教育元宇宙視角下“虛實融合”成人教學模式的構建與應

摘要：在互聯網背景下，成人教育的教學實踐中仍存在優質教學資源利用率低、師生線上教學互動性缺失、教育對象學習自主性弱、教學反思精準度低等問題。教育元宇宙虛實融合的教育理念和技術應用推動了虛擬世界與真實教學環境的深度融合，為虛實融合成人教學模式構建奠定了基礎。研究從教育元宇宙視角出發，在對成人教育教學模式的意義、特點分析的基礎上設計“構建虛實融合教學場景，對學習主體進行診斷性評價”“針對性分析學科特點，聚焦教學內容所屬知識領域”“匯合橫向縱向學習評價，多元化、精準化實施評估”的三階段“虛實融合”成人教學模式，最后預設一教學案例詳細闡述該模式的應用過程，期望能為成人教學實踐提供參考。

關鍵詞：教育元宇宙；虛實融合；成人教育；教學模式

中圖分類號：G722

文獻標志碼：A

文章編號：1009-4156（2025）02-0097-05

一、引言

2022年，聯合國教科文組織第七屆國際成人教育大會在摩洛哥王國馬拉喀什召開，會議指出在當前時代背景下，已有許多國家將數字技術運用到與成人教學及培訓的有關項目中，成人學習效果及學習體驗感有明顯提升［1］。

成人教育是推動社會人才綜合素質提升的重要教育形式，近年來在理論研究與成人教育事業方面取得了突破性進展［2］。此外，人們對成人教育的教學模式也有持續性思考。牛朝暉和婁震將BOPPPS教學模式（有效教學模式）引入成人教學設計中，將教學過程分解為六項要素［3］；玄冬梅提出翻轉課堂成人教育模式，加強教師與學生線上教學互動，并提出應當科學安排翻轉課堂頻率［4］；于婷構建了自主學習、交互式虛擬學習和課堂教學三階梯的混合式教學模式，提高成人在混合式教學中的社會臨場感、教學臨場感等，激發學習者學習熱情［5］；李芮等人提出成人教育逆向教學模式，倡導“以終為始”“評價先行”的教學設計理念，以清晰的教學目標為起點和歸宿，為成人學習提供幫助［6］；當前成人教學模式注重師生的交互性及學生學習體驗，但仍存在教育對象學習自主性弱、教學資源無法最大化發揮其優勢、優質網絡資源利用率低、線上交互性難以滿足教學過程師生需求、教學反饋和教學反思精準度低、學生難以對自身進行真實的自我評價等問題。

“元宇宙”一詞源于科幻小說《雪崩》，英文翻譯為“Metaverse”。目前，行業內關于元宇宙的定義雖并不統一，但各有千秋，其主要的應用領域集中在群體社交、網絡游戲等行業，關注點是虛擬空間與真實世界的融合，旨在給予使用者良好的沉浸式體驗。

教育元宇宙是元宇宙技術于教育領域的應用體現，這些技術結合了虛擬學習環境和物理學習環境的元素，使學習者在不受時間和地點的限制下進入沉浸式教學情境，激發學習者的好奇心、想象力和學習興趣。鐘正等人依據顯示和交互兩個維度，將教育元宇宙的應用從低到高分為四層，即虛擬重現、虛擬仿真、虛實融合、虛實聯動［7］。在虛實融合層面，以教育元宇宙為依托的數字孿生技術可以將真實世界進行重構，還原現實世界的學校建筑、課堂教室以及校園環境的山川草木等。虛擬實驗室、全息視頻、空間錨點，以及云存儲技術等領域均有較好的發展前景，可以為在校學生和職場人員提供更為豐富的學習體驗。

"二、 教育元宇宙促進“虛實融合”成人教學模式的構建

"成人學習者通常具有明確的學習目的、良好的自我導向學習技能及工作經驗，但他們學習時間不固定、智力及學習能力相較于普通校園學生有所下降［8］。易造成師生之間缺少充足的交流溝通機會、教育資源無法發揮最大效用、學習效果難以保證等不良結果。 利用教育元宇宙本身所具有的虛擬重現、虛擬仿真、虛實融合、虛實聯動等特點所打造的“虛實融合”教學場景，能夠加強師生交流，有效彌補師生在缺少線下教學時的情感缺失，將優質教育資源輻射到更大范圍，采用多種評價方式，更精準地評估成人學習效果。

