郭雨 熊遠 王新寧

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；象形文字；虛擬教學(xué)

漢字文化書寫著中華民族的歷史，承載著中華文化的輝煌，是一種博大精深的文化。《教育信息化“十三五”規(guī)劃》指出，堅持不懈推進教育信息化，努力以信息化為手段擴大優(yōu)質(zhì)教育資源覆蓋面[1]。國內(nèi)，VR 技術(shù)在教學(xué)科研、仿真校園、虛擬教學(xué)與實驗等方面已有較為廣泛的應(yīng)用[2-3]。未來，VR+教育有望突破現(xiàn)有技術(shù)壁壘，覆蓋從課堂教學(xué)到文化科普的教育全生態(tài)，實現(xiàn)視覺體驗到沉浸交互，對教學(xué)理念、方法、效果帶來重大變革[4]。這些大力促進了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在文字教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。中國象形文字凝聚了無數(shù)人的聰明才智，是中華民族的智慧結(jié)晶[5]?！白R字”教學(xué)是中華文明的瑰寶，是中華民族智慧的結(jié)晶，必須牢牢扎根于漢字文化的“肥沃土壤。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是當(dāng)代象形文字教學(xué)的重要手段之一，是促進高校文字信息化教育的重要途徑。那么如何利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)提高學(xué)生學(xué)習(xí)象形文字的學(xué)習(xí)效率是一個值得思考的問題。本文通過闡釋虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念、分析象形文字在教學(xué)中存在的問題，提出構(gòu)建虛擬的教學(xué)環(huán)境；采用虛擬的教學(xué)手段；完善基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備；健全智能評價體系等策略來提高教學(xué)效果，增強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概念

所謂虛擬現(xiàn)實，就是采用以計算機技術(shù)為核心的現(xiàn)代高技術(shù)生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境（Virtual Environment，VE），用戶借助必要的裝備（如特制的服裝、頭盔、手套和鞋）以自然方式與虛擬環(huán)境中的客體進行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生親臨等同真實環(huán)境的感受和體驗[6]。VR技術(shù)通過高沉浸感和交互特性強化用戶體驗，以多感知通道協(xié)同刺激和人機交互的方式增強用戶記憶、提升用戶學(xué)習(xí)體驗[7]。本文認為，虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Real?ity，簡稱VR）是將計算機技術(shù)、人工智能、傳感追蹤技術(shù)、計算機圖形技術(shù)、多媒體等技術(shù)進行結(jié)合的一種綜合性技術(shù)，具有沉浸化、交互性、想象性和智能性等特點，借助VR外部輔助設(shè)備使得用戶與虛擬世界產(chǎn)生觸覺、視覺、聽覺等沉浸化體驗。

2 象形文化教學(xué)存在的問題

2.1 靜態(tài)化的教學(xué)環(huán)境，削弱了學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識

傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要在靜態(tài)化的教學(xué)環(huán)境中采用“灌輸式”的教學(xué)方法，強調(diào)教師主體和教材的輔助，單一的教學(xué)形式，在大學(xué)象形文字教學(xué)中忽略了學(xué)生說、聽、讀、寫等實際能力的培養(yǎng)，過度重視書本，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中與社會生活嚴(yán)重脫節(jié)，教師很難創(chuàng)設(shè)生動、有趣的教學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生對生硬的文字很容易陷入疲憊的狀態(tài)，分散了學(xué)生的注意力，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識得不到有效提升。

2.2 課堂互動效率低，學(xué)生思維能力受限

象形文字從視覺圖形角度分析，它具有圖形、“像似”“抽象符號”等特征。但是在一個圖形形態(tài)的組合中所有太小的、太密集的視覺元素都不可避免地被遺忘，人們對表意性的符號化圖形卻記憶深刻[8]。在象形文字教學(xué)中，涉及到很多難以辨認和識記的文字，傳統(tǒng)的教學(xué)很難通過講授法等教學(xué)手段或者二維視頻等軟件設(shè)備進行有效教學(xué)。這部分內(nèi)容較為抽象，教師以知識傳授為主，教師在課堂上費時費力，學(xué)生在理解上也遇到很大的困惑，這大大削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，限制了學(xué)生思維能力的發(fā)展。

2.3 缺乏完整的監(jiān)測評估體系

傳統(tǒng)課堂教學(xué)質(zhì)量評價模式和當(dāng)前實際教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的不匹配性和滯后性日益突出，在評價主體、定位、標(biāo)準(zhǔn)和目標(biāo)方面顯露出諸多弊端[9]。傳統(tǒng)的評價方式主要采用單一教師對學(xué)生進行評價的方式，教師主要根據(jù)自身的教學(xué)經(jīng)驗對學(xué)生進行評價；評價標(biāo)準(zhǔn)簡單，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、情感與價值觀等方面的內(nèi)容，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不確定性太大；評價維度單一，主要進行教師對學(xué)生的評價，忽略同伴之間和學(xué)生對教師的評價。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于象形文字教學(xué)中的具體策略

