6.在醫(yī)療領(lǐng)域，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)主要利用AR技術(shù)來？A.替代外科醫(yī)生B.提供術(shù)前模擬和術(shù)中實(shí)時(shí)指引C.完成術(shù)后康復(fù)訓(xùn)練D.自動(dòng)進(jìn)行病理分析7.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，用戶通過手勢(shì)或語音與虛擬物體交互，這體現(xiàn)了哪種人機(jī)交互范式？A.軌跡輸入B.自然交互C.命令式交互D.菜單驅(qū)動(dòng)8.以下哪項(xiàng)不是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展面臨的倫理挑戰(zhàn)？A.技術(shù)濫用導(dǎo)致的信息誤導(dǎo)B.隱私泄露風(fēng)險(xiǎn)C.數(shù)字鴻溝加劇D.硬件設(shè)備成本過高9.認(rèn)知科學(xué)家研究增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)對(duì)記憶的影響，發(fā)現(xiàn)情境化信息呈現(xiàn)能提升記憶效果，這支持了哪種理論？A.雙重編碼理論B.認(rèn)知負(fù)荷理論C.精細(xì)加工理論D.啟發(fā)式?jīng)Q策理論10.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與人工智能（AI）技術(shù)結(jié)合，未來可能實(shí)現(xiàn)的主要發(fā)展方向是？A.實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化的AR內(nèi)容生成B.提升AR系統(tǒng)的情境感知和個(gè)性化交互能力C.降低AR設(shè)備的計(jì)算資源需求D.消除AR環(huán)境中的認(rèn)知負(fù)荷二、填空題（每空1分，共10分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）通過將________信息疊加到用戶所看到的真實(shí)世界視圖上來創(chuàng)造增強(qiáng)的體驗(yàn)。2.認(rèn)知負(fù)荷理論認(rèn)為，過高的認(rèn)知負(fù)荷會(huì)干擾學(xué)習(xí)，因此設(shè)計(jì)AR系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵循________原則。3.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在工業(yè)制造中的應(yīng)用，如裝配指導(dǎo)，可以依據(jù)________來優(yōu)化操作步驟的呈現(xiàn)方式。4.用戶通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備觀察并感知到的虛實(shí)融合后的三維空間，被稱為________。5.對(duì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行可用性評(píng)估時(shí)，除了技術(shù)性能，還需關(guān)注用戶的主觀感受，如________和滿意度。6.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)個(gè)人隱私的潛在威脅主要體現(xiàn)在對(duì)用戶________、視線焦點(diǎn)等敏感信息的追蹤和收集。7.“元宇宙”概念的提出，往往與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)以及________等技術(shù)的融合發(fā)展緊密相關(guān)。8.在人機(jī)交互領(lǐng)域，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)被視為繼桌面計(jì)算、移動(dòng)計(jì)算之后的一種重要的________交互形態(tài)。9.認(rèn)知科學(xué)為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)，例如通過研究視覺注意機(jī)制來優(yōu)化________的呈現(xiàn)位置和方式。10.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在博物館導(dǎo)覽中的應(yīng)用，可以讓參觀者通過設(shè)備看到展品的________信息。三、名詞解釋（每小題3分，共12分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確、流暢的定義）1.空間錨定（SpatialAnchoring）2.認(rèn)知負(fù)荷（CognitiveLoad）3.自然交互（NaturalInteraction）4.情境化學(xué)習(xí)（ContextualizedLearning）四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題）1.簡(jiǎn)述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)影響用戶注意力分配的主要機(jī)制。2.簡(jiǎn)述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在教育技能培訓(xùn)方面的主要優(yōu)勢(shì)。3.簡(jiǎn)述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可能帶來的主要倫理風(fēng)險(xiǎn)及其對(duì)應(yīng)的思考。4.簡(jiǎn)述人機(jī)交互領(lǐng)域從桌面計(jì)算到移動(dòng)計(jì)算再到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的發(fā)展趨勢(shì)。五、論述題（每小題10分，共20分。請(qǐng)圍繞下列問題展開論述）1.結(jié)合認(rèn)知科學(xué)原理，論述如何設(shè)計(jì)一個(gè)能夠有效減輕用戶認(rèn)知負(fù)荷并提升學(xué)習(xí)效果的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育系統(tǒng)。2.從認(rèn)知與社會(huì)影響的角度，論述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)普及可能帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.B5.B6.B7.B8.D9.A10.B二、填空題1.