【元宇宙 教育】⑥ 教育元宇宙的挑戰與展望
引言
教育元宇宙具有巨大的潛力，且應用前景樂觀。實際上，在教育元宇宙的概念尚未流行之前，我國政府對于其底層核心支撐技術如AI、VR、AR在教育領域的應用就給予了大力支持，出臺的一系列文件都提到要推進虛擬現實技術在基礎教育、高等教育、職業教育等領域和物理、化學等高危實驗性課程中的應用。
近年來，很多學校紛紛開始建立虛擬現實教學實驗室，這些都表明虛擬現實教育應用已經從“概念”走向“落地”。
但由于教育元宇宙描述的未來圖景過于超前，現有的相關技術尚未成熟，而底層核心支撐技術的教育應用研究設計也相對簡單，故目前已有研究結論的信效度、普適性等都有其局限性，教育元宇宙從理論到實現還有很長的一段路要走。
01
問題與挑戰
缺乏頂層設計和評估機制
目前，我國對于元宇宙在教育領域的應用尚沒有進行系統的規劃，且缺乏明確的發展目標和市場機制。
近幾年國家出臺的文件僅是支持VR/AR教育應用的綱領性政策，而缺乏對各個學科、學段的教材內容與VR/AR教學方式之適配情況的系統性整理，沒有形成統一的方案，如還沒有教育元宇宙背景下信息網絡、平臺體系、數字資源等方面的頂層設計方案。
此外，相關理論研究和實踐大多處于分散狀態，缺乏相應的課程標準和評估機制，對于什么樣的課程適合進行創新教學、能夠取得什么樣的效果、是否滿足社會和國家的培養需求等問題還有待深入研究。
技術不夠成熟，應用門檻較高
雖然我國在教育元宇宙底層支撐技術的開發與應用方面已取得巨大進步，但目前仍然存在許多技術難點有待突破，如5G網絡不夠普及、人工智能不夠智能、虛擬現實不夠沉浸、增強現實不夠虛實融合、人機交互不夠自然等。
此外，頭盔、眼鏡、手柄等專用硬件設備不夠便攜，操作也比較復雜，軟件的功能設計和實際應用門檻矛盾突出。
整體而言，教育元宇宙底層技術的缺陷和優化問題使其應用的門檻較高，實現其推廣與普及仍然任重而道遠。
教學應用缺乏深入探究
目前，校園課堂的 VR/AR 教學應用產品以科普類的體驗為主，很多停留在演示和簡單交互階段，而對于課程教學內容的深入探究不足。教育元宇宙在課堂中的應用要求遠不止如此，因此還需要繼續加強對課程知識體系的深層次建構。
此外，目前相關教學產品的設計主要以技術為導向，偏向于軟件的設計和開發，而缺乏系統的教學理論支撐。在教育元宇宙新的學習環境下，教學應用的生產者需要考慮如何結合自身認知理論、沉浸理論等對教學內容進行創新設計，推出適合多模態學習環境的學習資源、教學應用。
警惕資本炒作和綁架
“元宇宙”概念火爆，其背后是否有資本的炒作還不得而知，對此人民日報、經濟日報、證券時報等主流媒體也呼吁保持冷靜。
在教育元宇宙中，用戶的每分每秒都是在創作勞動，而生產資料被牢牢攥在平臺手里，千千萬萬的普通用戶是數字時代的無產階級，游玩創作與勞動邊界的模糊遮蔽了資本的剝削性。
此外，當前的教育元宇宙平臺各自為陣，沒有一個統一的標準，容易被資本和少數技術實力強大的公司力量所壟斷和綁架。
存在倫理風險
現有對 VR/AR 學習環境的研究集中于探索課堂教學的教學效果、學習動機、學習態度等方面的影響，且多為正面作用的探究，而缺乏對負面作用和倫理問題的研究，因此教育元宇宙的風險評估案例尚待補充。
在教育元宇宙這一極度開放的世界中，學生如何正確樹立倫理觀有待探索與思考：
