整合虛擬實境的多樣化網路應用

於古典華語學習系統研發 1賴俊傑 2王兆華

1國立臺中技術學院多媒體設計所 2國立臺中技術學院多媒體設計所

gjlart@yahoo.com.tw

wanggg@ntit.edu.tw

摘要:

以華語做為第二語言或外語的全球學習人口快速增加，隨之「古典華語」將成為全球許多

大學不可或缺之課程。因此，教學上除了華語古典文學數位學習內容亟需研發外，利於施教的

網路協同學習平台，亦是發展多媒體華語教學的重要議題。本文結合網路虛擬實境技術與豐富

性網路應用（Rich Internet Application, RIA），發展用於實施網路輔助古典文學情境學習的多人

虛擬環境學習平台（Multi-user Virtual Environments, MUVEs），以內容多媒體化、協同與互動、

學習程序管理、教與學即時回饋為發展策略，並藉由使用者介面、多媒體資料庫與虛擬實境學

習機制相互整合，就豐富、活潑、互動和利於管理的形式，輔助老師進行進階華語教學，以及

激發學生的學習興趣與熱忱。

關鍵詞： 華語文學習、豐富性網路應用、多人虛擬環境學習、多媒體資料庫

1. 前言

華語教學隨著電腦多媒體與網路技術的發展，教學模式已經由傳統文本教材的教學方式，

進而轉變應用網路科技資源來進行教學，並從早期的單向輸出形式，到後來師生之間雙向互

動，以至今日，在網路上更可達成多面向式，師生之間、同儕之間同時上線的交流，因此，若

能妥善利用這類科技於華語文學習上，應極具意義(陳懷萱、林金錫，2003)。陳亮光(2007)

