【摘要】把具有分布式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境特性的Second life與擁有靈活課程活動配置功能的MOODLE進(jìn)行整合，將為在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的學(xué)習(xí)者增強(qiáng)感知性和交互性，創(chuàng)建情境式教學(xué)環(huán)境，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)等方面發(fā)揮重要作用。文章簡要介紹了SLOODLE這一有效整合上述兩大平臺的三維分布式虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)，剖析了系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及主要教育功能模塊，最后分析了它所具備的教育價值。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)教育;學(xué)習(xí)管理系統(tǒng);分布式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境;MOODLE;第二人生

【中圖分類號】G40-057【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009—8097(2010)06—0079—04

一 引言

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這種新型的教學(xué)方式已得到越來越廣泛的應(yīng)用，各類學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)(Learning Management System，LMS)正逐漸應(yīng)用于各類網(wǎng)絡(luò)教育之中，諸如Blackboard、WebCT、MOODLE、Sakai、eFront、Bodington、ATutor等一大批國外優(yōu)秀的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)。[1]這些系統(tǒng)的引入極大地促進(jìn)了當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)教育，也在某種程度上促使網(wǎng)絡(luò)教育發(fā)展從過去的知識傳遞到認(rèn)知結(jié)構(gòu)再到情境認(rèn)知的發(fā)展。[2]同時，據(jù)專家預(yù)測，在2011年底，大約80%的網(wǎng)絡(luò)用戶每天都會接觸到虛擬世界。[3]可見，未來的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)將越來越注重學(xué)生學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)造，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的自主體驗，突出學(xué)習(xí)交互的及時性、感知性、自然性。[4]然而，綜觀現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)教育平臺功能，囿于該類平臺基于二維網(wǎng)頁的特性，若要滿足未來網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)情境認(rèn)知發(fā)展的要求，仍存在著一些亟待改進(jìn)的問題。分布式虛擬現(xiàn)實技術(shù)雖早已引入網(wǎng)絡(luò)教育教學(xué)之中，但其在網(wǎng)絡(luò)教育中的推廣應(yīng)用卻極其緩慢。究其緣由，一方面有受過去計算機(jī)硬件和網(wǎng)絡(luò)帶寬方面因素的影響;另一方面，也存在著虛擬世界過于開放，缺少明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，容易分散學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)注意力，缺少文件存儲功能等嚴(yán)重影響教學(xué)效果的因素，阻礙了其在網(wǎng)絡(luò)教育中的深入應(yīng)用。[5]

當(dāng)前Web3D技術(shù)快速發(fā)展，國外專家學(xué)者越來越關(guān)注網(wǎng)絡(luò)三維虛擬世界的教育研究和應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)三維虛擬世界不僅提供多樣性、交互性的動態(tài)感觀體驗，而且集成了基于文本和聽覺的即時通訊。鑒于此，將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺和分布式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境結(jié)合起來，構(gòu)造三維分布式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，將能彌補(bǔ)傳統(tǒng)的基于網(wǎng)頁的二維網(wǎng)頁學(xué)習(xí)平臺在學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)和實時交互等方面的“先天”不足，為學(xué)習(xí)者提供二維和三維兼具并以動態(tài)形式呈現(xiàn)教學(xué)信息，使網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境伴有較好的真實感和沉浸感，已成為彌補(bǔ)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教育平臺功能不足的一個解決思路。

二 SLOODLE概述

1系統(tǒng)介紹

SLOODLE(Second Life Object-Oriented Distributed Learning Environment)是一個開源項目，它整合了多用戶分布式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境Second Life(以下簡稱SL)和MOODLE學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，為學(xué)生和教師提供了一系列用于支持沉浸式環(huán)境中學(xué)習(xí)和教學(xué)活動的工具，這些工具還同時與傳統(tǒng)的基于網(wǎng)頁的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)進(jìn)行了整合。[6]

