摘要：VEC3D（Virtual English Classroom 3Dimensional）是當(dāng)今世界比較領(lǐng)先的一種網(wǎng)絡(luò)在線教育工具和途徑。作為語言教學(xué)軟件，它能夠支持3D立體浸沒、在線語音互動(dòng)和社交等多項(xiàng)功能。而且VEC3D支持全球使用，使用者可以化身的形式在虛擬世界相遇并進(jìn)行交流與討論。VEC3D也適用于多種教學(xué)背景，能滿足學(xué)生的各種需求、進(jìn)度和風(fēng)格，從而更有利于達(dá)成研究目標(biāo)。本文概括了VEC3D的課程適用、課程系統(tǒng)和圖像、聲音通訊體系等。
　　關(guān)鍵詞：3D；虛擬現(xiàn)實(shí)；策略合作；英語教學(xué)；交際能力
　　
　　交際能力是在社交環(huán)境中發(fā)展起來的，這種想法激發(fā)了人們把虛擬現(xiàn)實(shí)融入語言學(xué)習(xí)中，從而發(fā)展個(gè)人的交際水平。
　　VEC3D（Virtual English Classroom 3D）網(wǎng)絡(luò)虛擬英語課堂是類似于校園的虛擬交互式英語環(huán)境。學(xué)習(xí)者通過書面和口頭等表達(dá)方式，在其中進(jìn)行同步交流和實(shí)時(shí)互動(dòng)。他們還可以加入到目標(biāo)語文化的其他虛擬世界中，參加其中各種活動(dòng)。3D浸沒在其中擁有巨大意義，它鼓勵(lì)學(xué)生在適合的環(huán)境中學(xué)習(xí)，并鍛煉語言技能，提高對(duì)所學(xué)語言文化的了解。另外，VEC3D也可以用于作文及會(huì)話課程?？梢?，這一技術(shù)能通過網(wǎng)上交互式虛擬環(huán)境和活動(dòng)幫學(xué)習(xí)者建構(gòu)知識(shí)。
　　目前，這種新型的語言學(xué)習(xí)方式已經(jīng)普遍運(yùn)用于美國的大學(xué)和中學(xué)，除此之外，我國臺(tái)灣也鼓勵(lì)大學(xué)生在3D虛擬英語課堂中提高交際能力。而3D交互技術(shù)與我國的ESL(英語作為第二語言的教學(xué))和EFL（英語作為外語的教學(xué)）的融合還處于初期階段。要將此技術(shù)運(yùn)用到我國高校的英語教學(xué)中去，其布局設(shè)計(jì)和支持功能要適應(yīng)不同的教學(xué)環(huán)境、學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)風(fēng)格和研究目標(biāo)。本文將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。
　　● VEC3D的背景
　　首先介紹幾種目前國際上比較流行的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式。我們最早接觸到的MUD(Multi Users Dialogue)多用戶空間技術(shù)是一種通過內(nèi)在網(wǎng)絡(luò)連接、多用戶自由參與并主要基于文本的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。隨后出現(xiàn)的MOO(MUD object-oriented)——被面向的MUD對(duì)象，讓用戶能在MUD的基礎(chǔ)上利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交流。WOO(Web-MOO)——網(wǎng)絡(luò)連接的被面向多用戶空間，又是從前兩者中衍生出來的更高級(jí)形式。MOO和WOO都可用于外語學(xué)習(xí)，但它們都以文本表現(xiàn)為基礎(chǔ)且展現(xiàn)的都是2D圖像，這一缺陷不能為學(xué)生提供現(xiàn)實(shí)感。隨之發(fā)展起來的基于角色扮演的浸潤式學(xué)習(xí)（SAIL，Situated Avatar-Based Immersive Learning)和基于互聯(lián)網(wǎng)的視頻浸潤環(huán)境（INVITE，Internet Video Immersive Enviroment）都屬于虛擬世界。在這里，用戶通過化身利用實(shí)物解決問題，以達(dá)到練習(xí)目的。這些教育環(huán)境提供多種教育服務(wù)，也提供參與者和同伴交流的空間。
　　現(xiàn)在最流行的商業(yè)虛擬學(xué)習(xí)系統(tǒng)是Active Worlds（活躍世界）及它的主要競爭者Second Life（第二人生）。
