真实、真情、真理，虚拟教学与教育之真

魏忠

在第六届全国数控技能大赛中，一名叫周浩的年轻人一举夺魁，这一成绩为有关这位学子从北京大学生命科学系转学至北京技师学院的争论又添了素材。同时，这一成绩也使任职大学工科教授的周浩的父亲，稍微心安了。从价值观导向区别来看，周浩与父亲的不同是显而易见的：父亲明显追求“真理”，儿子则明显追求“真实”。当年，周浩以660分青海省高考第五名的成绩准备报考北京航空航天大学机械专业时，追求真理的教师和家长更希望周浩能够到代表未来方向和人类文明的北大生命科学系学习。

几乎在周浩夺冠的同一天，陕西省的一名化学博士苏楠楠，在“沪江英语”上开的英语课吸引了1万多名学生听课，苏楠楠也在短短20天内捞金35万。这对新东方来说也许是个灾难，因为学生在沪江上学英语不仅便宜，而且还能交流感情。沪江中的同桌功能，使一起学英语的上海海事大学的工科男小张和西安欧亚学院的艺术女小李不仅喜欢上了英语，还迅速发展成为恋人。这与周浩追求的真实不同，教育给予小张和小李的是“真情”。

清华大学无线电专业的王楠，暑假到上海参加叔叔公司的实习夏令营。虽然王楠和第一个故事中的周浩具有基本相同的家庭背景，但是王楠的爱好却不是动手，操作类的学习丝毫激发不了他的学习兴趣。然而，实习期间，从来没学过Java编程的王楠却能在2周内又快又好地完成一般工程师经过大学4年的学习训练，再加半年的培训才能上手的程序。显然，吸引王楠兴趣的是程序中的算法。在短短的实习过程中，王楠完成的工作量几乎和正式工程师一样。他既不关心真实，也不关心真情，只对程序的“真理”感兴趣。

与自然科学不同，教育中的理论和假设非常多，教育界的争论也非常多，由于其门槛较低，站在自己的角度每个人都有真实的感觉，都可以辩论几句，但却永远“辩”不出什么结果。这就像大家在形容一个心目中的姑娘：黑色的长发、苗条的身材、白皙的皮肤，只有三句描述就足以让所有的男人成为情敌。然而，当三个姑娘站在面前，大家才恍然大悟，原来大家爱的不是同一个姑娘。

教育目标不同，教育的方法必然就不同。

杜威追求教育之实，于是实用主义教育畅行美国。哈钦斯崇尚教育真理，于是通识教育培养了芝加哥大学的大量复合型人才。托夫勒憧憬未来之美，于是未来的教育被托夫勒描绘成自由个性的天堂。

什么是教育之真呢？

上海某所211大学计算机专业的一位硕士研究生，到某IT公司实习，带他实习的经理，发现该实习生只对查看论文和做所谓的研究感兴趣，对技术类毫无兴趣。半年实习结束后，经理发现该生参与的研究没有一丝成果，因而重新梳理实验方案和实验仪器，让经理大吃一惊的是，研究生快毕业的实习生，竟然不会网线制作中最基本的“水晶头制作”操作。而实验恰恰就是卡在了这个简单的问题上，他却不知原因。

该生所在的大学，有一个投资了数千万元的实验室，教学目标是任何一个本科生不仅是水晶头，就连存储云、大数据，也都应该会玩的。10年前这所大学发现，使用思科的网络虚拟软件，虽然可以培养出非常多的得到思科认证的网络工程师，但是没有实战环境，也只能成为“PAPER CCIE”（IT界专用词语，指拿到了网络最高认证，但却什么也不会干的新手）。在现实的网络环境中，99%的问题虚拟软件是不能模拟和无法想象的。

思科公司之所以在20年前就制作出大量便宜的虚拟软件，是因为要培养一个网络工程师，并让其去解决问题、配置机器，是一件非常耗费金钱的事情。然而，与思科公司的做法不同的是对电力、航空和矿山工程师的培养。虚拟软件不再是便宜那么简单，新手在现实环境的训练中，往往会有很大的危险和较高的死亡率，虚拟是严肃的。