2 系統(tǒng)框架

SLOODLE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用當(dāng)前主流的三層結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)層，邏輯層和表現(xiàn)層。數(shù)據(jù)層中包括用戶的賬號、密碼、作業(yè)文件、交互記錄、聊天記錄等。SLOODLE采用MySQL數(shù)據(jù)庫存儲這些原始數(shù)據(jù)。邏輯層，實現(xiàn)系統(tǒng)的交互功能，例如限制用戶進(jìn)入學(xué)習(xí)材料、計算分?jǐn)?shù)、測試和練習(xí)的多步操作等。由于其編寫語言的不同，SLOODLE系統(tǒng)包含了兩個邏輯層，一個是MOODLE系統(tǒng)的邏輯層，采用PHP腳本語言執(zhí)行，包含大量存儲在服務(wù)器上的PHP腳本與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行聯(lián)系;另一個是SL邏輯層，它采用LSL(林登實驗室語言)腳本語言，包括若干允許用戶在客戶端創(chuàng)建對象的方法，通過網(wǎng)絡(luò)或電子郵件或XML的過程調(diào)用(XML-RPC)或HTTP請求等方法實現(xiàn)與外部服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的聯(lián)系。表現(xiàn)層也包含MOODLE和SL兩部分:MOODLE表現(xiàn)層以HTML格式呈現(xiàn)，SL表現(xiàn)層則采用三維交互對象。用戶可以通過網(wǎng)頁瀏覽器進(jìn)入MOODLE系統(tǒng)，使用HTTPS方式連接服務(wù)器。服務(wù)器端的腳本檢查用戶是否具有權(quán)限進(jìn)入或回復(fù)。原則上，當(dāng)用戶使用SL客戶端交互的同時，交互記錄也保存到MOODLE的數(shù)據(jù)庫之中。(系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)見圖1)。

三 基于SLOODLE的分布式三維虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)教育功能模塊

SLOODLE系統(tǒng)是在MOODLE平臺上進(jìn)行的功能擴(kuò)展，成功實現(xiàn)了與SL的有效整合，同時也添加了其他一些功能模塊。以下，筆者將SLOODLE系統(tǒng)的框架及主要教育功能模塊進(jìn)行概述[10](見圖2)。

以下就SLOODEL中主要的教育功能模塊作一簡述:

(1)Presenter是SL中快速創(chuàng)建演示的工具。例如幻燈片、視頻或MOODLE中的網(wǎng)頁。它降低了上傳圖片至SL服務(wù)器這一操作的復(fù)雜性，同時Presenter功能插件還可使PDF文件快速轉(zhuǎn)化成圖片保存在MOODLE中，并可在SL場景中觀看。演示功能在MOODLE中同樣有用，還允許學(xué)生隨時進(jìn)行在線訪問。

(2)Web-Intercom將SL中的文本聊天和MOODLE中的聊天室進(jìn)行了數(shù)據(jù)共享，使聊天記錄可以安全地共享于兩個系統(tǒng)之間。這對于那些無法進(jìn)入SL系統(tǒng)的用戶非常有益。同時，MOODLE中的聊天記錄也被保存，用戶若需查看，只需進(jìn)入MOODLE，選擇查看“過往記錄”即可。

(3)Multi-function SLOODLE Toolbar類似于一個“顯示對象”，它提高了SL用戶界面的交互性。用戶可使用其中提供的大量動作行為語言，快速查看周邊用戶信息，也可將SL中撰寫的文章發(fā)送至MOODLE的博客中。

(4)Quiz chair(Pile-on Quiz)允許用戶在SL中測試，在MOODLE中評分。該測試工具允許教師在MOODLE中建立測試，學(xué)生還可在交互性更高的三維環(huán)境中進(jìn)行測試。教師可快速方便地在MOODLE系統(tǒng)的gradebook中審查學(xué)生成績。采用MOODLE中的測試模塊，使得測試問題的類型受到了一定的限制，但常規(guī)測試用到的單選、多選、判斷、簡答題之類的題型還是支持的。

(5)SLOODLE Prim Drop類似于作業(yè)轉(zhuǎn)發(fā)器，使得學(xué)生在SL場景中就可以提交作業(yè)并上傳到SLOODLE網(wǎng)站上。

(6)SLOODLE Choice工具允許教師將MOODLE中的選擇活動放到第二人生中開展。這個選擇活動提供了一種工具，可以用于投票、選舉或生成從參與課程學(xué)習(xí)的用戶那里收集到的信息。因此，一旦在MOODLE中建立了選擇工具，用戶也可以同樣將其放置于SL中，使得投票活動在三維世界里開展，更為生動形象。