曾提到傳統的教學方式在某種程度及需求上，已經跟不上資訊變遷的速度。因此，如何整合科

技，利用數位化環境來提升教學品質與效率已經成為當前重要的課題之一。尤其是華語學習網

站如雨後春筍般的激增中，內容包羅萬象，無論是發音、聽力、文法、閱讀、或寫作，學習者

都能根據自己本身的學習需求與語言程度，找到適合自己的學習教材，透過模擬華語學習環

境，打破語言學習的限制，讓少能與華語為母語者接觸的學習者更更佳的學習方式(陳姿青、

張靜怡、李宜年，2007)。

然而觀察現今國內外華語文教學網站，發現以中華古典文學為學習內容主軸之網站，仍然

不可多見，探究其原因，癥結在於中國古典文學內容之詞語涵義意境深遠，對中國傳統文化陌

生的外籍人士，純粹從字詞面理解其意，實難深入作品意境，真正體認中華傳統文學之美(侯

世俊，2007)。為了體現中華古典文學能應用於網路華語教學之中，本研究以 RIA 結合網路虛

擬實境來展演中華古典文學。透過 RIA的高互動與整合性，結合多媒體資料庫來建置華語古典

文學知識層面之內容，而古典文學中所意涵的情境，則使用網路虛擬實境來建構，透過 3D視

覺模擬，讓華語學習者可以具體的體驗到古典文學中的情境，以體會中國古典文學真正內涵。

gjlart@yahoo.com.twwanggg@ntit.edu.tw

2. 文獻理論基礎

不少專家學者研究探討適用於網路上的教學活動課程，若教學設計與資訊教育相互配合，

在對外漢語教學上更著許多傳統課室教學不易達到的效果，網路不僅可以結合媒體，而且呈現

情境式教學，組織學習社群，學習者自主以及加強師生的互動，這都是網路教學的長處(陳懷

萱、舒兆民、林巧婷，2001)。網路教學與多媒體教材已經是所更授業的教師們，不得不去關

注的項目，而綜觀現今之多媒體教材，仍然無法達到良好的成效，其中最關鍵問題固然是教材

內容不足，「互動性」不夠，學習者無法感受到傳統課堂的「臨場感」(國家科學委員會-數位

學習國家型科技計畫網站，2009/04) 。「互動性（Interactivity）」乃是數位學習科技異於傳

統媒體科技的特點，若能掌握人機互動就能發展出優質數位教材(計惠卿、張秀美、李麗霞，

2005)。而如何將學習融入科技，建構一具備豐富學習內容與與情境體驗的高互動性華語學習

平台，本研究進行下列文獻學習，做為本學習平台建構之理論基礎：

2.1 資訊融入華語教學

如何將資訊融入華語文數位教材，舒兆民(2005)對華語文教學歸納出四種模式：

■教材教具單元面授：

從網路上以及各類教媒取得可用的素材，經系統化教學設計模組，思考並聚焦教學內容與

教學目標，安排教學事件，以為教學時的引導。

■導引學生報告製作：

在課堂上進行主題教學後，為了加強學生課後練習，以及能令學生在題材相關的資源上再

作延伸學習，並於課堂上討論增進師生間交流。

■網路輔助教學：

此種教學方式，則是以所編撰的教材，結合多媒體教具，經課堂上作為教學教具後，作為

學生課後的輔助學習教媒。

■搭配線上即時教學：

此種教學方式，則是作為在課室進行教學後，與主題相關的教學內容，經學生學習消化後，

再與線上的母語人士，進行互動式的對談討論。

2.2 網路協同學習

傳統的電腦輔助教學中，大都侷限於單機操作，最大缺點就是缺少互動性。一人獨自學習，

缺少激勵來源，學習過程中若遭遇困難，缺少了學習的動力，使得學習者對教材不再感到興趣，

則此教學宣告失敗(曾宗賢、曾佳齡，1999)。協同合作學習其最主要的精神就是當團體針對相

同學習目標進行學習，過程中發生問題時，透過彼此分享意見、想法，進而討論出一個符合大

家需求的答案(廖慶榮、孫晟捷，2008)。然而，網路學習社群成員間的溝通與互動程度，在協

同學習目標的達成上，佔更相當的重要性。一般線上遠距學習環境擁更完全的公眾距離，可是

卻也限制了社群距離的形成，不利於學習者間的互動以增進學習成效。因此，在網路上運用多

人虛擬環境（MUVEs）技術，建置一個可提供多人線上互動的虛擬環境，並發揮虛擬實境平台

傑出的情境展演效用，讓學習者藉由化身（Avatar）活躍於虛擬世界時，卻宛如處於真實世界

中，自在的與他人盡情互動交流，不會因處於親密距離而感到不安或受壓迫，從而形成緊密的

學習社群。因此，如何整合網路科技，提供師生緊密的溝通、互動管道，將是建置的重要環節。

2.3 情境學習機制

在認知與學習行為的研究領域，情境學習（Situated learning）理論強調學習活動的內容，

必須是理論與實際情況的互相契合。並主張對於知識中的概念與法則，學習者必須透過實際體

驗才能理解其真正的含意（Brown, et al., 1989）。情境學習理論藉由對學習本質所提出的更廣

泛看法，解譯了學習者的心靈狀態相關於情境、活動、社群與文化脈絡對知識學習的影響。在

情境學習機制的體現層面，以富含音效、音樂、影像、動畫、視訊與互動回饋的多媒體形式展

演學習內容，藉由「情境再現」方法與程序，表達古典華語文本中的文化內涵與故事情境，使

學生藉由內容情境的吸引，沉浸於寫實模擬的自然語言環境與生活交際氛圍（Chu, 2007）。

2.4 虛擬學習環境之原則(Virtual learning environments)

