元宇宙時(shí)代教育教學(xué)發(fā)展新方向

文 譚敏

憑借信息技術(shù)推動(dòng)教育教學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展成為一項(xiàng)重要工作。元宇宙作為新時(shí)代前沿的信息技術(shù)，利用元宇宙進(jìn)行教育教學(xué)，可以有效彌補(bǔ)教育教學(xué)方式的單一化，是進(jìn)一步改善教育教學(xué)質(zhì)量、增強(qiáng)教育教學(xué)內(nèi)聚力、向心力、感染力、凝聚力的有益嘗試。

一、元宇宙時(shí)代來(lái)臨與教育教學(xué)發(fā)展新契機(jī)

1992年尼爾·史蒂芬森（Neal Stephenson）在科幻小說(shuō)《雪崩》（Snow Crash）中正式提出元宇宙（Metaverse）概念。扎克伯格在2021年10月28日宣布將Facebook正式更名為Meta，F(xiàn)acebook的舉動(dòng)，掀起全球科技行業(yè)進(jìn)軍元宇宙的熱潮。2021年11月，微軟正式宣布進(jìn)軍元宇宙。2021年11月中國(guó)電信在盤(pán)古計(jì)劃2.0中全面布局元宇宙。2021年12月，百度發(fā)布元宇宙產(chǎn)品“希壤”。由此可見(jiàn)，元宇宙對(duì)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的影響巨大，其必然會(huì)對(duì)教育教學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展帶來(lái)重大歷史性變革。Collins在2008年就大膽預(yù)測(cè)元宇宙環(huán)境下的高等教育將會(huì)產(chǎn)生爆炸式的影響。Tama等提出通過(guò)元宇宙構(gòu)建新的學(xué)習(xí)平臺(tái)。華子荀提出通過(guò)元宇宙技術(shù)創(chuàng)設(shè)圖書(shū)館、校園、教室教學(xué)場(chǎng)景。劉革平認(rèn)為元宇宙改變教育發(fā)展進(jìn)程，將是在線教育發(fā)展的新樣態(tài)。這為當(dāng)前元宇宙研究提供了一定的理論基礎(chǔ)，也為教育教學(xué)的高質(zhì)量發(fā)展提供了一定的實(shí)踐路徑。

二、元宇宙視域下教育教學(xué)的實(shí)踐現(xiàn)狀

元宇宙作為新時(shí)代前沿的信息技術(shù)，為教育教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展提供了新的可能。元宇宙技術(shù)應(yīng)用到教育教學(xué)迎來(lái)新一輪的探索。例如：西北大學(xué)“VR/AR+智能教育”環(huán)境，北京師范大學(xué)“VR/AR+教育”實(shí)驗(yàn)室。由此反映出元宇宙地創(chuàng)建為課程實(shí)踐教學(xué)體系新模式的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)，其也為教育教學(xué)貫徹落實(shí)提供可能。目前國(guó)內(nèi)真正將元宇宙技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)案例少之又少，尚處于局部探索階段，利用元宇宙技術(shù)進(jìn)行教育教學(xué)應(yīng)用仍處于探索初期。當(dāng)前教育教學(xué)問(wèn)題眾多，主要體現(xiàn)在，教學(xué)模式陳舊化、缺乏沉浸式體驗(yàn)，師生互動(dòng)不足，潛在內(nèi)容難以理解，知識(shí)獲取途徑單一，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不足等問(wèn)題，造成學(xué)生上課情緒不高。隨著元宇宙時(shí)代的問(wèn)世，勢(shì)必會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的線下教育模式造成巨大沖擊，在個(gè)性化、互動(dòng)性、開(kāi)放性的元宇宙時(shí)代勢(shì)必能夠打破時(shí)空限制、教育資源失衡以及資源共享受阻等問(wèn)題，完全使學(xué)生置身于一個(gè)沉浸式虛擬環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)課前、課中和課后學(xué)習(xí)的沉浸式體驗(yàn)，推動(dòng)教育教學(xué)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

