元宇宙+公共图书馆：虚实融生的社会教育发展新展望

徐祥伍，葛万宝，黄晓瑜（．桂林信息科技学院创意设计学院；．马来西亚理科大学建筑与城规学院）

1 元宇宙基本内涵、典型特征及关键技术

1.1 元宇宙概念与内涵

有学者认为，元宇宙是集新型技术于一体而产生的虚实结合的互联网应用和社会形态，利用XR（扩展现实）技术为用户提供沉浸式体验，结合数字孪生技术形成世界镜像显示，基于区块链技术架构经济体系，使虚拟世界与现实世界在经济上、社交上和身份上结合得更为紧密，并支持个体用户进行虚拟内容生产和进行世界编辑的总和［1］。

1.2 元宇宙技术典型特征

（1）沉浸体验。元宇宙沉浸体验的本质为感知即真实。在扩展现实、人工智能、镜像世界和虚拟仿真等技术的应用上，元宇宙是以数字孪生、物联网、边缘计算和脑机接口等技术为基础创建的平行且独立于现实世界的平行空间，用户能即时获得与现实世界同样的体验与反馈，也能够在元宇宙技术应用下获得沉浸式社交体验、环境感知以及虚拟空间形态下的切身感受。

（2）具身社交。元宇宙具身社交涵盖了感知社交、情感体验及共在效应等。元宇宙通过场景化的感知社交体验，搭建虚实仿真场景，实现共在的社交效应，积极为用户提供具身社交情感体验。虚拟空间社交也为用户提供了超现实的社交情感体验，使单独个体能够在不同场域中以不同角色获得丰富的虚拟社交体验。元宇宙空间中用户基于IP进行全面社交，如工作、生活和娱乐场景等。

（3）群体创造。元宇宙以共创、共治和共享的数字化创造内容体系给予了用户充足的自由创造空间，为元宇宙空间的发展以及更新提供了根本动力。个体创造是元宇宙内容创造的基础，且元宇宙为个体创造提供了个性化内容获取方式、创作工具、虚拟人对话等功能。元宇宙极大地促进了用户虚拟场景参与及实时交互感知，并激发了用户的创造兴趣、创造灵感和创造分享欲望。群体创造是依托于个体创造实现的，元宇宙在群体协同管理、分布式个体成果创新共享以及数字化成果保护等方面给予了充分的支持。

（4）虚实融生。元宇宙包含了虚实共生、虚实莫辨、真元宇宙时代三个发展阶段。虚实共生以将现实世界与虚拟世界相结合为典型特征，虚实莫辨以大量子元宇宙诞生为基础，真元宇宙时代以脑机接口、AI技术与系统结合为主要特征。基于数字孪生、人工智能、物联网技术、脑机接口以及XR等技术的支撑，元宇宙与现实世界实现了虚实融生。用户在现实世界和元宇宙中的行为与属性能实时映射，并依托于技术手段实现人脑意识获取、情感表达在元宇宙中的执行操控。元宇宙虚拟人物IP是现实世界人物角色的镜像呈现，其人物动态、行为和认知皆与现实人物相似，且具备腾空、形态变化以及记忆存储等功能［2］。

1.3 图书馆元宇宙关键技术

在 “元宇宙+公共图书馆” 模式下，公共图书馆元宇宙借助大数据技术对大量文献资源进行整合分析，建立数字化资源、服务、场景内容等多要素关联系统；图书馆元宇宙采用XR技术，通过感知交互系统、近眼显示等为用户提供跨时空的实时虚拟交互体验；图书馆元宇宙使用数字孪生技术将实体图书馆空间进行映射架构，以实现虚拟角色的场景内容开放创作，实现沉浸式学习体验；图书馆元宇宙采取人工智能技术实现了用户意识内容的识别、思维信息模拟等，提供了思维智能感知、人与物的智能互动等功能应用；图书馆元宇宙采用脑机接口等技术实现虚实融生的具身交互，用以强化图书馆元宇宙社会教育沉浸式交互体验［3］。元宇宙+公共图书馆的数字化资源架构见图1。

