劉革平 高 楠 胡翰林 秦渝超

(1. 西南大學 教育部人文社會科學重點研究基地/西南民族教育與心理研究中心，重慶 400715；2. 西南大學 教育學部，重慶 400175)

一、概念與特征

2021年被稱為“元宇宙”元年(邢杰等，2021)。學界對元宇宙還沒有統(tǒng)一清晰的定義?；诩夹g組成而言，元宇宙是人工智能、VR/AR/MR、區(qū)塊鏈、通信技術、云計算、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生等技術的規(guī)?；y(tǒng)合，是對多種新興技術的統(tǒng)攝性想象(清華大學新聞與傳播學院新媒體研究中心，2021)?；跇嫵商卣鞫?，元宇宙具備身份、朋友、沉浸感、低延遲、多元化、隨地、經(jīng)濟系統(tǒng)和文明等特征，是一個“創(chuàng)造+娛樂+展示+社交+交易”的綜合平臺?；诳臻g屬性而言，元宇宙是一個平行于現(xiàn)實世界的在線數(shù)字空間，是一種人以數(shù)字身份參與的虛實融合的三元世界數(shù)字社會(吳江等，2021)?；谑挛镄再|而言，元宇宙可能是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的終點(方凌智，2021)，是由線上線下多個平臺打通所組成的一種新的經(jīng)濟、社會和文明系統(tǒng)(喻國明，2021)，為人類勾勒了未來數(shù)字化的生存圖景(姚占雷，2021)。

當前，元宇宙已在教育領域有所應用，如美國成立全球第一所虛擬現(xiàn)實高中——美國高中(American High School)，加州大學伯克利分校在沙盤游戲《我的世界》重建校園并舉辦線上畢業(yè)典禮，美國莫爾豪斯學院(Morehouse College)建立沉浸式虛擬實驗室等。元宇宙的未來發(fā)展與在線教育、虛擬校園、科學實驗等緊密聯(lián)系。教育是元宇宙應用的重要領域之一。

早在元宇宙概念出現(xiàn)之前，元宇宙的相關技術已與教育建立了深厚的思想聯(lián)系。虛擬現(xiàn)實技術是元宇宙的支撐技術之一，錢學森1990年將其譯為“靈境”(涂元季，2007)，意為“身臨其境”，并將其作為“大成智慧學”(Theory of meta-synthetic wisdom)的重要技術。錢學森還創(chuàng)造性地提出“大成智慧工程”，并將其譯為“Meta synthesis”(張暉，2020)，其核心內容是“把人的思維、思維的成果、人的知識、智慧及各種情報、資料、信息統(tǒng)統(tǒng)集成起來”(錢學敏，2012)?？梢哉f，大成智慧學思想預設了元宇宙關聯(lián)技術的教育應用目標，也預見性地證明了元宇宙的系統(tǒng)性構造圖景具有巨大的育人價值。因此，教育元宇宙不僅是一個與現(xiàn)實世界體系連接的鏡像虛擬世界，還是一個傾注人類文明與智慧、思維與經(jīng)驗，兼具自由性和創(chuàng)造性的智慧空間。

有學者基于技術層面認為，教育元宇宙(Edu-Metaverse)可以理解為教師、學生、管理者等教育活動參與者創(chuàng)建數(shù)字身份，在虛擬世界中開拓正式和非正式教學場所，在虛擬教學場所進行互動(華子荀等，2021)?；谟艘暯?，大成智慧學為教育元宇宙提供了理論指引，也為元宇宙與智慧教育建構了聯(lián)通路徑。筆者認為，教育元宇宙是利用VR/AR/MR、數(shù)字孿生、5G、人工智能、區(qū)塊鏈等新興信息技術塑造的虛實融合教育環(huán)境，是虛擬與現(xiàn)實全面交織、人類與機器全面聯(lián)結、學校與社會全面互動的智慧教育環(huán)境高階形態(tài)。它通過創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、提供多樣化教育資源、構建多元化學習活動、開展智能化學習評價，以期達成促進學習者智慧養(yǎng)成的目標。

綜合來看，教育元宇宙呈現(xiàn)三個特征：

(一)虛擬與現(xiàn)實全面交織

教育元宇宙不僅停留于空間的仿真復制，還把教育的現(xiàn)實要素(教育內容、教育目的、角色關系、管理模式等)融入其邏輯體系，進而基于虛擬空間和教育系統(tǒng)的關聯(lián)特質衍生出新的教育體系，最后實現(xiàn)虛擬教育空間體系與現(xiàn)實教育系統(tǒng)的締結融合，構成教育者、學習者、教育活動參與者跨越虛擬與現(xiàn)實的基礎條件。師生之間、生生之間能夠以虛擬化身身份構建多渠道交互方式，利用終端設備模擬視聽動觸等交互效果，完成學習互動與交流。此外，教育元宇宙的境域構造既保留了真實世界的教育活動價值，又跨越了現(xiàn)實空間限制和物理阻礙，使教育主體由單一的現(xiàn)實屬性形成適應虛與實的“兩棲”素養(yǎng)，讓其在交織的二重空間內完成兼具自由性和創(chuàng)造性的教育活動。

