刘革平 秦渝超:教育元宇宙的概念厘定、结构框架与生态图景

栏目:汽车资讯  时间:2023-07-07
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  原标题:刘革平 秦渝超:教育元宇宙的概念厘定、结构框架与生态图景

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  ▲刘革平

  作者简介:刘革平,西南大学教育学部教育技术学院院长,教授、博士生导师,西南大学西南民族教育与心理研究中心研究员。兼任智慧教育重庆市高校工程研究中心主任,国家级一流本科专业建设点负责人等职。主持国家社科基金重点项目、省部級科研项目10余项,发表论文70余篇。荣获2018年高等教育国家级教学成果奖二等奖、2021年重庆市高等教育教学成果特等奖等奖项。秦渝超,西南大学教育学部博士研究生。

  文章来源:新疆师范大学学报(哲学社会科学版),2023,44(05),54-66+2

  DOI:10.14100/j.cnki.65-1039/g4.20230309.001

  摘 要:实现教育数字化转型是当前教育发展的重要战略任务,探索元宇宙及相关技术在教育领域的应用对教育数字化转型具有推进意义。元宇宙概念自诞生以来,商业炒作、概念异化和技术局限引发系列乱象,要肯定其商业活力、拒绝盲目炒作,规避概念泛化、回归技术本身,分离想象现实、探索伦理法则,形成对元宇宙的理性认知。在此基础上,文本基于对视觉沉浸技术在教育领域迭代运用的梳理,综合对元宇宙应用于教育的技术、特征、理念、范畴与目标进行分析,阐释教育元宇宙的概念,构建包含基础设施层、运行平台层、规则机制层和模式应用层的教育元宇宙结构框架。在逐步实现元宇宙应用于教育领域的过程中,推动教学生态变革、学校生态发展和区域生态建设,进而全面赋能教育生态重构。

  关键词:元宇宙;教育元宇宙;概念厘定;结构框架;生态图景;

  基金:国家自然科学基金面上项目“VR环境下深度认知追踪关键技术及学习干预模型研究”(62277044)、“西南大学创新研究2035先导计划”(SWUPilotPlan002)的阶段性成果。

  一、引言

  2021年被称为元宇宙元年,元宇宙概念迅速在各大领域走红,一度在商业界、技术产业界拥有大批拥趸,人们纷纷就元宇宙的概念图景展开乌托邦式的想象。将元宇宙应用于教育领域成为教育界热衷讨论的话题。随着时间的推移,各行各业逐渐从对元宇宙的“热炒作”转向“冷思考”,话题热度逐渐走向平静期。目前,由于前期大量的“舆论泡沫”导致元宇宙概念较为虚浮,因此,对元宇宙的应用探索需回归理性。对教育领域而言,在大力推进教育数字化转型过程中,整合人工智能、扩展现实(XR)、5G、数字孪生等新一代信息技术的元宇宙具有巨大应用潜力,对促进教育实现数字化转型具有重要意义。笔者基于对元宇宙的理性认识,以视觉沉浸技术在教育领域的迭代使用为切入点,探讨教育元宇宙的概念。同时,基于新一代信息技术探索教育元宇宙的结构框架,描绘元宇宙赋能教育发展的生态图景,以期为教育元宇宙后续的探索与实践提供理论参考。

  二、元宇宙的发展乱象与理性认识(一)元宇宙的发展乱象1. 商业炒作中的虚浮

  元宇宙催生数字经济,资本力量围绕元宇宙迅速形成一股巨大的商业浪潮。从元宇宙第一股罗布乐思(Roblox)迅速升值,到Facebook(脸书)更名为Meta,再到各大互联网公司争先部署,元宇宙的概念不断发酵并迅速渗透文旅、游戏、教育、医疗、工业、农业等各领域,一度成为商业炒作的焦点。与此同时,由元宇宙引发的负面新闻和质疑接踵而至。例如,在2021年元宇宙爆火初期,出现“元宇宙炒房”事件,一块“虚拟土地”在炒作中被哄抢出天价。又如,为吸引投资,多家公司藉由元宇宙的名头争先上市吸引资本,“元宇宙培训卖课割韭菜”、“元宇宙传销现象”等负面新闻大量涌现。一时间,元宇宙从科技改变未来生活的美好愿景变为商业陷阱。历经商业炒作的狂欢后,元宇宙逐渐归于平淡,一涨一落间,舆论去泡沫化与人们的理性回归使元宇宙变成一个虚浮的概念。

  2. 概念辨析中的迷失

  元宇宙的英译名为“Metaverse”,是出自小说《雪崩》中的科幻术语,代指利用头盔和目镜就可以体验的虚幻空间。《剑桥国际英语词典》将“Meta”归纳为两种涵义,一是将“Meta”视为形容词,意为自身的、同类的。二是将“Meta”作为前缀,意为有变化的,例如,变形(Metamorphose)、代谢(Metabolism);意为超过一般的限制,例如,元语言(Metalanguage)。再观从英语译介的元宇宙,元宇宙的“元”在《现代汉语词典》中具有五种释义,五个义项中没有与“Meta”完全契合的义项,与“Meta”较为接近的义项为“主要;根本”,与该义项相对应的词汇包括元分析、元气、元神,等等。从这一角度理解,元宇宙可以解释为“宇宙的根本”。显然,在Metaverse这一术语的跨语言交际过程中,夸大了原著中的虚拟世界1。也有研究者指出,“元宇宙”是“Metaverse”的中文误译2,在此基础上,经过不断地解读与语义堆积,元宇宙的概念最终走向泛化和异化,在发酵中迷失了其原本意涵。

  3. 现实与想象的差距

  在科幻作品和技术企业共同渲染下,元宇宙被描绘为逼近现实、规模宏大、自由交互、无限创造的虚拟世界,但支持元宇宙建设的现实条件不足。一方面,当前的技术程度难以实现这种理想图景。第一,场景与现实世界的差距悬殊。以引领元宇宙发展的Roblox为例,目前其所有“化身”以卡通式人物外型为主,场景构建停留在动画阶段,接入方式主要有移动设备和PC端。尽管目前能够通过桌面式3D进行交互,但其活动场景和想象与现实平行的虚拟空间的写实化场景想象相去甚远。第二,元宇宙中指向真身的“化身”复刻缺乏全模态感知技术支持。现阶段的沉浸式技术主要以视觉沉浸为核心,其次是听觉和部分触觉(嗅觉也得到一定程度的开发与模拟),难以实现身心在虚拟空间的全面感知与交互。换言之,人类只有部分器官进入虚拟空间。此外,低延迟和泛在互联的元宇宙景象未能实现。元宇宙的数据层分为用户特征数据、场景构建数据以及交互行为数据三类3,一旦元宇宙的世界图景向超写实方向发展,写实化的场景、人物及其交互行为将产生无法估量的数据,同时会产生巨大的功耗和带宽通信开销,对目前的技术而言无疑是巨大的挑战。另一方面,由于科幻小说《雪崩》以及影视作品《阿凡达》、《头号玩家》等的科幻式描绘,加之技术行业极具华丽辞藻的修饰,部分人相信完全进入虚拟世界的时代即将到来。但当他们接触与元宇宙相关的现实产品时,又感到现实与想象之间的巨大落差。总之,元宇宙的技术起点与想象图景之间存在巨大沟壑,使元宇宙及其技术产业逐渐失去公信力,进而形成“塔西佗陷阱”(Tacitus Trap),即使其后续的发展真实且具有突破性,也会被人认为是虚假的。