（一）增強師生課堂互動性，拉近師生情感距離

元宇宙范疇下的VR、AR、腦機接口等技術，可以構造出與現實世界高度相似的虛擬空間，利用多感官顯示和跟蹤技術模擬人類的視覺、聽覺、觸覺等多感官通道，加強學習者與同伴、教師之間的互動感。首都師范大學教育學院教育技術研究所副所長劉菁介紹，學界將教育元宇宙系統架構劃分為基礎設施層、運行平臺層、規則機制層和模式應用層。教育元宇宙的運用與發展主要體現在模式應用層——以虛擬現實、大數據、人工智能等技術為支撐，與教育教學環境深度融合，為師生提供虛擬仿真、XR教學、智慧教學等具體場景［9］。若在教學課堂中有針對性地豐富成人學習場景，可以有效刺激學習者感官，促進學習者與學習材料的交互，增強學習主動性，提升成人學習效果。

“以人為本”作為教育的核心理念，支撐著教育元宇宙的發展。基于人工智能和智能機器人等技術，教育元宇宙能夠采集現實生活中執教者的課堂情緒、常用的規范性教學語言、教學行為等信息，并在虛實融合的空間中以與虛擬人物形象對話、互動等方式進行傳達；成人學習者在該空間內也擁有自己的虛擬身份，可以與教師、同伴們自由互動，拉近彼此之間的心理距離。隨著傳感技術、協同建構等技術的不斷發展，教育元宇宙也可實現教學任務中學習者跨時空協作完成一項項目或任務的學習需要。例如，當建筑學專業的成人學習者需要共同完成一項建筑設計時，傳感和協同技術的支持可以讓學習者與同伴“隔空”控制與真實物件高度相似的虛擬對象，進行人機交流、人人交流，合作完成項目。

（二）擴大優質教育資源覆蓋面，創造性使用學習資源

2021年，《“十四五”國家信息化規劃》提出“開展終身教育”，從基礎設施建設、數字資源開發、教學改革等方面推進實施。2023年8月，《元宇宙產業創新發展三年行動計劃（2023—2025年）》強調未來將持續推進構建虛擬教室、虛擬實驗室等教育教學環境，鼓勵通過平臺共享虛擬仿真實驗實訓資源，擴大優質教育資源覆蓋面［10］。

在第七屆國際成人教育大會上發表的聯合國教科文組織第五份《成人學習與教育全球報告》顯示，2018年以來，盡管成人學習者數量有所增多，約23%的15歲及以上青年和成年人參加了教育和學習計劃，但最需要成人教育的群體——土著學習者、農村人口、移民、老年人、殘疾人等弱勢群體大多被剝奪了學習機會。在提交了第五屆成人學習與教育全球報告數據的159個國家中，約60%的國家報告顯示移民、殘疾人等的學習參與情況沒有得到改善；約24%的國家報告顯示農村人口和老年人的學習參與率均有所下降。在倡導教育公平的今天，每一位成人都有平等接受繼續教育的權利和機會，無論其種族、性別、家庭等先天性因素，抑或社會階層、經濟收入等后天影響［11］。《成人學習與教育全球范圍》第5號呼吁會員國在成人學習和教育方面進行重大變革，并輔之以充足的投資，以確保每個人都有機會從成人學習和教育中受益。

教育元宇宙技術支撐下的教學資源具有開放性和創新性，在教學條件難以滿足的情況下，可以讓跨越時空的各地學習者“身臨其境”地使用優質教學資源。例如，在虛實融合的教學情境中，授課教師可以將遠程學習資源（如與學習內容對應的博物館資料、地理景點等）連接到課堂，讓學習者感受到具象的知識仿佛就在眼前。在技能型的課堂上，教師可以將教學資源以VR的形式與學習者實現沉浸式實時互動，學習者能夠自由操控虛擬學具，與其進行雙向交流，使其保持動態更新。

（三）促進成人教育評價多元化，提升學習評價精準性

成人教學可以綜合采用學生自評、同伴互評，以及教師評價等方式對學生學習行為及效果進行全面評價。成人教學多為線上授課模式，教師與學生“隔空”互動，師生之間的雙向情感交流相較于線下面對面授課形式有所缺失，傳統成人教學評價方式對于學習者缺乏激勵性，對于教學者而言，也難以收到準確反饋。此外，在實際的教育教學過程中會產生大量的、隨機的數據，通過對這些數據進行收集、轉換、處理和挖掘分析，能夠為學習者提供學習建議，實現評估預測，為教育者呈現知識信息，實現教育決策制定，實現教學過程的不斷優化［12］。關于如何具體處理數據，以及對教學過程中產生的多維數據進行統一標準評價，有學者研究出了無序熵值算法。“無序”是指系統中數據的無序狀態；熵是用來度量系統無序程度的量，對熵的測定能夠對系統中的有序和無序狀態進行界定，熵值法是一種“客觀賦權”的方法，對教育元宇宙設備、系統中各種數據進行熵值計算，能夠幫助教學設計者發現系統特征，挖掘學習者的學習規律［13］。

