虚拟仿真技术在高校外语实训课程效能评价中的应用

2021-05-31张海霞

中阿科技论坛(中英文) 2021年5期

张海霞

（山东外事职业大学,山东威海 264504）

随着先进新技术与教育教学领域的深度融合，许多国内高校将虚拟仿真技术运用到课堂教学中。不同于传统的理论教学，虚拟仿真技术在外语课程中的应用还处在探索阶段，而外语实践课程有其自身的特点，在技术运用程度和效果考核、课程的投入与产出衡量、学生学习效果评价等方面的研究还很匮乏。因此，将新兴评价理论知识和科学测量方法相结合，对以往模糊的教学技能评价标准进行客观具体的量化很有必要。

1 虚拟仿真技术在高校外语实训课程中的应用

1.1 虚拟仿真技术的含义

虚拟仿真技术，又称为虚拟现实技术（VR），它是利用技术手段创建一个虚拟的系统来模仿另一个真实的系统。布尔代亚和夸弗托指出，该技术具有“3I”特征，即想象性（imagination）、交互性（interaction）和沉浸性（immersion），体验者可以在虚拟系统中获得真实感。该技术因其沉浸性强、逼真的体验效果和广泛的交互性被逐渐运用于课堂教学中。

1.2 虚拟仿真技术与心流体验

心理学家米哈里·契克森米哈提出，当一个人在全神贯注地投入到某项活动时，内心会产生高度的兴奋感和乐趣，从而忘却了对外界环境的感知，便会产生心流体验[1]。将虚拟仿真技术用于课堂教学中会使学生产生强烈的心流体验，当学生处于虚拟环境的时候，面对高难度的挑战和情景体验，往往会激发其驱动力和参与热情，自我效能的提升会影响学习效果，心流体验发挥了中介作用[2]。

虚拟仿真技术在高校外语实训课程中的应用体现在：（1）仿真场景的呈现效果，包括情景多样性、模拟场景的逼真程度；（2）虚拟播控软件的掌握程度；（3）虚拟仿真后期效果编辑。心流体验的益处主要表现在：第一，学生在仿真环境中忽略了时间的流逝，很多学生下课后意犹未尽；第二，心流体验激发正向情绪；第三，体验感丰富，学习任务目标更明确。

1.3 构建外语虚拟仿真实训的教学体系

通过搭建多样场景、不受时间和空间约束的模拟背景、游戏化的虚拟实验平台，建立完善的实训教学体系，为学生营造独特的心流体验，从而大幅度地提升语言综合能力，提高教学质量和人才的行业素质。

在外语虚拟仿真实训教学体系中，以大学英语视听说实训为例，教学内容主要围绕实训的类型、目的、主体、案例等8个方面展开，受训者的学习情况从简答的基础实训到有挑战性的综合能力训练，实训教学过程中有教师、同伴和录播技术人员的亲历参与。通过虚拟仿真的语言环境和游戏化录播使学生获得心流体验，最后的教学评价由四维立体评价为核心，全面客观地对受训者进行语言综合能力的衡量，学生在录播室产生沉浸感，表现出愿意反复模拟体验的学习热情。

1.4 搭建外语虚拟仿真实训的教学环境

虚拟环境的搭建是围绕教学需求产生，以3D特效来体现情景的真实性，如创设交互性的超市、火车站、演播室、公司、餐厅等虚拟环境。模拟场景能带来强烈的视觉感染力，比如为训练学生在超市消费的口语交际能力，技术团队搭建全景超市来模拟现实生活，教师担任超市工作人员，学生在任务驱动下完成查阅商品、购买商品、付款、售后评价等一系列行为，产生的沉浸感和心流体验可以刺激大脑中枢神经，提升自我效能感[3]。学生与老师分别扮演顾客和销售员，在自然的购物过程中反复训练口语，单词的大量集中输出，由听觉认知到视觉刺激、触觉感受，帮助受训学生形成清晰的脑影像，促进大脑记忆力和转化能力的提升。

1.5 解构外语虚拟仿真实训的教学步骤

以大学英语视听说课程为例，实训共分为7个步骤：（1）拟定实验类型、主题、受训人数和分配等内容；（2）受训者从模拟场景、人物特色和角色设定三方面设计仿真脚本；（3）虚拟场景的搭建，虚拟环境的创设；（4）虚拟仿真实训室实景拍摄，受训者进行角色扮演和蓝箱拍摄，体验沉浸感；（5）编辑软件进行后期制作，包括添加字幕、配音、特效处理等，输出高清视频；（6）受训者通过虚拟仿真平台提交实训结果，实训内容围绕8个要素展开；（7）结合实验平台的语音识别技术智能评价、自评等方式来分析仿真模拟的结果。

2 高校外语虚拟仿真实训课程的效能评价

课程效能评价就是通过科学的手段及研究方法，对课程给受训者、学校和社会产生的效应进行客观公正的衡量与评价。我国虚拟仿真技术在教育教学上的应用尚处于起步阶段，在外语实训教学方面的研究尤其缺少，国内研究“虚拟仿真”与“英语教学”的深度还不够，研究取得的成果比较少，因此，针对外语虚拟仿真实训课程，建立科学、严谨客观的评价体系很有必要。