①從隱私的角度出發，在資本操控的元宇宙世界中，如何保護個體隱私數據、如何合理收集與儲存學生數據等問題需要進一步討論；
②從價值觀念的角度出發，在打破國界、去中心化的元宇宙背景下，學生如何在不同文化輸出和虛假輿論中建立正確的價值觀與世界觀，是挑戰難度很大的一個問題。
此外，教育元宇宙因自身交互、沉浸體驗以及對現實的“補償效應”而具有強烈的“成癮性”風險，此問題也需要引起高度重視。
02
展望與建議
目前，國內外對元宇宙在教育領域的應用研究尚處于萌芽階段，相關的研究成果大都屬于經驗性的假設與設計。如果將現有技術的研究成果與國內具體的教育教學實踐結合起來，深入探索元宇宙在教育領域應用的可行性，切實解決目前教育元宇宙存在的風險與問題，那么將有可能成功建立系統的教育元宇宙理論體系與應用模式。
從這一角度來看，教育元宇宙的健康發展將有可能帶來新的教育教學變革、孕育新的教學方式與方法，成為解放教育行業生產力和創作力的契機。
明確目標和布局方案
教育管理部門應加強頂層設計，從戰略高度明確元宇宙相關技術運用到教育教學中的發展目標和具體方案。
首先，應明確通過教育元宇宙培養學生哪些核心素質和能力、怎樣設計課程內容、需要什么樣的師資以及如何鼓勵教師參與其中等問題；
其次，可以通過試點學校先行先試的方式，為普及化實施積累經驗；
最后，應注重收集不同學段、學科一線教師和學生的需求，充分挖掘需求的多樣性及其相應市場，積極、穩妥地推進教育元宇宙的應用。
聚焦多通道自然交互
元宇宙場景給人以很大的視覺沖擊，這得益于計算機圖形學、計算機視覺技術的迅速發展。但在一個理想的教育元宇宙學習環境中，教師和學生應能看到逼真的虛擬場景，且其教學行為交互也應非常自然。
因此，除了充分發展視覺體驗技術，教育元宇宙不能忽視教學環境中自然交互技術的研發，要將視覺、聽覺、姿態、手勢、觸覺甚至腦電等多種感官通道調動起來，聚焦多通道自然交互信息融合，營造一個逼真沉浸的、能提供多通道自然交互體驗的教育元宇宙環境。
在此過程中產生的多通道信息，可以推動以多模態數據為基礎的學習過程數據收集與教育大數據研究，從而幫助人們認識教育系統的復雜性和教育的發生、發展規律。
注重教學內容設計
在教育元宇宙的應用過程中，切忌本末倒置以技術為中心，要明確教學設計和教學活動才是重中之重，因此應加強對相應教學活動設計的關注。
在教學內容的選擇方面，不能全盤將真實教學環境中的案例強行復制到教育元宇宙環境中；同時，要認識到虛擬是對現實的補充而不是替代，故教育元宇宙應遵循“能實不虛”的原則，我們應優先選擇開發那些真實空間中不能實現或者實現成本代價較高的教學案例。
而在課堂教學中，由于教室空間有限或出于安全考慮等原因，應盡量少用頭戴式 VR 眼鏡這樣全沉浸的重量級專用設備，而使用輕量級的平板電腦、半沉浸的 AR 眼鏡等設備進行 AR 教學活動。此外，在教育元宇宙中開展教學活動時還應考慮新型設備和環境帶來的教學效率低、課堂秩序混亂等問題。
元宇宙正在對在線教育發展產生革命性影響，我們正身處其中并將經歷這一變化。視覺沉浸技術將超越數學推理和科學實驗的認知局限，發展成為人類認識自然規律的第三類基本方法。元宇宙聚合了人類外化智能的各個技術領域，代表了視覺沉浸發展的高階形態。元宇宙對在線教育的重塑是突破性的，將成為智能時代教育轉段升級的創新奇點。
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