當教育元宇宙范疇下的技術滲透到教育領域并被得到合理利用時，可對成人學習者進行多方面、精確度更高的測評。例如，系統運用無序熵值算法對教學過程中教師主體、學生主體產生的行為數據進行分析，得到客觀而精準的測評結果，結合教學末期學校舉辦的期末考試，對學習者進行橫向多元、縱向精準的評估。

"三、教育元宇宙“虛實融合”成人教學模式的設計

結合成人學習者特點與教育元宇宙“虛實融合”特征，構建教育元宇宙視角下“虛實融合”成人教學模式，其三個階段“構建虛實融合教學場景，對學習主體進行診斷性評價；針對性分析學科特點，聚焦教學內容所屬知識領域；匯合橫向縱向學習評價，多元化、精準化實施評估”羅列見圖1。

（一）構建虛實融合教學場景，對學習主體進行診斷性評價

成人教育學習群體的構成相較于義務教育、高等教育階段的學習群體來說更為復雜，且學生數量逐年遞增。2023年，教育部發布的全國教育事業發展統計公報顯示，成人本專科招生440.02萬人，比上年增加61.49萬人，增長16.24%［14］。就同一知識領域而言，在地理區域、學歷背景、職業需求等方面存在差異的學習者，其認知背景、學習目標、學習能力也會不同。教學前的診斷性評價可以讓教師了解每位學生當前的知識掌握程度，有效促進教學。

在開展正式教學之前，由教育者構造一個虛擬學習場景，該場景中所包含的子教學空間數量由教師決定，成人學習者佩戴好學習設備后，可從手機端或者電腦端進入該場景，師生在場景中擁有一個能夠標識自己的虛擬人物形象。教師需要在構造的空間中嵌入與后續學習內容有關的簡單測驗，學習者可以在該空間內與虛擬對象進行沉浸式對話、手勢交互等，或與虛擬空間進行雙向建構。在測驗過程中，系統利用教育大數據以及人工智能算法等技術，借助于場景中潛藏的各項測驗結果，對學習者進行精準的診斷性評價，評估學習個體的學習興趣、學習風格、學習行為等。

（二）針對性分析學科特點，聚焦教學內容所屬知識領域

2021年，世界經濟論壇發布的《未來學校：為第四次工業革命定義新的教育模式》指出，學習者的學習內容和學習經驗要轉向未來需求［15］。考慮未來社會對于人才培養的標準勢必更高，以及學習主體的求知需要，當教學目標初步確立后，根據布魯姆的教育目標分類法，可將教學內容分為三個領域，即認知領域、情感領域、動作技能領域。

認知和情感兩個知識領域的學習方式多為“游覽式”學習，主要輔助學生記憶學習內容，培養情感態度價值觀。例如，在學習歷史、地理等人文性學科時，即可利用VR或AR等技術，打造一個與教學內容呼應的虛擬場景或虛擬記憶宮殿，使學習者能夠“穿越”到目標地點，沉浸式記憶書本知識與仿真實物之間的聯結。

相較于認知領域和情感領域，動作技能領域的學習過程體現了更強的人機交互性。在具體的學習過程中，使用腦機接口技術和傳感器技術，運用肢體操控虛擬空間中的教具、學具等，與數字資源進行互動，實現人機交互。例如，在學習建筑設計、土木工程等學科時，學習者可在虛擬場景中使用虛擬挖掘機等重型器械，或與同伴共同設計一份建筑圖紙，搭建模型，享受合作樂趣。由于虛擬場景具有共享性，因此跨地區學習者也可使用多種優質教育資源，促進教育公平。

（三）匯合橫向縱向學習評價，多元化、精準化實施評估

教育元宇宙技術支持下的成人教學，可以全過程采集學生的學習行為數據和教師的教學數據，教師、學生、同伴皆可參與評價，數據來源更為豐富，評價更為精準、更為多元，此為“橫向學習評價”。