图1 元宇宙+公共图书馆的数字化资源架构

2 元宇宙时代公共图书馆虚实融生社会教育发展新机遇

2.1 实现人人均等的社会教育场景

均等化是公共图书馆教育职能的体现，也是公共图书馆服务的核心要点。在公共图书馆的发展进程中，中心化思想一直是图书馆的主导思想。随着元宇宙时代各项底层架构与场景应用的发展以及读者需求的自我觉醒，去中心化逐渐成为提高图书馆均等化发展的助推剂［4］。区块链作为去中心化的核心技术，能有效促进元宇宙去中心化的价值传递，在信息共享和数字存储等技术上已经开始颠覆传统的中心架构，且元宇宙时代以读者需求为导向的个性化精准性服务可以通过大数据、物联网和人工智能等技术手段进行分析预测，从而实现人人均等的社会教育场景，这也是元宇宙和公共图书馆社会教育职能高度契合的具象化体现。

2.2 实现跨时空的知识服务体系

随着社会数字化进程加速，数字中国、网络强国和数字基础设施的完善，用户数字化思维开始不再满足于传统图书馆的知识服务体系，进而推动了公共图书馆在线服务水平的提升。如购置自主终端一体机、朗读亭等，采取智慧屏与XR技术结合的多功能设备，实现虚拟交互与场景化学习等。但目前图书馆尚不能实现让用户泛在化地获得知识服务，且文献信息多以图书馆为中心，无法进行小范围精准化获取，图书馆在社会教育上依旧存在一定的短板。元宇宙与公共图书馆的结合以虚拟仿真的形式存在，用户可借助相关设备泛在化地获取所需相关信息和文献，从而实现获取跨时空的知识服务。元宇宙视域下的虚拟图书馆建设能够整合图书馆的知识服务并将其虚拟化呈现，实现虚拟信息和虚拟社区服务，为用户实现跨时空的知识服务，拓展公共图书馆社会教育职能。

2.3 实现沉浸式的个性化学习体验

现有线上线下学习形式已远远不能满足用户沉浸式个性化学习需求，实时交互技术的发展催生了图书馆空间的虚拟三维交互的应用。元宇宙时代，虚拟图书馆建设对实现社会教育资源的多方参与和共享共建，同时对形成具身性、泛在性和沉浸式的体验课程起到了积极作用，从而实现用户沉浸式的个性化学习体验。在学习路径上，用户可选择通过XR等实时交互设备游览学习，也可基于脑机接口、实时动态模拟等技术，使用户沉浸于虚实融生的场景中，通过自身思维的变化实现动态建模，使用户所思皆所得。基于此，元宇宙+公共图书馆实现的虚实融生良好生态有助于图书馆在开展社会教育时为用户提供更好的沉浸式学习体验。

3 元宇宙赋能公共图书馆虚实融生社会教育的关键点

3.1 元宇宙为图书馆社会教育数字化建设提供了新方向

图书馆社会教育数字化建设需具备新平台、新网络、新资源、新应用和新安全五个重要特征，并结合数字基座、场景应用、基础架构三个层面全面构建图书馆社会教育数字化建设框架。元宇宙将解决图书馆社会教育在数据孤岛、分散建设、地域发展不平衡等方面存在的问题，政府、管理员、用户和同级图书馆等均可在开放、共享、标准化、可创造的图书馆社会教育元宇宙中学习。社会教育元宇宙的沉浸体验、具身社交、群体创造和虚实融生等技术特征为管理者和用户开发自我子元宇宙提供更多契机，从而促进全民数字素养提升。图书馆社会教育元宇宙将对提供公平且有品质保证的社会教育予以关键支持，为群众提供阅读方式灵活、场景内容丰富、个性化的沉浸式学习环境，有效促进了群众的泛在化学习和终身教育。