(二)人類與機器全面協(xié)同

教育元宇宙作為銜接虛擬與現(xiàn)實的技術生態(tài)系統(tǒng)，經(jīng)由智能感知、云計算、區(qū)塊鏈等技術的高度整合，使教育主體與技術之間的勞動關系變得緊密。教育主體的勞動方式逐漸上升到思維與創(chuàng)意的設計，然后通過腦機接口技術，即時將思維設計轉化為虛擬空間的實在場景。教育主體憑借想象和創(chuàng)意隨意構建新型的教育空間，可以極大地促進學生思維發(fā)展。此外，智能技術的智能性將得到彰顯，例如教育元宇宙通過精準的學習者畫像，為教師提供教學設計依據(jù)，實現(xiàn)差異化教學。同時，畫像結果還能使教育元宇宙更加精準地向學習者推送多模態(tài)的學習資源，彰顯新興技術的服務價值，更好地滿足學習者的個性化學習?？傊诮逃钪嬷?，人與技術的依存關系得到更深程度的表現(xiàn)，人與機器的協(xié)同機制也更加靈活高效。

(三)學校與社會全面聯(lián)結

教育元宇宙通過銜接虛擬空間與現(xiàn)實空間，消解了教育與社會的“圍墻”和邊界。美國哲學家、教育學家杜威提出了“學校即社會”的教育原則，但現(xiàn)實桎梏使該原則難以實現(xiàn)。在教育元宇宙中，基于區(qū)塊鏈與虛擬現(xiàn)實技術的支持，學校體系和社會體系可以聯(lián)通，學校與社會之間不再存在圍墻。此外，真正的終身教育和學習型社會愿景將在教育元宇宙的作用下成為現(xiàn)實。知識學習與能力發(fā)展將得到更深次的融合銜接，虛擬空間將極大地促進理論與實踐的交互，使知識學習更高效地完成顯性與隱性的轉化，真正促進知識與能力的全面發(fā)展。

二、作用機理

元宇宙要想自然地融入教育領域，首要問題是厘清作用機理。依托于元宇宙虛擬與現(xiàn)實深度融合、智能數(shù)字化技術集合、線上線下一體化關系以及加深用戶思維表象化等特性(劉革平等，2021)，下文從教育的模式、環(huán)境、資源、活動以及評價等要素出發(fā)，分析教育元宇宙的作用機理(見圖1)。

圖1 教育元宇宙的作用機理

(一)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

教育元宇宙將促進教學方式、教學實踐、教學技術等發(fā)生重大改變，實現(xiàn)教學模式的創(chuàng)新，推動教學形態(tài)的變革，提高人才培養(yǎng)的質量。

首先，創(chuàng)新教學模式。教育元宇宙可以極大地延展已有教與學空間，豐富教與學的方法，變革教與學的方式：一是教學理念創(chuàng)新。學習者的主體性與個性化將更加彰顯，教學理念的重心由“教學”轉向“學習”，促進學習者開展自主學習、個性化學習、泛在學習等。二是教學實踐創(chuàng)新。教育元宇宙能夠為學習者提供高度逼真的實踐情境，滿足學生實踐需求，促進學習者全面深入地理解與掌握學習內容。三是教學方法創(chuàng)新。教育元宇宙通過智能技術為教學方法提供內在支撐，為教學方法創(chuàng)新提供全方位、全過程、全時段保障。四是教學方式創(chuàng)新。教育元宇宙的應用為開展探究式教學、項目式教學、游戲化教學等提供了條件，能夠促進學生積極主動地進行知識建構。五是教學流程創(chuàng)新。教育元宇宙作為一個虛實融合、智能開放、泛在互聯(lián)的虛擬世界，可以將簡單、線性的教學流程變?yōu)樽杂?、生成、充滿智慧和創(chuàng)新的過程。

其次，變革教學形態(tài)。教育元宇宙將從教學目標、教學場域、教學主體、教學形式以及教學過程等方面促進教學形態(tài)的變革。首先，教育元宇宙的應用有助于促進教學目標從知識技能學習向培養(yǎng)能力素質轉變，適應社會發(fā)展變化。其次，教育元宇宙突破傳統(tǒng)教育的時空限定，教學場域由固定的課堂教學空間向虛實融合的混合教學空間延伸，支持教師靈活地開展教學活動及學生自主學習。第三，教育元宇宙中除人類的虛擬化身外，還包括各類智能“虛擬人”，能夠輔助教師教學、學生學習，教學主體將從原來的教師和學生拓展為教師、學生、智能機器三位一體。第四，教學形式從一元主導向多元融合轉變。教育元宇宙可以超越傳統(tǒng)教學單一媒介、單一形式的作用過程，實現(xiàn)多形態(tài)參與、多環(huán)節(jié)交錯、多情境交織的多元融合形式。最后，教學過程由經(jīng)驗組織到數(shù)據(jù)驅動。教育元宇宙能夠全面、立體、客觀地記錄教學過程發(fā)生的各個細節(jié)，智能分析技術可以為教師實施、干預、優(yōu)化教學過程提供真實可靠且動態(tài)呈現(xiàn)的工具。