　　“活躍世界”是一個(gè)多用戶、類似游戲的三維虛擬世界。用戶可以選擇不同的賬號(hào)，控制多個(gè)化身，并通過文本和其他化身進(jìn)行交流。他們也可以設(shè)置形象、添加聲音和設(shè)置網(wǎng)頁用以增加虛擬世界的空間。
　　“第二人生”是一個(gè)基于因特網(wǎng)的虛擬世界。它試圖鼓勵(lì)社會(huì)聯(lián)網(wǎng)、增加小組合作、參與以及提高創(chuàng)造性?！暗诙松钡挠脩舯环Q為“居民”，可以在當(dāng)中創(chuàng)造和積累財(cái)富。
　　在一開始，用戶便可以不同方式定制化身，訪問任何空間，創(chuàng)造游戲中的事物，這些事物用腳本語言設(shè)計(jì)。而這一腳本對(duì)沒有游戲編程經(jīng)驗(yàn)的人來說也是十分簡單的。在網(wǎng)絡(luò)上使用這種腳本幾乎可以做任何事，如給你的替身創(chuàng)造一些新的肢體動(dòng)作，增加新的武器或變換交通工具。因此，“第二人生”開設(shè)的課程受到了廣泛的歡迎，教育人員可以在其中主辦各類課程或開設(shè)各種虛擬課堂。
　　而目前，無論是學(xué)術(shù)或商業(yè)虛擬系統(tǒng)都不能完全滿足外語學(xué)習(xí)的需求。商業(yè)虛擬系統(tǒng)往往缺乏成熟的實(shí)時(shí)聲音交際功能，或缺少3D浸透和合作功能。因此，我們需要一種能把兩者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來的系統(tǒng)，使它具備靈活性大、伸縮性強(qiáng)和使用性廣的特點(diǎn)。VEC3D網(wǎng)絡(luò)虛擬系統(tǒng)正是在這種語言學(xué)習(xí)的要求下產(chǎn)生的，旨在為使用者提供提高英語交際能力的擬真環(huán)境。
　　● VEC3D的啟用
　　Java是VEC3D發(fā)展的主要程序設(shè)計(jì)語言。使用者可以通過Java寫入、配置和運(yùn)行小應(yīng)用程序。一些應(yīng)用插件可以用于擴(kuò)展Java第二代的功能，如Java 3D和Java媒體框架。Java3D可以減小虛擬空間的即時(shí)繪制和從其他外部文件中下載3D材料的困難。其應(yīng)用程序接口有豐富的特色設(shè)置，可提供給使用者建構(gòu)形狀、編輯行為等。Java的媒體框架可以提供實(shí)時(shí)的媒體資料流，所以它被用以實(shí)時(shí)聲音傳播，這樣使用者就可以在接收媒體的同時(shí)使用媒體，無需等到把整個(gè)文件全部下載完畢。
　　VEC3D的環(huán)境原理是以Java場景圖表為基礎(chǔ)的。場景圖表是一個(gè)不循環(huán)的定向圖表，它包含了虛擬世界中的場景數(shù)據(jù)，虛擬實(shí)物的構(gòu)造、屬性等。圖1顯示了VEC3D簡單的場景圖標(biāo)結(jié)構(gòu)。
　　其中的樹形分層圖展示了場景中的所有虛擬實(shí)物，視點(diǎn)、燈光和背景。Java3D的主要實(shí)物是一個(gè)3D空間，被稱為虛擬宇宙，它將一個(gè)或者多個(gè)場所（圖中用一個(gè)菱形代表）作為支撐。每一個(gè)場所在虛擬宇宙中提供一個(gè)供參考的視點(diǎn)。附屬于場所的實(shí)物按類別分為不同的組別，每個(gè)小組源被稱為分支組結(jié)點(diǎn)（用橢圓形代表）。后面跟著變換結(jié)點(diǎn)，變換節(jié)點(diǎn)詳細(xì)闡述了小組的幾何轉(zhuǎn)換，如譯本、縮放比例和旋轉(zhuǎn)。每個(gè)沒有分支的結(jié)點(diǎn)可以被稱為樹葉結(jié)點(diǎn)（用三角形代表），總的來說，一個(gè)場景圖標(biāo)只詳述了一個(gè)場景中的內(nèi)容。
　　● VEC3D中的網(wǎng)絡(luò)交際
　　VEC3D中的交際有兩大類：圖像信息和聲音信息。圖像信息的交流只用于更新使用者和服務(wù)器間的圖像。聲音信息用于現(xiàn)場語音聊天，可以在很多使用者中多點(diǎn)傳送。Java為數(shù)據(jù)傳送提供兩種接字。第一種是流套接字，為傳輸控制協(xié)議（TCP）設(shè)計(jì)。另一種是數(shù)據(jù)報(bào)套接字，用于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）。流套接字能夠在交際和防止數(shù)據(jù)在傳送中丟失方面都起到作用，它更多地被用于圖像信息的傳送。另一方面，實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（RTP）被用于在網(wǎng)絡(luò)上傳送和接收聲音信息。在因特網(wǎng)上，RTP的高效能使聲音實(shí)現(xiàn)同步傳送。