透過虛擬實境來當作學習平台，大致需要符合幾項原則如(圖 1)(Zhigeng Pan, Adrian

David Cheok, Hongwei Yang, Jiejie Zhu, Jiaoying Sh，2006)：

■知識空間(Knowledge space)：

虛擬學習環境必須能夠整合學習資源。

■群組溝通(Communication community)：

虛擬學習環境必須能做社群討論溝通。

■主動行為函式(Active action functions)：

虛擬學習環境必須可讓使用者主動行動的

函式，如發問語與回答問題、內容分析等。

■人性化輔助工具(Facility toolkit help)：

虛擬學習環境必須更良好的輔助工具以引

導使用者使用虛擬實境。

(圖 1) 虛擬學習環境之原則

2.5 「RIA」（Rich Internet Application）

「RIA」是豐富網際網路應用程式（Rich Internet Application）的縮寫，源於 2002年

三月 Macromedia公司（已於 2005為 Adobe 併購）的白皮書。RIA 具更網際網路的優點：無遠

弗屆，跨平台，瞬間佈署；並能夠提供類似桌面軟體的操作環境，即時反應，互動操作(例如

拖曳)；最後能結合合多媒體展示，甚至提供即時聊天，語音或視訊通訊等功能。RIA企圖以

向量化動態圖像的前端工具，結合後台各式應用程式來打造跨平台的網路應用服務。網頁（應

用程式）不但要能夠靈活簡單地與使用者回應互動，還必須符合人類直覺與經驗，並融合了網

際網路應用程式易開發與低成本的特性(陳偉、林憲良、施建州、林姿瑩，2008)(廖慶榮、孫

晟捷，2008) (維基百科，2009/01)。

綜合以上所論，數位學習可以在任何的時間、地點透過網路來學習，一份良好的數位教材

內容除了需要經過精心設計與編排，也需要完整的系統平台來建製與管理學習內容，因此，本

研究運用 RIA建製系統平台，整合各種多媒體的元素，進而產生豐富與多樣的網路學習教材。

對於語言學習者而言，聽、說、讀、寫的練習也不僅僅只是以往的單向學習，而是可以透過網

路雙向的互動，以協同合作方式互相支援、協助而達成良好的學習成效。而中華文化中較難意

會的詩詞等意境解析，本研究採用虛擬實境來展演古典文學，透過 3D的詮釋與協同學習機制，

除了可具體的展演出古典文學意境，讓學習者情境體驗學習外，對於學習題材如更疑問，亦可

透過 RIA網頁上傳相關題材至虛擬環境中，進行多人連線協同學習討論，進而達成透過虛擬環

境學習並協同討論之模式而增加學習成效。

3. 系統平台架構形成

3.1 華語古典詩文學習平台功能初步概念

為了實現華語古典詩文內容學習與情境體驗，本系統將分成「四時讀書樂對外華語古典詩

文學習網」與「多人虛擬環境學習平台」兩大平台，綜合以上知識文獻研究，將學習平台應具

備的一些原則彙整後，融入於本研究設計之中。基本架構如(圖 3)所示，「四時讀書樂對外華

語古典詩文學習網」著重於教材編輯、華文學習、課程補充與學習評量等資訊學習層面；而「多

人虛擬環境學習平台」主要則是以 3D虛擬實境的方式來詮釋古典文學內容，讓學習者真正情

境體驗到古典文學中所描述的意境，並可透過 RIA開發之應用程式額外上傳相關影音素材等補

充教材至虛擬實境中進行協同討論學習。

(圖 3) 系統功能概述圖

3.2 系統架構

本系統之依平台類別與使用對象、系統功能模組、資料庫、定義完整架構如(圖 4)。以下

就重點功能描述：

(圖 4) 系統架構圖

3.2.1 在使用者類別

