学术研究新论在线虚拟现实技术在中文教学中的应用
宋  飞 北京第二外国语学院汉语学院
张明瑶 中央民族大学文学院
提 要 本文分析了中文快速全球化及新冠疫情形势下国际中文教育面临的重要挑战,提出将虚拟现实技术融入在线教学是解决这些挑战的优选方案。进而基于在线虚拟
现实教学实践,详细介绍了当前虚拟现实技术应用于国际中文教育的四种路径,
即虚拟现实中文直播课堂、虚拟现实中文慕课、虚拟现实中文教材、中文虚拟仿
真实验。
关键词 中文全球化;虚拟现实;中文教学
Abstract This paper analyzes the major challenges faced by international Chinese education in the context of Chinese globalization and COVID-19 pandemic. It is proposed that integrating virtual reality
technology into online teaching is a preferred solution to these challenges. Then, based on the
online virtual reality teaching practice, this paper introduces in detail four paths of applying
在线课堂平台
virtual reality technology to international Chinese education, namely, virtual reality Chinese live
classroom, virtual reality Chinese MOOCs, virtual reality Chinese textbooks, and Chinese virtual
simulation experiments.
Key words Chinese globalization; virtual reality; Chinese language teaching
* 本文为北京第二外国语学院2020年虚拟仿真实验课程建设项目“汉语视听说‘新时代中国故事’”研究成果之一。
一、绪论
近年来,中文正处于快速全球化的进程中。国际中文教育呈现出教学机构、教师、教学资源分布严重不均、学习者众多且分散的现状。新冠疫情的暴发,也深刻改变了教学模式。在此背景下,要满足世界范围内的中文学习需求,仍然仅仅依靠课堂面授教学是不现实的,大量需求必须依靠基于互联网的在线教学来满足。然而,在线教学存在课堂氛围和语言交际环境欠缺、交互性不足、课堂管理薄弱等问题,这些问题严重限制在线教学的发展。导致这些问题的主要原因在于:一方面,教师用于传递信
息的表情、眼神、姿态、动作在学生端都被局限于一个电子屏幕,信息损失严重;另一方面,学生没有身处课堂环境,自身所处的场景和教学场景割裂,缺乏沉浸感;更重要的是,学生需要强迫自己将注意力从自身所处的场景转移到一个小小的电子屏幕所表现的教学场景中,并保持较长的时间,这本身就违反人的认知特点。依托虚拟现实技术(Virtual Reality)开展国际中文教育是解决这些问题的一种较好的方案。
虚拟现实技术在不同应用场景中分别综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术,它在多维信息空间创建了一个虚拟信息环境,能使用户具有身临其境的沉浸感。
在线虚拟现实教学使课堂从线下搬到线上,使课堂教学免受时空距离的制约;通过提高网络速度和服务器接受并发式访问的能力,使教师、教学资源在网络空间分布得相对均匀;通过应用虚拟现实技术,弥合教学场景和现实场景的裂痕。线上教学之所以效果有限,正是因为其受制于电子屏幕的信息损耗、教学场景和学生自身所处场景的割裂以及学生注意力自由转移的天性。虚拟现实技术使教师传递信息的动作、姿态等视觉媒介不再受到电子屏幕的局限,而是真实再现于虚拟现实课堂之中,降低了信息损耗,同时实现了教学场景对现实场景的完全覆盖,解决了场景间注意力转移的问题。通过佩戴虚拟现实眼镜观看基于全景相机制作的虚拟现实场景,学习者如同置身场景之中,可获得身临其境的沉浸式感受。学习者在观看、学习汉语会话场景时,拥有更高的自由度,可自主选择视角,真正实现了以学习者为中心。这将有助于加强学习者对具体会话场景的理解,获得更好的学习效果。
目前,虚拟现实技术应用于国际中文教育主要有四种路径:虚拟现实中文直播课堂、虚拟现实中文慕课、虚拟现实中文教材、中文虚拟仿真实验。其中,虚拟现实中文直播课堂、虚拟现实中文慕课、虚拟现实中文教材三者有共通之处,目前都是借助全景相机开展建设,中文虚拟仿真实验则是基于3D建模技术加以构建。
二、基于全景相机的虚拟现实技术应用
(一)虚拟现实技术在中文教学中应用受限
对虚拟现实技术应用于中文教学的展望从十多年前就开始了,但除了本文提及的相关实践外,至今仍基本停留在前景展望的层面,应用于中文教学的虚拟场景开发几乎没有文章涉及。虚拟现实技术在中文教学中的应用长期没有实质性的进展,归根结底是因为虚拟场景的制作门槛太高以及硬件设备价格昂贵,之前教师和研究者不具备将其付诸教学应用的技术和财力。此外,之前的研究者将虚拟现实在课堂中的应用局限于计算机制作的3D场景,这就提升了场景制作的技术门槛,却忽略了课堂教学的实际场景也可以用于在线虚拟现实课堂,利用课堂教学的实际场景获得的效果反倒更贴近现
1 全景相机及其拍摄出的图像(拉伸为平面后)
通过全景相机拍摄课堂教学的真实场景,借
助互联网将全景视频输出到VR终端,将现场教学
的真实场景输出为虚拟场景,使远程教学对象通过
虚拟现实眼镜得到身在课堂之中的体验。在这样的
场景下,学生的视角等同于全景相机位置的视角,
全景相机相当于学生的眼睛,学生可以在自己家中
通过自由扭动脖子得到任何角度的课堂景象。这样
既保证了课堂硬件环境的完全固定,不给课堂教学
带来环境变量,又保证了学生端极大的自由度,给
予学生完全的沉浸感受。
更关键的是,消费级全景相机的出现极大降
低了设备价格,其架设、使用也和普通相机类似。
图2 教学现场端设备示意图这样一来,普通教师无需掌握特殊技术就可以自己
远程学生的VR视角及学生端设备示意图
拟现实直播课堂搭建的整个流
Insta360 Nano为例)为:第一,用相机支架将搭载全景相机的手机固定住,将其置于线下学生的中间位置或靠前的位置;第二,开启全景相机,并
图4 全景相机制作的慕课示意图
2.将常规慕课嵌入全景场景中
此类慕课结合了常规慕课的拍摄手法和全景慕课的后期剪辑。其录制过程与普通慕课无异。慕课录制并剪辑完成后,再将其作为一块虚拟“屏幕”嵌入全景场景中,供学生观看,使学生获得沉浸式的感受,并隔绝生活中学生周边环境的干扰,达到提升学习效果的目的。(见图5)
图5 将常规慕课嵌入全景场景中示意图