3.2 元宇宙为图书馆社会教育学习过程提供了场景式新场域

传统图书馆社会教育多存在时空局限、文献资源过时、学习空间零散等问题，导致以全民学习、终身学习为主要特征的学习型社会难以适应数字化社会发展的进程。元宇宙的创建与发展将为解决学习过程中出现的上述问题提供有力支持，其场景式学习新场域为用户自我学习过程提供了良好条件，虚实融生的学习环境也提高了教育效率和市民的数字素养［5］。场景式新场域是基于数字孪生、XR脑机接口、人工智能等技术创建的社会教育元宇宙或者子元宇宙空间，用户能借助智能设备进入虚拟仿真的真实镜像中实现知识增长、虚实联动和动态服务。

3.3 元宇宙为图书馆未来虚实融生学习提供新方式

传统的虚实融合学习多以传感器设备识别与获取相关数据为主，以联网形式将虚拟学习与真实学习融合起来，为培养主题探索、分布式协作学习和编程思维能力提供有效方式。但整体来看，仍难以实现真正的虚实交融，多出现环境失真、同步失调和创作支持不足等问题。社会教育元宇宙以沉浸体验、具身社交和群体创造等特征为虚实融生学习提供了技术支持，使用户、现实世界与元宇宙之间融合紧密。脑机接口使用户通过意识控制元宇宙中的虚拟角色，并实现所思即所感等认知体验。元宇宙依托强大的虚实融生功能为图书馆社会教育发展提供了新方式，实现了跨时空的深度参与学习、沉浸式的个性化学习体验以及群体自由创造的创客空间。

4 元宇宙赋能公共图书馆虚实融生社会教育的场景应用

三维立体场景建模、实时渲染、感知交互、近眼显示技术将在元宇宙图书馆社会教育场景中广泛应用，用户的声音、移动、触觉和表情等行为将以传感器形式输送给云端服务器，并通过感知交互、实时渲染、高网络传输等云计算及人工智能技术的处理实现实时虚拟交互，为市民架构全息化、沉浸式体验［6］。元宇宙给用户带来的沉浸式体验由场景沉浸、时间沉浸和情感沉浸构成，场景是形成用户沉浸的物质基础，时间沉浸是提高参与者自主获得体验的现实渠道，情感沉浸则将参与者的沉浸感上升至文化认同的高度。首先，元宇宙图书馆社会教育的沉浸式体验在于感知交互系统带来的场景沉浸，参与者数字角色的数据化使得感知交互系统与参与者身体进行实时数字化渲染复刻，这意味着参与者能近眼显示并参与到各类文献数据内容形式中，元宇宙将打破传统图书阅读叙事方式，参与者能自由地选择内容形式，将其解构并重组，且体验时间灵活自由，自主探索将会强化用户的趣味性。再者，当用户带上 “主角光环” ，将会显著提高其情感沉浸，并与图书馆社会教育内容产生极强的情感共鸣。

4.1 赋能数字教育云端服务

实现场域虚拟、用户虚拟、流程虚拟需基于强大的云计算数据处理能力，并维持一定规模用户同时在线，5G、云计算和人工智能的应用是扩大数字教育云端存储使用的核心。图书馆元宇宙可建立智能数据云端库，实现区域内图书馆社会教育资源的共享联动，并依据数据类型进行分类。通过云计算技术实现数字化归档、整合去重，归档上传至数字教育云端，基于边缘计算技术达到使用户随时随地获取所需的数字资源［7］，同时建立可视化、数字化运营维护平台，实现区域内多个图书馆教育资源的协调管理和运营维护。用户可基于所需数字教育资源智能化了解其他类别的资源，也可基于沉浸式个性化学习体验虚拟数据的实时交互，对所需资源进行场景化创作，并自主选择存储或删除相关资源。数字教育云端的建立能提升用户对公共图书馆社会教育的黏度，并能真正实现个性化的知识推荐与场景化的创作等相关服务［8］。