从上个世纪70年代开始，就有很多不把危险当回事的人将恶作剧当玩笑。有一个叫做凯文的青年，不断入侵美国国防部等重要部门，还与网络专家玩起了捉迷藏。凯文落网以后无数的黑客竞相效仿，引起了教育界的反思：为什么经过科班训练的人不会的东西，到这些甚至在高中具有学习障碍症的黑客们那里，学起来却出奇神速呢？后来他们发现，相比起学校的计算机学习，真实世界更加好玩、有趣。一个有趣的、正向诱导的系统是学生快速学习的关键。于是，各种游戏教育软件应运而生，围绕着“有趣”来快速满足学习者的需求。

这几年，虚拟仿真技术受到教育主管部门的重视和支持，各大学、高职、中职，都动辄用数十万、数百万的钱投入到虚拟软件的开发中，然而，什么是好的和必要的虚拟软件呢？

换句话来说，我们需要的虚拟软件，是需要它更真，还是更假呢？这个看起来很容易的问题，回答起来真的不容易。这十多年来，我作为教育技术公司的负责人做过非常多的教学软件，但是同一门学科、同一个知识点，对不同的人，用同样的方法，结果完全不同。例如，对于一个高中或职业学校的孩子来说，要让他了解信息安全，你得让他去尝试攻破一个网站才行，信息安全背后的密码原理你根本没有必要教，多数的黑客属于这个层次，兴趣会成为他们自然的老师；而对于一个计算机专业的本科生和研究生来说，信息安全这件事却需要从多角度和多维度去跟他讲清楚，你需要给他一系列的标准和案例；但对于985院校的学生来说，以上那些根本不重要，中国的985院校的实验仪器也很少用虚拟的，你得给他们配备与世界前沿同步的设备和课程才行。然而，我们只有一个教育部，却爱上三种不同类型的“姑娘”。

关于“真实性与教育”的哲学思考，著名的大数据研究专家张小彦说：“知识是整体的，只是因为人们的大脑不够，才将其分散考虑。我们要有系统性的思维，才会破除大脑局限，形成全局观念，最好地解决问题。”现代生命科学和医学也证明，人要对一个物体有本质的认识和形成观念，需要将不同的数据通过眼、耳、鼻等系统，将数据形成信号，再转到大脑的不同功能区去处理，处理后的信号再通过某种机制进行训练归结到一个统一的结论，形成概念。从这个角度上讲，事情本质的“真”没有任何意义，学习者通过信号系统理解的“真”，才是有意义的一件事情。那么，问题又来了，由于每个人的信号系统不同，生理结构不同，大家对客观物体的认知是有偏差的，于是100个人，可能只有30个人心目中是同样一个客体。

虚拟仿真技术是数码化的客体，从某种角度上讲，它比每个人理解的事情更真，能够抛开个体差异带来的偏见。例如，在水晶头的制作中，有非常好的虚拟软件将这个过程的重要注意事项解剖出来，不但便于学生学习，还便于学生理解。这样，问题又来了，这一虚拟仿真技术如果仅仅来自于某个专家的设计，那么这种真往往是带有专家个人偏见的真，筛选掉的有可能是更重要的事情，而虚拟软件制作过程中，又会被外包到与这个对象课程不太相关的设计师手里，因此，偏差就会更大。上文提到的实习生在学习水晶头制作时不是通过现实的工程来展开的学习，而是通过网上的虚拟软件进行的，而那款虚拟软件高度抽象了水晶头有用的部分，如4根有颜色的铜线。虚拟化学习中，随便接4根网络的花线，在一般情况下不会出现问题，然而该生所做的网络研究，最重要的恰恰就是这4根花线。