第三，提高人才培養(yǎng)質量。教育元宇宙將從五個方面推動以知識傳授為中心的人才培養(yǎng)模式向以學生發(fā)展為中心的人才培養(yǎng)模式轉變，提高人才培養(yǎng)質量：第一，賦予學生更大的自由度，強調學生的主體地位，培養(yǎng)學生的主體意識。第二，創(chuàng)建開放、靈活、自主的課堂學習環(huán)境，激發(fā)學生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)批判和創(chuàng)新精神。第三，為學生提供理想的實踐和實驗環(huán)境，促進學生知識內化，提高學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的高階思維能力。第四，實現(xiàn)智適應學習，為學生提供個性化學習路徑、資源、伙伴等，還可以突破物理時空的限制，支持學生根據(jù)自己的興趣、愛好等開展自主學習。第五，突破原有人才培養(yǎng)課程體系，支持跨學科教學的開展，例如STEM教育、創(chuàng)客教育等，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新實踐能力。

(二)賦能智慧教育環(huán)境

元宇宙是基于先進數(shù)字化技術如混合現(xiàn)實、腦機接口、區(qū)塊鏈、云計算以及新一代通訊技術等構建的數(shù)字應用集群或生態(tài)。人工智能技術作為內核嵌入其中，使元宇宙作為虛實融合的智能場域，賦能教育領域構建智慧教育環(huán)境。

首先，教育元宇宙能夠提供虛擬與現(xiàn)實深度融合的教育環(huán)境。元宇宙是基于現(xiàn)實世界的場景、物品以及交往形式等在虛擬空間的模擬再現(xiàn)。虛擬空間能支持用戶的自主創(chuàng)造，實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的深度融合。對于教育領域而言，元宇宙能夠促進線上學習與線下學習的耦合發(fā)展，線上與線下不再是補位而是一體化關系，學習者線下學習不能體驗的經(jīng)歷、想法驗證、探索發(fā)現(xiàn)等都能在元宇宙中實現(xiàn)，真正實現(xiàn)線上學習與線下學習的相得益彰。

其次，教育元宇宙提供開放創(chuàng)造的教育環(huán)境，能夠部分解放學習者的現(xiàn)實束縛。現(xiàn)實世界限制阻礙了學習者的探究與創(chuàng)造精神的發(fā)展。學習者能夠在教育元宇宙中進行超越現(xiàn)實的感知體驗，如合理突破時空限制、自由開放的創(chuàng)新創(chuàng)造以及創(chuàng)意想法的即時實現(xiàn)等，還可以進行場景、制品甚至是想法的編輯與創(chuàng)造，培養(yǎng)創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力，豐富創(chuàng)新教育與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)模式。

再次，教育元宇宙可以拓寬學校場域，提供個人—社會互動的教育環(huán)境。教育元宇宙改變了當前的社會組織形式。虛擬環(huán)境能為教育提供沉浸式的社會化場域與關系，促使個人—社會活動有效連通，形成個人—社會互動的學習環(huán)境，促進教育教學目標由知識掌握轉變?yōu)橐灾R應用導向、思維發(fā)展導向為主，適應未來以知識技能掌握以及以能力導向為主的社會生活。

最后，教育元宇宙能夠提供人機協(xié)同的教育環(huán)境。教育元宇宙集合了多種數(shù)字化、智能化技術，能夠突破現(xiàn)有技術尚未全面融合于教育的局限，真正意義上實現(xiàn)技術的多元調配與融合應用，如虛擬數(shù)字人、AI仿真機器人介入元宇宙，能夠優(yōu)化現(xiàn)有課堂教學的師生結構，實現(xiàn)人機協(xié)同的智慧型雙師課堂。

(三)提供多樣化教育資源

教育元宇宙的虛擬世界，能夠提供與現(xiàn)實世界類似的豐富逼真的場景。虛擬世界與現(xiàn)實世界的界限不再清晰，因而能夠自然地為學習者提供多樣化的教育資源，滿足學習者的不同學習體驗與需求，讓學習者產(chǎn)生沉浸式學習體驗，逐步從理性主導的初步參與過渡到情感介入的全神貫注，進而實現(xiàn)“心流”體驗的完全沉浸式學習(Emily, 2004)。