除此以外，教育元宇宙高算力、低延時的特點能夠做到對課堂行為的即時反饋［6］。基于教育元宇宙視角下的“虛實融合”教學模式的教學評價注重學生的學習體驗，促進學生更高效地以學習知識為目標。課程最終考核成績由教學中期學生在虛實融合空間中的互動行為和教學末期在真實世界的期末測評共同組成，此為“縱向學習評價”。

在教學中期，由于學習者的生理信號對個體學習行為反應的表征更為真實，因此，提供腦電采集設備、心電采集設備和皮膚電采集設備等智能設備來收集學習者的生物數據，并進行可視化分析。在構造的虛擬場景中，根據教師安排的教學計劃，學生既可獨立學習，也可與同伴合作學習。例如，對于基礎性知識，學生須獨自對場景中的問題進行選擇和應答；對于合作性任務，系統將會自動統計學習者在與同伴共同完成項目的過程中，其有效參與頻率和對項目的最終貢獻程度，學習主體對場景中有效學習物品的“觸發”次數也會被計入學習行為數據中。對于教師而言，教育元宇宙的情境感知功能有助于教師開展過程性評價，把握課堂教學規律［16］。

在教學末期，由學校綜合考慮學生情況和專業設置要求，組織方式為線上或是線下的期末考試，學生按時參加測評。教師將結合教學中期平臺反饋數據及教學末期的學生期末考試成績，給予學生最終課程成績。

四、教育元宇宙“虛實融合”成人教學模式的應用

與全國多地相比，上海地區的元宇宙發展進程較快。2022年5月，上海大學在新冠肺炎疫情封校管理期間，其校內師生聯合開發了一款元宇宙游戲，打造了一個與上海大學真實校園環境高度相似的虛擬游戲空間，校內師生在其中化身為萌趣的卡通人物形象，自由漫步校園，其簡潔可愛的畫風受到很多人的喜愛。以上海交通大學醫學院繼續教育學院成人教育護理學專業的“臨床重點疾病護理”課程為例，闡述該教學模式的具體應用過程。

課前，由教師運用平臺構造虛擬教學場景，該場景中除首頁的“大廳”以外，還包括理論知識學習空間、技能實操學習空間、醫療器械展示空間三個一比一仿造現實教室的子教學空間。

“大廳”中放置了懸浮電子白板，可供教師隨時調出，呈現課堂公告、課前導向性問題等。成人學習者在進入教學場景時，可采用口頭表述或手勢回答已經呈現在白板上的診斷性測評題目，授課教師能在平臺的教師端同步看到學生的作答情況，與學生實時互動，同時結合系統對學生的學習風格、學習進度等客觀性的分析數據，綜合得到學生的診斷性測評結果。

理論知識學習空間還原了真實的教室布置，安置了學生桌椅、講臺等。教師既可以根據自己的需要隨時切換使用空間中的虛擬交互式電子白板或黑板進行書寫，也可以運用動態文字、圖片、視頻、全息投影等多樣化方式呈現教學內容，隨時在屏幕上補充手寫文字，發布單項或多項選擇題、連線題、排序題等不同類型的題目。系統將統計學生回答問題的正確頻率、應答時間、交互行為等綜合應答情況，便于課后復盤。

技能實操空間視野開闊，醫療設備種類齊全，且設備數量可由授課教師根據學生數量設定，實現“一學生一設備”。護理學專業的成人學習者在學成之后的服務對象是醫院里鮮活的生命個體，因此，高效而精準的實踐技能對于他們而言十分重要。空間中按基礎護理學課本上的技能操作順序懸浮放置了示范視頻，視頻內容與醫療設備一一對應，并在其中穿插了交互性題目，借助于教育元宇宙相關的腦機接口技術和傳感器技術，學生可根據自身情況，選擇相應的示范視頻學習，反復觀看并運用旁邊的虛擬醫療設備進行沉浸式模擬，提高自身學習效率。該空間解決了校園內真實教學場景中“課堂時間有限，多數學生排隊使用同一教學設備”的學習效率低下情況。此外，學生的學習自主性在這一環節有所增強，教師可根據授課計劃，講解各醫療設備使用注意事項，在該環節設置多人協作項目。在該空間中，系統會記錄各視頻的點播頻率、設備的操控行為等，標記重點內容。

醫療器械展示空間可由師生自由觀察，其中陳列了輪椅、轉運床、供氧裝置、負壓吸引裝置、輸液泵等設備，所有設備按師生的觀察需要，均可全方位放大、縮小或模擬拆卸。學生可以在該空間與技能實操空間中來回學習。教師需要提前設置好該空間中的設備數量，并隨時為學生答疑解惑。系統會自動記錄空間中各設備的觸發頻率，根據統計結果，標記重點學習設備。

