元宇宙时代教育教学发展新方向

文 谭敏

凭借信息技术推动教育教学的高质量发展成为一项重要工作。元宇宙作为新时代前沿的信息技术，利用元宇宙进行教育教学，可以有效弥补教育教学方式的单一化，是进一步改善教育教学质量、增强教育教学内聚力、向心力、感染力、凝聚力的有益尝试。

一、元宇宙时代来临与教育教学发展新契机

1992年尼尔·史蒂芬森（Neal Stephenson）在科幻小说《雪崩》（Snow Crash）中正式提出元宇宙（Metaverse）概念。扎克伯格在2021年10月28日宣布将Facebook正式更名为Meta，Facebook的举动，掀起全球科技行业进军元宇宙的热潮。2021年11月，微软正式宣布进军元宇宙。2021年11月中国电信在盘古计划2.0中全面布局元宇宙。2021年12月，百度发布元宇宙产品“希壤”。由此可见，元宇宙对社会各个领域的影响巨大，其必然会对教育教学的高质量发展带来重大历史性变革。Collins在2008年就大胆预测元宇宙环境下的高等教育将会产生爆炸式的影响。Tama等提出通过元宇宙构建新的学习平台。华子荀提出通过元宇宙技术创设图书馆、校园、教室教学场景。刘革平认为元宇宙改变教育发展进程，将是在线教育发展的新样态。这为当前元宇宙研究提供了一定的理论基础，也为教育教学的高质量发展提供了一定的实践路径。

二、元宇宙视域下教育教学的实践现状

元宇宙作为新时代前沿的信息技术，为教育教学高质量发展提供了新的可能。元宇宙技术应用到教育教学迎来新一轮的探索。例如：西北大学“VR/AR+智能教育”环境，北京师范大学“VR/AR+教育”实验室。由此反映出元宇宙地创建为课程实践教学体系新模式的构建奠定基础，其也为教育教学贯彻落实提供可能。目前国内真正将元宇宙技术应用于教育教学案例少之又少，尚处于局部探索阶段，利用元宇宙技术进行教育教学应用仍处于探索初期。当前教育教学问题众多，主要体现在，教学模式陈旧化、缺乏沉浸式体验，师生互动不足，潜在内容难以理解，知识获取途径单一，学习动机不足等问题，造成学生上课情绪不高。随着元宇宙时代的问世，势必会对传统的线下教育模式造成巨大冲击，在个性化、互动性、开放性的元宇宙时代势必能够打破时空限制、教育资源失衡以及资源共享受阻等问题，完全使学生置身于一个沉浸式虚拟环境中，实现课前、课中和课后学习的沉浸式体验，推动教育教学实现高质量发展。

绿色发展是我国“十三五”规划的核心发展理念，也是指导未来“非遗”传承保护工作的指南。坚持绿色发展要求从根本上优化适宜各类“非遗”项目的总体社会发展环境，不仅要实现对传承人、传承机制、传承内容、传承机理等“非遗”要素的单体保护，而且要增强“非遗”项目的整体传承能力，提高传承层级和传承水平，推动“非遗”的可持续开发与利用。

三、元宇宙视域下教育教学应用场景

（一）元宇宙支持的情境化教学

元宇宙支持下的情境化教学突破时空等客观条件限制，具有以下三个特征：

3.教学内容缺乏深入探究

（二）元宇宙支持的个性化学习

个性化学习是指依据学生的个体差别和发展阶段为基础，量身定制不同于他人的学习策略和学习范式，最终实现个性化学习。元宇宙支持的个性化学习，有助于学生将被动学习变为主动学习，其主要体现在以下几方面：第一，学习资源的无限性。元宇宙资源是无限的，在元宇宙资源库中，数字化学习资源的最大优势是可编辑性，学习资源不再是某个主体单一的知识构建，而是不同主体共同搭建的知识共同体，学生既是资源的使用者，也是学习资源的核心创造者，可根据时代的不断变化，不断更新学习资源，促使学习资源网络化、共享化。第二，学习目标追求多重性。元宇宙技术在教育教学中的应用，既可指向理论学习，也可指向树立正确的“三观”和辩证思维能力的培养等多重学习目标。第三，学习方式的灵活性。元宇宙在教育教学中的应用，激发学生学习主动性，学生可以选择课堂跨时空、高仿真模拟技术学习、沉浸式的游戏化学习方式，以推动教学效率的提升。第四，学习过程的终身性。元宇宙将打破时间、地点、空间的限制，将会形成人人皆学、处处可学，时时能学的学习型社会，而个性化学习是适应元宇宙发展的必然要求。个性化学习是终身学习的重要途径，是不断提升学习能力和专业水平，促进知识建构和素养提升的重要途径。

