探索虛擬現實技術在外語教學中的應用

馮晴

[摘 要]虛擬現實是對真實世界進行模擬再現的一種計算機技術，使用者可以獲得沉浸式體驗并與之進行交互，在未來幾年此技術具備大規模普及的巨大潛力。將虛擬現實技術應用于外語教學領域主要是基于建構主義理論，其強調在情景中學習，實現知識的自動獲得。針對目前外語教學中存在的情景化學習環境少，跨文化交際能力弱，學習效率低等問題，利用虛擬現實技術具有的交互性、真實性和臨在感優勢，提出虛擬現實頭盔（或眼鏡）結合智能手機的解決方案。基于此方案，設想幾種利用虛擬現實技術的典型應用場景并且從提供沉浸式課堂體驗，制作沉浸式虛擬現實視頻，培養浸入式跨文化交際能力三個方面探討虛擬現實技術在外語教學中的實際使用方法，改善外語教學方式及成效。

[關鍵詞]外語教學法；虛擬現實；沉浸式學習

[中圖分類號]H319 [文獻標識碼] A [文章編號] 1009 — 2234（2016）05 — 0170 — 02

引言

虛擬現實，也被認為是一種浸入式多媒體，或者計算機模擬現實。它可以復制真實世界中的實時場景，可以實現與人的交互，這種人工現實能夠真實模擬聽覺，視覺，嗅覺，觸覺等感官體驗。在傳統虛擬現實外語教學中，為創造高度仿真的虛擬現實情景，用戶需要使用眾多的電子設備（例如數據衣，數據手套，數據頭盔和立體眼鏡等），為應對由此產生的大量數據需要配備一臺高性能電腦用于實時處理。由于設備眾多，成本昂貴，這種解決方案也許適用于教學研究，但卻并不適合面向學生大規模推廣。

目前VR虛擬現實應用領域，主要還是聚焦于軍事、醫療、視頻、游戲、教育，建筑設計、工業應用等方面。隨著VR虛擬現實技術日漸成熟，相應內容開發者和用戶數增加，可使用的VR應用內容必將逐步從娛樂，游戲等方向過渡到教育教學領域。

一、當前外語教學的現狀

長期以來，傳統教學觀念認為外語學習過程是知識的傳遞過程，即將書本中抽象化、去情景化的知識，由一個人傳遞給另一個人。然而語言是一門社會性很強的學科，在實際交往過程中創造了語言本身。因此，脫離具體應用場景，抽象化的學習外語知識，容易產生被動地學習材料和死記硬背式的學習方法，而且短期內識記的語言知識，由于學生無法在真實交流場合中應用獲得切身的文化體驗，學習的效率并不高，也無法轉換為真正的語言能力。再者，外語學習者必須具有文化差異敏感性，這要求其對本國文化有深刻理解，建立在深厚本國文化基礎上的學習者，更容易培養文化差異感，因此，如何提高外語學習者跨文化交際能力成為外語教學的難點之一。

當前在外語教學過程中，可以創造的外語學習應用環境，其一是以教師和學生為主體，在課堂環境下組成的外語學習環境，其二是課外組織的外語學習交流，例如外語角，網上論壇等。由于課堂交流時間有限，課外活動的參與者外語水平參差不齊，外語交流無法獲得指導等原因，并不是每個參與者都能得到足夠鍛煉，不利于外語學習者提高外語能力。而結合虛擬現實技術具有的優勢，可以改善當前外語教學中存在的問題，提高學生運用實際應用語言的能力。

二、虛擬現實技術應用于外語教學領域的理論基礎

建構主義理論是外語教學活動中，經常被借鑒的理論之一。建構主義認為，學習是構建內在的心理表征的過程，學習者并不是把知識從外界搬到記憶中，而是以已有經驗為基礎，通過與外界的相互作用來構建新的理解。在一定的情景即社會文化背景下，借助其他人的幫助而實現的意義構建過程，倡導以學生為中心，尊重學生學習需求，強調學生自主學習，創造性地學習。情景、寫作、會話和意義建構是學習環境中的四大要素，而情景是最關鍵的外部因素。