  (二)对元宇宙的理性认识1. 肯定商业活力,拒绝盲目炒作

  出现与元宇宙热度飙升类似的现象有“智慧地球”,元宇宙的诞生和发展与智慧地球的轨迹相似。智慧地球是从英语“Smart Planet”翻译而成的术语,有学者指出该术语存在错译现象,认为“智慧”与“Smart”并不是对应关系4。同时,智慧地球火热现象的背后也存在商业炒作。2008年,IBM公司在《智慧地球:下一代领导议程》报告中提出“Smart Planet”概念,被译为“智慧地球”传入我国后,“智慧”一词迅速运用到人们的生活要素领域,诞生了诸如智慧城市、智慧医疗、智慧教育等凸显现代技术的新称谓5。有技术研发公司借助“智慧”一词,成功地将一些新兴技术产品应用到各大领域。可以认为,智慧地球发展至今,离不开商业力量的推动。但在智慧教育领域,商业无休止的炒作与对技术无底线的包装导致智慧教育概念的泛化和异化。经过教育学特别是教育技术学领域学者的探索与争鸣,智慧教育的概念逐渐明晰,继而被政府部门和更多学者接受。时至今日,智慧教育逐渐从理论转化为实践,形成了以区域模式推动学校教育发展的智慧教育示范区、囊括海量精品在线资源的国家智慧教育公共服务平台,等等。在2023年2月召开的世界数字教育大会上,中国发布了《中国智慧教育蓝皮书(2022)》、2022年中国智慧教育发展指数报告和智慧教育平台标准规范。由此可见,我国日益重视智慧教育的建设。

  镜鉴智慧地球和智慧教育的发展历程可知,商业对技术的渲染为技术改变各领域注入了强大活力,推动各行各业的发展。但是,商业炒作带来事物虚浮发展的弊病也有目共睹。因此,在肯定商业行为给元宇宙的发展注入活力的同时,更需要对其进行理性认识与分析,杜绝技术与资本的合谋,避免元宇宙在盲目的炒作下成为华而不实的技术噱头。

  2. 规避概念泛化,回归技术本身

  经过对Metaverse和元宇宙的梳理可知,元宇宙概念在诞生之初缺乏一定的合理性。正确看待元宇宙,既要致力于梳理元宇宙概念的形成逻辑,又要溯源元宇宙爆火的原因。在形成逻辑层面,科幻小说家创造Metaverse用以表征虚拟世界本身无可厚非。根据瑞士语言学家索绪尔提出的结构语言学的观点,存在“能指”和“所指”这一对范畴,把表示抽象概念的语言符号称为能指,把语言符号具体表现的事物和对象称为所指。作为语言符号的元宇宙是能指,作为具体事物的元宇宙是所指。索绪尔认为,能指和所指之间具有任意性,两者之间没有任何内在的、自然的联系。尽管对Metaverse进行词根词缀的分解发现其与虚拟空间并无直接联系,但“Metaverse”是Metaverse本身,不能用已有的意义对应新生的名词。毫无疑问,元宇宙是意译,其译语形态受汉语文化体系的影响,“元”、“宇”、“宙”这三个字都拥有丰富的文化内涵和强大的生命力,其概念得以迅速传播可能在于该词具备强大的文化驱动力。元宇宙已成为人们普遍熟知的概念,全国科学技术名词审定委员会对“元宇宙”、“化身”、“数字人”等关键术语给出官方定义,将元宇宙定义为“人类运用数字技术构建的,由现实世界映射或超越现实世界,可与现实世界交互的虚拟世界”6。统一元宇宙概念,可以有效规避概念泛化带来的一系列负面社会影响。

  元宇宙的组成技术可以分为VR/AR/MR(虚拟现实技术/增强现实技术/混合现实技术)、数字孪生、5G、云计算、区块链、人工智能等7,从Gartner公司2021年发布的技术成熟曲线报告可以看出,去中心化身份、非同质化通证(NFT)等建构元宇宙经济体系的技术处于期望膨胀期,而数字人技术处于萌芽期8,加之数字孪生技术的持续升温以及沉浸技术的拓展延伸,共同勾勒了元宇宙的轮廓。因此,元宇宙迅速升温的原因除商业渲染外,还包括新兴技术的架构与支持。没有技术支撑,元宇宙只能暂存于科幻小说中,商业不会无凭无据地渲染元宇宙时代。因此,理性看待元宇宙的方式是回归技术本身,要了解元宇宙组成技术的发展进度,思考元宇宙实现的可行性,解决构建元宇宙过程中的重大难题。只有如此,现实的实践才能通向构想的未来。

  3. 分离想象现实,探索伦理法则

  尽管元宇宙存在商业炒作与技术瓶颈,但不乏社会各界对其进行理论构想,并形成各种理论形态,例如,工业元宇宙、图书馆元宇宙、教育元宇宙,等等。这种理论构想能让人们在预设与构想中对未来技术变革做好思想准备,同时,解放人们的技术思维。但这种构想在跟进技术与创新应用的过程中,不断受商业动态的波及与反噬,使学术界对其形成热烈或冷漠的对立态度。因此,需要警惕元宇宙及相关技术落入资本炒作的陷阱,促使理论构想脱离商业的夸张渲染。

  此外,还需注意元宇宙伦理法则的建构。假设元宇宙的应用与各界描述的场景一致,那么,元宇宙的宏大叙事将招致一系列伦理风险。基于“化身”的角度,元宇宙把人从实体引渡到化身,个体在虚拟环境与现实环境的两栖中使本身的行为模式呈现虚实混合的特点,形成“普罗透斯效应”(Proteus Effect)9。透过此效应,元宇宙宣扬的自由与开放如果得不到治理将反作用于现实,进而导致现实失去道德规则的约束力。基于场景与交互的角度,个体在元宇宙中的交互场景以及个体行为会产生海量数据,一方面,这些数据关乎用户的隐私安全;另一方面,其将为算法提供更强的应用场,人类的数字足迹将被包围和监控10,进而使人的隐私隐蔽地让渡给“化身”画像。此外,元宇宙通过刺激人的知觉系统进而营造丰富的活动体验,如果用户不加节制,沉浸式体验将逐渐恶化为持续性沉溺,最终导致人堕入去现实化的技术成瘾11。综上所述,尽管元宇宙技术系统未达到人们构想的理论愿景,但其带来的伦理问题值得回应,需要各领域学者积极探讨。