信息技術(shù)與教育的融合已經(jīng)成為一種趨勢，傳統(tǒng)的教學(xué)模式無法跟上教育發(fā)展的步伐。象形文字教學(xué)過程存在學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識弱、思維能力受限、缺乏完整的監(jiān)測評估體系等問題已經(jīng)影響到教育教學(xué)質(zhì)量的提升，信息技術(shù)的融合無疑是一種有效的教學(xué)模式。本文將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與象形文字教學(xué)進行結(jié)合，提出了以下四項具體策略：

3.1 構(gòu)建虛擬的教學(xué)環(huán)境

把學(xué)生從對文字、符號、公式的單一空間性理解中解放出來，將知識轉(zhuǎn)化為逼真的“現(xiàn)實”體驗[10]。虛擬現(xiàn)實環(huán)境能夠直接操作三維數(shù)據(jù)，這樣的交互方式與傳統(tǒng)的象形文字教學(xué)環(huán)境和情境有所不同，它更貼近人們的自然感官，讓學(xué)習(xí)者全身心沉浸在虛擬世界中，使得學(xué)習(xí)者的注意力高度集中，與外界進行了隔絕，學(xué)生能夠有效的吸收和傳遞知識，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到提升，自主學(xué)習(xí)能力得到增強?，F(xiàn)階段，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)教育中，多用戶虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境屬于一個應(yīng)用比較多的現(xiàn)實環(huán)境技術(shù)，該技術(shù)主要是依托增強現(xiàn)實技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等創(chuàng)設(shè)一個優(yōu)異的虛擬世界，能夠為學(xué)生以及教師提供良好學(xué)習(xí)環(huán)境[11]。例如，教師可以通過這樣的虛擬環(huán)境對象形文字的教學(xué)內(nèi)容進行設(shè)計，讓教學(xué)更加具有針對性，使得學(xué)生將理論知識與實踐學(xué)習(xí)結(jié)合起來；通過這樣的虛擬環(huán)境可以把握象形文字的表形特征，將抽象的文字還原為圖像，學(xué)生可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)觀看象形文字的前世今生，看到漢字的演化，給學(xué)生大量系統(tǒng)的直觀感受，讓學(xué)生以形象的思維去感受畫面的內(nèi)容，識記文字的字形，讓他們能夠在虛擬環(huán)境中看懂字、讀懂字的意思，體會到漢字的智慧和樂趣，拓寬學(xué)生的視野，讓象形文字在他們的頭腦中留下深刻印象。愛因斯坦曾說：“只有興趣，才是最好的老師[12]。因此，在進行象形文字的教學(xué)過程中，為更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課堂教學(xué)效果，有必要創(chuàng)設(shè)具有沉浸性的虛擬教學(xué)環(huán)境。

3.2 采用虛擬的教學(xué)手段

“將語言教活，不停留在靜態(tài)的結(jié)構(gòu)分析上”[13]。在象形文字教學(xué)過程中，有很多文字的拆分需要老師進行細致地拆分，老師的傳統(tǒng)手動繪圖技術(shù)手段無法達到相應(yīng)的教學(xué)效果。對教育行業(yè)來說，VR技術(shù)提供了一種全新的教學(xué)手段[14]。VR技術(shù)應(yīng)用于象形文字的教學(xué)過程中，能夠促使課堂教學(xué)手段向更加科學(xué)化、高效化的方向發(fā)展。例如，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)對象形文字的相關(guān)信息進行采集，借助計算機平臺構(gòu)建三位一體的模型，進行場景還原將人代入歷史場景中，然后對遺留的象形文字信息進行虛擬還原，將學(xué)生帶到陳列著象形文字碎片的博物館領(lǐng)略現(xiàn)實中真實存在的事物，為學(xué)生提供生動、逼真的學(xué)習(xí)材料，刺激學(xué)生的創(chuàng)造性思維和想象能力的提升。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠幫助學(xué)生體驗實踐中的事物，學(xué)生可以通過手柄或者其他交互設(shè)備在這個環(huán)境中精細拆分和重構(gòu)象形文字的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)將學(xué)生拆解和組合的文字進行虛擬，使得學(xué)生能夠?qū)ζ溥M行沉浸性的分析，打破了時間和空間的限制，為象形文字的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了更多的空間、維度和直觀的體驗。協(xié)助學(xué)習(xí)者的大腦，創(chuàng)建出新的場景或者事物，激發(fā)學(xué)習(xí)者的想象力，開闊學(xué)生的眼界和思維。