■訪客：

只具備單純瀏覽功能，無法發言與編製虛擬實境之教材內容，可選擇註冊加入平台，詳細

功能如(圖 5)。

(圖 5) Use case：訪客 (圖 6) Use case：學生

■學員：

可以選課進行學習並與其他學員互動，如更學習疑問亦可透過平台溝通向教師發問，並可

記錄自己的學習狀況，詳細功能如(圖 6)。

■教師：

管理學員與補充編制教材內容，並可編輯線上測驗評量學員學習成效，詳細功能如(圖 7)。

■管理人員/系統開發者：

管理所更平台使用狀況，並可審核教師使用此平台權限之申請，詳細功能如(圖 7)。

(圖 7) Use case：教師/管理員

3.2.2 六大系統模組

■教材內容處理模組：

模組處理華語教學課文編輯、課文類型分成「古詩」、「詞」、「曲」、「古文」四類，在課文

學習方面分成「學習內容」、「情境動畫」、「課程作業」、「補充教材」、「多媒體內容」五大

類，此教材內容由具管理者身分之華語教師協同多媒體製作人員共同建置，並將其教材編

制為教師共更基礎教材。

■學習成效評量模組：

此模組處理線上考題編輯，考題類型可分「選擇題」、「是非題」、「問答題」、「填空題」與

「問卷測驗」五類，教師可設定單一題型或是交叉組合題型，並可直接提供線上測驗與評

量，對於學習測驗不佳的學員，亦可透過重複學習機制進行學習。

■問與答互動模組：

此模組提供課程溝通討論，學生可提出課程疑問請求教師協助，華語教師也可清楚的知道

學員學習困難的內容，進而解答其疑問。

■使用介面處理模組：

透過使用介面處理模組，管理者可調整版面樣式。

■使用者管理模組：

此模組主要處理所更註冊學員與教師資料，並列出所更使用者歷程紀錄與統計。

■個人資料庫管理模組：

使用此模組可以編輯個人資料，並列出自己學習的基本歷程資料。

3.2.3 系統資料庫描述

本系統使用 1個資料庫，19個資料表，其描述如(圖 8)：

(圖 8) 資料庫內容架構圖

4. 系統發展

4.1 系統部屬

本系統發展目標在建構一個整合古典華語知識學習與情境體驗的線上虛擬學堂，讓位於世

界一隅的使用者，可以透過網路直接進入這個學習環境與其他使用者進行互動學習。系統採

client-server-database三階層式主從架構，部屬架構圖如(圖 9)。

■在 client階層的使用者，藉由瀏覽器執行 HTML、Flash Player、Quest3D Player，存取經

server階層的 Apache網頁伺服器處理與回傳的資料。

■server 階層提供使用者網頁與資料串流服務，其中以 Apache做為網頁伺服器，並以 Php 存

取 database階層的各學習內容與使用者管理資料庫，多人虛擬環境則使用 Quest3D 功能函

式處理 3D元件之互動行為控制 ，透過 Javacsript、ActiveX與外部 RIA應用程式傳遞參

數與指令訊息，以達成資料共享與訊息整合的目標。

■Database 階層的 MySQL DBMS 儲存 server階層所處理的資料，其中數位教材資料庫、使用

者資料庫、多人虛擬環境 3D元件資料庫與學習評量資料庫為 server階層之 Apache 網頁伺

服器存取資料的來源。

(圖 9) 系統部屬架構圖

4.2 系統建置

本系統使用 3D軟體與 Quest3D 建構虛擬實境，並使用 Flex開發 RIA應用程式，建構知識

學習內容與虛擬環境學習內容管理，詳細開發工具描述如(表 1)：

項次 開發工具 開發工具描述 開發圖示

1 3D建製軟體

(Maya、Max..)