首先，教育元宇宙能夠為學習者呈現(xiàn)多模態(tài)的學習資源。教育元宇宙的虛擬世界能帶來甚至超越現(xiàn)實世界的感知體驗，因而具有多模態(tài)的資源存在形式。學習者能夠有效調動多感官系統(tǒng)參與學習過程，實現(xiàn)多模態(tài)學習，如觸覺模態(tài)、聽覺模態(tài)、視覺模態(tài)與嗅覺模態(tài)等。多模態(tài)學習作為更接近現(xiàn)實世界的學習方式，能夠讓學習者產(chǎn)生自然、沉浸的學習體驗。同時，多模態(tài)學習能夠讓學習者產(chǎn)生具身學習體驗，調動身體感覺系統(tǒng)參與學習，促進概念的形成、獲得與發(fā)展，并在不斷地感知實踐過程中培養(yǎng)高階思維(沈書生等，2021)。

其次，教育元宇宙能夠實現(xiàn)教育資源的共建共享。教育元宇宙的極致開放、社會參與以及泛在屬性允許用戶自由進入與編輯創(chuàng)造，因而教育資源的提供者并非是單一的，而是多方角色協(xié)同參與其中，如學習者、教師、學校、教育管理人員、政府以及企業(yè)等，實現(xiàn)教育資源的共建，打造豐富、全面、個性化的教育資源。同時，教育元宇宙的大規(guī)模“數(shù)智”技術能夠實現(xiàn)教育資源的流轉與共享，實現(xiàn)教育資源的最大價值。

再次，教育元宇宙能夠優(yōu)化教育資源的配置方式。教育元宇宙提供的泛在互聯(lián)與智能開放環(huán)境，能夠消除現(xiàn)有教育資源的地區(qū)差異、城鄉(xiāng)壁壘，促進教育資源有效流通，優(yōu)化教育資源的配置方式。各級各類教育之間、各地區(qū)之間和各學校之間都能夠得到充分的優(yōu)質教育資源分配，不同的學習者都能夠配享豐富、多樣的教育資源，促進教育資源的高效與公平配置。

(四)支持多元化學習活動

學習空間的核心指向在于實現(xiàn)學習者的個性化學習(景玉輝等，2021)，元宇宙創(chuàng)設的智慧學習空間支持學習者有效開展多元學習。教育元宇宙可以利用智能技術，滿足多元學習的自由開放環(huán)境、海量資源、數(shù)據(jù)分析處理以及智適應推薦等需求，支持學習者依據(jù)自身的學習和認知風格實現(xiàn)自主學習與個性化學習，具體包括：

1)支持為學習者精準畫像。教育元宇宙提供的智慧教育環(huán)境能夠對學習者學習過程中產(chǎn)生的學習成績、行為表現(xiàn)、生理反應以及情感態(tài)度等數(shù)據(jù)進行加工與處理，為學習者學習精準畫像，掌握學習者的真實知識水平與學習特征，并以此作為多元學習活動創(chuàng)設的基礎。

2)支持學習場景的多元塑造。學習場景是學習者學習活動發(fā)生的直接場所，多元學習活動將依據(jù)學習者的個人特征建立不同的場景需求。教育元宇宙支持學習場景的識別、預設與共同編輯，以匹配與滿足不同學習者的水平與風格，促進學習場景的動態(tài)生成，實現(xiàn)學習活動創(chuàng)設，滿足教師的差異化教學與學習者的個性化學習需求。

3)豐富學習活動形式。元宇宙為教育領域提供的環(huán)境與資源，能夠方便師生更便捷地組織與開展多元學習活動。依據(jù)學習者的學習風格與內容組織形式的不同，教育元宇宙能為其匹配不同的學習活動形式，如探究式學習、發(fā)現(xiàn)學習、項目式學習以及問題解決學習等，切實滿足學習者的個性化需求。

(五)實現(xiàn)智能教學評價

教育元宇宙以大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等技術作為構建基石，借助大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集處理與價值發(fā)現(xiàn)、區(qū)塊鏈技術的時間戳與共識協(xié)議、人工智能的智能化處理等功能破解教育數(shù)據(jù)采集難、不全面、不精準與不連續(xù)等問題，實現(xiàn)全面性、綜合性、發(fā)展性的智能教學評價。

首先，支持評價主體的多元。評價主體的多元化是教育評價精準與全面的重要保障。教育元宇宙依托極致開放的環(huán)境與豐富全面的過程參與，更加強調評價主體的多元：一是學習者自身的評價。學習者在元宇宙中擁有的唯一ID，將伴隨其整個學習過程，學習者能夠對自身進行持續(xù)的過程評價。二是學校評價。學校評價的重心將不再只是知識與技能的掌握，而是轉向思維與能力的發(fā)展，如學習者如何解決問題、適應社會需求等。三是家長評價。家長評價也可以融入元宇宙，真正達到家校協(xié)同參與。四是企業(yè)(用人單位)評價。企業(yè)和用人單位可以創(chuàng)設真實需求、復雜問題以及社會發(fā)展等場景，檢驗學習者將知識應用于問題解決的能力。

