AI+XR民航英语智能仿真教学实训系统
一、系统建设背景与设计理念
在国际航空服务领域日益全球化、标准化与智能化的背景下，民航服务从业人员对航空英语应用能力的要求显著提升，尤其是在国际航班服务、乘客沟通、机上广播、安全提示、突发事件应对等方面的语言规范性、交际得体性与语境适应性日趋重要。传统教学模式常存在“语言知识孤立、情境缺乏真实性、互动训练缺位、评估反馈滞后”等问题，难以满足职业导向型英语能力培养目标。
为解决上述问题，AI+XR民航服务英语智能仿真实训系统应运而生。该系统以人工智能（AI）驱动的自然语言处理（NLP）、语音识别与评测、大语言模型（LLM）生成技术为核心，融合沉浸式扩展现实技术（XR）与任务导向型语言教学（TBLT）理念，构建一个可视、可听、可说、可评的虚拟化多角色航空服务语言训练平台，服务于航空类专业学生的英语实际运用能力、岗位英语表达能力和跨文化沟通能力培养。
二、系统架构与功能模块
系统采用“情境驱动 + AI交互 + 语言评估 + 智能推荐”四层架构，构建多维度语言输入输出闭环。主要功能模块如下：
XR沉浸式仿真航空服务交际情境模块
高保真岗位语境建模基于真实民航运营流程和飞行服务规范，重建登机服务、起飞前安全检查、飞行中服务、航班广播、客户安抚、语言投诉处理、落地前服务与机上突发状况处置等典型场景，覆盖整个飞行任务周期。
多角色互动语言任务场景库学生可在虚拟环境中分别扮演乘务员、旅客、广播员、机长等角色，体验不同语言任务目标，如安抚投诉旅客、进行标准广播、说明航班延误原因等。
多模态交互机制嵌入支持语音输入、手势识别、视线交互、身体移动等多通道交互方式，提升实训的沉浸感、实用性与情绪认知参与度。
AI智能语言交互与生成模块
自然语音识别与语义理解引擎学员可通过自然语言语音输入与虚拟乘客/旅客对话，系统基于ASR+NLP技术实现语言识别、上下文语义理解与意图分析。
大语言模型驱动的多轮对话交互系统集成LLM（如GPT系列）生成能力，模拟不同旅客心理状态、语言风格、文化背景，支持多轮非线性交互式对话训练，强化语言应变能力。
AI情绪识别与动态反馈响应AI虚拟角色可识别学员语调、词汇、语义策略等语言特征，呈现出动态反馈（如满意、不满、疑惑等），模拟真实服务压力情境。
语言技能综合评估与过程性分析模块
多维度口语能力自动评分系统支持从语音清晰度、语法准确性、词汇使用多样性、语言得体度、话语组织结构等维度进行自动打分，满足ICAO语言能力等级框架（LPR）部分标准。
情境任务完成度评分机制根据交际任务目标达成情况进行综合评分，如“是否安抚旅客成功”“是否清晰传达安全指令”等，强化语言能力与岗位技能融合。
语用表现分析与反馈建议生成系统可自动分析学员的语用策略运用（如请求、劝说、道歉、应对投诉），并提出优化建议，包括替代表达、语气调整、语篇结构改善等。
个性化学习路径与智能推送模块
AI学习画像建模与能力标签生成系统基于学生实训任务完成数据、交互记录与历史表现，构建个性化能力标签（如“情绪安抚能力弱”“广播语言组织好”），用于自我认知与教师干预支持。
基于语言薄弱点的任务智能推荐平台根据学生错误高频项、表达不完整记录等，智能推送下阶段训练任务，强化薄弱环节能力形成。
阶段性评估与成长曲线生成学员可查看个人语言能力成长雷达图、学习行为趋势线与任务达成情况图，教师可查看班级整体进展与差异化分布图。
民航虚拟仿真环境模拟：
（1）完全真实的客舱模拟；
（2）波音仿真客舱的场景，飞机整体和内部结构以及设施设备，应全部为XR仿真精细建模模型，飞机整体以及内部结构，均应可以进行720度无死角的随意浏览和行走观看，单个设备如应急设备等，可以进行随意的点击和拖拽浏览，不能以360度全景图来代替XR建模的飞机客舱。 （3）飞机整体外观（机头、机翼、机身、机尾），整体外观尺寸基本1:1比例仿真还原737-800机型的外形尺寸，翼展34.4米，客舱宽度3.53米，机身长度39.5米，机身高度12.5米。