綠色發(fā)展是我國(guó)“十三五”規(guī)劃的核心發(fā)展理念，也是指導(dǎo)未來(lái)“非遺”傳承保護(hù)工作的指南。堅(jiān)持綠色發(fā)展要求從根本上優(yōu)化適宜各類(lèi)“非遺”項(xiàng)目的總體社會(huì)發(fā)展環(huán)境，不僅要實(shí)現(xiàn)對(duì)傳承人、傳承機(jī)制、傳承內(nèi)容、傳承機(jī)理等“非遺”要素的單體保護(hù)，而且要增強(qiáng)“非遺”項(xiàng)目的整體傳承能力，提高傳承層級(jí)和傳承水平，推動(dòng)“非遺”的可持續(xù)開(kāi)發(fā)與利用。

三、元宇宙視域下教育教學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景

（一）元宇宙支持的情境化教學(xué)

元宇宙支持下的情境化教學(xué)突破時(shí)空等客觀條件限制，具有以下三個(gè)特征：

3.教學(xué)內(nèi)容缺乏深入探究

（二）元宇宙支持的個(gè)性化學(xué)習(xí)

個(gè)性化學(xué)習(xí)是指依據(jù)學(xué)生的個(gè)體差別和發(fā)展階段為基礎(chǔ)，量身定制不同于他人的學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)范式，最終實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。元宇宙支持的個(gè)性化學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生將被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，其主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，學(xué)習(xí)資源的無(wú)限性。元宇宙資源是無(wú)限的，在元宇宙資源庫(kù)中，數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的最大優(yōu)勢(shì)是可編輯性，學(xué)習(xí)資源不再是某個(gè)主體單一的知識(shí)構(gòu)建，而是不同主體共同搭建的知識(shí)共同體，學(xué)生既是資源的使用者，也是學(xué)習(xí)資源的核心創(chuàng)造者，可根據(jù)時(shí)代的不斷變化，不斷更新學(xué)習(xí)資源，促使學(xué)習(xí)資源網(wǎng)絡(luò)化、共享化。第二，學(xué)習(xí)目標(biāo)追求多重性。元宇宙技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用，既可指向理論學(xué)習(xí)，也可指向樹(shù)立正確的“三觀”和辯證思維能力的培養(yǎng)等多重學(xué)習(xí)目標(biāo)。第三，學(xué)習(xí)方式的靈活性。元宇宙在教育教學(xué)中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，學(xué)生可以選擇課堂跨時(shí)空、高仿真模擬技術(shù)學(xué)習(xí)、沉浸式的游戲化學(xué)習(xí)方式，以推動(dòng)教學(xué)效率的提升。第四，學(xué)習(xí)過(guò)程的終身性。元宇宙將打破時(shí)間、地點(diǎn)、空間的限制，將會(huì)形成人人皆學(xué)、處處可學(xué)，時(shí)時(shí)能學(xué)的學(xué)習(xí)型社會(huì)，而個(gè)性化學(xué)習(xí)是適應(yīng)元宇宙發(fā)展的必然要求。個(gè)性化學(xué)習(xí)是終身學(xué)習(xí)的重要途徑，是不斷提升學(xué)習(xí)能力和專(zhuān)業(yè)水平，促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)和素養(yǎng)提升的重要途徑。

（三）元宇宙塑造師生共處的環(huán)境

1.構(gòu)造資源環(huán)境。元宇宙構(gòu)造資源環(huán)境既賦能現(xiàn)實(shí)，又超越虛擬。學(xué)生進(jìn)行資源環(huán)境構(gòu)造主要包括真實(shí)映射，即將現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行三維全景采集，在元宇宙背景下根據(jù)教育教學(xué)需求實(shí)現(xiàn)真實(shí)再造，如人民英雄紀(jì)念碑；虛擬造物，如塑造“千年第一思想家”卡爾·馬克思；學(xué)習(xí)場(chǎng)域，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，動(dòng)態(tài)生成盡如人意的學(xué)習(xí)場(chǎng)域。如構(gòu)造教育教學(xué)實(shí)踐基地；知識(shí)更新，如構(gòu)造智能化的知識(shí)資源庫(kù)，形成原生、動(dòng)態(tài)與再生資源的知識(shí)流轉(zhuǎn)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的動(dòng)態(tài)更新。

