境内基于VR技术的英语教学研究文献计量分析

来源:用户上传      作者:李莹 王冬 梁胜

　　摘  要： 基于虚拟现实（VR）技术进行英语教学研究日趋成为教学改革的一个重要课题。鉴于当前该研究领域存在对国内现状与趋势了解不全面、对技术类型认识不透彻等问题，本文基于CNKI选取国内关于VR技术应用于英语教学的相关文献作为研究对象，采用文献计量学的定量研究和内容分析的定性研究相结合的混合式研究方法，梳理国内基于VR技术进行英语教学研究的分布情况与热点趋势、理论依据、开发技术类型等。最后对未来VR英语教学研究提出若干建议，以期为国内相关研究提供参考，使VR技术更有效地运用于英语教学，提升广大英语学习者的学习效果。
　　关键词： 虚拟现实技术;英语教学;文献计量分析
　　中图分类号： G434    文献标识码： A    DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.10.083
　　本文著錄格式：李莹，王冬，梁胜. 境内基于VR技术的英语教学研究文献计量分析[J]. 软件，2020，41（10）：313317
　　【Abstract】： Research on English teaching based on virtual reality （VR） technology is becoming an important subject of teaching reform. In view of the current problems in this research field such as incomplete understanding of domestic status and trends， and incomplete understanding of technology types， this article selects the relevant domestic literature on VR technology applied to English teaching as the research object based on CNKI. Adopt a hybrid research method that combines quantitative research of bibliometrics and qualitative research of content analysis to sort out the distribution and hot trends， theoretical basis， and types of development technology of domestic English teaching research based on VR technology. This article finally puts forward some suggestions for future VR English teaching research. It is hoped that it can provide reference for related research， make VR technology more effective in English teaching， and improve the learning effect of the majority of English learners.
　　【Key words】： Virtual reality technology; English teaching; Bibliometric analysis
　　0  引言
　　VR技术，主要通过计算机图像学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感器技术，生成一种模拟现实世界的虚拟环境，并允许用户通过各种传感设备体验该虚拟环境，给人一种沉浸在模拟世界中的身临其境感，其3I特征：沉浸性、交互性和构想性已被公认为是虚拟现实最突出的三个特征，此外，赵沁平院士认为“随着VR技术和人工智能技术的发展相互结合形成智能化第四特征”[1]。可见，虚拟现实的内涵随着新兴技术的发展并与之相结合而将不断拓宽。