　　（一）圖像信息體系
　　VEC3D中的圖像信息交際基于使用者計(jì)算機(jī)的硬軟件環(huán)境，它是一個(gè)多功能、以訊息為基礎(chǔ)、有標(biāo)準(zhǔn)組件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，用于描述兩個(gè)計(jì)算機(jī)程序間的關(guān)系。使用者提出服務(wù)需求，由服務(wù)器程序滿足這些需求。這種使用者模式為高效連接兩個(gè)分散于不同地區(qū)的用戶提供了一種簡便的方式。通常，服務(wù)器是被激活的，它等待著使用者的要求。眾多使用者程序是共享同一服務(wù)器程序的服務(wù)。
　　圖像信息在使用者和服務(wù)器之間的流通用于了解虛擬世界中的活動(dòng)，如用戶的行為。圖像服務(wù)器維護(hù)和保持VEC3D中虛擬實(shí)物的狀態(tài)，如圖2所示。
　　每個(gè)使用者都有一個(gè)使用者實(shí)物和獨(dú)立的程序，被稱為監(jiān)視器，用來監(jiān)視服務(wù)器信息。監(jiān)視器等待和接收來自服務(wù)器的信息并做相應(yīng)的回應(yīng)。使用者負(fù)責(zé)處理、控制事件，發(fā)送更新信息和即時(shí)繪制圖片等。每個(gè)使用者都運(yùn)行同一個(gè)復(fù)本，發(fā)送給監(jiān)視器或通過監(jiān)視器接受來自服務(wù)器的信息。
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　　VEC3D中的聲音信息用于實(shí)時(shí)聲音交際。當(dāng)使用者接收到實(shí)時(shí)流媒體數(shù)據(jù)時(shí)，他可以在還沒完全下載該媒體之前就能使用該流媒體。采用實(shí)時(shí)協(xié)議（RTP）來處理流動(dòng)的數(shù)據(jù)信息，能為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送提供由一端到另一端的網(wǎng)絡(luò)傳送服務(wù)。所以一旦數(shù)據(jù)從某一源頭被發(fā)送，路由器就能復(fù)制該數(shù)據(jù)并發(fā)送到多個(gè)目標(biāo)計(jì)算機(jī)中，避免了播放時(shí)的循環(huán)和數(shù)據(jù)被多次復(fù)制。同時(shí)實(shí)時(shí)協(xié)議在多點(diǎn)傳送小組中形成了樹形交際模式，它可以自動(dòng)管理傳輸過程中的一個(gè)完整信息不被其他命令所干擾。多點(diǎn)傳送使得數(shù)據(jù)傳送更加高效，并且它適用于多種多媒體應(yīng)用程序，如播放音頻和傳送視頻會(huì)議等。圖3展示了實(shí)時(shí)語音會(huì)話的結(jié)構(gòu)。
　　
　　使用者通過查閱某一網(wǎng)址加入一個(gè)會(huì)話組，然后使用者的IP地址被加入到該組的其他會(huì)話組成員中。一旦這個(gè)使用者成功登錄該網(wǎng)址，他就可以通過RTP從該會(huì)話組其他成員處接收信息或向他們發(fā)送信息。在注銷時(shí)，使用者可以向該網(wǎng)址發(fā)出報(bào)告，該網(wǎng)址就可以自動(dòng)把使用者從參與者中除名。
　　● VEC3D的運(yùn)行
　　在加入VEC3D之前，在VEC3D網(wǎng)頁上跟著安裝步驟安裝一些Java運(yùn)行包。圖4是VEC3D的操作流程圖。
　　在一開始，每個(gè)參與者（包括學(xué)生和教師）都要在VEC3D注冊(cè)框中輸入用戶名和密碼。這樣，他們才能通過不同的入口進(jìn)入到虛擬校園的不同板塊。在開始課程前，教師可以讓學(xué)生加入某個(gè)有特定主題的虛擬教室，參與者可以用鼠標(biāo)或鍵盤控制自己化身的行為和動(dòng)作，也可以用文字或語音與其他參與者交流。為確保成功實(shí)施教育方案、促進(jìn)合作，VEC3D提供了一些合作和交際功能來支持網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，如幻燈片播放、實(shí)時(shí)語音聊天、虛擬實(shí)物處理和小組管理。教師可以用這些功能來開展教學(xué)活動(dòng)。此外，在VEC3D中，教師可通過文本或語音聊天給學(xué)生提供及時(shí)的幫助。圖5展示了VEC3D虛擬課堂上使用者的界面。