  三、教育元宇宙的概念再论(一)教育元宇宙的历史演绎

  元宇宙作为现代技术发展的综合性概念体,其本身代表视觉沉浸技术发展的最新阶段。元宇宙作用于教育领域具备一定的历史基础,基于视觉沉浸技术发展的视角,教育元宇宙的历史发展分为“桌面式虚拟现实+教育”、“沉浸式虚拟现实+教育”以及“新一代信息技术融合虚拟现实+教育”三个阶段。

  1.“桌面式虚拟现实+教育”

  桌面式虚拟现实是一种基于普通PC平台的小型桌面虚拟现实系统,利用中低端图形工作站产生虚拟环境12,用户通过手控输入设备在虚拟场景中活动。最为典型的桌面式虚拟现实系统是由美国林登实验室于2003年发布的“第二人生”(Second Life)13。“第二人生”本质上是一种在线角色扮演游戏,综合联网、虚拟、社区等概念,生成的一种新型网络空间。用户可以在“第二人生”中创建自己的化身(Avatar),进而实现社交、制造、交易等线上活动。

  教育研究者认为,“第二人生”在教育领域具有巨大的应用潜力,其沉浸式、游戏化的环境能够支持师生探索、合作与学习14。“第二人生”为学习者提供了新型学习空间与学习方式。通过“第二人生”能够搭建情景式学习系统,不受时空限制地向学生展示各种景象和活动以及利用仿真、模拟、参与等功能搭建虚拟实验环境以弥补传统实验环境的不足15。此外,利用“第二人生”能够构建体验式学习活动16、情境式学习环境17和虚拟图书馆等18,有效提升学习者的学习体验。

  2.“沉浸式虚拟现实+教育”

  随着仿真技术和人机交互技术的发展,沉浸式虚拟现实(Immersive Virtual Reality,IVR)突破了桌面式虚拟现实,其技术原理是以仿真的方式为用户创造实时反映实体变化与相互作用的三维虚拟世界,通过数据手套、头盔显示器等传感设备,让用户对三维虚拟世界进行观测和互动,整个过程具备高度的沉浸感。沉浸式虚拟现实的典型技术产品是2016年生产的Oculus和HTC Vive等VR终端设备,这类产品可以为用户提供视觉、听觉和触觉等方面的真实感官体验,使用过程具有高度的沉浸感。在国内,各界高度重视虚拟现实产业的发展,因此,有研究者将2016年称为“投资虚拟现实的元年”19。

  沉浸式虚拟现实凭借自身高度的沉浸性和互动性,在教育教学方面彰显巨大的应用潜力。随着沉浸式虚拟现实技术成本的降低,加之具身认知理论和心流理论等相关理论的支持,IVR在教育领域的应用日益广泛。在探索验证方面,沉浸式虚拟现实在工程、几何、语言、科学等学科中对学生学习绩效影响较大20,可以有效提高学生的共情水平21。在应用领域,IVR除能与不同学段、不同学科进行结合外,还能重塑目前二维网络技术支撑下的在线教育,完成在线学习资源结构、在线教学组织形式以及在线系统平台的转型与升级22。

  3.“新一代信息技术融合虚拟现实+教育”

  随着5G、数字孪生、人工智能、云计算等新一代信息技术的崛起与发展,VR技术在与上述技术深度融合的过程中逐渐孕育元宇宙技术体系。其中,5G技术的高速率和低时延能够支持多个用户同时连接虚拟空间,进而实现大规模用户的实时交互。扩展现实技术将虚拟内容与真实场景相融合,进一步消融了虚拟与现实的边界。数字孪生技术具备实时同步、忠实映射和高保真度等特征,能够促进物理世界与真实世界的互动融合23。此外,人工智能技术的不断进步以及云计算技术的拓展为整个元宇宙技术体系提供相应的智能化保障和算力基础。

  尽管新一代信息技术未能完全融合虚拟现实以整体形态进入教育领域,但其技术在教育领域已经具备巨大的应用潜能。5G技术作为人机物互联的网络基础设施,能够触发教育场景诸多要素的变革,例如,让移动学习变得更加“泛在化”24。基于数字孪生技术,能够构建智慧学习空间,有望实现各类学习空间一体化,支撑跨时空高保真体验、分布式跨区域协作等学习活动25。此外,在人工智能、大数据、云计算等技术的协力支持下,教育的整体形态将变得更加智能化。

  通过对应用于教育领域的虚拟现实等元宇宙相关技术的梳理可知,教育元宇宙具有相应的技术基础和应用案例。随着现代信息技术的不断成熟与整合应用,教育元宇宙将成为技术作用于教育的未来趋势。

  (二)教育元宇宙的回溯与界定1. 教育元宇宙的概念梳理

  在元宇宙概念走红之际,教育界的学者纷纷将其引入教育领域进行探讨。通过对教育元宇宙及相关概念进行梳理,可以将其分为两类。一类是基于教育元宇宙本身进行界定,将其视为元宇宙在教育领域中的应用,本身是一种由新兴信息技术塑造的虚拟融合教育环境26,教师、学生和管理人员等教育活动的参与者能够通过虚拟化身自主地创建、参与教学活动27。另一类是围绕教育元宇宙的概念进行下沉式延伸。例如,华子荀等提出学习元宇宙(Metaverse for Learning)概念,认为学习元宇宙是面向学习者营造的、多技术集成的沉浸式学习环境28;兰国帅等运用场景分析法进行探究,认为学习元宇宙具备沉浸性和真实感、交互性和社交感、自由性和开放性等特征29。此外,王同聚提出中小学教育元宇宙空间,认为其是一种集教学、体验于一体的智能交互空间30。由此可知,无论是教育元宇宙还是其衍生的子概念,都认为元宇宙在教育领域具有巨大的应用潜力。

  2. 教育元宇宙的概念界定

  目前,教育元宇宙的概念存在多种界定,基本共识是将教育元宇宙视为元宇宙相关技术在教育领域的应用,其涵盖范围包括关联技术、相应特征和整体功能。在技术上,学术界将扩展现实、数字孪生、区块链、人工智能、5G等技术作为教育元宇宙的关键技术。这些技术处在不同的发展阶段,例如,数字孪生、区块链等技术还有待进一步发展。在特征上,教育元宇宙呈现虚拟与现实全面交织、人类与机器全面协同、学校与社会全面联结等特征,体现出元宇宙本身的沉浸性、交互性和自由性。