　　《2019年教育信息化和网络安全工作要点》提出：要推动虚拟现实、人工智能和大数据等新兴技术在教育教学中的深入应用[2]。且有研究表明三维虚拟学习模式能够极大地提高学习者的交际能力和语言能力，提高学生的态度和自我效能感，特别是在协作学习条件下，语言的获得和创造效果很突出[3]。然而，国内外VR技术主要面向多学科，涉足英语学科的相对较少[4]。
　　可以说，中国的英语教学领域尚未真正得到VR这一强大教育技术的洗礼，国内无可广泛应用于英语教学的VR学习平台。此外，不少文献综述研究分析了近十年虚拟现实技术在教育/语言教学中的应用，但尚未文献采用文献计量方法对中国VR英语教学研究进行完整且系统地可视化分析。因此本文以CNKI为主要信息源，从发文量与年份、重要作者与机构、主要出版物、关键词热点、研究主题与理论依据、开发技术类型与效果等维度以可视化的方式梳理相关中文文献，从而把握国内VR技术在英语教学领域中的研究现状与发展趋势，为后续开发VR英语学习系统给予可行性建议，助推我国英语教学改革进程。
　　1  研究设计
　　1.1  数据来源
　　本研究希望能够系统地绘制国内VR技术应用于英语教学的全貌，因此在文献选取上不设时间限制和类别设置。通过CNKI使用专业检索表达式语法：SU='虚拟现实'*'英语'，检索到138项结果;SU='VR'*'英语'，检索到36项结果。通过剔除重复项、国际会议、辑刊与不相关的文献，最后统计到主题包括“虚拟现实（VR）”及“英语”的所有文章共120篇，检索截止日期为2020年01月01日。 　　1.2  研究方法与工具
　　总结一个学科领域的研究具有多种途径，较为常用的便是通过对科技文献进行统计分析。本研究通过SATI和NVivo进行文献的量化统计分析和内容质化分析。通过混合研究可以修正、弥补单纯使用质性研究或者定量研究的不足[5]，更全面系统地归纳整合出VR技术应用在英语教学中的文献综述。
　　2  研究结果与分析
　　2.1  发文量与年份分析
　　研究一定时期内VR技术应用于英语教学领域中的发文数量，在一定程度上可以反映出该领域的理论水平和发展速度[6]。分析结果如图1所示：首次出现相关文献是在98年，开始对虚拟社区、虚拟图书馆，虚拟教学环境等概念进行初步探讨，随着研究的逐渐深入，从01年到14年的研究量呈稳定少量增长的态势，15年至今具有大幅度提升的现象，提升幅度最大的是17—18年。使得VR技术重新博得人们眼球的转折点是以现代信息技术为基础的教学模式的推广，网络在线学习，尤其是慕课、翻转课堂等新型教学模式的提出，依托高新技术开发虚拟教学环境的研究成为热门研究主题;此外，16年“VR元年的开启”，使其引起各专业领域的重视，也获得更多研究者们的青睐。就目前的VR技术来看，要构建高沉浸、低延迟的自然人机交互，还有赖于物联网技术、人工智能等科技的显著突破[7]。
　　2.2  重要作者与机构分析
　　通过定位VR英语教学研究领域的作者与机构有助于了解该领域的影响范围、投入力度。如图2所示，发文频次最高的研究学者是朱雷，其3篇文献是与发文频次紧随其后的邢伟合作发表的，主要研究VR技术在听力障碍学生英语教学中的应用，二人来自机构皆是浙江工商职业技术学院，该机构发文频次最高（见图3）。可见朱的发文贡献最大，其成果对该领域的研究具有重要借鉴意义。并列首位的机构是南京信息工程大学，4篇文章分别发表于15年（1篇）和18年（3篇），皆来自于不同的第一作者。南京旅游职业学院发文频次位列第二，总计3篇，均发表在19年，属于突现机构类型。
　　结合SATI分析所得的作者频次时间序列，见图4，朱、邢发文频次最高的两人，最新发表的文章皆止步于13年，因此也侧面反映了近几年来还未有学者对VR技术结合英语教学进行持续深入的研究。此外，本研究去重后发现作者总数有200，独立作者数是178;总机构数是130，独立机构数则为111。由此可见，该领域几乎是以独立作者和独立机构为主开展研究，而面向VR技术如此广袤而具有挑战的领域，研究深度和力度是比较有限的，这也导致多数研究都只停留在较表层的探索，缺少深入、长期的挖掘与思考。