3.營(yíng)造社會(huì)交互環(huán)境，元宇宙能營(yíng)造師生共處的社會(huì)交互環(huán)境。社會(huì)交互環(huán)境的組成包括：場(chǎng)所感，進(jìn)入元宇宙能充分調(diào)動(dòng)師生感官認(rèn)知，讓師生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生身份認(rèn)同、情感依賴(lài)和逐步內(nèi)化的教育過(guò)程；具身感，元宇宙能夠增強(qiáng)沉浸式交互，讓師生在近乎自然的親歷中獲得知識(shí)；認(rèn)同感，元宇宙能夠還原當(dāng)時(shí)的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，使學(xué)生能夠融入到物理環(huán)境之中，增強(qiáng)情感認(rèn)同。

《意見(jiàn)》提出，各地區(qū)要控制特色小鎮(zhèn)和特色小城鎮(zhèn)建設(shè)數(shù)量，避免分解指標(biāo)、層層加碼。統(tǒng)一實(shí)行寬進(jìn)嚴(yán)定、動(dòng)態(tài)淘汰的創(chuàng)建達(dá)標(biāo)制度，取消一次性命名制，避免各地區(qū)只管前期申報(bào)、不管后期發(fā)展。對(duì)破壞生態(tài)環(huán)境問(wèn)題突出的小鎮(zhèn)，堅(jiān)決從現(xiàn)有省級(jí)特色小鎮(zhèn)和特色小城鎮(zhèn)創(chuàng)建名單中淘汰。

2.建造學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。元宇宙技術(shù)不但能夠進(jìn)行資源環(huán)境創(chuàng)設(shè)，而且能夠讓學(xué)生身處資源之中，達(dá)到動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流通，為師生教學(xué)實(shí)效性的提升提供高精度全方位的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)效性的組成部分包括：數(shù)據(jù)聚合，即將學(xué)生的歷史數(shù)據(jù)與動(dòng)態(tài)行為、學(xué)習(xí)過(guò)程中心率變化、腦電波動(dòng)態(tài)、心理認(rèn)知等數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)整合，及時(shí)反饋給評(píng)價(jià)系統(tǒng)；動(dòng)態(tài)服務(wù)，根據(jù)課前、課中、課后數(shù)據(jù)分析，明確學(xué)生心理變化，根據(jù)心理變化數(shù)據(jù)，打通重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)呈現(xiàn)路徑。虛實(shí)聯(lián)通，即實(shí)現(xiàn)元宇宙虛擬世界中的信息與現(xiàn)實(shí)世界的信息無(wú)縫對(duì)接，打造順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流的虛擬仿真學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)系統(tǒng)新平臺(tái)。

當(dāng)前，元宇宙技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用尚屬起步階段，缺乏系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)和戰(zhàn)略規(guī)劃。近幾年國(guó)家出臺(tái)的綱領(lǐng)性文件主要側(cè)重于大數(shù)據(jù)在教育教學(xué)的應(yīng)用，而元宇宙技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用，尚缺系統(tǒng)成熟的方案。如元宇宙技術(shù)在教育教學(xué)的頂層設(shè)計(jì)和戰(zhàn)略規(guī)劃大多處于分散狀態(tài)，缺乏相應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估機(jī)制。

四、元宇宙視域下教育教學(xué)的挑戰(zhàn)與推進(jìn)路徑

（一）挑戰(zhàn)

在現(xiàn)階段，元宇宙在教育教學(xué)中的應(yīng)用還處于初級(jí)探索階段，大多數(shù)元宇宙教育平臺(tái)涉及的是VR、視覺(jué)沉浸技術(shù)、萬(wàn)物互聯(lián)、人工智能和大數(shù)據(jù)，但這些技術(shù)在元宇宙的應(yīng)用還處于摸索階段，技術(shù)不成熟，如硬件設(shè)備不夠智能，操作流程復(fù)雜、5G網(wǎng)絡(luò)普及度不足、虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸性不夠、人機(jī)交互不夠順暢、軟件功能設(shè)計(jì)缺乏人性化、實(shí)際應(yīng)用還不明朗。總之，元宇宙技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用缺陷明顯，實(shí)現(xiàn)元宇宙視域下教育教學(xué)的普及推廣仍然任重而道遠(yuǎn)。

