師范生口語表達(dá)能力訓(xùn)練虛擬平臺設(shè)計

1、師范生口語表達(dá)能力訓(xùn)練虛擬平臺設(shè)計摘要：在諸多師范技能中，語言表達(dá)能力無疑是必備的，也是非常重要的。通過分析目前師范生語言表達(dá)能力的現(xiàn)狀，在借鑒國內(nèi)外已有相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種可交互的師范生語言表達(dá)能力訓(xùn)練虛擬平臺。并對虛擬訓(xùn)練平臺的體系架構(gòu)、化身建模、虛擬場景及交互設(shè)計等內(nèi)容進(jìn)行了深入探討。關(guān)鍵詞：師范技能；語言表達(dá)能力；虛擬平臺；交互；Virtools1師范生語言表達(dá)能力現(xiàn)狀的調(diào)查師范技能包括語言表達(dá)技能、板書技能、導(dǎo)入技能、組織教學(xué)技能等，是未來走向教師崗位必備的基本功。教育實(shí)習(xí)前的說課是培養(yǎng)師范生語言表達(dá)能力的重要環(huán)節(jié)。但師范生的語言表達(dá)能力究竟如何呢？為此，筆者對某師范大學(xué)

2、師范專業(yè)學(xué)生的語言表達(dá)能力作了調(diào)查。本次調(diào)查隨機(jī)選取了893名該校教育技術(shù)、教育學(xué)、地理科學(xué)、英語等11個師范專業(yè)的學(xué)生，并進(jìn)行說課實(shí)驗(yàn)，同時由3位評委對其語言表達(dá)能力進(jìn)行評分。最后，對學(xué)生語言表達(dá)能力得分的分布情況進(jìn)行了統(tǒng)計。成績?yōu)閮?yōu)或良的占53%，良好及以下的占47%。各分值區(qū)間的學(xué)生人數(shù)分布情況可以看出，目前師范生的語言表達(dá)能力還存在較大的缺陷，近一半的師范生亟需加強(qiáng)語言表達(dá)能力的訓(xùn)練。2平臺的體系結(jié)構(gòu)師范生語言表達(dá)能力訓(xùn)練虛擬環(huán)境，架構(gòu)于3D網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境(VirtualEnvironment)和虛擬交互社區(qū)(VirtuallnteractiveCommunities)概念之上。虛擬訓(xùn)練

3、平臺采用C/S結(jié)構(gòu)，體系架構(gòu)如圖1。(1)用戶層。用戶主要是師范生，通過注冊，即可登錄到3D虛擬訓(xùn)練平臺中。瀏覽器采用支持lE的3D瀏覽器插件，用戶通過簡單而友好的界面，輕松實(shí)現(xiàn)各種交互。(2)虛擬交互層?？紤]到盡可能真實(shí)地展現(xiàn)虛擬演講廳、虛擬教室等虛擬場景，所有對象按實(shí)際比例建模，并在VirtoolsDEV中創(chuàng)建相關(guān)功能按鈕，并通過Virtools自帶的BBS(BuildingBehaviorSolution)完成視圖切換、工具調(diào)用、資源的上傳下載以及在線交互等有關(guān)鏈接和功能設(shè)定。(3)服務(wù)器層。主要包括場景服務(wù)器、通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、會話服務(wù)器和文件服務(wù)器。用戶的初始數(shù)據(jù)，如用戶個人

4、信息等，存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。文件服務(wù)器包含Word、PPT等文本文檔以及預(yù)設(shè)的HTML模板；場景服務(wù)器包含3D場景模型及化身模型等的管理；會話服務(wù)器負(fù)責(zé)場景中化身之間的會話管理；通信服務(wù)器包含訓(xùn)練過程中的音視頻信號；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)器端的各類數(shù)據(jù)庫文件。3主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)3.1化身建模討論化身實(shí)體建?；韺?shí)體建模通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：在3DStudioMax中完成化身模型創(chuàng)建、材質(zhì)貼圖設(shè)定，并將模型文件導(dǎo)出為*.NMO格式，在VirtoolsDEV中，建立化身的資源庫文件（如AvatarResourceS,并將*.NMO文件導(dǎo)入到角色模型相應(yīng)的文件夾中；在Virtools中將動作加載至化