使用來建構虛擬環境中之場景與其它 3D

元件、介面等。建構完輸出 .X 格式檔案，

供匯入 Quest3D編輯互動行為。

2 虛擬實境軟體

(Quest3D)

將 3D 元件匯入後，編輯互動與操控行為，

其學習內容教材可透過 Flex建構之 RIA應

用程式管理，並透過後端資料庫連結取得。

3 多媒體資料庫

(Flex、MySQL)

主要應用 RIA 概念建構華語古典文學學習

的課文內容、班級管理、學習評量等，並

可管理虛擬環境中的學習內容。

4 整合軟體

(Dreamwave)

不同應用程式間必須能互相溝通才能相互

相整合，本研究使用 Dreamwave 串接不同

應用程式，並透過 Activex與 Javascript

來進行不同應用程式間函式的溝通。整合

說明架構圖如(圖 10) ，整合後成果如(圖

11)。 (表 1) 使用開發工具與功能介紹表

(圖 10) 系統建置整合圖

(圖 11) 系統整合圖

4.3 系統使用流程 本系統使用上以「四時讀書樂對外華語古典詩文學習網」為入口網站，登入後方可選擇「多

人虛擬環境學習平台」(圖 12)，進入虛擬環境平台後，將會一併帶入古典詩文學習網學習之

課程相關資料，使用者可以輕易選擇課程主題與其他使用者進行討論。

(圖 12) 系統使用流程圖

5. 系統實作

5.1 四時讀書樂對外華語古典詩文學習網課程內容建構

在課程學習內容上，本系統針對華語學習設計，內容含「詩歌本文」與「賞析短文」，並

對於比較難理解的詞彙加上「字詞解釋」、「生詞解釋」、「句型解釋」，主要詞句並附上英譯與

漢語拼音以協助華語學習者學習(圖 13)。而「情境動畫」是使用 2D、3D呈現詩歌視覺風貌(圖

14)。在聽、說、讀、寫的學習層面，本系統建置「多媒體內容」加以輔助(圖 15)。

5.2 多人虛擬環境學習平台

課程除了學習內容外，本系統建置一虛擬環境學習平台如(圖 16)，讓學習者感官沉浸入

3D 虛擬世界中進行情境式學習，在虛擬實境裡的學習內容，此平台透過與 RIA的整合，建置

課程素材管理(圖 17)，並上傳討論之主題內容於虛擬環境中進行學習討論(圖 18)。

(圖 16) 虛擬環境學習平台 (圖 17) 虛擬環境學習素材管理 (圖 18) 虛擬環境中進行課程討論

5.3 協同學習機制

在學習過程中，如何讓學習者學習遭遇困難時，仍然能保持高度的學習動機，在以往單機

非同步學習中，學習者可能因為無法即時得到協助而輕易的放棄學習，所以本系統提供協同學

習機制，提供學生與學生、學生與教師緊密的溝通、互動管道。在協同學習中除了進入虛擬環

境中進行討論外(圖 18)，亦使用同步視訊教學軟體 JoinNet(圖 19)輔助教學。JoinNet 是一套

多媒體通訊軟體，透過 JoinNet，可以結合聲音、影像、文字聊天室以及互動討論板等。讓學

員即使在「四時讀書樂對外華語古典詩文學習網」平台也可與教師進行互動討論學習(圖 20)。

(圖 19) JoinNet 單配學習平台使用介面 (圖 20)使用 JoinNet 輔助學習課文

(圖 13) 學習內容建置 (圖 14) 情境動畫 (圖 15)多媒體內容

6. 結論與建議

本研究藉由虛擬實境、RIA、多媒體資料庫以及應用伺服器等相關技術之整合，建置出一

個多樣化網路應用的古典華語學習系統，教師可透過本系統選擇古典文學基礎教材進行授課，

對於課程不足的地方亦可透過補充教材自行上傳多媒體資料，而在課程討論上除了可以透過同

步教學軟體與學員進行視訊語音溝通外，亦可進入具備豐富情境畫面的虛擬環境中，上傳討論

議題，並進行多人線上溝通與協同學習，增強師生教學的互動關係與學習樂趣。今後，本系統

將持續研發虛擬實境內討論模式的增進，如分組討論的進行，並透過整合 RIA 增加虛擬環境

知識內容展現的豐富性，以展現整合學習平台之成效。

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