在整個教學過程中，系統會統計學生“課堂問題回答情況”“查看和使用醫療設備頻率”等課堂學習行為，教師可將其作為評估學生學習的過程性評價之一，結合線下期末考試成績，綜合給出課程成績。系統會記錄教師授課過程，便于教師課后反思成長。

參考文獻：

［1］徐雄偉，楊潔，劉雅婷. 全球成人學習與教育的現實挑戰與破解路徑——第七屆國際成人教育大會綜述［J］.比較教育學報，2022（4）：169-174.

［2］許道禎.從工具走向價值：成人教育研究的理性回歸［J］.成人教育，2022（3）：8-13.

［3］牛朝暉，婁震.BOPPPS教學模式在成人教育教學設計中的應用［J］.中國成人教育，2017（16）：97-99.

［4］玄冬梅.基于翻轉課堂的成人教學模式研究［J］.中國成人教育，2019（16）：41-43.

［5］于婷.成人混合式教學模式探究——以英語學科為例［J］.成人教育，2022（6）：14-18.

［6］李芮，邱相彬，單誠.成人教育逆向教學模式的構建與實施策略［J］.成人教育，2023（1）：8-13.

［7］鐘正，王俊，吳砥，等.教育元宇宙的應用潛力與典型場景探析［J］.開放教育研究，2022（1）：17-23.

［8］楊永芳.遠程教育成人學習者特點及其教學策略［J］.成人教育，2017（12）：34-37.

［9］楊颯. 教育元宇宙須與現實無縫融合［EB/OL］.（2023-10-31）.https：//epaper.gmw.cn/gmrb/html/2023-10/31/nw.D110000gmrb_20231031_1-14.htm.

［10］工業和信息化部辦公廳 教育部辦公廳 文化和旅游部辦公廳 國務院國資委辦公廳 廣電總局辦公廳關于印發《元宇宙產業創新發展三年行動計劃（2023—2025年）》的通知［EB/OL］.（2023-08-29）.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202309/content_6903023.htm.

［11］譚璐.我國繼續教育公平的問題、成因及對策探究［J］.現代遠距離教育，2023（1）：81-88.

［12］胡水星.教育數據挖掘及其教學應用實證分析［J］.現代遠距離教育，2017（4）：29-37.

［13］華子荀，黃慕雄.教育元宇宙的教學場域架構、關鍵技術與實驗研究［J］.現代遠程教育研究，2021（6）：23-31.

［14］中華人民共和國教育部. 2022年全國教育事業發展統計公報［Z］.2023-07-25.

［15］世界經濟論壇. Schools of the Future： Defining New Models of Education for the Fourth Industrial Revolution［EB/OL］.（2020-01-14）.https：//cn.weforum.org/publications/schools-of-the-future-defining-new-models-of-education-for-the-fourth-industrial-revolution/.

［16］徐建，王俊，鐘正，等.教育元宇宙時代教師發展的挑戰與應對［J］.開放教育研究，2022（3）：51-56.

Construction and Application of the “Virtual-real Integration” Adult

Teaching Model from the Perspective of Edu-Metaverse

Xu Yuan Hu Shuixing

（School of Teacher Education， Huzhou University， Huzhou 313000， China）

Abstract：Under the background of Internet， there are still some problems in the teaching practice of adult education， such as low utilization rate of high-quality teaching resources， lack of interaction between teachers and students in online teaching， weak learning autonomy of educational objects， and low accuracy of teaching reflection. The" educational concept and technology application of virtual-real integration in the education meta-universe promote the deep integration of virtual world and real teaching environment，" laying" the foundation for the construction of virtual-real integration adult teaching mode. From the perspective of education meta-universe， based on the analysis of the significance and characteristics of adult education teaching mode， the research proposes a three-stage “virtual-real integration” adult teaching model： “constructing the virtual-real integration teaching scenario， and conducting diagnostic evaluation of learning subjects”; “analyzing subject characteristics in a targeted manner， and focusing on the knowledge field of teaching content”; and “integrating horizontal and vertical learning evaluation， and implementing multiple accurate assessment”. Finally a teaching case is presupposed to elaborate the application process of this model， with the hope to provide a reference for adult teaching practice.

Key words：Edu-Metaverse; Virtual-real integration; Adult education; Teaching model