  在此基础上,要对教育元宇宙应用的理念、范畴和目标进行深入探讨。在应用理念上,教育元宇宙要彰显现代技术对教育系统的实用价值和创新价值,既能够对传统教育的固有问题给予一种新的解决方式,又可以化不能为可能,为教育活动开启新的一扇窗。在应用范围上,教育元宇宙要服务多个主体,既能支持学习者进行沉浸性、个性化和自由性的学习活动,又能支撑教师开展多样性、趣味性和交互性的教学活动,还能辅助管理者实现公开性、公共性和服务性的教育治理。在应用目标上,教育元宇宙在宏观层面能推动教育的现代化进程,成为教育数字化转型的重要方向;在中观层面能优化学校教育的现有格局,重塑学校教育新生态;在微观层面能变革教与学的现有模式,赋予教育教学新生机。基于技术、特征、理念、范畴、目标等方面的综合分析,教育元宇宙可以理解为是由扩展现实、数字孪生、人工智能、区块链、5G等新兴技术构设而成的虚实融合教育环境,是具有虚实交织、人机协同、全面交互等特征的智能交互空间,通过嵌入教育教学环境、资源、模式、活动等内容,创新学习、教学和管理等活动,推动教育的未来变革与生态重塑。

  四、教育元宇宙的结构框架

  教育元宇宙作为新兴技术赋能的智能交互空间,既要有硬件设施与相关平台的支撑与支持,又要有相应的使用规则和协同机制作为保障,最终要形成面向多主体、多功能的应用模式。因此,笔者将教育元宇宙的系统架构分为基础设施层、运行平台层、规则机制层及模式应用层(见图1)。

  (一)基础设施层

  基础设施层主要形成网络连接以及支持用户通过接入设备完成各种感觉的接入,由通信技术和接入设备构成。

  1. 通信技术

  元宇宙需要5G和下一代无线通信技术(6G)共同构成通信基础。一方面,5G是现阶段元宇宙发展的主要通信技术。国际通信联盟将5G技术分为超可靠低延迟通信、增强移动带宽和海量机器类通信31。5G技术能够为元宇宙用户提供可靠的通信支持,完成不同设备之间高速率、低延迟的数据传输。另一方面,未来6G技术将成为支持元宇宙网络连接的关键技术。目前,6G技术的研发还处于萌芽阶段,预计将在10年后实现32。中国工程院院士邬江兴认为,6G能提供快于5G技术50倍的峰值传输速率,实现“人机物智”的充分连接33。目前,6G技术已得到相应部署,工业和信息化部在《“十四五”信息通信行业发展规划》中指出,开展6G基础理论和关键技术研发,构建6G愿景、典型运用场景和关键能力指标体系34。未来,6G技术将成为元宇宙数据传输的关键力量。

  

  图1 教育元宇宙的系统架构图

  2. 接入设备

  根据人体的感知类型和目前的接入技术,可以将接入设备分为视觉接入、听觉接入、触觉接入和神经接入四部分。第一,视觉接入。视觉接入是目前混合现实中最主要的接入技术,桌面式虚拟现实主要依靠移动设备和电脑即可完成接入,混合现实需要通过VR头戴设备、XR眼镜等完成视觉接入。此外,通过洞穴状自动虚拟系统(Cave Automatic Virtual Environment,CAVE)能够为多人提供一种完全沉浸式的虚拟环境。第二,听觉接入。听觉接入主要依靠智能音箱、语音交互机器人完成用户的语音接入。第三,触觉接入。通过数据手套、智能体感设备、虚拟手势设备以及VR跑步设备等收集用户的身体行为数据,进而支持用户在虚拟现实中实现更逼真的行为交互。第四,神经接入。神经接入是一种特殊的接入方式。与扩展现实技术相比,脑机接口技术(Brain-computer Interface,BCI)在理论上可为元宇宙提供更好的认知用户接口。BCI技术能跳过外周神经和肌肉系统的中介调节,实现人的感知、认知、思想的直接输出与外界信息的直接输入。利用BCI技术形成大脑与元宇宙的直接联结,跨过外接设备与感官系统这一信息通道,使信息传输过程更加便捷。从BCI技术的发展趋势看,目前的BCI技术分为侵入式和非侵入式两种。侵入式脑机接口直接植入大脑灰质层,主要运用于医学领域,协助特殊人群重建感觉与运动功能,等等。虽然侵入式脑机接口能够获取质量较高的神经信号,但容易引发免疫反应,因此,如果将脑机接口运用到元宇宙,主要采用非侵入式BCI技术,但这种技术面临无法获取更为精准的神经信号等问题,运动、认知和情绪信号相混杂,使其在识别上面临较大困难。目前,BCI技术还处于发展阶段,未来将成为元宇宙的重要接口技术,并为元宇宙的应用创造更大可能。

  3. 区块链

  区块链技术能够助力元宇宙形成相应的虚拟经济,例如,进行虚拟产品投资、数字藏品交易,等等。区块链借助网络中分布式记录与存储,是一种把区块以链的方式进行组合的数据结构,具备去中心化、可追溯性、共识机制、高度信任等特征35。目前,基于区块链技术在元宇宙的应用已经诞生了金融属性的非同质化通证(Non-Fungible Token,NFT)和具备社会属性的去中心化社会组织(Decentralized Autonomous Organization,DAO)36。一方面,借助区块链技术能助推元宇宙形成安全稳定的虚拟经济;另一方面,通过区块链的共识机制和高度信任,能实现元宇宙空间教与学活动的跨机构认证。但是,目前的密码算法、对等网络、共识机制、智能合约、数据存储等核心技术的进展相对缓慢37。应对元宇宙中大规模、高性能的交易需求,仍需要区块链技术实现更大的突破,使其在未来呈现更稳定的效果。

  4. 人工智能

  借助人工智能,元宇宙虚拟空间才能实现智能化发展,展现高质量的应用价值。第一,语音转换。借助人工智能技术对语音的识别、转换等功能,能够支持元宇宙实现跨语种的人人交互以及更加智能化的人机交互。第二,事理逻辑。通过人工智能对相关事件、活动的规则逻辑进行模拟与演绎,进而完成元宇宙空间各种规则规范的建设。第三,推理模型。在元宇宙空间中,多场景、多任务式的交互需借助人工智能实现相应的推理模型支持。

  (二)运行平台层

  运行平台层主要通过相关技术完成对教育元宇宙的算法支持、交互支持以及资源支持,为教师、学生、教育管理人员等开展教育活动提供服务。

  1. 算法支持

  目前,教育元宇宙使用的算法技术包括深度学习、空间计算、语义计算、普适计算、边缘计算和情感计算,等等。第一,深度学习(Deep Learning)。深度学习应用于计算机视觉、语音识别和自然语言处理等领域,是元宇宙空间实现人机交互、沉浸式渲染和语音交互等功能的基础算法。第二,边缘计算(Edge Computing)。传统的云计算技术不能完全支撑元宇宙的算力需求,存在实时性不够、带宽不足、能耗较大以及数据和隐私安全缺乏保障等问题38。边缘计算能使计算任务在接近数据源的计算资源上运行,有效缓解云计算中心的压力。在元宇宙空间,边缘计算能将VR/AR的计算任务卸载到边缘服务器,降低平均处理时延39。但是,目前边缘计算还存在编程模型、硬软件选型、基准程序与标准、动态调度等问题40,其技术有待进一步发展。第三,空间计算(Spatial Computing)。借助空间计算能推动空间原则在物理现象模拟过程中的应用,进而优化用户在虚拟三维空间中的各种行为体验。此外,语义计算(Semantic Computing)、情感计算(Affective Computing)等技术对元宇宙发展具有重要意义,推动计算技术与教育元宇宙的融合有助于形成智能和谐的空间环境。