4.2 深度沉浸的虚拟教育体验空间

元宇宙时代，图书馆社会教育深度沉浸的虚拟教育体验空间能有效突破传统图书馆学习体验的局限，但需依靠数字孪生技术来构建虚拟仿真的教育场景，进而充分营造出深度沉浸的虚拟教育体验空间。图书馆可通过实体空间的虚拟孪生和用户的虚拟孪生两种方式构建虚拟教育空间，前者需强化实体图书馆的数字化建设，构建图书馆单个模块与虚拟教育空间的连接［9］。因此，加强图书馆实体教育空间的模块建设对实现图书馆各种形态的虚拟仿真场景搭建尤为必要。后者依托于数字孪生、神经传输、XR及脑机接口等技术创建用户虚拟数字形象，将其全息投影至虚拟教育空间中，实现与元宇宙中的角色人物、设备仪器和仿真环境的实时互动与反馈，从而使用户获得高度沉浸感。

4.3 跨时空的社会教育服务体系

元宇宙赋能图书馆社会教育，以其开放共享的数字环境降低了用户受教育成本，跨时空的社会教育服务涵盖了实时切换匹配的数字场景和虚实融生的环境，并可实现技能实体化迁移、虚拟角色参与和数据实时反馈［10］。虚实融生的数字环境在提高公众学习兴趣、构建适宜的学习氛围等方面突破了外在客观条件和物理边界，促进了多学科交叉深度学习，提高了用户思维和创新能力，实现了社会教育服务数字化创新以及满足公众随时随地学习的需求，促进了社会教育的均等化。借助元宇宙XR技术构建社会教育服务体系，以人工智能、数字孪生技术导入图书馆元宇宙中，通过近眼显示实现用户与场景内容的实时交互，强化数字教育的沉浸式体验，通过脑机接口整合在线资源创造个体交互式创新内容，凸显元宇宙教育服务的自由度和开放性［11］，全面提升全民数字素养与技能，促进公众的协作学习能力和全面发展。

4.4 用户从参与到开发：自由化的开放创作主体

元宇宙技术的开源化与开放化可以使受众从现实世界走向数字化世界，在图书馆各类情景叙事场景中开发剧情线索，体验各类场景空间。元宇宙视域下，图书馆社会教育让用户从被动接受到主动开发探索，用户以自由的开放主体身份参与各类主体场景的内容创作。在传统的图书馆社会教育中，馆内已预先将各类书籍分门别类放置在特定空间供用户阅读，用户在一定范围也能基于书内情节领悟教育寓意，但相对局限。在元宇宙视域下图书馆社会教育场景应用上，用户可依靠自身形象及创建新的场景内容推动各类场景内容多元化发展，进而推动社会教育叙事情景的数字化开发。元宇宙的图书馆社会教育给予了开发者多元化的内容类型与创意游戏进行体验创作，开发者可在设定好的底层架构中自由解构与重组虚拟教育叙事场景，挖掘各类文化教育支线剧情与趣味活动，自由地探索场景内文化元素的输入并将其融入文化教育底层故事的框架。在开发与交互场景创作中，用户情感、意愿和心情可即时体现在场景内容叙事中，元宇宙视域下的社会教育类型作品会受用户文化素养、审美偏好和价值观导向所影响，用户与所需文化知识形成良性互动与反馈。

5 元宇宙赋能公共图书馆虚实融生社会教育发展的解决策略

5.1 拓展图书馆社会教育的内容边界，实现教育资源的数字化转化

随着数智时代及元宇宙技术的发展，公共图书馆在提高文化服务之外，可基于数字化场景媒介结合社交、游戏、文旅和短视频平台等渠道拓展社会教育服务边界。由此看来，图书馆+数字游戏场景搭建方向也是社会教育方式转换的一种途径。场景搭建可在紧急情况生存演练、文化遗产保护与宣传等多个社会教育类型上，借助XR技术设备，让用户沉浸式体验应急安全教育，感受文化遗产的魅力，从而丰富图书馆的社会教育内容形式表达。此外，图书馆可与社交媒体以及文旅系统相关部门进行社会教育合作，搭建具有特色的图书馆社会教育平台，让用户直观体验数字图书馆在与时俱进，进而认识到图书馆依旧是市民获取知识信息以及获得终身素质教育的公益性平台。长此以往，跨界拓展不仅丰富了图书馆的社会教育内容，更提升了图书馆用户黏度。