5、身（通過將動作文件拖放至角色模型的方式來實(shí)現(xiàn)）；在VirtoolsDEV中完成化身相關(guān)屬性的設(shè)定，如化身與環(huán)境的碰撞檢測和化身保持在地面上行走；為化身設(shè)定跟隨攝像機(jī)，并通過BBS實(shí)現(xiàn)用鍵盤控制化身動作，學(xué)習(xí)者可通過鍵盤控制化身在虛擬訓(xùn)練平臺中游覽。為解決每個進(jìn)入虛擬訓(xùn)練平臺中的化身的初始位置問題，需要特別注意在Virtools中將跟隨攝像機(jī)設(shè)置為該化身的子對象?；淼某跏紶顟B(tài)為“等待”，可設(shè)計多種化身供學(xué)習(xí)者選擇。化身行為建?；恚ˋvatar）的行為由3部分構(gòu)成：一是視頻流（化身的面部表情和說話動作）；二是化身實(shí)體的動作（如等待、行走、轉(zhuǎn)向等）；三是音頻流（學(xué)習(xí)者說話的聲音）。化身的行為模型

6、如圖2?？蛻舳说木W(wǎng)絡(luò)攝像頭將獲取的視頻流傳送至本地服務(wù)器，這樣，會話的雙方就可實(shí)時看到彼此的面部表情?；淼男袨橹饕谐跏紶顟B(tài)（等待）、行走（向前、向后）和轉(zhuǎn)向（左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎）?；淼男袨榻Ｍㄟ^以下步驟實(shí)現(xiàn)：在3DStudioMax中完成等待、行走、轉(zhuǎn)向等行為動作設(shè)定，導(dǎo)出為*.NMO格式，在VirtoolsDEV中，并將*.NMO文件導(dǎo)入到資源庫文件的Animation文件夾中；在VirtoolsDEV中通過BBS完成鍵盤控制化身行為的相關(guān)設(shè)定，用戶可通過鍵盤上的方向鍵控制化身在虛擬訓(xùn)練平臺中游覽。關(guān)于音頻流的建立、傳輸和釋放，通過SIP實(shí)現(xiàn)，SIP是基于純文本的信令協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)會話的

7、連接、建立和釋放。3.2動畫Agent技術(shù)由于動畫Agent（AnimatedAgents）具有靈活、自主的行為能力逐漸被應(yīng)用于計算機(jī)接口，可提供一個更具有個性化的人機(jī)交互。其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，如被創(chuàng)造成虛擬主持人、虛擬房地產(chǎn)經(jīng)紀(jì)人、訓(xùn)練部隊(duì)培訓(xùn)代表及銷售代理等。動畫Agent能夠提供激勵信息使學(xué)習(xí)者的注意力更加集中，促使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī)不斷地加強(qiáng)。在筆者設(shè)計的平臺中，動畫Agent以三維的形式呈現(xiàn)，更加動態(tài)地模擬現(xiàn)實(shí)中的人，能夠展示暗含豐富情感的動作，如向?qū)W習(xí)者表露情感等，還能通過指示性的手勢將學(xué)習(xí)者的注意力轉(zhuǎn)移到虛擬場景中的某些事務(wù)上以及扮演虛擬隊(duì)友的角色。筆者以某一學(xué)習(xí)者與動畫Agen

8、t在個性化學(xué)習(xí)場景中的會話為例，說明動畫Agent與學(xué)習(xí)者之間的交互機(jī)制（圖3）。假設(shè)客戶端（學(xué)習(xí)者）的套接字Agsocket與服務(wù)器端的套接字Socket已建立連接關(guān)系，當(dāng)學(xué)習(xí)者進(jìn)入到場景中后，學(xué)習(xí)者的化身Agent從線程AgTalking繼承方法“hear并返回“True”從而開始偵聽會話消息，Agsocket負(fù)責(zé)將該消息msg傳送給服務(wù)器端的Socket。服務(wù)器端接收到客戶請求后，調(diào)用行為引擎中的動作腳本“說”的模塊，將新構(gòu)建的消息msg經(jīng)Socket、Agsocket發(fā)送給動畫Agent（教師），從而讓學(xué)習(xí)者和動畫Agent(教師)之間進(jìn)行交互。而動畫Agent的高級行為的調(diào)用除了低級

9、行為的調(diào)用過程之外，還需要調(diào)用行為引擎中的動作決策來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動作，如說話的同時帶有某種表情等。4結(jié)語本文提出了師范生語言表達(dá)能力訓(xùn)練虛擬平臺的系統(tǒng)架構(gòu)方案。這種新型的平臺有利于創(chuàng)設(shè)貼近真實(shí)說課氛圍的訓(xùn)練情境，為師范生提供一個較為寬松的語言交互環(huán)境，帶來更多的探究性和趣味性，有效緩解師范生說課時的焦慮和緊張心理，提高其開口率及自信心。還能讓師范生不受時空和地域的制約，方便地訓(xùn)練自己的語言表達(dá)能力。參考文獻(xiàn)：李欣.面向遠(yuǎn)程教育應(yīng)用的“視頻化身虛擬教室”設(shè)計J.電化教育研究，2008(8).XINLI.Constructingandrealizationofvirtuallabformoderned

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