在傳統外語教學中，往往無法提供有意義，自然地豐富的外語學習環境。虛擬現實技術的優勢恰恰可以改善傳統教學存在的缺陷，這也是計算機輔助語言虛擬環境學習（VE-CALL）采用虛擬現實技術的原因。通過對真實交際場景的再現，為第二語言學習者提供浸入式外國文化教學環境，具有交互性、臨在感和立體性的特征，而這正是其他傳統多媒體資源所無法提供的。VR虛擬技術的這種優勢，也符合建構主義所強調的在情景中學習，實現知識的自動獲得；而且在語言學習的高級階段，虛擬現實技術又可以提供真實地文化差異環境，幫助使用者身臨其境地體驗文化差異，將降低語言學習門檻，不出國門最有效地掌握一門外語。

三、虛擬現實技術如何應用于外語教學

虛擬現實作為一種新媒體形態，能否打破不同語言之間的障礙呢？由于存在技術門檻，經濟成本和學習成本，傳統虛擬現實設備尚未大規模普及，將虛擬現實技術引入課堂教學領域還處于嘗試階段。只有少數有經濟實力組織，科研機構和高等院校，有能力購買完整的教學虛擬現實解決方案，并基于此開發相應地配套教學資源，這極大的限制了虛擬現實技術在外語教學領域的應用。

目前，隨著移動互聯網的普及和頭戴式虛擬現實眼鏡價格下降，基于智能手機和VR顯示眼鏡的沉浸式外語教學解決方案，憑借著低成本，便攜性和（部分或完全）沉浸式體驗，有可能實現大規模推廣。而這一解決方案中使用到的VR虛擬現實技術，現階段較有前景的主要是沉浸式虛擬現實和增強型虛擬現實型兩類。針對沉浸式虛擬VR設備，國內有暴風影音公司的暴風魔鏡（結合智能手機即可體驗），臺灣HTC公司推出的HTC Vive顯示頭盔，國外有Ocular公司推出的Ocular Rift（需結合電腦使用）等；而增強型虛擬現實設備，主要有微軟的HoloLens全息頭盔（還未商業化），谷歌推出的Magic Leap等設備。

因此，采用智能手機作為硬件設備，配合優質3D音視頻資源或者學習型應用軟件，外加虛擬現實眼鏡的替代解決方法，將會成為虛擬現實外語教學實現大規模普及的一次非常有意義的嘗試。以GEAR VR為例，采用三星高端手機（例如Galaxy S6系列）配備Ocular Rift頭盔作為虛擬現實的硬件解決方案；以其中的House of language應用為說明，它是一款語言學習類應用軟件，在人工虛擬現實環境中通過與虛擬動畫角色使用外語交互，學習者需要在眾多的3D虛擬物品中尋找問題對應物品，以實現語言詞匯的學習和應用。由于廠家的商業利益考量，目前此方案的應用范圍還較小，但是對這種解決方案做相應推廣分析，如果未來VR虛擬現實設備可以跟進智能手機快速發展和普及，其它廠家中低端智能手機將可以替代三星系列高端手機，而Google Cardboard可以替代較貴的Ocular Rift頭盔，那么此替代解決方案將大大降低可用于虛擬現實教學設備的價格，擴大此虛擬現實解決方案的應用范圍。目前學生群體中幾乎人手一臺智能手機，如果類似暴風魔鏡式或Cardboard式裝置可大規模普及，意味著人手一套可以實現虛擬現實教育的裝置，配合優質的教學資源，外語教學將快速發展不斷展現新面貌。以下是基于此種替代解決方案，筆者設想的幾個典型應用場景：

（一）沉浸式課堂教學應用場景

脫離實際情景的語言學習，必然導致學生死記硬背，影響學生群體的學習熱情和興趣。由于無法感受具體場景，語言是孤立存在的，這將大大影響學生學習效率和靈活應用語言的能力。而沉浸式的虛擬技術，可以逼真的提供外國的生活交際場景。

可以想象這樣的場景將發生在外語教學課堂上，教師預先下載3D法國巴黎街景視頻或者照片，學生帶上虛擬現實頭盔，不管是Ocular Rift還是暴風魔鏡，學生將看到真實再現的歷史建筑，附帶相應地文本翻譯；而這些文本是通過人工智能（類似Google神經網絡）自動識別產生，而教師在課堂上的職責是提供輔助語音解釋，詞匯辨析和文化講解等內容教學。