其次，擴充評價方式。一是過程性評價。智能技術的集合能夠將教育元宇宙的海量數(shù)據(jù)轉化為對學習者的過程性記錄與評價，實現(xiàn)課前→課中→課后、學?！彝ァ鐣炔煌瑢用娴倪^程性評價。二是真實性評價。教育元宇宙通過模擬真實世界，依據(jù)學習者完成項目或任務的過程與結果進行真實性評價。三是精準評價。教育元宇宙能根據(jù)學習者的當前狀態(tài)與歷史記錄及時評估與預測學習者的狀態(tài)進行有效干預，實現(xiàn)過程與結果的精準評價。

再次，滿足多維評價。教育元宇宙能夠支持探究式、體驗式、思維能力培養(yǎng)、復雜問題解決等學習活動，因而學習評價自然地從“知識本位”向“能力培養(yǎng)”過渡，進而轉向學習者的核心素養(yǎng)評價，實現(xiàn)對學習者的知識、能力與素養(yǎng)的多維評價，超越“分數(shù)論”與“知識掌握”本身，促進學習者的全面發(fā)展。

三、應用場景

(一) 素質教育

發(fā)展素質教育是我國新時代教育改革的方向和目標，也是教育信息化的重要使命。當前教與學的方式在積極地向素質教育轉變，然而具體的教學實踐仍然普遍存在“口號式素質教育”的現(xiàn)象。教育元宇宙的出現(xiàn)將深刻地沖擊現(xiàn)有的教育教學實踐方式，為素質教育注入新的活力。

1.打破物理邊界：實現(xiàn)教與學的“泛在”

以課堂為中心的傳統(tǒng)學校教育難以實現(xiàn)素質教育，其根本原因在于教學場所的桎梏。教育元宇宙將使物理教學場所的邊界消弭，封閉課堂變?yōu)殚_放學習空間，教與學過程邁向“泛在”階段。教師根據(jù)教學內容靈活創(chuàng)設教學場所開展體驗式教學，例如，生物教師創(chuàng)設觀察人體器官的生物實驗室，化學教師構建分子模型的化學實驗室，歷史教師創(chuàng)設相應的歷史事件場景等。體驗式教學不僅可以激發(fā)學生的學習情趣，培養(yǎng)好奇心，還可以培養(yǎng)學生的獨立、自主和創(chuàng)造精神。同時，教育元宇宙也將成為學?！暗诙n堂”，為學生提供豐富的課外活動與實踐環(huán)節(jié)，如參觀虛擬博物館、藝術館、科技館、實驗室以及開展虛擬社會調查和虛擬社團活動等，真正實現(xiàn)“讓學生主動地發(fā)展”。

2.突破客觀約束：支持靈活多樣的教學方式

素質教育離不開多元化教學方式和多樣性教學手段的支撐(劉道玉，2015)，然而大多數(shù)學校當前并不具備相應的條件和基礎設施。教育元宇宙能提供身臨其境的感官體驗、靈活多樣的交互方式、動手創(chuàng)造的學習體驗與基于協(xié)作的社會學習，能夠支持游戲化教學、探究式教學、情景式教學和項目式教學等以學生為主體的教學，促進知識轉化為素質，還支持創(chuàng)客教育、STEM教育等跨學科教育，幫助學生打破傳統(tǒng)學科思想的禁錮，實現(xiàn)跨學科深度學習，發(fā)展創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。

3.創(chuàng)新評價手段：實現(xiàn)多維數(shù)據(jù)支撐的素質教育評價

傳統(tǒng)的教育評價手段多以教師經(jīng)驗、單一數(shù)據(jù)為主，造成評價的片面性與孤立化。教育元宇宙本質上是一個大型的3D虛擬世界, 具有龐大的素質教育數(shù)據(jù)資源。學生在其中的一切學習行為都可以數(shù)字化的形式被采集，能夠實現(xiàn)多維數(shù)據(jù)支撐的精準教育評價。這體現(xiàn)在：一是數(shù)據(jù)采集維度增多。學生通過VR/AR進入教育元宇宙后，其現(xiàn)實的五感(視覺、聽覺、觸覺、味覺、感覺)將以數(shù)字化形式呈現(xiàn)，因此學生外部學習行為以及內部學習狀態(tài)數(shù)據(jù)都可以被采集。二是數(shù)據(jù)獲取渠道增加。依托互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實數(shù)據(jù)之間的聯(lián)結互通獲取的學生學習數(shù)據(jù)，有利于利用人工智能技術對學生全方位學習行為數(shù)據(jù)實現(xiàn)由知識技能評價向核心素養(yǎng)評價的轉變。