  2. 交互支持

  教育元宇宙为教师、学生等教育活动参与者提供相应交互支持,包括化身角色支持、拟真交互场景以及多模态交互方式。第一,虚拟化身。在真人化身方面,用户可以根据自己的兴趣偏好设计多风格高质量的3D虚拟形象,使其在教育元宇宙空间进行自由开放的教学活动。以数字机器人为例,在人工智能、大数据、云计算等技术的支持下,数字机器人能充当教师助教和学生导师等角色,完成知识答疑、学情调研、教学辅助等工作。第二,虚拟场景。应用扩展现实技术和全息投影技术完成虚拟场景的搭建,例如,学科教学场景、虚拟实验场景、虚拟校园场景,等等。第三,多模态交互。结合3D图形处理、智能语音识别、视觉追踪、力回馈、动作捕捉等技术的多模态融合交互技术(MMFI),使师生以多模态信息进行交互,进而丰富师生视觉、听觉和触觉等方面的体验感。

  3. 资源支持

  为使师生的虚拟化身在教育元宇宙空间完成教学活动与学习活动,需要教育元宇宙提供充分的资源支持,实现教育元宇宙内教育资源的动态化增长、个性化生成、智适应推送和高质量共享。第一,动态化增长。主要利用扩展现实、数字孪生等技术在虚拟世界完成对现实世界物质资料的复刻与创造,进而实现教育元宇宙空间内教育资源的动态化生长。第二,个性化生成与智适应推送。随着ChatGPT等生成式人工智能的问世,标志着人工智能技术进入新的发展阶段。利用生成式人工智能技术与学习者的交互,生成教育元宇宙中个性化学习资源,并通过学习者的需求与反馈形成智适应的资源推送。第三,高质量共享。在教育元宇宙中,利用区块链技术能够实现教育资源的有偿交换、教与学活动的有效认证,等等。

  (三)规则机制层

  元宇宙建立在现实世界物质资源的基础上,对生产与创造、认知与经验、社群与身份都具有变革性影响41。因此,有学者强调要对元宇宙社会体系形成规则之治42。教育担负着人才培养的重要任务,教育元宇宙的应用要更加强调其应用规则。此外,元宇宙改变了人们的行为模式,人们需要完成生理和心理的双重改变以适应认知方式的变化。有研究指出,人们将会在元宇宙中承担昂贵的体验成本,例如,空间感缺失、注意力分散、感官混淆、存在成瘾风险、记忆错位以及身体疲劳等问题43,探索师生对教育元宇宙的身心适应机制十分重要,其规则机制层主要分为应用规则制约和身心适应机制两方面。

  1. 应用规则制约

  在应用规则方面,要强调教育元宇宙的教育价值、形成道德共识与伦理规约、制定使用规范和保障隐私安全。第一,彰显教育价值。教育元宇宙的应用要聚焦提升学生的核心素养,促进学生高阶思维的生成与发展,还要为教师更好地开展教育教学活动提供服务,辅助管理者开展教育治理工作。教育元宇宙的使用过程需彰显元宇宙本身的实用价值以及对教育问题的创造性解决能力。第二,探索伦理道德。虚拟世界“自由、开放、创造”的特征在激发使用者想象力的同时,可能会诱导人性脱离现实道德束缚,进而导致虚拟反作用于现实,触发现实秩序的紊乱。因此,要以现实世界的道德伦理体系为基础,进一步形成教育元宇宙中的道德伦理共识,构筑由现实世界和虚拟世界共同组成的学术管理体系,规避伦理道德风险。第三,制定使用规范。制定面向教育者、学习者和管理者等不同用户的使用规范,确保教育元宇宙在应用过程中秩序化、公平化、规则化。第四,保障隐私安全。在教育元宇宙空间外,要借助人脸、音频、虹膜等生物识别技术保障教育用户的账户安全。在教育元宇宙空间中,要加强对学习者的多模态交互数据、学习数据的保护,避免数据泄漏导致个人隐私被读取和侵犯。

  2. 身心适应机制

  教育元宇宙的身心适应机制主要包括生理和心理两方面。在生理方面,要考虑用户的身体平衡维持、使用过程的不良反应以及学生的健康发展问题。第一,平衡维持。个体的部分感官在虚拟世界缺乏空间认知,容易导致用户在体验过程中失去身体平衡,因此,要为教育用户拟定适应平衡的训练方案。第二,身体保护。学生在使用头戴设备的过程中易对虚拟场景产生眩晕感,要从产品端优化用户体验,克服学生使用过程中的不良反应。第三,健康发展。当BCI技术突破瓶颈成为新型接口之后,学生的感官系统和运动系统将被搁置,身体功能可能会因长时间搁置而发生退化。因此,要合理配置学生的使用时间,使学生身体在虚与实的切换中实现健康发展。

  在心理方面,要注意身份认同、认知发展以及沉迷防范三方面问题。第一,身份认同。由于“化身”的出现,人与数字机器人之间会出现“真人—真人”、“真人—化身”、“化身—化身”等多种交互形式,促进不同角色之间的身份认同对处在发展期的学生尤为重要。第二,认知发展。尽管目前已经有具身认知、分布式认知、沉浸理论等作为元宇宙的认知理论,但面对技术的持续性变化,教育元宇宙可能对学生的认知发展不断产生影响,要持续深入地探索元宇宙对学生认知发展的影响。第三,沉迷防范。相较于传统的网络空间,元宇宙的高自由度和更绚丽的场景易使人们沉迷于虚拟世界,需要对缺乏自制力的学生群体采取相应的防沉迷措施。

  (四)模式应用层

  基于基础设施的支撑、应用平台的支持、规则机制的保障,教育元宇宙才能在具体的应用中更好地凸显教育价值。教育元宇宙的应用潜力十分巨大,涉及教学模式、学习方式、管理模式、评价方法、教师发展以及教研模式等领域。

  1. 教学模式

  教育元宇宙具有拟真性、自由性、沉浸性和开放性等特征,能支持教师开展实验教学、项目教学、场景教学和融合教学等多种教学模式。第一,实验教学。通过元宇宙对实验条件、环境和设备的模拟,支持学生在虚拟空间中进行反复操练与探索,解决真实实验中设备设施成本、实验时间不够等问题。目前,VR虚拟仿真实验已经在物理、化学、生物、医学等领域得到广泛应用。第二,项目教学。教育元宇宙支持学生更加自由地互动与探索,基于对现实问题在虚拟空间的构设,能在完成项目任务过程中锻炼学生的创造力、执行力、协作力以及领导力,等等。第三,场景教学。通过教育元宇宙空间,教师可根据教学内容和要求搭建沉浸式场景,进而激发学生的学习兴趣、提升学习效率。同时,通过虚拟场景对学生多模态学习数据进行采集与分析,可以更加科学地优化教学策略。第四,融合教学。教育元宇宙为跨学科融合教学提供了新的教学场域,打破了传统线下教学与线上教学的障壁,推动线上线下教学融合发展。