四 SLOODLE系統(tǒng)的教育應(yīng)用

SLOODLE平臺結(jié)合了MOODLE和SL兩者的主要功能特點(diǎn)。MOODLE系統(tǒng)靈活的課程活動配置能夠極大地管理、強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)活動，但其最大的不足在于缺少真實的社會交互;而SL作為當(dāng)前較成功的MUVEs，實現(xiàn)了分布式的三維虛擬現(xiàn)實場景，具備了可創(chuàng)建交互的開源語言等，都有利于學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)積極性的充分發(fā)揮。兩者的優(yōu)勢互補(bǔ)，互相整合，給學(xué)習(xí)者了提供一個協(xié)作的、高效的、嶄新的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境。[8]

1 教育應(yīng)用及案例

據(jù)文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，近年來國外將SLOODLE用于教育教學(xué)的項目和院校有:迪拜—韓國文化交流項目、蘇格蘭-西班牙的E-learning for All Project、韓國的E-learning Project、法國南錫大學(xué)、瑞士的Thurga教育學(xué)院、美國的東卡萊羅大學(xué)和路易斯大學(xué)等。[9]在SLOODLE環(huán)境中開展的教學(xué)活動大致可分為四類:①角色扮演和仿真模擬;②合作學(xué)習(xí)和團(tuán)隊建設(shè);③訓(xùn)練和講座;④建構(gòu)活動，例如創(chuàng)建三維物體和添加交互屬性。[10]但這些活動的開展都需要教學(xué)組織者提供一定的導(dǎo)向或教學(xué)指導(dǎo)，以幫助學(xué)習(xí)者提高注意力集中時間和程度，專注于任務(wù)的完成。以下簡要概述下SLOODLE在迪拜-韓國文化交流活動中的應(yīng)用。

迪拜—韓國虛擬文化交流活動，于2008年春季實施。這項活動旨在利用現(xiàn)代信息技術(shù)將來自兩國兩所大學(xué)的學(xué)生聚集在SLOODLE這以網(wǎng)絡(luò)虛擬平臺上開展英語學(xué)習(xí)和兩國文化交流活動?；顒映掷m(xù)時間為七周，整個活動是由韓國科學(xué)技術(shù)學(xué)院(KAIST)的Chris Surridge和迪拜女子學(xué)院(DWC)的Shammas兩位老師共同設(shè)計和實施的。在這一活動中，學(xué)生通過SLOODLE平臺開展小組合作學(xué)習(xí)，通過參加一系列活動(如小組配對、成員互識、口語交流、主題討論、文化艙、情景寫作等子活動)，促進(jìn)了學(xué)生英語能力的提高(口語、聽力、寫作)，并加強(qiáng)了兩國民族文化的交流?；顒涌偨Y(jié)提出:活動的開展須以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的交互。雖然SLOODLE各組件操作極其簡易，但其有效的配置和提前安裝是成功使用這些工具的前提;同時，組件必須放置在合適的場景中才能得到有效利用。良好的學(xué)習(xí)動機(jī)和活動意義是迪拜—韓國文化交流活動圓滿成功的關(guān)鍵因素之一。

2 教育價值分析

(1)繼承了模塊化系統(tǒng)設(shè)計思想，降低了應(yīng)用技術(shù)門檻

首先，MOODLE是一款開放源代碼的CMS系統(tǒng)，SL中的很多功能也是免費(fèi)的。MOODLE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是模塊化，而SLOODLE是在MOODLE的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行模塊化擴(kuò)展。因此，其模塊化的功能組件便于與SL從接口上進(jìn)行有效的結(jié)合(例如，大部分登陸SL平臺的用戶主要采用文字輸入的方式進(jìn)行交互，這些交互記錄在注銷之后不容易查看。而“Web-Intercom”解決了這個問題，通過連接SL虛擬世界和基于網(wǎng)頁的MOODLE聊天平臺，使得歷史聊天記錄可共享于兩個環(huán)境之中。對MOODLE中的歷史聊天記錄同樣可以進(jìn)行檢索和查詢;[11]其次，因為軟件開源，任何人可以免費(fèi)使用和修改源代碼，加上模塊化的特點(diǎn)，更利于使用者迅速理解系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制，便于用戶大范圍內(nèi)協(xié)作開發(fā);平臺的使用者可以根據(jù)實際的需要隨時調(diào)整界面，增減教學(xué)內(nèi)容，甚至可以根據(jù)實際需求，修改或擴(kuò)充源代碼，定制新功能。學(xué)習(xí)者使用起來也比較簡單，消除了技術(shù)障礙對學(xué)習(xí)效果的負(fù)面影響。