4.改進單一模式：構建多元參與的素質教育新模式

素質的培養(yǎng)與提高伴隨著人的一生。它不僅僅局限于學校教育內部，家庭教育、社會教育都會對一個人素質的培養(yǎng)與提高產(chǎn)生重要影響。因此，素質教育要形成合力(瞿振元，2015)。教育元宇宙能夠改變當前單純依靠學校系統(tǒng)開展素質教育的傳統(tǒng)模式，構建政府主導、學校、家庭、社會協(xié)同參與的素質教育新模式。教育元宇宙作為一個龐大的教育生態(tài)，政府的主導作用必不可少，發(fā)揮著素質教育整體規(guī)劃設計、推進策略制定、宏觀政策調控等重要作用。學校是實施素質教育的主體，決定素質教育的成敗，家庭和社會是推動素質教育深入實施不可缺少的力量。

(二) 全納教育

全納教育是促進特殊學生融入主流教育與社會體系，發(fā)展其社會技能的有效方法。就我國而言，隨班就讀政策的提出惠及了無數(shù)特殊學生。但實施過程中，簡單的“隨班就坐”“隨班就讀”現(xiàn)象十分普遍，并未滿足特殊學生個別化、多樣化學習需求，造成特殊學生的學習效果不盡人意。為了有效促進特殊學生與普通學生的共同發(fā)展，傳統(tǒng)的全納教育需要由單純的“場所全納性”向“教育全納性”轉型(陳雨婷等，2021)，創(chuàng)設更具包容性、公平性和同理性的數(shù)字化學習社區(qū)。教育元宇宙支持的虛擬全納學校就具有這些特點。

1.無障礙學習環(huán)境：實現(xiàn)特殊與正常學生共同成長

全納教育的實質性變革在于為特殊學生提供無障礙條件，最大限度地滿足他們的特殊需要(董奇等，2017)。這里的“無障礙”指學習環(huán)境滿足特殊學生需求的能力(張寶輝等，2013)。教育元宇宙擺脫了物理時空的限制和約束，有助于構建無障礙學習環(huán)境，主要包括： 1)交互機制無障礙。教育元宇宙突破二維圖形用戶界面的限制，通過語音識別、眼動追蹤、觸摸屏、手勢識別、觸覺等交互方式在內的自然用戶界面，滿足特殊學生差異化的交互需求。2)獲取資源無障礙。教育元宇宙會根據(jù)特殊學生的身體缺陷提供個性化的教育資源，如為視障學生提供對等效果的語音學習資源。3)溝通交流無障礙。教育元宇宙可以通過手語識別、語音文本轉換、腦機接口等技術實現(xiàn)特殊學生之間、特殊學生與教師、普通學生之間的無障礙交流?；诮逃钪鏄嫿ǖ臒o障礙學習環(huán)境能夠增加和拓展特殊學生能力發(fā)揮的機會和空間，實現(xiàn)與正常學生的共同成長。

2.增強學習感知：重獲學習體驗與樂趣

對特殊學生來說，他們無法通過自身器官參與整個學習過程，學習體驗與正常學生相去甚遠。近年來，腦機接口技術的迅速發(fā)展，實現(xiàn)了人類大腦和計算機或其他電子設備之間的直接交流和控制(Anumanchipalli et al., 2019)，展現(xiàn)出替代、恢復、增強肢體功能的能力，包括溝通交流(Ganzer et al., 2020)、運動和觸覺恢復(Edelman et al., 2019)、運動控制(Edelman et al., 2019)等。比如，一名四肢癱瘓的患者利用腦機接口技術控制虛擬化身模擬行走，實現(xiàn)不同的觸控任務(Benabid et al., 2019)。特殊學生借助腦機接口設備進入教育元宇宙，不僅可以獲得全方位觀感的沉浸式體驗，還可以通過接收來自大腦皮層的命令重建身體知覺，完成各種外部動作，實現(xiàn)通過身體的運動學習、知覺學習、情緒學習等體驗學習。

3.創(chuàng)設虛擬化身：實現(xiàn)個人形象再造

特殊學生常被視為“異類”，身份差異成為阻礙特殊學生融入學校學習的重要原因(董奇等，2017)。虛擬化身被認為是元宇宙的通行證，其本質是自然人的數(shù)字化化身，人們可以操控虛擬化身在元宇宙中工作、社交、娛樂等。虛擬化身相當于學生的第二個身份，特殊學生進入教育元宇宙時可像Second Life一樣，創(chuàng)設一個理想的專屬虛擬化身。這個虛擬化身，可以滿足特殊學生對更美好的“另一個自己”的想象，消除身份標簽，還可以成為特殊學生自我認同的重要方式。有研究發(fā)現(xiàn)，虛擬化身與現(xiàn)實用戶之間的交互會產(chǎn)生普羅透斯效應(Proteus effect)，即虛擬化身的特點會潛移默化地影響用戶的認知、態(tài)度和行為(卞玉龍等，2015)。理想化的虛擬化身會促進特殊學生融入學校學習，提升社會歸屬感。