　　在這個(gè)界面上我們可以看到有一位教師在和三名學(xué)生通過語音進(jìn)行交流、合作。當(dāng)課程結(jié)束后，教師和學(xué)生可以從VEC3D中退出。談話記錄和活動(dòng)歷史可自動(dòng)保存用以分析或評(píng)價(jià)。
　　● 教育活動(dòng)設(shè)計(jì)
　　VEC3D的教育設(shè)計(jì)原則和理論以故事課程中心為目標(biāo)、策略合作為基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)原理須與先前的調(diào)查研究以及學(xué)生的需求分析保持一致。3D虛擬環(huán)境中精心設(shè)計(jì)的活動(dòng)和任務(wù)可以激發(fā)學(xué)習(xí)者興趣，離開了這些，虛擬世界的教育注將失敗。虛擬世界教育活動(dòng)設(shè)計(jì)者面臨的最大挑戰(zhàn)是為這一新技術(shù)設(shè)計(jì)出新穎且合適的課程。
　　3D虛擬現(xiàn)實(shí)為學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)合作環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者在仿真的環(huán)境中得到了一種新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)被認(rèn)為是一種建構(gòu)主義和合作主義交融并重的學(xué)習(xí)方式。教育策略是建立在構(gòu)成主義者學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)和合作學(xué)習(xí)上的，而這兩者都可以在虛擬現(xiàn)實(shí)中促進(jìn)語言學(xué)習(xí)。虛擬現(xiàn)實(shí)也允許學(xué)習(xí)者通過合作和互動(dòng)參與有意義的私人學(xué)習(xí)。VEC3D是外語教學(xué)倡導(dǎo)的一種學(xué)習(xí)方式，它可以防止語言在無語境或無意義環(huán)境中機(jī)械操練。自然的語言學(xué)習(xí)和交際能力的提高必須要有正確的語言環(huán)境，這種環(huán)境主要來自同伴、教師和語言本族語的使用者。在虛擬教學(xué)中可以根據(jù)成員自信心、語言技能和語言熟練度的不同，將學(xué)習(xí)者分成若干小組。成員的歸屬感和參與性則通過共同完成和分享經(jīng)歷類任務(wù)實(shí)現(xiàn)。在以基于目標(biāo)的場景設(shè)置（GBS，Goal-based Scenarios）、以故事情節(jié)為中心的教學(xué)方案（SCC，Story-Centered Curriculum）和策略合作（SI，Strategic Interaction）為基礎(chǔ)的VEC3D虛擬世界中，學(xué)生加入到開放式的角色扮演劇本中以提高交際能力。在參加這樣的劇本表演活動(dòng)時(shí)，他們也期待找到歸屬ukzo3nE4X8ErU7C2HKk5EWV4uWDMu56hwSGX6RZvbes=感、滿足感，獲得友誼、支持和目標(biāo)語文化體驗(yàn)。
　　下表中介紹了范例活動(dòng)，如“抽離式教學(xué)”、“求職”等。
　　● 總結(jié)和未來發(fā)展
　　VEC3D正處于不斷發(fā)展的階段。作為一種開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，它面向所有互聯(lián)網(wǎng)用戶。對(duì)此，我們面臨很多技術(shù)、教育和研究方面的挑戰(zhàn)。我們的目標(biāo)是滿足學(xué)習(xí)者的所有需求，如娛樂、獲得歸屬感和認(rèn)同感等。以目標(biāo)為基礎(chǔ)的腳本、以故事為中心的課程、有戰(zhàn)略意義的合作和游戲式理論已經(jīng)被運(yùn)用于VEC3D工程的實(shí)際執(zhí)行中，它將通過提供一個(gè)社交場所實(shí)現(xiàn)真正的交流。同時(shí)，我們也期待學(xué)習(xí)者在通過一段較長時(shí)間的VEC3D虛擬環(huán)境體驗(yàn)后，能夠在真實(shí)世界中打破語言障礙，獲得交際能力。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] J. Co