　　2.3  主要出版物分析
　　学术期刊是研究者学者们最为主要的学术分享平台，期刊级别在一定程度上影响着研究成果的推广，且反映出VR英语教学研究领域的关注度、影响力和研究质量。本研究搜集的120篇文献分布于84本出版物上。如图5所示：《佳木斯职业学院学报》和《现代教育技术》以4篇高居榜首，出版量最高的核心刊物仅《现代教育技术》，有11个核心期刊发表过且仅有1篇相关文献。这一数据现象透露出我国基于VR技术的英语教学研究影响力局限，研究成果甚少，且广泛形成于普通出版物，研究质量不高。
　　结合图6的文献来源频次时间序列，文献发表主要聚集于近几年，例如《现代教育技术》的4篇文章分别刊登在19、17、16、14年;通过共被引分析，剔除三篇关联不大的硕博论文和两篇期刊文献，引用频次最高的文献[8]来自《现代教育技术》，其次是《开放教育研究》，复合影响因子都在3.0以上，表明它们的研究观点和成果得到了更多研究学者的认可，核心文献具有可观的影响力，引领者VR英语教学领域的研究趋势。这一数据表明，VR英语教学研究仍处于起步阶段，也逐渐开始受到更多核心出版物的关注。
　　2.4  关键词分析
　　关键词是一篇文献的核心内容提炼而出的最精炼的代表部分，对关键词进行贡献分析能够确定VR英语教学领域的研究主题，进而揭示主体之间的边界是否清晰[9]。见图7的前十高频词汇，结合图8可知热点趋势：从08年开始，建构主义学习理论应用于VR英语教学研究中，相关研究延续至今，成为最热关键词，表明建构主义在VR英语教学研究中起着举足轻重的理论依据作用;大学英语与高职英语教育教学是VR英语教学领域的重点研究阵地，原因可能在于近年来全国各高校掀起的信息技术与大学英语课程整合的浪潮;人机交互相关研究主题始于01年至06、直到16年再次受到关注，得到进一步发展。人机交互和Unity的出现时间和频次表明内容应用与开发工具成为了近几年VR英语教学研究的主要方向。由此可见，VR英语教学研究的应用实践尚处于摸索阶段，理论与实践皆根基不稳。
　　2.5  研究对象与主题分析
　　定位当前VR英语教学研究领域已研究的对象范围有利于了解该领域的发展状况、主题范围。如表1所示：VR技術在大学英语中的应用研究占比最高，其次是高职英语。不论面向什么类别的研究对象，VR教学改革研究都属于热点最高的研究问题;其次是英语技能提升和VR平台开发研究;直接面向中职和儿童的VR应用研究关注度最低。可见，当前的VR技术更趋于高校英语教学研究，尚未形成遍地开花的研究态势，且经内容分析可知，英语教学的宏观改革和模式探索是研究焦点。目前VR平台的使用与传播受到限制，既与技术局限有关，又与使用对象的经济状况有关。学生作为使用对象，成本有限，而目前市场上的VR设备无法互通互用，使用的手机与VR眼镜需为同一商家，在一定程度上不利于VR教学平台的良性发展[10]。
　　2.6  理论依据分析
　　“理论是实践的充分条件”，教育领域的可持续发展有赖于理论基础的深化研究，重视英语教学理论的探索有助于VR技术与英语教育教育的无缝衔接。结合Strauss扎根理论的“本土化”原则[11]，对概念类属的命名完全采用文献中的原文，列举理论均保留原文献的名称。如图10所示：建构主义理论占据着主体地位，且我国VR英语教学研究的理论基础呈现“国际化现象”，一味使用国外的语言教学理论，缺乏探索中国特色化的英语教学理论模型的意识。 　　2.7  开发技术类型分析