（二）實現教育資源共享應用場景

負責具體授課和承擔語言研究工作的教師是學校最重要和最稀缺的教學資源，由于社會整體教育資源有限，優秀教育資源稀缺，例如一線城市和二三線城市的高校之間，沿海經濟較發達地區和內地經濟欠發達地區，存在較大的教育資源分配不均。利用虛擬現實技術可以保存優秀課堂教學視頻，例如將校級省級國家級精品課程虛擬化，共享優秀教育資源；通過結合3D流媒體技術，可以實現在線虛擬化遠程教育，這將有助于提高遠程教育的教學質量和學生網絡化學習效果。

從具體實現方式來說，虛擬現實技術目前發展迅速。廉價入門的Google Cardboard，售價在50美元左右，通過智能手機配合相應軟件即可體驗一定程度沉浸式虛擬現實。在視頻資源獲取方面，無論國內還是國外，眾多公司都開始提供3D式攝像機和照相機，例如針對非專業用戶的Vase攝像機和理光Theta S攝像機，售價在300～1000美元之間（已經屬于消費級電子產品），可以拍攝全景3D圖片和3D視頻。虛擬現實技術的成熟和相關設備價格逐步下降，使虛擬現實技術有更多機會進入課堂教學。

可以設想這樣的教學場景，學校購置虛擬現實攝影機，拍攝優秀教學視頻，也可以將現場場景實時提供給遠程學習的用戶，達到網絡用戶和現場教學同步，實現一對多實時教學（不論本地還是遠程用戶）。同時保存的教學視頻，可提供學生作課后復習，又可以作為教學資產永久保存，協助教師分享教學經驗，各個高校共享教學資源，在一定程度緩解優質教育資源稀缺的問題。

（三）培養跨文化交際能力應用場景

如上所述，針對跨文化外語教學方面存在的問題。借助虛擬現實技術，可以以第一人稱視角，在營造的真實跨文化環境中，體驗跨文化交際情景。學習者可以在真實文化場景中，對方語言和非語言特征，實時接收對方反饋信息，靈活調整自己語言和非語言行為特征。將學習者被動地反應，轉化為積極主動地探索、求知行為。此外，與理解本土語言文化環境類似，沉浸式虛擬現實環境，可以提供虛擬國外博物館場景，虛擬國外文化活動，體育活動和藝術作品等場景，學習者置身其中，將真實體驗蘊含其中的文化積淀。由此，可以杜絕死記硬背式學習方法，獲取第一手交際經驗。

以語言所在國飲食文化為例，通過抽象化語言和片段式影像，學生難以體會飲食中蘊含的文化信息。原因在于缺乏第一次親身體驗，沒有實際參與飲食活動，單靠想象和文字敘述無法進行文化差異體驗。設想通過虛擬現實技術，教師在講授法國餐飲文化時，配合虛擬現實的法式進餐場景，教師和學生同處于進餐者的視角。除了無法真實地進餐，學生可以看到法式餐飲對食物的考究及營養之外，還可以體會法國人對進餐時情調的追求。無論是餐具的使用、進餐順序還是用餐的禮儀，“感受餐桌上的就餐氣氛，就可以感受這個國家國民的整體個性”這種就餐氣氛的傳達恰恰可以通過場景再現的方式得以充分傳達。在語言學習的過程中，自然豐富的完成文化信息的傳達，做到學生第一手體驗，這也是其他教學手段暫時無法到達的。

結論

綜上所述，基于虛擬現實具有的優勢，表明在外語教學中采用VR技術，可以解決當前外語教學存在問題。類Gear VR式替代解決方案，可以降低當前虛擬現實教學設備成本，促進相應解決方案普及，達到學生人人可用的效果。另一方面，基于虛擬現實的解決方法，代表了外語教學的發展趨勢，為外語教學方式革新提供了新的視角，拓寬了傳統的教學格局，為大學外語教學打造了新的實現平臺和發展空間。順應教學信息化的發展趨勢，虛擬現實外語教學學科化和本土化仍需要進一步的深入研究和實踐完善。

〔參 考 文 獻〕

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〔責任編輯：楊 赫〕