4.多維數(shù)據(jù)采集：滿足特殊學生個性化需求

在全納教育中，不僅特殊學生與普通學生存在學習差異，特殊學生個體間的學習差異也較大。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方式難以獲得全面、準確、有效的學習過程數(shù)據(jù)，生成特殊學生個性化培養(yǎng)方案十分困難。在教育元宇宙中，腦機接口、化身動作捕獲等技術可采集更加精準的多模態(tài)數(shù)據(jù)。例如，注意力數(shù)據(jù)(Arbiri et al., 2019)、情感數(shù)據(jù)(Lekova et al., 2018)、認知狀態(tài)數(shù)據(jù)(Lin et al., 2018)，與肢體語言、面部表情等學習行為數(shù)據(jù)相結合，可對特殊學生的學習狀況進行準確建模和分析，生成學生畫像，為特殊學生提供學習環(huán)境構建、學習資源配置、學習伙伴推薦等個性化學習支持和服務，滿足學習需求。

(三) 職業(yè)教育

職業(yè)教育肩負著為我國經(jīng)濟社會發(fā)展提供人才支撐的重要職責。職業(yè)教育的發(fā)展是全面建設社會主義現(xiàn)代化國家不可或缺的重要環(huán)節(jié)。我國職業(yè)教育已取得顯著成就，但仍存在著技能實訓不夠扎實、教學模式嚴重落后、校企合作不夠深入等問題。教育元宇宙有望為職業(yè)教育提供新的解決方案，推動職業(yè)教育高質量發(fā)展。

1.創(chuàng)設實踐環(huán)境：解決職業(yè)教學存在的“三高”“四難”難題

教育元宇宙能夠有效解決職業(yè)教育教學的“三高”(高成本、高風險、高污染)、“四難”(難下去、難動作、難看出、難再現(xiàn))問題。一方面，它利用擴展現(xiàn)實、數(shù)字孿生等技術可以將學習場景、實訓場景、工作場景復刻到虛擬空間，為教師開展教學活動提供高度擬真的實踐環(huán)境，同時基于現(xiàn)實的人機交互方式(reality-based interaction, RBI)可供學生具身參與虛擬實踐，培養(yǎng)學生的實踐能力和操作技能，解決“四難”問題。另一方面，教育元宇宙是數(shù)字化發(fā)展到高階的產(chǎn)物，本質是數(shù)字化軟件。學生通過VR設備進入教育元宇宙進行實踐訓練，可以大大降低教學成本，也可避免實操實踐過程中出現(xiàn)的危險事故，解決“三高”難題。

2.虛實無縫切換：實現(xiàn)多場景融合的教學新模式

教育元宇宙不僅可以改變職業(yè)教育教學環(huán)境，還可促進職業(yè)教育教學模式的創(chuàng)新。教育元宇宙虛實融合的特性能夠實現(xiàn)真實場景、虛擬場景以及虛實融合場景之間的無縫切換，可以解決傳統(tǒng)職業(yè)教育單一場景無法滿足學習者全方位學習需求的痛點，還可以實現(xiàn)多場景融合的教學模式。多場景融合的教學模式以場景適配為核心，教師根據(jù)教學任務、教學目標等結合場景特點，在不同場景中轉換開展無縫教學，滿足學習者的多種學習需求。教師可在課堂、實驗室、實習企業(yè)等場所隨時隨地根據(jù)需要聯(lián)動三種學習場景。多場景融合的混合教學模式將是職業(yè)教育教學的未來發(fā)展趨勢。

3.打造融合平臺：促進校企深度合作

教育元宇宙將促進虛擬世界與現(xiàn)實世界的密切融合，共享經(jīng)濟系統(tǒng)、社交系統(tǒng)和身份系統(tǒng)，為校企深度合作提供平臺，實現(xiàn)學校、學生和企業(yè)三方共贏。對于學校，教育元宇宙可以提供豐富的教育資源、逼真的實踐情境，有利于實現(xiàn)工學一體化，破解知識技能教學與工作實訓脫節(jié)等難題。對于企業(yè)，教育元宇宙可以為企業(yè)最大程度地降低校企合作所占用的資源，有效避免校企合作中的“壁爐”現(xiàn)象。學生將成為最大受益者，不僅可根據(jù)學習需求自由進出教育元宇宙，提高工學交替頻率，實現(xiàn)理論知識和實踐技能的轉化與融合，強化自身專業(yè)技能；還可突破物理空間的限制，根據(jù)自己的專業(yè)、愛好和職業(yè)規(guī)劃選擇在不同的企業(yè)進行實習實訓。

