虚拟交互对提高教学交互程度增强教学效果的研究

摘要：当前教学交互存在的问题：第一，内容交互不足 。其次，网络课程交互性不足；第二，人际交互不够。学生参与交互活动的频率少。论坛话题漂移。交互的内容主要是学科知识﹑情感交流很少。网络教师的教﹑辅分离。忽视学习社区的建设﹑营造协作学习环境不够。我们可以建立虚拟教学交互系统。我们的教学交互摒弃空洞无物的交互技术，将交互建立在充实的内容基础上；其次，要使交互具有良好的问题反应能力，力求使学习者的所有问题都能得到及时的反馈和评价。加强实时交互，充分提高教学交互程度。

Abstract： The current teaching interaction has many problems， firstly， the content of interaction is inadequate， and the interaction of online courses is inadequate； secondly， interpersonal interaction is not enough. The frequency of student's participation in interactive activities is low. Forum topic is drift. The content of interaction is mainly subject knowledge， and emotional communication is little. Teaching and auxiliary of network teachers is separated. The construction of learning community is neglected and a collaborative learning environment is not created. We can create a virtual teaching interactive system which abandons the washy interactive technology， establishes the interaction on the basis of full content， has good ability to respond， strives to make all the problems of the learners can get immediate feedback and evaluation， and enhances real—time interaction and fully enhances the level of instructional interaction.

关键词： 虚拟教学；交互性；虚拟交互

Key words： virtual learning；interaction；virtual interaction

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）28—0270—02

1 教学交互层次塔

学习中的教学交互是分层面的，从操作交互、信息交互，到概念交互，逐渐从具体到抽象、从低级到高级。高级的教学交互是以低级的教学交互为条件和基础。

操作交互是信息交互的基础，信息交互是概念交互的基础，概念交互是最高水平的交互。信息交互包括学生与教师的交互，以及学生与学生的交互，以及学生与学习资源的交互三种形式。媒体是所有教学交互的平台和载体，媒体的交互特性是所有教学交互的基础。

用教学交互层次塔的方式，阐述远程学习中三层面教学交互的关系、抽象性，以及三层面教学交互发生的环境。

层次塔以媒体为平台。层次塔底层是操作交互；中间层是信息交互，信息交互有三种形式：学生与学习资源的交互、学生与教师的交互、以及学生与学生的交互；最上层是概念交互。

尽管某一时刻，三种层面的教学交互可能同时发生，但各层面的教学交互对学习意义不同。级别越高、越抽象的教学交互，对实现学习目标越关键。

2 分布式虚拟教学交互系统的实现

硬件方面，由于分布式VE要求极大的带宽，支持多用户、录象、录音，三维图形交换和实时模型。此外要求开发新技术，处理在网络上数据的混合。我们的系统采用单服务器技术，一台服务器分别与各台客户机建立通讯路径。这需要中央服务器具有较高的速度和可靠性。

软件方面，采用通讯软件把虚拟教学交互中的信息变化传给网上其它用户，并允许新用户进入该系统。在网络化的环境下，需要把图形和接口软件扩充到涉及数据库一致性的复杂系统。工作站间的标准信息协议需要世界变化的通讯。对小的系统，重要的是确保网上所有用户有同样的世界模型和描述。采用SIMNET系统，使用以太网和T1链，使虚拟环境中每个节点有完全的世界模型。

整个系统的设计方案框图如图3。

3 虚拟交互有效提高教学交互程度

实现教学交互中操作交互的最高境界是学生感觉不到媒体的存在。

在虚拟教学交互中由于有力反馈触觉系统，参与者在虚拟环境中产生沉浸感的重要因素之一是用户在用手或身体操纵虚拟物体时，能感受到虚拟物体与虚拟物体之间的作用力与反作用力，从而产生出触觉和力觉的感知。

人体的姿势、头、眼、手位置的跟踪测量系统，运动跟踪作为人与虚拟环境之间信息交互的一个重要因素，是近年来VR技术发展的一个重要领域。人体行为交互是人际之间除语音外的一种重要交互方法，行为表现模型的建立是一个技术关键。信息社会的显著特点与基础是数字化技术，人类自身的数字化便显得颇为重要，需进行深入的研究，这便是虚拟人合成的研究目的及其意义所在，最终使得计算机与人之间可实现自然化的交互。