真實、真情、真理，虛擬教學與教育之真

魏忠

在第六屆全國數控技能大賽中，一名叫周浩的年輕人一舉奪魁，這一成績為有關這位學子從北京大學生命科學系轉學至北京技師學院的爭論又添了素材。同時，這一成績也使任職大學工科教授的周浩的父親，稍微心安了。從價值觀導向區別來看，周浩與父親的不同是顯而易見的：父親明顯追求“真理”，兒子則明顯追求“真實”。當年，周浩以660分青海省高考第五名的成績準備報考北京航空航天大學機械專業時，追求真理的教師和家長更希望周浩能夠到代表未來方向和人類文明的北大生命科學系學習。

幾乎在周浩奪冠的同一天，陜西省的一名化學博士蘇楠楠，在“滬江英語”上開的英語課吸引了1萬多名學生聽課，蘇楠楠也在短短20天內撈金35萬。這對新東方來說也許是個災難，因為學生在滬江上學英語不僅便宜，而且還能交流感情。滬江中的同桌功能，使一起學英語的上海海事大學的工科男小張和西安歐亞學院的藝術女小李不僅喜歡上了英語，還迅速發展成為戀人。這與周浩追求的真實不同，教育給予小張和小李的是“真情”。

清華大學無線電專業的王楠，暑假到上海參加叔叔公司的實習夏令營。雖然王楠和第一個故事中的周浩具有基本相同的家庭背景，但是王楠的愛好卻不是動手，操作類的學習絲毫激發不了他的學習興趣。然而，實習期間，從來沒學過Java編程的王楠卻能在2周內又快又好地完成一般工程師經過大學4年的學習訓練，再加半年的培訓才能上手的程序。顯然，吸引王楠興趣的是程序中的算法。在短短的實習過程中，王楠完成的工作量幾乎和正式工程師一樣。他既不關心真實，也不關心真情，只對程序的“真理”感興趣。

與自然科學不同，教育中的理論和假設非常多，教育界的爭論也非常多，由于其門檻較低，站在自己的角度每個人都有真實的感覺，都可以辯論幾句，但卻永遠“辯”不出什么結果。這就像大家在形容一個心目中的姑娘：黑色的長發、苗條的身材、白皙的皮膚，只有三句描述就足以讓所有的男人成為情敵。然而，當三個姑娘站在面前，大家才恍然大悟，原來大家愛的不是同一個姑娘。

教育目標不同，教育的方法必然就不同。

杜威追求教育之實，于是實用主義教育暢行美國。哈欽斯崇尚教育真理，于是通識教育培養了芝加哥大學的大量復合型人才。托夫勒憧憬未來之美，于是未來的教育被托夫勒描繪成自由個性的天堂。

什么是教育之真呢？

上海某所211大學計算機專業的一位碩士研究生，到某IT公司實習，帶他實習的經理，發現該實習生只對查看論文和做所謂的研究感興趣，對技術類毫無興趣。半年實習結束后，經理發現該生參與的研究沒有一絲成果，因而重新梳理實驗方案和實驗儀器，讓經理大吃一驚的是，研究生快畢業的實習生，竟然不會網線制作中最基本的“水晶頭制作”操作。而實驗恰恰就是卡在了這個簡單的問題上，他卻不知原因。

該生所在的大學，有一個投資了數千萬元的實驗室，教學目標是任何一個本科生不僅是水晶頭，就連存儲云、大數據，也都應該會玩的。10年前這所大學發現，使用思科的網絡虛擬軟件，雖然可以培養出非常多的得到思科認證的網絡工程師，但是沒有實戰環境，也只能成為“PAPER CCIE”（IT界專用詞語，指拿到了網絡最高認證，但卻什么也不會干的新手）。在現實的網絡環境中，99%的問題虛擬軟件是不能模擬和無法想象的。

思科公司之所以在20年前就制作出大量便宜的虛擬軟件，是因為要培養一個網絡工程師，并讓其去解決問題、配置機器，是一件非常耗費金錢的事情。然而，與思科公司的做法不同的是對電力、航空和礦山工程師的培養。虛擬軟件不再是便宜那么簡單，新手在現實環境的訓練中，往往會有很大的危險和較高的死亡率，虛擬是嚴肅的。