(2)進(jìn)一步強(qiáng)化交互功能，極大地豐富了媒體表現(xiàn)形式

首先，在交互功能上，SLOODLE中的SL平臺具備MUVEs特性，使得系統(tǒng)增添了新的交互技術(shù)(三維交互)，突破了人機(jī)交互的基本障礙，構(gòu)造了和諧的人機(jī)環(huán)境，將現(xiàn)實世界中人與環(huán)境交互的經(jīng)驗最大化的移植到人機(jī)環(huán)境中，并在該環(huán)境中獲得類似于或相同于現(xiàn)實世界中的交互體驗，消除了人被動地去適應(yīng)計算機(jī)系統(tǒng)所帶來的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)了人機(jī)系統(tǒng)的整體效率;其次，SL提供了大量新型的、功能強(qiáng)大的教育教學(xué)媒體，媒體的表現(xiàn)形式也在原本二維網(wǎng)頁的基礎(chǔ)上增加了三維表現(xiàn)，使表現(xiàn)形式更為豐富，更加方便用戶獲取信息，也使協(xié)同工作可以更好地開展下去。MOODLE和SL中都有測試、調(diào)查等功能，SLOODLE中的“QuizChair”還允許用戶在SL中進(jìn)行多選題測試，并將答案保存在MOODLE數(shù)據(jù)庫中。測試題可添加可視化的道具和音效，以提示答案的正確與否，用戶在這種類似于現(xiàn)場測試的環(huán)境中注意力更為集中。[12]

(3)提供了學(xué)習(xí)者角色的可視化管理，改善了學(xué)習(xí)環(huán)境的界面

首先，在學(xué)習(xí)環(huán)境中對參與協(xié)同學(xué)習(xí)或工作的角色進(jìn)行管理是當(dāng)前虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境需要研究的重要內(nèi)容之一。在SLOODLE系統(tǒng)中，身份管理是其中的關(guān)鍵特性。學(xué)習(xí)者采用個性化的虛擬替身(Avatar)，使得角色管理從非實時提高到實時，從狀態(tài)提示型躍進(jìn)到了可視化;替身可以行走，與其他替身打招呼、交流，也可參與個人或集體活動。[13]可見，替身的這一特性和沉浸式環(huán)境可以部分代替真實世界中學(xué)習(xí)者在班級中的交互;此外，生成性三維創(chuàng)建工具和LSL語言提供了三維環(huán)境的呈現(xiàn)感，極大地擴(kuò)大了教學(xué)者和學(xué)習(xí)者的教學(xué)活動;而上述特性均可在一定程度上提高學(xué)習(xí)者的參與度;其次，SL中所創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境要比MOODLE原先的二維應(yīng)用程序界面更為友好，使學(xué)習(xí)者有身臨其境的感受，如同在真實世界當(dāng)中，讓用戶感到親切自然;最后，在三維分布式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者以具有個性特征的虛擬替身進(jìn)入系統(tǒng)，每個替身背后的學(xué)習(xí)者擁有的文化背景、知識結(jié)構(gòu)和個性特征各不相同，給人以“第一人稱”的感覺。學(xué)習(xí)者通過各種輸入輸出設(shè)備實時的與其他小組成員進(jìn)行交流，運(yùn)用肢體動作進(jìn)行情感的表達(dá)，這種與現(xiàn)實極為接近的環(huán)境，對充分發(fā)揮集體的智慧，相互學(xué)習(xí)、相互促進(jìn)，共同進(jìn)步非常有利。

(4)支持虛擬仿真環(huán)境的創(chuàng)建，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)