3.3 完善基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互性表示用戶與虛擬環(huán)境中的事物進行實時交互，是人機和諧的關(guān)鍵因素[15]。在虛擬內(nèi)容瀏覽過程中，實現(xiàn)媒體可交互效果，使用戶主動動手操作，可增加大腦興奮和提高大腦記憶效果。然而，良好的虛擬教學(xué)交互體驗離不開硬件和軟件的結(jié)合。周前祥等學(xué)者強調(diào)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實場景的必要元素是軟硬件兩方面[16]。吳亞東等人則具體化到人機交互技術(shù)角度，他們認為自然人機交互能通過可穿戴交互設(shè)備、非接觸式體感交互設(shè)備或移動交互設(shè)備來實現(xiàn)[17]。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的硬件設(shè)備是增強現(xiàn)實技體驗感的重要基礎(chǔ)，軟件系統(tǒng)會影響虛擬現(xiàn)實技術(shù)的3D應(yīng)用效果。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用不僅需要硬件設(shè)施，而且需要軟件設(shè)施作為支撐。只有擁有強大的硬件和軟件技術(shù)，才能夠生成需要的數(shù)據(jù)，構(gòu)建相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型，從而提高虛擬現(xiàn)實的使用體驗。因此要實現(xiàn)高校大學(xué)生象形文字的有效學(xué)習(xí)，需要優(yōu)化教育教學(xué)資源體系，需要對高校完善基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備。例如，有良好軟件和硬件支撐的VR可以針對教學(xué)內(nèi)容進行模擬，結(jié)合象形文字教學(xué)目標(biāo)要求合理設(shè)計VR、場景，學(xué)習(xí)者可以通過配套專業(yè)設(shè)備進入到虛擬教學(xué)場景當(dāng)中，結(jié)合教師的講解，或者個人的理解在場景中交互式學(xué)習(xí)，其間學(xué)習(xí)者視覺、聽覺、觸覺等各個感官將會一并參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中，能夠很形象地感受到文字的魅力。有良好的軟件和硬件設(shè)備支撐的虛擬現(xiàn)實技術(shù)與象形文字能夠有效結(jié)合，能夠讓學(xué)生通過虛擬環(huán)境與文字進行有效的互動，同時能夠得到實時反饋，加深學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生將理論與實踐進行結(jié)合。有良好的軟件和硬件設(shè)備支撐的虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以使學(xué)生在該系統(tǒng)下，實現(xiàn)象形文字的異地交互學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生對博物館陳列文物上的文字進行虛擬學(xué)習(xí)。有良好的軟件和硬件設(shè)備支撐的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的交互性允許學(xué)生在虛擬環(huán)境中自主學(xué)習(xí)、相互合作，領(lǐng)悟教科書外的知識，鍛煉學(xué)生的思維能力。

3.4 健全智能評價反饋機制

反饋其實質(zhì)是建立自我調(diào)節(jié)、自我控制、自我適應(yīng)的內(nèi)在機制[18]。基于信息技術(shù)搭建一個具備數(shù)據(jù)采集、分析與智能反饋控制、穩(wěn)定準(zhǔn)確、權(quán)威高效的智能評價體系非常重要。教學(xué)評價是發(fā)揮虛擬仿真實驗教學(xué)最大優(yōu)勢、確保教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[19]。進入2017年，VR發(fā)展呈現(xiàn)出一些新的趨勢：VR系統(tǒng)特征開始由3（Iimmersion、interaction、imagination，即沉浸感、交互性和想象性）逐步向4（Iintelligent）即智能化發(fā)展[20]。VR技術(shù)作為信息化技術(shù)手段，對整個教學(xué)過程指標(biāo)可以進行實時數(shù)據(jù)監(jiān)測、圖形化示教、量化指標(biāo)評估。因此，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)健全智能評價反饋機制是有效解決傳統(tǒng)教學(xué)模式中缺乏監(jiān)督評估體系問題的重要途徑。例如，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的智能化特征為象形文字的綜合評價提供了可能。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將優(yōu)質(zhì)教育資源和優(yōu)秀的教師融合到一個虛擬教學(xué)環(huán)境中，在探究活動中進行自評、同伴互評和優(yōu)秀教師評價等。在教學(xué)中自動進行過程性評價，通過階段測試、作業(yè)、參與等方式了解學(xué)生學(xué)習(xí)活動的進程，探究學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。教師借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)使得教學(xué)評價不局限于課堂，構(gòu)建多元化的評價目標(biāo)、多維度的評價內(nèi)容、多方位的評價主體與多樣化的評價方式。教師可以進入虛擬教學(xué)環(huán)境或者通過學(xué)生的表情對學(xué)生進行過程性評價和綜合性評價，從而幫助教師改進教學(xué)方式，幫助學(xué)生改進學(xué)習(xí)方式。

4 結(jié)束語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)不僅代表科學(xué)技術(shù)水平進步，也是提高人類日常生活水平的重要工具?！癡R+”模式的提出加速了信息技術(shù)與教育的有效融合，充分發(fā)揮了其在象形文字教學(xué)中的應(yīng)用價值，本研究闡述了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念，分析了象形文字教學(xué)存在的問題，提出構(gòu)建虛擬的教學(xué)環(huán)境、采用虛擬的教學(xué)手段、完善基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備、健全智能評價系統(tǒng)等策略來提高教學(xué)效果，增強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。