（三）元宇宙塑造师生共处的环境

1.构造资源环境。元宇宙构造资源环境既赋能现实，又超越虚拟。学生进行资源环境构造主要包括真实映射，即将现实环境进行三维全景采集，在元宇宙背景下根据教育教学需求实现真实再造，如人民英雄纪念碑；虚拟造物，如塑造“千年第一思想家”卡尔·马克思；学习场域，创设学习情境，动态生成尽如人意的学习场域。如构造教育教学实践基地；知识更新，如构造智能化的知识资源库，形成原生、动态与再生资源的知识流转循环，实现学习资源的动态更新。

3.营造社会交互环境，元宇宙能营造师生共处的社会交互环境。社会交互环境的组成包括：场所感，进入元宇宙能充分调动师生感官认知，让师生在学习中产生身份认同、情感依赖和逐步内化的教育过程；具身感，元宇宙能够增强沉浸式交互，让师生在近乎自然的亲历中获得知识；认同感，元宇宙能够还原当时的现实场景，使学生能够融入到物理环境之中，增强情感认同。

《意见》提出，各地区要控制特色小镇和特色小城镇建设数量，避免分解指标、层层加码。统一实行宽进严定、动态淘汰的创建达标制度，取消一次性命名制，避免各地区只管前期申报、不管后期发展。对破坏生态环境问题突出的小镇，坚决从现有省级特色小镇和特色小城镇创建名单中淘汰。

2.建造学习评价系统。元宇宙技术不但能够进行资源环境创设，而且能够让学生身处资源之中，达到动态数据流通，为师生教学实效性的提升提供高精度全方位的学习评价系统。评价学生学习实效性的组成部分包括：数据聚合，即将学生的历史数据与动态行为、学习过程中心率变化、脑电波动态、心理认知等数据进行分类整合，及时反馈给评价系统；动态服务，根据课前、课中、课后数据分析，明确学生心理变化，根据心理变化数据，打通重点、难点知识呈现路径。虚实联通，即实现元宇宙虚拟世界中的信息与现实世界的信息无缝对接，打造顺应时代发展潮流的虚拟仿真学习评价系统新平台。

当前，元宇宙技术在教育教学中的应用尚属起步阶段，缺乏系统的顶层设计和战略规划。近几年国家出台的纲领性文件主要侧重于大数据在教育教学的应用，而元宇宙技术在教育教学中的应用，尚缺系统成熟的方案。如元宇宙技术在教育教学的顶层设计和战略规划大多处于分散状态，缺乏相应的课程标准和评估机制。

四、元宇宙视域下教育教学的挑战与推进路径

（一）挑战

在现阶段，元宇宙在教育教学中的应用还处于初级探索阶段，大多数元宇宙教育平台涉及的是VR、视觉沉浸技术、万物互联、人工智能和大数据，但这些技术在元宇宙的应用还处于摸索阶段，技术不成熟，如硬件设备不够智能，操作流程复杂、5G网络普及度不足、虚拟现实沉浸性不够、人机交互不够顺畅、软件功能设计缺乏人性化、实际应用还不明朗。总之，元宇宙技术在教育教学中的应用缺陷明显，实现元宇宙视域下教育教学的普及推广仍然任重而道远。

它是对一个问题的指称，以及对一种不确定性的指称。这种不确定性既是对视觉机制(视觉艺术、视觉传媒、布展和观展的行为)与语言机制(文学、语言、话语、听、说、读写的行为)之间不规范、不固定的边界的描述。......