首先，SL擁有一套3D建模工具供學(xué)習(xí)者靈活使用，學(xué)習(xí)者利用這些工具可創(chuàng)造各種物體和場景，并且在物體上加入Linden腳本語言，使物體擁有動作或技能，模擬物理行為;其次，虛擬環(huán)境的安全性和靈活性是其虛擬世界的諸多特性中最為突出的特性.學(xué)習(xí)者能夠在虛擬世界中做任何他們想做而在現(xiàn)實世界中無法做的事情。這一點(diǎn)已經(jīng)被很多的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)驗證，他們將此作為教學(xué)平臺，當(dāng)前，超過18個國家的100多個機(jī)構(gòu)，從社區(qū)型大學(xué)到哈佛商學(xué)院都在使用該平臺。SL的虛擬特征可以用于實施接近真實的教學(xué)活動，一些太過復(fù)雜、花費(fèi)過大，或在教室實施比較危險的活動，甚至一些在現(xiàn)實社會無法實施的活動都可以在SL中得以實現(xiàn)。例如SLOODLE允許航空航天學(xué)院的學(xué)生構(gòu)建各種太空環(huán)境，充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力和豐富的想象力，在此模擬各類現(xiàn)實生活中無法開展的實驗;同時，學(xué)習(xí)者在SL中創(chuàng)建的各類物體得到了系統(tǒng)充分的保護(hù)，物品創(chuàng)造者對物品具有獨(dú)家擁有權(quán)，可獨(dú)家使用，也可與人交換，還可以出售獲得Linden幣。在這種機(jī)制的指導(dǎo)下，人們的創(chuàng)造性將被極大地激勵，加上系統(tǒng)所提供的3D建模工具和腳本語言，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)創(chuàng)設(shè)了條件，極大地提高了學(xué)習(xí)者創(chuàng)造新產(chǎn)品的積極性;[14]最后，學(xué)生在基于SL的情境化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中，可以模擬大量的技能訓(xùn)練環(huán)境，學(xué)習(xí)者在這樣的虛擬環(huán)境下進(jìn)行技能訓(xùn)練可以獲得接近于真實環(huán)境的體會與感受，這種體驗式的學(xué)習(xí)過程大大提高了學(xué)生的操作技能和社會認(rèn)知。

五 總結(jié)

一種新技術(shù)的研究與應(yīng)用，對我們自身也提出了更高的要求。首先，鑒于SL運(yùn)行對計算機(jī)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)帶寬有一定的要求，解決技術(shù)和服務(wù)支持是首要問題，但相信隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和教育信息化速度的推進(jìn)，硬件環(huán)境問題將不再是首要問題;[15]其次，怎樣真正使SLOODLE這一系統(tǒng)最大地發(fā)揮它的優(yōu)勢，落實于教育教學(xué)，如何設(shè)計協(xié)作學(xué)習(xí)策略、進(jìn)行怎樣的教學(xué)設(shè)計則是有待教育工作者去思考和努力的方向;最后，作為國外引進(jìn)的新系統(tǒng)，在國內(nèi)的使用需要一個過渡階段，本文僅是這方面工作的一個開端，今后將繼續(xù)開展相關(guān)研究，希望籍此引起同行們的共鳴與深入討論。

參考文獻(xiàn)

[1] Java開源學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)(LMS)分類列表[EB/OL]，

[2] 余勝泉.從知識傳遞到認(rèn)知建構(gòu)、再到情境認(rèn)知——三代移動學(xué)習(xí)的發(fā)展與展望[J]，中國電化教育，2007，(6):7-18.

[3] [EB/OL]，

[4] 陳敏，羅會棣.分布式協(xié)同虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的交互技術(shù)[EB/OL]，

[5] into-the-3rd-dimension-with-SLOODLE[EB/OL]，

[6] SLOODLE - Simulation Linked Object Oriented Dynamic Learning Environment[EB/OL]，

[7] PUTTING A SECOND LIFE “METAVERSE” SKIN ON LEARNING MANAGEMENT SYSTEMS[EB/OL]，

[8] SLOODLE-SLIS Second Life Wiki[EB/OL]，

[9] SJSUSLISM.U.V.E.WIKI，

[10][11] Daniel Livingstone and Jeremy Kemp， Integrating Web-Based and 3D Learning Environments: Second Life Meets MOODLE[J] ， UPGRAD，Vol. IX， No. 3， June 2008， page:8-14.

[12] [13] Jeremy W. Kemp， Daniel Livingstone and Peter R. Bloomfield ，SLOODLE: Connecting VLE tools with emergent teaching practice in Second Life[J]， British Journal of Educational Technology Vol 40 No 3 2009 551–555.

[14] 劉革平. 基于Second Life的情境式網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)研究，現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育[J]. 2008，(3):57-59.

[15] 魏婷，宋廣勇，鄭豪.虛擬世界的教育功用及屬性分析—以“Second Life”為例[J].南京曉莊學(xué)院學(xué)報，2008，(3):89-91.