  2. 学习方式

  教育元宇宙对传统的学习方式具有重要促进作用,重点体现在创新混合学习、虚拟协作学习、沉浸游戏学习与强化泛在学习四方面。第一,创新混合学习。传统的混合式学习(Blended Learning)停留在将二维的在线学习与面对面教学的教学模式进行整合,教育元宇宙打破了线上线下教学的边界,使两种教学模式走向融合,进而催生新型的混合学习模式。第二,虚拟协作学习。教育元宇宙拓展了协作学习的空间维度,加深了学习者视、听、动、触等多模态感官体验,能提升学习者的情感投入和交互质量,增进学习理解和团队交流44。第三,沉浸游戏学习。教育游戏对学生学习效果具有正向影响45,增加游戏的情境性、交互性和趣味性能提升学习者的学习效果46。教育元宇宙赋能游戏学习,可以提升学习者的沉浸感和参与度,激发学习者的学习兴趣。第四,强化泛在学习。借助扩展现实技术赋能图书馆、博物馆、社区等学习场所建设,打造沉浸式泛在学习环境,丰富学习者的泛在学习体验,进而提升学习者的学习效果。

  3. 评价方式

  教育元宇宙以大数据处理、区块链等技术作为在线学习环境构建的基石,借助该类技术独有的采集预处理、时间戳、共识协议等功能破解教育数据采集难、不全面、不连续等问题,实现教育元宇宙中全面性、综合性、发展性的智能教学评价。其创新方式分为五部分。第一,评价主体多元化。教育元宇宙中的评价,依托极致开放的环境与丰富全面的参与过程,突出强调教师、学生、家长、学校与企业等评价主体的多元化。第二,评价维度多样化。由唯分数论转变为核心素养综合评价,注重知识的同时超越知识本身,聚焦核心素养,实现学习者的综合发展与全面成长。第三,优化过程性评价。元宇宙借助大数据处理、区块链技术的分布式结构和拓展功能,从大量教育数据中生成学生的过程性评价。第四,支持真实性评价。借助虚拟现实技术模拟真实世界的学习任务,学习者通过完成任务掌握知识与技能,根据学习者在虚拟空间完成任务的过程和结果进行真实性评价,对学习者在学习过程中遇到的问题和阻碍作出更为精确的判断。第五,赋能精准化评价。通过对教育大数据的长期存储和真实记录,建立学习者的数字孪生学习画像,在德智体美劳各方面进行个性评价,同时,可根据学习者的学习状况和过往学习记录,及时评估并预测学习者的状态以判断是否需要对其进行教学干预。

  4. 教师发展

  新形势、新背景共同对教师培训工作提出新要求,新时代教师培训面临资源供给、流程模式、培训管理与治理等方面的挑战47。通过元宇宙构建不同类型的教师发展场景,能够从六方面创造性地解决教师发展问题。第一,模拟教学试讲场景。通过元宇宙构建的微格教学环境,能够支持不同地区的教师同时进入微格环境,每个参与者都能对试讲者的授课过程进行点评、指导和讨论,进而提升试讲者的教学技能。第二,提供适应教学场景。首先,元宇宙能增加教师对课堂“真实性”的了解,可提供教师课堂提问以及与学习者对话的语境;其次,基于元宇宙模拟教学系统,利用编码分析职前/青年教师的观念演进,提炼实践感知和教学领悟,进而提升教师的教学信心;最后,在元宇宙中建立系统化的虚拟导师网络,能够促进骨干教师对职前/青年教师的指导与密切合作。第三,演练课堂管理场景。一方面,可以在虚拟现实环境中设立不同性格的虚拟学习者,引导教师融合不同策略进行模拟课堂管理,同时,观察虚拟学习者的表现并及时调整干预方式,可以让教师采取更加有效的管理措施。另一方面,可以在虚拟学习环境中采用一对一的指导范式,骨干教师控制培训任务,通过提供同步和不同步的反馈,有效提高职前教师、青年教师掌握课堂管理能力的效率。第四,促进教学互动场景。元宇宙能够支持课前、课中、课后的师生互动以及专家互动,进而实现师生、专家之间的深度交流。第五,增进移情能力场景。通过在元宇宙中增加虚拟学习者,使其产生不同的情感表达,使教师通过近距离观察和互动,感受虚拟学习者的情绪状态,进而激发职前教师的移情能力。第六,支持教学反思场景。通过元宇宙重现教学场景,使教师完成对教学过程的描述、感受、评价、分析、总结,进而提出教学优化策略,提升自身教学能力。

  5. 教研模式

  为推动高等教育高质量发展,深化本科教育教学改革,全面提高人才培养质量,2021年7月,教育部高等教育司发布《关于开展虚拟教研室试点建设工作的通知》。虚拟教研室作为协同教研的新形态,通过元宇宙赋能虚拟教研室整体建设,创新教研模式。第一,推动教研平台建设。利用元宇宙及其相关技术构建面向管理者、教研成员、教师队伍的虚拟服务平台,实现三者跨空间、跨区域的多模态交互。第二,赋能教学改革研究。借助元宇宙虚拟空间,搭建虚拟场景支持教师专业建设、课程实施、教学内容、教学方法、教学手段、教学评价等方面的研究探索。第三,促进教研资源共享。通过虚拟服务平台,能够对教师和教研人员构建的教学案例、实验项目、实训项目等优质教研资源实现安全储存和动态共享。第四,组织常态培训指导。借助元宇宙虚拟空间,能够充分支持国家级教学团队、教学名师进行跨区域常态培训指导,促进各大高校的专业建设以及一线教师教学发展。

  五、教育元宇宙的生态图景

  元宇宙在本质上描绘和构造了未来社会的愿景形态48,教育元宇宙作为元宇宙在教育领域的应用形态,在生成教、学、评、培、研等多种应用模式时,其应用过程将全面赋能教育生态重构。基于教育生态学的观点,教育生态受自然环境、社会环境和规范环境(人类在社会生活形成的各种态度、风气、价值观念等)等复合生态环境影响49,元宇宙虚拟环境作为一种虚拟生态环境将影响我国现有的教育生态格局,赋能教育生态的重构。其重构过程涉及教师、学生、家长、教育管理者和社会组织等多元主体,包括基础教育、职业教育、高等教育、成人教育和特殊教育等各领域,涵盖教育系统中的微观教学生态变革、中观学校生态发展以及宏观区域生态建设三个维度(见图2)。