它是對(duì)一個(gè)問(wèn)題的指稱(chēng)，以及對(duì)一種不確定性的指稱(chēng)。這種不確定性既是對(duì)視覺(jué)機(jī)制(視覺(jué)藝術(shù)、視覺(jué)傳媒、布展和觀展的行為)與語(yǔ)言機(jī)制(文學(xué)、語(yǔ)言、話(huà)語(yǔ)、聽(tīng)、說(shuō)、讀寫(xiě)的行為)之間不規(guī)范、不固定的邊界的描述。......

2.底層支撐技術(shù)不夠成熟

1.缺乏頂層設(shè)計(jì)和戰(zhàn)略規(guī)劃

一是情境教學(xué)的生動(dòng)性。在元宇宙的支持下，師生可運(yùn)用3D技術(shù)模擬《星星之火可以燎原》的產(chǎn)生、發(fā)展和傳播歷程以及我黨處于革命低潮的真實(shí)寫(xiě)照，開(kāi)展實(shí)時(shí)可視化在線教學(xué)和基于實(shí)地實(shí)景的課堂互動(dòng)。讓大學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)新民主主義革命的艱辛，從而增強(qiáng)大學(xué)生對(duì)共產(chǎn)主義信仰的認(rèn)同感，激發(fā)愛(ài)國(guó)主義情懷，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為投身社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和中華民族的偉大復(fù)興的自覺(jué)行動(dòng)。二是情境教學(xué)的趣味性。通過(guò)元宇宙虛擬課堂教學(xué)的延伸，在元宇宙的支持下，構(gòu)建直觀、形象、生動(dòng)的三維場(chǎng)景虛擬環(huán)境，再現(xiàn)中國(guó)共產(chǎn)黨百年奮斗的歷史情境，讓師生在虛擬的信息環(huán)境中通過(guò)交互操作對(duì)中國(guó)共產(chǎn)黨百年奮斗歷程進(jìn)行選擇，并通過(guò)插入交互任務(wù)的方式積極參與典型歷史事件進(jìn)程，體驗(yàn)民族復(fù)興的艱難歷程。三是情境教學(xué)的生動(dòng)性。在元宇宙的支持下，教師可充分利用情境教學(xué)法中的虛擬情境，再現(xiàn)物理世界中無(wú)法展現(xiàn)的抽象概念形象地表達(dá)出來(lái)，讓學(xué)生在虛擬的情境中親身體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的體驗(yàn)式參與，在多種不同的教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)下幫助學(xué)生深入理解教學(xué)內(nèi)容，讓教學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)活潑、通俗易懂、深入人心。元宇宙在教育教學(xué)中的應(yīng)用，有助于提高學(xué)生工作效率和質(zhì)量，切實(shí)增強(qiáng)教育教學(xué)實(shí)效性。

強(qiáng)化教育教學(xué)頂層設(shè)計(jì)機(jī)制，從戰(zhàn)略高度將元宇宙技術(shù)與教育教學(xué)相融合，需要從以下幾方面加強(qiáng)，首先，將元宇宙運(yùn)用到教育教學(xué)中，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)、設(shè)計(jì)教育教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)學(xué)生核心價(jià)值素養(yǎng)；其次，對(duì)一些學(xué)校進(jìn)行試點(diǎn)，為元宇宙技術(shù)在教育教學(xué)中的普及化實(shí)施積累相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)；最后，加強(qiáng)各學(xué)段、各學(xué)科一線教師的需要，充分挖掘生態(tài)資源，積極、穩(wěn)妥地推進(jìn)元宇宙的在教育教學(xué)中的應(yīng)用。