虛擬2.精簡(jiǎn)信息（或減少不必要認(rèn)知負(fù)荷）3.雙重編碼理論（或認(rèn)知策略）4.共生空間（或混合空間）5.負(fù)擔(dān)感（或認(rèn)知負(fù)擔(dān)）6.視線/視線追蹤7.人工智能（或AI）8.混合現(xiàn)實(shí)（或空間）9.虛擬信息/AR內(nèi)容10.補(bǔ)充/背景/額外三、名詞解釋1.空間錨定：指將虛擬物體在真實(shí)物理空間中固定位置和姿態(tài)的技術(shù)，使得虛擬內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)環(huán)境建立關(guān)聯(lián)，并隨著用戶移動(dòng)而相對(duì)穩(wěn)定。2.認(rèn)知負(fù)荷：指學(xué)習(xí)者在進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，大腦處理信息所需付出的認(rèn)知努力程度。過高的認(rèn)知負(fù)荷會(huì)妨礙信息處理和知識(shí)建構(gòu)。3.自然交互：指利用人類自然感知和交互方式（如語音、手勢(shì)、視線、身體語言等）與計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行交互的范式，旨在減少學(xué)習(xí)成本，提升交互流暢性。4.情境化學(xué)習(xí)：指在接近真實(shí)或模擬真實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓學(xué)習(xí)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用情境相結(jié)合，利用情境中的信息促進(jìn)知識(shí)的理解、記憶和應(yīng)用。四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：分析AR技術(shù)如何通過增加信息、改變信息呈現(xiàn)方式、引入干擾因素等途徑影響用戶的注意力分配。例如，AR疊加的虛擬信息本身會(huì)吸引注意力；信息的呈現(xiàn)位置、突顯性、動(dòng)態(tài)性等會(huì)影響注意力焦點(diǎn)；虛實(shí)信息的競(jìng)爭(zhēng)、交互操作的demands都可能增加認(rèn)知負(fù)荷，從而改變注意力分配的模式和效率。2.解析思路：從AR的核心優(yōu)勢(shì)出發(fā)，結(jié)合教育認(rèn)知理論（如情境學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義）進(jìn)行闡述。主要優(yōu)勢(shì)應(yīng)包括：提供情境化、沉浸式體驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的真實(shí)感和代入感；支持可視化、交互式學(xué)習(xí)，使抽象概念具體化，促進(jìn)理解；實(shí)現(xiàn)安全、低成本的技能演練和模擬操作；提供即時(shí)反饋和指導(dǎo)，輔助學(xué)習(xí)過程。3.解析思路：列舉AR技術(shù)可能帶來的主要倫理風(fēng)險(xiǎn)，如隱私泄露（收集位置、視線等數(shù)據(jù)）、信息過載與認(rèn)知干擾、成癮性、對(duì)現(xiàn)實(shí)社交的潛在影響、算法偏見、數(shù)字鴻溝等。針對(duì)每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，簡(jiǎn)要提出思考角度，如技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)如何保障隱私、如何避免信息干擾、如何引導(dǎo)健康使用、如何確保技術(shù)普惠等。4.解析思路：概述人機(jī)交互形態(tài)的發(fā)展歷程和驅(qū)動(dòng)因素。從早期的命令式交互（需要學(xué)習(xí)復(fù)雜語法）、到圖形用戶界面（GUI，更依賴視覺和鼠標(biāo)鍵盤）、再到移動(dòng)計(jì)算（觸屏交互、便攜性、移動(dòng)性增強(qiáng)），交互變得更自然、更便捷。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)作為下一步趨勢(shì)，強(qiáng)調(diào)在真實(shí)世界中的無縫融合與交互，是更加沉浸、直觀、自然的交互形態(tài)，旨在將計(jì)算能力融入用戶的物理環(huán)境。五、論述題1.解析思路：首先闡述認(rèn)知負(fù)荷理論在AR設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則（內(nèi)在負(fù)荷、外在負(fù)荷、關(guān)聯(lián)負(fù)荷）。然后，結(jié)合這些原則，從AR系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面提出具體策略：①減少外在負(fù)荷，如優(yōu)化界面設(shè)計(jì)（簡(jiǎn)潔、清晰）、合理組織信息層級(jí)、提供信息呈現(xiàn)的節(jié)奏控制、避免不必要的視覺/聽覺干擾；②優(yōu)化內(nèi)在負(fù)荷，如確保核心學(xué)習(xí)內(nèi)容的邏輯清晰性、提供必要的先驗(yàn)知識(shí)引導(dǎo)；③提升關(guān)聯(lián)負(fù)荷，如將學(xué)習(xí)內(nèi)容與相關(guān)真實(shí)情境線索關(guān)聯(lián)起來、鼓勵(lì)用戶主動(dòng)探索和構(gòu)建知識(shí)聯(lián)系、設(shè)計(jì)需要用戶思考和應(yīng)用知識(shí)的交互任務(wù)；④考慮學(xué)習(xí)者差異，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化內(nèi)容呈現(xiàn)與交互反饋。最后總結(jié)，通過綜合運(yùn)用這些策略，可設(shè)計(jì)出既利用AR優(yōu)勢(shì)又減輕認(rèn)知負(fù)荷的教育系統(tǒng)。2.解析思路：從認(rèn)知和社會(huì)兩個(gè)維度展開。機(jī)遇方面：認(rèn)知上，提升感知能力（如AR導(dǎo)航增強(qiáng)空間認(rèn)知）、促進(jìn)學(xué)習(xí)與記憶（情境化學(xué)習(xí)）、改善溝通協(xié)作（AR會(huì)議）、輔助決策（AR信息疊加）；社會(huì)上，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)（智能制造、智慧醫(yī)療）、改善