2.1 研究方法

根据与我省高校英语课程的授课教师、课程管理人员、教辅人员代表进行深入访谈，提取出课程效能评价指标19个，影响课程效能的主要因素30个。研究基于如下假设：H0指标和因素对高校外语虚拟仿真实训的反应程度不显著；H1指标和因素对高校外语虚拟仿真实训的反应程度显著。在调研中，课题组向国际贸易、翻译、金融、教育、营销商贸集团等用人单位发放调查问卷，回收被调查对象对研究指标和因素重要性的评价反馈信息。采用SPSS软件进行单一样本t检验，研究数据均通过KMO检验和Bartlett球形检测，样本量超过100，使用因子分析法对效能评价指标和影响因素做降维与整合[4]。

2.2 影响外语实训课程效能的评价指标分析

研究基于作为观测点并有效反映虚拟仿真外语实训课程效能的19个评价指标，检验结果显示：学生科研产出t统计量的显著性概率小于0.050，接受原假设H0评价指标为不显著，其他18个评价指标的反应显著。由SPSS软件因子分析降维，利用最大方差旋转法，形成能力获取与能力物化两大因子来代替原指标。

2.3 影响外语实训课程效能的评价因素分析

对拟定的30个课程教学影响因素检验结果显示，学校性质、学生家庭背景、身体状况的t统计量的显著性概率小于0.050，接受原假设H0影响因素为不显著，其余27个效能评价影响因素接受H1评价因素对外语虚拟仿真实训课程的反应显著。由SPSS软件开展因子分析，利用最大方差旋转法形成了4个综合因子。

2.4 构建课程效能评价体系

综合上述分析，构建出外语虚拟仿真实训的效能评价体系（见图1）。课程效能评价指标归纳为2个类属、共18个指标。第一类属：能力获取，指的是对虚拟仿真场景下专业知识的获得、口语交际能力以及综合运用能力的提升。它包括在线教学情况（虚拟仿真情景平台的有效使用）、仿真效果评价（强烈的心流体验和沉浸感）、学评教（受训者对于教学效果的认同感）、教评教（教学模式的改革）、教评学（教师参与）、学生参与度（模拟情景的交互性体验）、学生领悟水平（预期达到的实训目的和教学效果）、学习参与度（受训者体验多个模拟情景）、认同态度（积极的心流体验）、反思环节（仿真模拟的经验总结）、分析水平（查找问题、分析问题的能力）、判断决策水平（仿真过程中突发事件的有效处理）、知识迁移（不同场景下的语言运用能力）、创新水平（多语境背景下的语言输出能力）。第二类属：能力物化，表现在习得者在仿真实训之后综合素质的反馈，它包括技能比赛成绩、作业成品效果、行业资格认证、社会实践评价。

图1 课程效能评价体系

课程效能影响因素归纳为4个类属、共27个指标。第一类属为13个课程教学因素，包括教师英语应用能力、教学态度、教科研水平、教学计划、教学理念、教学设计、教学模式、虚拟仿真教学资源、教学内容、教学方法、评价内容、评价方法、评价原则。通过研究分析，课程性因素是影响虚拟仿真实训效能的潜在因素。第二类属为7个组织固有因素，包括教学场地、教学设备、教学工具、实训资源、专业地位、课程开设年限、课程声誉。由于高校在虚拟仿真实验室的投入和硬件条件参差不齐，进一步加大院校之间课程效能的差距，今后的研究中，该类属因素还可以作为观测点进行统计分析和研究。第三类属为5个学生因素：学习态度、努力程度、自我发展意识、英语入学成绩、学习兴趣。虚拟仿真环境下受训者能够激发学习的内驱力，获得沉浸感和心流体验，极大地提升了课程效能。第四类属为2个外部条件因素：政府支持、行业企业支持。

3 虚拟仿真外语实训课程效能提升存在的问题及建议

3.1 师资队伍建设制约课程效能的提升

虚拟仿真实训对教师综合素质的要求比较高，既需要教师熟练掌握语言能力和一定的仿真技术水平，又需要熟悉仿真场景搭建、录播、视频剪辑等数字媒体技术。因此，加强我国的虚拟仿真师资队伍建设迫在眉睫，将语言能力和数字媒体技术相结合是师资培训的重点，优秀教学团队建设直接影响到虚拟仿真的呈现效果，这也是提升课程效能的关键因素。

3.2 虚拟场景类型单一、硬件资源供给不足，成本较高是效能提升的硬伤

由于资金和技术人员缺乏，虚拟仿真场景搭建的类型普遍比较单一，以生活类、节目演播类等为主，多依托于新闻传媒学院、校电视台、校广播电台、厂商等完成。少数学校能够实现完全自主搭建，但由于硬件资源的缺少和供给不足之间的差距较为明显，限制了学生实训的空间和场景的沉浸感，成本也普遍较高。因此，学校应加大专项资金的扶持力度。