急性肺損傷(acute lung injury,ALI)及其嚴(yán)重形式急性呼吸窘迫綜合癥(acute respiratory distress syndr o me,ARDS)是導(dǎo)致重癥監(jiān)護(hù)室患者死亡的重要因素,其病理特征包括肺水腫、炎癥、肺內(nèi)出血和嚴(yán)重的氣體交換功能障礙[1,2]。盡管諸如低潮氣量機(jī)械通氣、俯臥位通氣等治療措施可一定程度上降低ARDS的病死率,但重癥監(jiān)護(hù)室的ARDS病死率依然高達(dá)35.3%以上[3],至今仍未有非常有效的治療藥物。因此,尋找治療ALI的新型有效藥物是當(dāng)前醫(yī)療科研工作者的研究熱點(diǎn)之一。

（二）推進(jìn)路徑

1.加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)機(jī)制

元宇宙在教育教學(xué)中的應(yīng)用目前主要以技術(shù)為導(dǎo)向?yàn)橹鳎蛴谲浖脑O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，側(cè)重游戲化自主發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)，其會(huì)導(dǎo)致當(dāng)前教育教學(xué)庸俗化、娛樂(lè)化和政治淡化，造成內(nèi)容學(xué)理性不足、學(xué)術(shù)性不強(qiáng)、針對(duì)性不足、實(shí)效性不高、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不足的不良傾向。

德公公找到了一雙新鞋，無(wú)奈卻又走上老路。位高權(quán)重遭人嫉，不遭人嫉是庸才。他固執(zhí)地認(rèn)定，是官場(chǎng)上的仇家瞄上了自己。這一回，醍醐灌頂之后，他發(fā)現(xiàn)殺人利器是火藥，不過(guò)，他懷疑的目標(biāo)卻是——火器營(yíng)。他的想法也不無(wú)道理：試想，既然是官場(chǎng)上的仇家，能耐自然不小，既然能耐很大，自然能買(mǎi)通火器營(yíng)里的貪財(cái)者。

相較于傳統(tǒng)變電站智能變電站強(qiáng)調(diào)其具有的智能分析決策能力。根據(jù)系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，采用合適算法構(gòu)造解決問(wèn)題的推理機(jī)制向操作人員操作提出建議。智能變電站的智能分析決策機(jī)制應(yīng)建立變電站故障信息邏輯和推理模型分類(lèi)、過(guò)濾故障告警信息實(shí)時(shí)分析和推理變電站運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)報(bào)告變電站異常并提出故障處理指導(dǎo)意見(jiàn)。對(duì)包括事件順序記錄信號(hào)及保護(hù)裝置、向量測(cè)量、故障錄波等數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、多方位綜合分析，并將變電站故障分析結(jié)果以簡(jiǎn)潔明了的可視化界面綜合展示。

2.聚焦底層支撐技術(shù)

元宇宙在教育教學(xué)的應(yīng)用，需要多項(xiàng)技術(shù)的支撐，元宇宙聚合了人類(lèi)外化智能的各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，如云計(jì)算技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、芯片制造工藝、算法優(yōu)化、深度挖掘、VR、全息影像技術(shù)等，正是各項(xiàng)技術(shù)的相互作用，元宇宙才能營(yíng)造一個(gè)超真實(shí)的、沉浸式的，智能化的元宇宙環(huán)境。

3.注重教育教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

元宇宙技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用，應(yīng)堅(jiān)持“內(nèi)容為王”，切忌舍本逐末以技術(shù)為中心，在教育教學(xué)中應(yīng)講清楚教學(xué)內(nèi)容的政治性、理論性、堅(jiān)持用真理打動(dòng)學(xué)生，真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的入腦，入心。這就要求在元宇宙教學(xué)方案設(shè)計(jì)上既要堅(jiān)持守正創(chuàng)新，所謂守正即在內(nèi)容上下功夫，以深厚的學(xué)理為支持，通過(guò)深度剖析理論，厘清理論邏輯、現(xiàn)實(shí)邏輯、歷史邏輯，教會(huì)學(xué)生辯證思維、科學(xué)判斷、解決問(wèn)題的思路。絕不能為創(chuàng)新而不守正，將教學(xué)的基本內(nèi)容丟掉。