　　表2数据反映出了国内最早的自主开发研究始于11年，朱、张等人通过自主开发（浙江工业大学与东北大学利用Vega和Multigen Creator合作研发）的视景仿真英语学习系统开展教学实践。该系统可模拟各种国际贸易流程，将课堂教学任务转化为游戏任务，营造真实感情景体验环境，学生通过虚拟人物进行情景体验，系统还可添加不同评价选项考察学生的学习效果[12]。还有比较影响力的是15年张、罗等人基于XNA三维游戏开发平台、3Ds Max三维设计软件设计并开发了一套面向轮机英语教学的虚拟现实仿真与操控系统，也是面向特殊用途英语的学习系统[13]。其他数据如表2所示，因文章篇幅有限，在此便不一一赘述。数据揭示了我国在自主开发VR英语学习系统/平台上的探索不足，技术类型单一，研究成果甚少。近年来，Unity 3D游戏引擎与3Ds Max三维建模软件是VR英语教学平台开发使用频次最高的技术类型。由表2可知：自16年起，Unity 3D游戏引擎在VR英语教学研究领域起到了关键性作用，16年至19年共有7篇相关研究文献，其中有4篇使用到Unity 3D，占比57%。可见，在新兴技术环境下Unity对VR英语教学研究起着举足轻重的作用，其在技术研究的重要转向方面作用突出。虽国内的VR英语教学研究取得了一定的研究成果，但与英语教学领域的需求还有一定的差距，若是不能解决技术局限、增强研究力度和深度，VR英语教学平台将很难取得突破性进展。
　　3  研究结论与启示
　　基于上文统计数据的结果，结合深入研读相关VR教育文献与英语教学文献，结合上文分析结论，我们认为未来提升VR英语教学研究应当注意以下几点：
　　①借鉴国外先进理论与技术，创新建构符合中国英语教学的理论体系和开发框架。建构主义、情境学习理论、沉浸式教学法等等众多已被应用于VR英语教学领域中的语言学习理论，都是由国外引入我国的各类外语学习方法。但是，推动我国语言学国际化发展的同时，借鉴国外先进理论来构建有中国特色的语言学理论研究才是未来我国语言学研究领域的重要课题[13]。在未来，要重视创新构建中国特色化的教学理论的倡议不该只有呼吁，更应该付诸实践。国外的VR技术发展相对于中国较早，我国VR英语教学不可急于照搬照做，VR英语学习应用的开发设计要基于我国英语学习者的现实需求，谨慎直接使用国外研究开发的学习平台，而应自主开发设计能够满足我国英语教学需求的VR平台。
　　②综合多方科研力量，促进技术与人文的融合发展，加强工具开发应用与课程内容的无缝衔接。当前研究者们更趋于各自为战，VR英语教学研究领域缺乏联系紧密的科研力量。然而，VR英语学习平台有赖于结合课程设计的合理性和学习工具的适用性。因此，教师应当注重自我发展，培养更强的教学设计能力和更高的技术素养，才能更好地将VR技术与课程教学整合应用，使沉浸式VR教学平台发挥出最大潜力;同时，一款成功的VR英语学习平台需要借助人工智能、大数据、图形学技术、显示技术等多种专业技术人员的帮助，才能真正实现高效、适人，满足实际教学中的多样化需求。故而联结企业与高校的专业力量，营造校企合作良好氛围，再有国家教育主管部门的积极引导，把一线教师的所知所感所得结合技术能手的实践操作，将有望针对性地解决多样化英语教学问题。让学生在纯英语虚拟环境下准确感知当下的语言表达的情感、状态，甚至感受到真实、细腻的肢体语言。
　　③关注学生学习需求，了解具体教学效果，合理应用VR技术辅助英语教育教学。过去十年，我国大学英语教学研究的主要导向在于教学改革和教学模式的建构，VR技术结合英语教学的研究趋于系统开发设计和虚拟教学环境创设，却缺乏了从微观层面关注学习者的需求和课堂教学效果的研究，其实出现如此极端的学术研究现象是有迹可循的。比如学生的学习需求转向了英语技能的提高，还有信息技术与英语课程整合的全国性浪潮[14]。未来的VR英语教学研究要避免一边倒的趋势，要平衡好VR技术下的多样化教学与其带来的教学质量与效果这两方面的研究，从现实具体的教学环境中总结学生需求、学生的教学爱好与风格等问题，以此来升级和完善VR英语教学应用。
　　4  结语
　　本文虽在文献选取上不设时间限制和类别设置，尽可能地绘制我国VR英语教学研究完整的知识图谱，但由于使用的分析软件功能局限性，采用分析方法的特殊性，仍存在一定的不足。首先，研究对象只选取CNKI收录的中文文献，一定程度上或许有遗漏。其次，使用NVivo进行内容分析时，编码节点数量没法保证与其它分析结果完全一致，但鉴于不会对研究结果产生实质性影响，故本文研究结果对后续相关VR英语教学研究能够提供一定的参考价值。未来只要运用好VR这一新兴教育技术，VR英语教学生态系统将迎来巨大的历史性变革。
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