既然每个学习者的目标不同，泛泛而谈教育的真实就没有任何意义，客观真实与教育真实是不一样的，哲学上所指的真实是不可改变、不可还原、不可复制的，也是不可能去安全实现的。即使将一条完全真实的产品线放进学校，学生也很难掌握处理现实工作压力和枯燥的方法。另外，对于“高端的学生”来说，真理更真还是真实更真，也是不容易搞清的糊涂账。曾经有教授向清华大学的一位校长建议清华的学生也应该理论密切联系实际，而这位校长的回答是令人深思的，大意是：对于清华的学生，我们不是仅仅要求他们去工厂能干活，因为能干的活存在，那是过去的东西，清华大学的学生应该去干那些原先没人干出来的事，比如火箭，你设计火箭的时候是不存在火箭的或者火箭只存在于美国，但是你不能说清华大学的学生就在玩虚的，图纸的真实是比现实的真实更高一层的真实。

虚拟软件要想做到教育之真，就要做到其教育形象具有合情、合理的性质。

所谓合情，首先是软件设计师本人对虚拟软件知识点、技能点、体验点的认识、体会和感悟，并向学生展示出一个带有设计师个人主观色彩的专业世界，其中这个展示的过程必须是符合学科最普遍的认识步骤逻辑和认知情感变化逻辑，体现出人类从形象思维升华到抽象思维的合理规律。情，指向的就是人的主观世界的种种变化波动。合情即指合乎这种主观世界运动的规律。合理，指的是设计师创造的虚拟仿真产品符合专业知识点运作的普遍客观规律，即存在的合理性。这种合理性必须在学生的接受范围内，也就是要契合学生的现实经验，使学生对作品创造出来的现实专业世界认同，在接受上不会太唐突。

因此，要真正做出一款好的虚拟软件，就要充分考虑这款软件中的幻想系数和逻辑系数，有时候要想达到教育之真，还甚至必须将其与虚假或虚幻联系在一起谈论才是有意义、有价值的，因为教育之真本身，不仅包含指认真实、表象真实还包含逻辑真实。例如，对一个山东省临沂山区的孩子来说，蓝翔技校的挖掘机驾驶才是真实的，因为他的老师能够清晰地告诉他，通过三个月驾驶挖掘机的学习，能够每个月挣4000元钱；而一个职业技术学校的学生对挖掘机的理解包含了挖掘机的各个关键部件的表象之真，学生毕业后能够被挖掘机制造厂商按照专业门类录取，经过3年的学习，他还是每个月挣4000元；一个清华大学机电系的学生理解的挖掘机是它的动力、机械和电器的配合系统和模型，虽然经过4年的专业学习他也是每个月挣4000元，但是他的目标是4年后能制造出更好的挖掘机。因此，清华大学的挖掘机虚拟软件、职业技术学院的挖掘机虚拟软件，以及蓝翔技校的挖掘机虚拟软件是不同的，抛开服务对象，还真不好说挖掘机技术哪家强。

物联网技术、云技术、大数据技术，也许能够解决上述一部分的教育难题，最新的虚拟仿真技术不仅仅需要动画和声光电的模拟系统，还会将实体系统整合起来，还会将信号系统通过LabVIEW软件整合起来，还会打造一个知识地图的深入应用……

回到文章的开头，我非常关注周浩的发展，虽然他喜欢动手，虽然他擅长动手，但并不能现在就断言周浩适合做技工，人生的路很长，原先的教育系统只能让周浩做选择题，不允许他做综合题，到底一个人适合干什么，连周浩本人都要用一辈子去探索，要不怎么说，教育是一个寻找自我的过程呢！

每个学习者的目标不同，泛泛而谈教育的真实就没有任何意义，客观真实与教育真实是不一样的，哲学上所指的真实是不可改变、不可还原、不可复制的，也是不可能去安全实现的。

要真正做出一款好的虚拟软件，就要充分考虑这款软件中的幻想系数和逻辑系数，有时候要想达到教育之真，还甚至必须将其与虚假或虚幻联系在一起谈论才是有意义、有价值的，因为教育之真本身，不仅包含指认真实、表象真实还包含逻辑真实。