  (一)微观:赋能教学生态变革1. 教育主体:真实与虚拟的动态演绎

  一方面,真实的师生在虚拟角色的动态演绎中形成新型师生关系。在元宇宙的虚拟空间中,除真实存在的师生能以虚拟化身进行教与学之外,由人工智能等技术形成的虚拟教师、虚拟学生等角色的数字孪生体,也可以自组织性形成教与学的活动。借助虚拟角色,对师生真实存在的教与学行为进行模拟、推演、观测与分析,挖掘不同教育角色之间的作用机理,完成虚实融合环境下师生关系的解构。另一方面,师生在虚拟角色与虚拟环境的动态交互中形成与虚拟教育环境的相处模式。通过观测虚拟角色与虚拟环境的交互过程,形成虚拟角色与虚拟环境的交互模式,分离出虚拟教育环境的局限性与真实教育环境的不可替代性,助推教育主体活动在“虚”与“实”中更好地融入教育整体生态。

  

  图2 教育元宇宙的生态图景

  2. 教学理论:技术与理论的双向赋能

  元宇宙作为新一代信息技术整合形成的复杂巨系统,考虑到人力、财力和技术等成本,其构建过程并非一蹴而就,要渐次开发、分步呈现。在推进元宇宙的教育应用时,既要看到教育元宇宙的应用潜力,又要根据元宇宙的逐步发展不断创新教育教学理论,规避元宇宙在教育领域应用带来的负面效应。英国技术哲学家大卫·科林格里奇认为,新技术嵌入社会的早期可塑性意味着该技术的社会影响存在不确定性,一旦技术成熟,其负面影响将根深蒂固,最终形成技术控制困境50。因此,推进元宇宙在教育领域的应用,在催生新的教育理论的同时,要用教育理论指导教育元宇宙的开发和运用,实现循序渐进、双向赋能。

  3. 教学实践:环境主导下的范式转换

  新教育生态学认为,自然、社会、规范、学校和网络系统等环境要素构成教育生态51。元宇宙生成孪生式的自然环境和社会环境,为人类的生存和发展开辟了新的基础空间,规范环境和活动范式在元宇宙虚拟环境的渐次发展中逐渐完善。基于教育元宇宙的教学实践,也在教育主体对虚拟环境的使用适应中逐渐发生范式转换,真实物理空间向虚实融合空间的转向,进一步触发教学活动的时间、地点、内容、结构和模式等发生一系列转变。

  (二)中观:助推学校生态发展1. 革新学校组织生态

  一方面,通过元宇宙可以使固定在物理空间的班级虚拟化,实现更加灵活便捷的走班。通过将班级虚拟化,赋予学生和教师更大的流动性,节省更多的空间资源,学生可以根据自己的兴趣爱好和能力水平选择不同的虚拟班级进行学习,教师可以根据自己的任教科目挂牌上课。另一方面,通过元宇宙可以进一步优化学校的部门设置。没有物理空间的阻隔,可以设置更加动态灵活的虚拟工作组,提升学校的行政管理效率。

  2. 重塑学校文化生态

  一方面,元宇宙赋能校园文化内容生产方式创新,扩展现实、人工智能等技术改变了文化内容的生产模式,师生可以自主创造高质量、个性化、有创意的数字文化产品,丰富校园的数字文化环境。另一方面,元宇宙赋能校园文化场景创新,利用扩展现实、数字孪生和全息影像等技术,推动虚拟数字图书馆、虚拟数字校史馆建设,使师生深入感知数字文化的魅力。

  3. 创新学校治理生态

  元宇宙将赋予更多主体参与学校治理,借助开放的元宇宙空间,教育部门、学校、教师、学生、社会组织等均可参与学校治理,通过一种全新的人类组织协同方式——去中心化自治组织实现对学校的人机协同治理。整个治理过程具备事件推演、公开透明、流程优化、公共监督和服务思维等特点,助力教育治理“以共治求善治”52。

  (三)宏观:推进区域教育生态建设1. 区域教育特色平台

  搭建教育元宇宙平台是促进虚实融合下教育生态系统平稳运转的关键,通过教育元宇宙平台能为各种虚拟业务提供平台支撑。通过实现单点登录、统一身份认证和统一门户管理,对区域师生用户进行高效管理。同时,将具备区域经济社会特色的虚拟数字资源整合进平台,实现开放共享,不仅能促进虚拟数字资源的效益最大化,而且能减少不同学校独自开发虚拟数字资源的成本。

  2. 区域教育模式变革

  通过数字孪生技术将区域的各种要素与变量在元宇宙平台充分呈现,进而在虚拟空间完成教育发展与社会发展的关系推演。运用推演结果指导区域教育的资源配置与资本投入,形成指向社会发展需求的教育改革模式。通过此途径能解决区域教育投入问题和教育资源配置问题,促使区域经济在教育的良性作用下实现稳步发展,进而通过经济发展反哺教育,实现区域教育与经济协同发展。

  3. 跨域教育均衡发展

  促进公平、提高质量、实现均衡发展是我国教育的重要发展战略。现实空间区域由于受复杂的外部因素影响,导致不同区域之间教育水平存在一定差别。在元宇宙中可以实现模式迁移、教师走班、学生跨域求学等功能,通过教育模式共享、教师远程走班,可推动校际合作、区域互助,实现教育资源的公平分配,助推不同区域教育均衡发展。

  六、结语

  探索元宇宙的教育应用需要形成对元宇宙的理性认识,警惕商业无端鼓吹和资本无序炒作。目前,元宇宙中的重要技术还处于发展期,构建复杂的元宇宙系统所需的人力、财力和技术成本较高,推进过程要循序渐进。理解教育元宇宙,要从技术、特征、理念、范畴与目标等方面进行综合分析,既要考虑技术本身的运行范式和发展程度,又要着眼其在教育领域的实际运用价值,使其始终服务人的自由全面发展。

  通过笔者提出的结构框架可以看出,在相应规则机制的保障下,教育元宇宙在教、学、评、培、研等方面应用潜力巨大。未来的研究需要对元宇宙及其相关技术进行实证分析,验证元宇宙对教育的实际应用价值。此外,元宇宙作为虚实融合的开放环境,内含的智能技术将赋能教育的生态重构,在元宇宙技术不断发展的同时,可在教育生态方面进行更加深入的应用探索。

  注释

  1顾俊玲:《科技新术语的翻译原则》,《中国社会科学报》,2022年5月24日。

  2李政涛、吴冠军、李芒等:《“元宇宙与未来教育”笔谈》,《基础教育》,2022年第2期。

  3清华大学新闻与传播学院新媒体研究中心:《2020-2021年元宇宙发展研究报告》,https://mp.weixin.qq.com/s/Ci6w-oFE74kbH27sv1G7-g。

  4李子运:《关于“智慧教育”的追问与理性思考》,《电化教育研究》,2016年第8期。

  5刘革平、秦渝超:《回溯智慧:再论智慧教育的智慧性及发展之道》,《现代远距离教育》,2021年第4期。

  6(1)《“元宇宙”等如何定名释义?全国科技名词委研讨会形成共识》,http://www.cnterm.cn/xwdt/mtgz/202209/t20220915_715284.html。

  7(2)刘革平、王星、高楠等:《从虚拟现实到元宇宙:在线教育的新方向》,《现代远程教育研究》,2021年第3期。

  8(3)Gartner. Innovating Delivery Through Trust,Growth and Change,https://www.gartner.com/en/doc/755981-2021-hype-cycle-innovating-delivery-through-trust-growth-and-change.