從上個世紀70年代開始，就有很多不把危險當回事的人將惡作劇當玩笑。有一個叫做凱文的青年，不斷入侵美國國防部等重要部門，還與網絡專家玩起了捉迷藏。凱文落網以后無數的黑客競相效仿，引起了教育界的反思：為什么經過科班訓練的人不會的東西，到這些甚至在高中具有學習障礙癥的黑客們那里，學起來卻出奇神速呢？后來他們發現，相比起學校的計算機學習，真實世界更加好玩、有趣。一個有趣的、正向誘導的系統是學生快速學習的關鍵。于是，各種游戲教育軟件應運而生，圍繞著“有趣”來快速滿足學習者的需求。

這幾年，虛擬仿真技術受到教育主管部門的重視和支持，各大學、高職、中職，都動輒用數十萬、數百萬的錢投入到虛擬軟件的開發中，然而，什么是好的和必要的虛擬軟件呢？

換句話來說，我們需要的虛擬軟件，是需要它更真，還是更假呢？這個看起來很容易的問題，回答起來真的不容易。這十多年來，我作為教育技術公司的負責人做過非常多的教學軟件，但是同一門學科、同一個知識點，對不同的人，用同樣的方法，結果完全不同。例如，對于一個高中或職業學校的孩子來說，要讓他了解信息安全，你得讓他去嘗試攻破一個網站才行，信息安全背后的密碼原理你根本沒有必要教，多數的黑客屬于這個層次，興趣會成為他們自然的老師；而對于一個計算機專業的本科生和研究生來說，信息安全這件事卻需要從多角度和多維度去跟他講清楚，你需要給他一系列的標準和案例；但對于985院校的學生來說，以上那些根本不重要，中國的985院校的實驗儀器也很少用虛擬的，你得給他們配備與世界前沿同步的設備和課程才行。然而，我們只有一個教育部，卻愛上三種不同類型的“姑娘”。

關于“真實性與教育”的哲學思考，著名的大數據研究專家張小彥說：“知識是整體的，只是因為人們的大腦不夠，才將其分散考慮。我們要有系統性的思維，才會破除大腦局限，形成全局觀念，最好地解決問題。”現代生命科學和醫學也證明，人要對一個物體有本質的認識和形成觀念，需要將不同的數據通過眼、耳、鼻等系統，將數據形成信號，再轉到大腦的不同功能區去處理，處理后的信號再通過某種機制進行訓練歸結到一個統一的結論，形成概念。從這個角度上講，事情本質的“真”沒有任何意義，學習者通過信號系統理解的“真”，才是有意義的一件事情。那么，問題又來了，由于每個人的信號系統不同，生理結構不同，大家對客觀物體的認知是有偏差的，于是100個人，可能只有30個人心目中是同樣一個客體。

虛擬仿真技術是數碼化的客體，從某種角度上講，它比每個人理解的事情更真，能夠拋開個體差異帶來的偏見。例如，在水晶頭的制作中，有非常好的虛擬軟件將這個過程的重要注意事項解剖出來，不但便于學生學習，還便于學生理解。這樣，問題又來了，這一虛擬仿真技術如果僅僅來自于某個專家的設計，那么這種真往往是帶有專家個人偏見的真，篩選掉的有可能是更重要的事情，而虛擬軟件制作過程中，又會被外包到與這個對象課程不太相關的設計師手里，因此，偏差就會更大。上文提到的實習生在學習水晶頭制作時不是通過現實的工程來展開的學習，而是通過網上的虛擬軟件進行的，而那款虛擬軟件高度抽象了水晶頭有用的部分，如4根有顏色的銅線。虛擬化學習中，隨便接4根網絡的花線，在一般情況下不會出現問題，然而該生所做的網絡研究，最重要的恰恰就是這4根花線。