2.底层支撑技术不够成熟

1.缺乏顶层设计和战略规划

一是情境教学的生动性。在元宇宙的支持下，师生可运用3D技术模拟《星星之火可以燎原》的产生、发展和传播历程以及我党处于革命低潮的真实写照，开展实时可视化在线教学和基于实地实景的课堂互动。让大学生进一步领会新民主主义革命的艰辛，从而增强大学生对共产主义信仰的认同感，激发爱国主义情怀，进而转化为投身社会主义现代化建设和中华民族的伟大复兴的自觉行动。二是情境教学的趣味性。通过元宇宙虚拟课堂教学的延伸，在元宇宙的支持下，构建直观、形象、生动的三维场景虚拟环境，再现中国共产党百年奋斗的历史情境，让师生在虚拟的信息环境中通过交互操作对中国共产党百年奋斗历程进行选择，并通过插入交互任务的方式积极参与典型历史事件进程，体验民族复兴的艰难历程。三是情境教学的生动性。在元宇宙的支持下，教师可充分利用情境教学法中的虚拟情境，再现物理世界中无法展现的抽象概念形象地表达出来，让学生在虚拟的情境中亲身体验，实现学生的体验式参与，在多种不同的教学情境创设下帮助学生深入理解教学内容，让教学内容变得生动活泼、通俗易懂、深入人心。元宇宙在教育教学中的应用，有助于提高学生工作效率和质量，切实增强教育教学实效性。

强化教育教学顶层设计机制，从战略高度将元宇宙技术与教育教学相融合，需要从以下几方面加强，首先，将元宇宙运用到教育教学中，根据培养目标、设计教育教学内容、培养学生核心价值素养；其次，对一些学校进行试点，为元宇宙技术在教育教学中的普及化实施积累相应经验；最后，加强各学段、各学科一线教师的需要，充分挖掘生态资源，积极、稳妥地推进元宇宙的在教育教学中的应用。

急性肺损伤(acute lung injury,ALI)及其严重形式急性呼吸窘迫综合症(acute respiratory distress syndr o me,ARDS)是导致重症监护室患者死亡的重要因素,其病理特征包括肺水肿、炎症、肺内出血和严重的气体交换功能障碍[1,2]。尽管诸如低潮气量机械通气、俯卧位通气等治疗措施可一定程度上降低ARDS的病死率,但重症监护室的ARDS病死率依然高达35.3%以上[3],至今仍未有非常有效的治疗药物。因此,寻找治疗ALI的新型有效药物是当前医疗科研工作者的研究热点之一。

（二）推进路径

1.加强顶层设计机制

元宇宙在教育教学中的应用目前主要以技术为导向为主，偏向于软件的设计和开发，侧重游戏化自主发现式学习，其会导致当前教育教学庸俗化、娱乐化和政治淡化，造成内容学理性不足、学术性不强、针对性不足、实效性不高、学生学习积极性不足的不良倾向。

德公公找到了一双新鞋，无奈却又走上老路。位高权重遭人嫉，不遭人嫉是庸才。他固执地认定，是官场上的仇家瞄上了自己。这一回，醍醐灌顶之后，他发现杀人利器是火药，不过，他怀疑的目标却是——火器营。他的想法也不无道理：试想，既然是官场上的仇家，能耐自然不小，既然能耐很大，自然能买通火器营里的贪财者。

相较于传统变电站智能变电站强调其具有的智能分析决策能力。根据系统中计算机存储的历史数据和实时数据，采用合适算法构造解决问题的推理机制向操作人员操作提出建议。智能变电站的智能分析决策机制应建立变电站故障信息逻辑和推理模型分类、过滤故障告警信息实时分析和推理变电站运行状态，自动报告变电站异常并提出故障处理指导意见。对包括事件顺序记录信号及保护装置、向量测量、故障录波等数据进行数据挖掘、多方位综合分析，并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。

2.聚焦底层支撑技术

元宇宙在教育教学的应用，需要多项技术的支撑，元宇宙聚合了人类外化智能的各个技术领域，如云计算技术、区块链技术、物联网技术、通信技术、芯片制造工艺、算法优化、深度挖掘、VR、全息影像技术等，正是各项技术的相互作用，元宇宙才能营造一个超真实的、沉浸式的，智能化的元宇宙环境。

3.注重教育教学内容设计

元宇宙技术在教育教学中的应用，应坚持“内容为王”，切忌舍本逐末以技术为中心，在教育教学中应讲清楚教学内容的政治性、理论性、坚持用真理打动学生，真正实现教学内容的入脑，入心。这就要求在元宇宙教学方案设计上既要坚持守正创新，所谓守正即在内容上下功夫，以深厚的学理为支持，通过深度剖析理论，厘清理论逻辑、现实逻辑、历史逻辑，教会学生辩证思维、科学判断、解决问题的思路。绝不能为创新而不守正，将教学的基本内容丢掉。