分布式協(xié)同虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的交互技術(shù)

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1、分布式協(xié)同虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的交互技術(shù)InteractionTechniquesInTheDistributedCooperativeVirtualLearningEnvironment陳敏羅會(huì)棣西南師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院Tel:8623-8623-Fax:8623-E-mail:lucy78@swnu.edu.cn人機(jī)結(jié)合以人為主，而高效自然的人機(jī)交互技術(shù)是提高人機(jī)系統(tǒng)的整體效率的關(guān)鍵技術(shù)。本文將CSCW技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合起來，構(gòu)造分布式協(xié)同虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，提出了一個(gè)分布式協(xié)同虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中的多維交互界面模型，為協(xié)作者提供以三維動(dòng)態(tài)形式出現(xiàn)的信息環(huán)境，使其在這一環(huán)境中具有真實(shí)感和沉

2、浸感，改善協(xié)同學(xué)習(xí)環(huán)境的用戶界面，通過多維、自然的交互更好地表達(dá)情感、協(xié)同工作。關(guān)鍵詞：協(xié)同學(xué)習(xí)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)1引言隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)、通訊等技術(shù)的飛速發(fā)展，人類正向高度信息化的社會(huì)邁進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)改變著人類的生活和工作方式。協(xié)同工作技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合將引發(fā)教育領(lǐng)域的又一次革命，它提供一種完全沉浸式的交互界面，把網(wǎng)絡(luò)空間轉(zhuǎn)換為社會(huì)空間，通過虛擬社會(huì)將人們聯(lián)系起來，提高協(xié)同工作者之間的可感知性和交互性，使其獲得更真實(shí)的身臨其境的體驗(yàn)。基于此，研究如何加強(qiáng)協(xié)同虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中交互的自然性、多維性和豐富性，成為了一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。2協(xié)同學(xué)習(xí)環(huán)境2.1CSCW計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作（Comp

3、uterSupportedCooperativeWork，簡(jiǎn)稱CSCW）技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支，它是指一組用戶在一個(gè)共享的工作環(huán)境中協(xié)作地完成一個(gè)任務(wù)。CSCW技術(shù)運(yùn)用于教育領(lǐng)域更好地體現(xiàn)了建構(gòu)主義對(duì)教學(xué)過程的要求，更能突出學(xué)習(xí)者的主體性和協(xié)作性。CSCW教學(xué)系統(tǒng)具有邊界開放性、信息共享性、自動(dòng)化支持、工作協(xié)同性、分布性、群體感知性等特點(diǎn)。其教學(xué)模式如圖1所示。圖1CSCW教學(xué)模式2.2當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境的局限性（1）缺乏真實(shí)的體驗(yàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境所要求的知識(shí)的建構(gòu)是在情境中進(jìn)行積極的連接和反思過程的結(jié)果，所產(chǎn)生的知識(shí)是大腦的產(chǎn)品，是學(xué)習(xí)者來自于情境的經(jīng)驗(yàn)及對(duì)情境解釋的結(jié)果，這些

4、經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛟趯W(xué)習(xí)環(huán)境也能夠在真實(shí)世界環(huán)境中遇到。而現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境基本上遵循HTTP協(xié)議由HTML及相關(guān)擴(kuò)展技術(shù)構(gòu)造，缺乏真實(shí)感，其創(chuàng)設(shè)的情境不能將現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境中的特征盡可能忠實(shí)地體現(xiàn)在學(xué)習(xí)環(huán)境中。（2）交互缺乏可感知性和自然性基于Internet的協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該具備共享的信息資源、交互工具和學(xué)習(xí)空間（協(xié)作空間、個(gè)人空間）三個(gè)功能。其中交互應(yīng)該通道多維、信息豐富、效果良好。目前的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境在用戶界面和交互方式上顯得不夠友好，不能很好的滿足協(xié)同參與者之間的情感表達(dá)和協(xié)同群體感知，缺乏可感知性和自然性，影響協(xié)同工作的效果與效率。（3）學(xué)習(xí)者的非智力因素沒有引起足夠的重視現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)

5、境不能很好的識(shí)別學(xué)習(xí)者在真實(shí)交往中所表現(xiàn)出來的個(gè)性差異。學(xué)習(xí)者由于各自有不同的社會(huì)、文化背景、知識(shí)結(jié)構(gòu)和個(gè)性特征，因此，每個(gè)人的學(xué)習(xí)風(fēng)格、思維方式也有顯著差別，而目前的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境惟一能標(biāo)志學(xué)習(xí)者之間差別的就是系統(tǒng)分配給的ID號(hào)，這不但不能很好的因材施教，而且學(xué)習(xí)者之間也不能相互了解。此外，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境中運(yùn)用集體的力量促進(jìn)每個(gè)學(xué)習(xí)者的發(fā)展也不能很好的體現(xiàn)。在良好的協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者之間應(yīng)能夠通過相互觀摩，共同進(jìn)步。每個(gè)人在各方面的進(jìn)步或后退都會(huì)被同伴所注意和評(píng)價(jià)，這些外部評(píng)價(jià)很能影響其今后努力的方向。在協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境中這種積極向上的心理氣氛，將能夠激勵(lì)其向更好的方向發(fā)展，全面提高

6、每個(gè)協(xié)作者的自身素質(zhì)。2.3解決問題的一條思路將協(xié)同工作技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合起來，構(gòu)造分布式協(xié)同虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，提出一個(gè)分布式協(xié)同虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中的多維交互界面模型，為協(xié)作者提供以三維動(dòng)態(tài)形式出現(xiàn)的信息，使其在這一環(huán)境中具有較好的真實(shí)感和沉浸感，改善協(xié)同學(xué)習(xí)環(huán)境的用戶界面，通過多維、自然的交互更好地表達(dá)情感、協(xié)同工作。3分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)3.1情境化學(xué)習(xí)理論情境化學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，所有的學(xué)習(xí)都應(yīng)該是情境變化的，學(xué)習(xí)應(yīng)該發(fā)生在真實(shí)的情境中，環(huán)境是學(xué)習(xí)者所不可避免的整體的一部分。在情境中獲得的知識(shí)和技能反映了這些知識(shí)和技能在現(xiàn)實(shí)世界所應(yīng)用的方法。情境化學(xué)習(xí)理論本質(zhì)上與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是一致的，亦

7、即認(rèn)為學(xué)習(xí)是在原有的基礎(chǔ)上，通過與環(huán)境的交互，積極地建立新的認(rèn)識(shí)和理解的過程。環(huán)境對(duì)與學(xué)習(xí)的意義是至關(guān)重要的。情境化學(xué)習(xí)理論堅(jiān)持兩條最基本的原則：一是對(duì)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)置于一個(gè)真實(shí)度很高的情境中；二是學(xué)習(xí)需要社會(huì)交互與合作。情境化學(xué)習(xí)理論的積極倡導(dǎo)者萊夫（Lave）認(rèn)為，學(xué)習(xí)就其正常的發(fā)生的形式來說，應(yīng)該是情境、文化和學(xué)習(xí)活動(dòng)的共同功能。情境化學(xué)習(xí)的重要組成部分是社會(huì)交互，亦即讓學(xué)習(xí)者成為學(xué)習(xí)團(tuán)體的一員，團(tuán)體有共同的信念與行為。情境化學(xué)習(xí)常