既然每個學習者的目標不同，泛泛而談教育的真實就沒有任何意義，客觀真實與教育真實是不一樣的，哲學上所指的真實是不可改變、不可還原、不可復制的，也是不可能去安全實現的。即使將一條完全真實的產品線放進學校，學生也很難掌握處理現實工作壓力和枯燥的方法。另外，對于“高端的學生”來說，真理更真還是真實更真，也是不容易搞清的糊涂賬。曾經有教授向清華大學的一位校長建議清華的學生也應該理論密切聯系實際，而這位校長的回答是令人深思的，大意是：對于清華的學生，我們不是僅僅要求他們去工廠能干活，因為能干的活存在，那是過去的東西，清華大學的學生應該去干那些原先沒人干出來的事，比如火箭，你設計火箭的時候是不存在火箭的或者火箭只存在于美國，但是你不能說清華大學的學生就在玩虛的，圖紙的真實是比現實的真實更高一層的真實。

虛擬軟件要想做到教育之真，就要做到其教育形象具有合情、合理的性質。

所謂合情，首先是軟件設計師本人對虛擬軟件知識點、技能點、體驗點的認識、體會和感悟，并向學生展示出一個帶有設計師個人主觀色彩的專業世界，其中這個展示的過程必須是符合學科最普遍的認識步驟邏輯和認知情感變化邏輯，體現出人類從形象思維升華到抽象思維的合理規律。情，指向的就是人的主觀世界的種種變化波動。合情即指合乎這種主觀世界運動的規律。合理，指的是設計師創造的虛擬仿真產品符合專業知識點運作的普遍客觀規律，即存在的合理性。這種合理性必須在學生的接受范圍內，也就是要契合學生的現實經驗，使學生對作品創造出來的現實專業世界認同，在接受上不會太唐突。

因此，要真正做出一款好的虛擬軟件，就要充分考慮這款軟件中的幻想系數和邏輯系數，有時候要想達到教育之真，還甚至必須將其與虛假或虛幻聯系在一起談論才是有意義、有價值的，因為教育之真本身，不僅包含指認真實、表象真實還包含邏輯真實。例如，對一個山東省臨沂山區的孩子來說，藍翔技校的挖掘機駕駛才是真實的，因為他的老師能夠清晰地告訴他，通過三個月駕駛挖掘機的學習，能夠每個月掙4000元錢；而一個職業技術學校的學生對挖掘機的理解包含了挖掘機的各個關鍵部件的表象之真，學生畢業后能夠被挖掘機制造廠商按照專業門類錄取，經過3年的學習，他還是每個月掙4000元；一個清華大學機電系的學生理解的挖掘機是它的動力、機械和電器的配合系統和模型，雖然經過4年的專業學習他也是每個月掙4000元，但是他的目標是4年后能制造出更好的挖掘機。因此，清華大學的挖掘機虛擬軟件、職業技術學院的挖掘機虛擬軟件，以及藍翔技校的挖掘機虛擬軟件是不同的，拋開服務對象，還真不好說挖掘機技術哪家強。

物聯網技術、云技術、大數據技術，也許能夠解決上述一部分的教育難題，最新的虛擬仿真技術不僅僅需要動畫和聲光電的模擬系統，還會將實體系統整合起來，還會將信號系統通過LabVIEW軟件整合起來，還會打造一個知識地圖的深入應用……

回到文章的開頭，我非常關注周浩的發展，雖然他喜歡動手，雖然他擅長動手，但并不能現在就斷言周浩適合做技工，人生的路很長，原先的教育系統只能讓周浩做選擇題，不允許他做綜合題，到底一個人適合干什么，連周浩本人都要用一輩子去探索，要不怎么說，教育是一個尋找自我的過程呢！

每個學習者的目標不同，泛泛而談教育的真實就沒有任何意義，客觀真實與教育真實是不一樣的，哲學上所指的真實是不可改變、不可還原、不可復制的，也是不可能去安全實現的。

要真正做出一款好的虛擬軟件，就要充分考慮這款軟件中的幻想系數和邏輯系數，有時候要想達到教育之真，還甚至必須將其與虛假或虛幻聯系在一起談論才是有意義、有價值的，因為教育之真本身，不僅包含指認真實、表象真實還包含邏輯真實。