（4）飞机驾驶舱：机长驾驶位、副机长驾驶位、飞行仪表盘、驾驶舱舱门。 （5）前厨房：餐车、烤箱、热水器、咖啡器、烧水壶、备份箱、配电板、置物箱、 餐食、饮料；
（6）头等舱：头等舱空间、头等舱行李架、头等舱座椅；
（7）经济舱：经济舱空间、行李架（行李可以打开或者关闭）、经济舱座位（座位安全带、座椅扶手、座位调节按钮、音视频控制面板、小桌板、小口袋、安全须知、清洁袋）
（8）卫生间：卫生间门、洗手盆、洗手液装置、马桶、烟雾探测器、废纸箱、自动灭火装置、热水器、呼唤铃、抽纸、镜面、婴儿护理板、通风口、辅助手柄挂衣钩、门插销
（9）后厨房：餐车、烤箱、热水器、咖啡器、烧水壶、备份箱、配电板、置物箱、 餐食、饮料；
（10）舱门装置：L1门、L2门、R1门、R2门，其中舱门辅助手柄、辅助手柄、滑梯预位警示带、滑梯包、滑梯杆、滑梯挂钩、地板支架、观察窗、压力指示表、镇风锁、安全警示带均为单独精细建模模型；
（11）翼上紧急出口：出口舱体、释放手柄；
（12）应急设备：海伦灭火器、水灭火器、应急发包机、防烟面罩、急救箱、急救药箱、手电筒、救生衣、扩音器、救生船、氧气面罩、氧气瓶、卫生防疫包、救命包、安全演示包、救生斧；其中每个应急设备均为精细XR模型，并且设备的结构和组件也按照标准完全制作如灭火器的XR模型需要细化到安全销、手柄、喷嘴、压力指示表、触发器、瓶体、铅封标识、航前检查标识、锁扣，氧气瓶需要细化到瓶体、铅封标识、高流量出口、低流量出口、防尘罩、氧气瓶释放旋钮、压力指示表等；
（13）其他服务组件：乘务员控制面板（客舱照明系统、应急照明、视频系统、音频系统、内话机、手持话筒）、乘务员座椅（安全带、肩带、头垫）、乘客上方服务设备（座位阅读灯及开关、乘务员呼叫开关、空气调节器、禁止吸烟和安全带指示灯、氧气面罩、扬声器）；
（14）以上所注明的每一个客舱设备和组件，均可以进行独立的XR操作。
2.2 机场英语应用XR仿真环境
XR虚拟仿真的机场场景，以尽量模拟真实的国内大型机场为原型进行设计制作，外部数据参考真实飞机航站楼进行制作，包含了机场飞行区（跑道、跑道道肩、掉头坪、净空道、停止道、升降带、滑行道）、停机坪、机场停车场、塔台、航站楼交通路线、航站楼主体建筑、航站楼内部详细结构等。每个部分的模型，均需要为全部精细的XR模型制作，不得以图片视频等简易方式代替。
（2）航站楼主体建筑主要为候机楼，至少上下2层结构，候机楼内部结构需要包含国内出发入口、国际出发入口、国内到达入口、国际到达入口、国内候机区域、国际候机区域、值机岛、自助值机岛、安检处、行李打包处、问询处、售票处、国内出发大厅、国际出发大厅、公安办证处、行李开包处、超规行李处、中转柜台、行李查询、行李提取处、行李车、机场商业环境、登机口、检验检疫处、海关、边检处等场所。候机楼外部环境至少包括机场大巴处、近机位停机坪处带飞机、远机位停机坪带飞机、候机楼交通要道、停车场、候机楼正面门口、候机楼周边环境绿化等。
3、实训功能
3.1 功能简介
应用维度 | 功能体现
专业教学支持 | 提供与岗位深度融合的航空服务英语场景资源，助力职业导向型语言教学
实训能力提升 | 构建“实境可视、任务可交、语言可评”的沉浸式英语实践空间
课程改革创新 | 实现“AI+语言+仿真”的多技术融合课程实践平台，支持混合式教学
语言素养培育 | 强化语言认知、表达策略与跨文化服务意识的系统性训练
教学闭环实现 | 支持“学—练—评—改”全过程学习轨迹记录与反馈优化
四、技术特点与拓展能力
✅ 融合AI+XR+语言测评多种技术体系，构建复合型训练平台
✅ 支持Web端与XR终端多平台运行，适配教学空间与硬件条件
✅ 可对接民航实训中心、航空服务人才评价标准，形成评教评学一体化支撑
✅ 开放API接口，支持与教学管理系统（LMS）、题库系统、语料库系统对接
✅ 多语言适配能力强，可扩展至多语种航空服务语言能力实训模块（如中英、中日）