5.2 精准提高个性化服务水平，促进社会教育全民均等化

公共图书馆的社会教育应肩负起宏大的责任和历史使命，有效提供普遍均等、惠及全民的服务。普惠均等要求社会教育以平等、开放、共享的原则，为民众提供公益性教育服务。我国图书馆的普惠均等在大部分地区仍未真正实现，图书馆社会教育应给予新产业工人学习、弱势群体教育、未成年人学习等更多的人文关怀，而元宇宙视域下数字图书馆建设能根据受众人群搭建不同的服务场景，实现精准化个性服务，让所有受众都能随时随地享受图书馆的社会教育。基于不同对象人群搭建不同的服务体系，基于实体图书馆教育与数字图书馆教育搭建完整的服务体系，将针对不同人群的精准化服务场景搭建与服务体系相结合，以促进社会教育全民均等化，最终实现终身教育。

5.3 技术赋能教育形式的多元化，促进沉浸化的学习体验

“后疫情时代” ，图书馆的社会教育形式大多为线上直播、线上讲座和网络录播等，教育形式较为单一。元宇宙时代，区块链、云计算以及人工智能等技术的融合应用，极大赋能公共图书馆社会教育形式的多元化。随着XR技术的发展，图书馆社会教育形式必将向沉浸化、实时交互方向转变。公共图书馆元宇宙通过实时连接和各类数字资源的整合，降低了用户知识获取、重构、传播和应用的时空距离。图书馆元宇宙中，用户还可通过感知交互和自适应拓展场景化空间，沉浸化体验各类情境的学习活动，架构自我知识体系，用户通过开源性的信息资源创造能力实现了自我表达的需求，强化了用户对图书馆元宇宙建设的参与感［12］。在人工智能与万物互联背景下，技术赋能教育形式的多元化将是元宇宙视域下公共图书馆社会教育的重要一环。

5.4 跨场域的联动融合，实现虚实融生的信息互动

元宇宙视域下，公共图书馆的社会教育应更多地搭建内容丰富的交互学习的虚拟场景，通过感知交互、实时渲染，将文献资源、视频音频和游戏场景内容实现时间、空间上的融合存储，使用户随时随地享受图书馆的社会教育服务。同时，依托大数据平台算法结合用户各个时间段的个性化需求进行智能化分析，实现公共图书馆社会教育在时间上的联动融合。在空间场域上，数字图书馆可采用虚拟场景内容架构，降低数字技能难度，使多数用户群体参与到图书馆的社会教育活动中来。元宇宙视域下的公共图书馆社会教育，要充分调动图书馆跨场域的联动融合，实现虚实融生的信息互动，打造更宜读者接受的图书馆社会教育服务。

6 新时代公共图书馆虚实融生的社会教育发展新展望

从新时代公共图书馆自身来看：元宇宙时代来临，图书馆面临新技术带来的人机交互、数字孪生、虚实融生、智慧服务、数据决策等运行场景，使得图书馆社会教育必须实现自身资源数字化转化、虚拟服务升级、多场景化内容营造等各方面的解构重塑，整合海量虚拟和实体数据资源，拓展资源采集和加工工作，依托泛在网络设施及资源服务建立资源共享机制，搭建数据传输中心平台与协作体系，紧跟新时代教育的新特点和用户需求，在虚实融生的社会教育发展中实现自我多元化的完善与超越。从公共图书馆社会教育受众来看：个性化、沉浸化、多元化的虚实融生社会场景是驱动用户参加社会教育的主要动力，图书馆社会教育理应使用户通过参加社会学习锻炼和掌握自我自主学习的能力，并实现知识、能力、人格、价值观等方面的发展和完善，实现自我的终身成长。从社会教育公平公正来看：公共图书馆社会教育应向更加开放、共享的方向发展，在更为宽泛的范围内推动形成公平公正、普惠型的教育生态，坚持和倡导平等公益、开放包容的公共图书馆核心价值体系，有效推动社会教育资源的均等化，在新时代构建更为开放、公平的公共图书馆社会教育体系。