  9(1)卞玉龙、韩磊、周超等:《虚拟现实社交环境中的普罗透斯效应:情境、羞怯的影响》,《心理学报》,2015年第3期。

  10(2)Ben Falchuk,Shoshana Loeb,Ralph Neff. The Social Metaverse,IEEE Technology and Society Magazine,2018(2).

  11(3)董扣艳:《元宇宙在思想政治教育中的应用:前景探测、伦理风险及其规避》,《思想理论教育》,2022年第4期。

  12(4)周前祥、姜世忠、姜国华:《虚拟现实技术的研究现状与进展》,《计算机仿真》,2003年第7期。

  13(5)Linden. Second Life,https://secondlife.com/.

  14(6)王旭卿:《“第二人生”与数字化游戏式学习环境》,《远程教育杂志》,2007年第4期。

  15(7)刘革平:《基于Second Life的情境式网络学习系统研究》,《现代远距离教育》,2008年第3期。

  16(8)李学孺、刘革平:《基于Second Life的体验式学习活动设计》,《现代教育技术》,2011年第10期。

  17(9)谢涛、刘革平:《Second Life中基于问题的情境式学习环境建构》,《现代教育技术》,2010年第3期。

  18(10)罗均、刘革平、谢涛:《基于Second Life的虚拟图书馆学习环境的设计与实现》,《中国远程教育》,2011年第1期。

  19(11)刘德建、刘晓琳、张琰等:《虚拟现实技术教育应用的潜力、进展与挑战》,《开放教育研究》,2016年第4期。

  20(1)毛耀忠、刘旭东、宋晓琴:《沉浸式虚拟现实对学生学习绩效的影响——基于54项实验和准实验研究的元分析》,《现代远程教育研究》,2023年第1期。

  21(2)王浩、唐爱民:《虚拟现实更能引发学生共情?——基于19项随机对照实验的元分析》,《开放教育研究》,2023年第1期。

  22(3)刘革平、王星:《虚拟现实重塑在线教育:学习资源、教学组织与系统平台》,《中国电化教育》,2020年第10期。

  23(4)陶飞、刘蔚然、刘检华等:《数字孪生及其应用探索》,《计算机集成制造系统》,2018年第1期。

  24(5)兰国帅、郭倩、魏家财等:《5G+智能技术:构筑“智能+”时代的智能教育新生态系统》,《远程教育杂志》,2019年第3期。

  25(6)李海峰、王炜:《数字孪生智慧学习空间:内涵、模型及策略》,《现代远程教育研究》,2021年第3期。

  26(7)刘革平、高楠、胡翰林等:《教育元宇宙:特征、机理及应用场景》,《开放教育研究》,2022年第1期。

  27(8)钟正、王俊、吴砥等:《教育元宇宙的应用潜力与典型场景探析》,《开放教育研究》,2022年第1期。

  28(9)华子荀、付道明:《学习元宇宙之内涵、机理、架构与应用研究——兼及虚拟化身的学习促进效果》,《远程教育杂志》,2022年第1期。

  29(10)兰国帅、魏家财、黄春雨等:《学习元宇宙赋能教育:构筑“智能+”教育应用的新样态》,《远程教育杂志》,2022年第2期。

  30(11)王同聚:《中小学教育元宇宙空间的构建及其教学应用》,《现代教育技术》,2022年第11期。

  31(1)王文喜、周芳、万月亮等:《元宇宙技术综述》,《工程科学学报》,2022年第4期。

  32(2)赵亚军、郁光辉、徐汉青:《6G移动通信网络:愿景、挑战与关键技术》,《中国科学:信息科学》,2019年第8期。

  33(3)陈海波、张晓华:《6G将让世界更紧密》,《光明日报》,2022年11月10日。

  34(4)中华人民共和国工业和信息化部:《关于印发“十四五”信息通信行业发展规划的通知》,https://www.miit.gov.cn/jgsj/ghs/zlygh/art/2022/art_bdf819244b074a3aa7b48b3d0985ffd6.html。

  35(5)杨现民、李新、吴焕庆等:《区块链技术在教育领域的应用模式与现实挑战》,《现代远程教育研究》,2017年第2期。

  36(6)李鸣、张亮、宋文鹏等:《区块链:元宇宙的核心基础设施》,《计算机工程》,2022年第6期。

  37(7)中国信息通信研究院:《区块链白皮书》,http://www.caict.ac.cn/kxyj/qwfb/bps/202112/t20211222_394418.htm。

  38(1)施巍松、孙辉、曹杰等:《边缘计算:万物互联时代新型计算模型》,《计算机研究与发展》,2017年第5期。

  39(2)M.Satyanarayanan. The Emergence of Edge Computing,Computer,2017(1).

  40(3)施巍松、张星洲、王一帆:《边缘计算:现状与展望》,《计算机研究与发展》,2019年第1期。

  41(4)胡泳、刘纯懿:《“元宇宙社会”:话语之外的内在潜能与变革影响》,《南京社会科学》,2022年第1期。

  42(5)张钦昱:《元宇宙的规则之治》,《东方法学》,2022年第2期。

  43(1)清华大学新闻与传播学院新媒体研究中心:《元宇宙发展研究报告3.0》,https://mp.weixin.qq.com/s/qtPm1rd6tmIDEfx1nfOjlw。

  44(1)兰国帅、魏家财、黄春雨等:《学习元宇宙赋能教育:构筑“智能+”教育应用的新样态》,《远程教育杂志》,2022年第2期。

  45(2)赵笃庆、沈超、余亮:《基于二阶元分析的教育游戏对学生学习效果的影响研究》,《现代教育技术》,2022年第10期。

  46(3)B. C. Douglas,E. T. Emily,S.K. Stephen. Digital Games,Design,and Learning,Review of Educational Research,2016(1).

  47(4)任友群、冯晓英、何春:《数字时代基础教育教师培训供给侧改革初探》,《中国远程教育》,2022年第8期。

  48(1)喻国明、耿晓梦:《元宇宙:媒介化社会的未来生态图景》,《新疆师范大学学报(哲学社会科学版)》,2022年第3期。

  49(2)范国睿:《教育生态学》,北京:人民教育出版社,2000年版,第23-28页。

  50(1)贾向桐、胡杨:《从技术控制的工具论到存在论视域的转变——析科林格里奇困境及其解答路径问题》,《科学与社会》,2021年第3期。

  51(2)朱旭东、赵瞳瞳:《论促进儿童全面发展的乡村教育生态系统建构——基于“新”教育生态学的理论视角》,《清华大学教育研究》,2022年第3期。

  52(3)褚宏启:《教育治理:以共治求善治》,《教育研究》,2014年第10期。

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