(四) 終身教育

當今時代，社會變革加劇、知識更新縮短、技術發(fā)展迅猛，對人們的生存提出嚴峻挑戰(zhàn)。種種跡象表明，要在這個時代生存，唯一的途徑就是終身學習。皮爾松(2003)強調21世紀的生存主題就是不斷地充電和學習。黨的十九屆四中全會提出“構建服務全民終身學習的教育體系”。教育元宇宙作為存在于虛擬空間的“第二世界”，與現(xiàn)實世界互為補充，能夠將現(xiàn)實中相互割裂的各種教育形態(tài)及其要素、資源加以整合，為全體社會民眾提供公平而有質量的終身教育機會。

1.打破教育壁壘：實現(xiàn)各類教育資源融通

教育元宇宙可將現(xiàn)實世界的教育機構、資源等遷移其中，為學習者提供場景多樣、方式靈活、內容豐富的終身教育空間。該教育空間能夠貫通學校內外，融合線上線下，打通各種教育壁壘與阻隔，實現(xiàn)各級各類教育之間的縱向銜接與橫向貫通，實現(xiàn)各種教育資源有序、有效的重新整合，滿足學習者知識、素質、技能和能力的多樣化終身學習需求。

2.搭建“立交橋”：支持學習成果認證和轉換

學習成果的積累、認證與轉換是建設終身教育體系不可回避的關鍵問題之一(王海東等，2016)。近年來，區(qū)塊鏈技術的發(fā)展能夠解決學分信用問題，其具有“不可偽造”“全程留痕”“可以追溯”“公開透明”“集體維護”等特征，可保證學分互認的透明、公平和公正(張雙志，2020)。利用區(qū)塊鏈技術建設去中心化的學分銀行，可以有效解決終身教育面臨的正規(guī)與非正規(guī)、正式與非正式學習成果之間難以認證和轉換的難題，實現(xiàn)不同類型和等級學習成果之間的等值融通。

3.虛實深度融合：支持廣泛的社會學習系統(tǒng)

教育元宇宙支持社區(qū)教育、成人教育、老年教育的開展，也支持各種學習型組織、學習型社會的構建。依托元宇宙所構建的終身學習系統(tǒng)，學習場所更加開放，學習內容更加豐富，學習形式更加多樣，學習制度更加靈活。此外，教育元宇宙支持各種有教育意義的學習活動，例如虛擬讀書節(jié)、公益講座、公開論壇、成人職業(yè)教育項目或老年娛樂學習項目等，創(chuàng)造更多的學習機會，引導或激勵更多的學習者參與終身學習活動。

四、總結與反思

(一)概念炒作與理性看待：教育元宇宙真的會實現(xiàn)？

當前有關元宇宙的討論出現(xiàn)一種怪象，即脫離技術層面去炒作元宇宙概念，例如出現(xiàn)了元宇宙+房地產(chǎn)、元宇宙+虛擬貨幣等，元宇宙成為被資本裹挾的新概念。元宇宙概念之所以火，一部分原因是數(shù)字化社會轉型發(fā)展的需要，但更重要的原因在于5G、VR、區(qū)塊鏈、人工智能等技術的發(fā)展為元宇宙的實現(xiàn)提供了支撐。其中，以VR/AR/MR為主的視覺沉浸技術組成的元宇宙虛實界面，成為元宇宙的入口；數(shù)字孿生技術構造的元宇宙世界藍圖，可實現(xiàn)虛擬世界與現(xiàn)實世界共生融合；5G網(wǎng)絡使得VR/AR成像時延降低至20毫秒以內，滿足低延遲的同時支持大規(guī)模用戶接入元宇宙；人工智能與云計算的結合將為元宇宙提供算力基礎，通過算法優(yōu)化、協(xié)同計算、分布式計算滿足元宇宙龐大的算力需求和邏輯底座；區(qū)塊鏈技術為元宇宙提供安全保障，支持虛擬身份的認證和價值歸屬、流通、變現(xiàn)。從目前社會和技術發(fā)展看，元宇宙是大勢所趨，教育元宇宙也即將破繭而出。但是，教育工作者不能“等、靠、要”，而是要積極參與教育元宇宙的設計、建設，使教育元宇宙真正地為教育服務，而不是被產(chǎn)品牽著走。

(二)仰望星空與腳踏實地：教育元宇宙應如何對待？

對待教育元宇宙，我們既要仰望星空，布局教育事業(yè)的全面變革，又要腳踏實地，注重教育元宇宙實際應用價值。教育元宇宙虛擬與現(xiàn)實全面交織、人類與機器全面互動、學校與社會全面聯(lián)結的特征顯示出巨大的教育潛力，包括但不限于上述提及的素質教育、職業(yè)教育、全納教育、終身教育四個方面，其在數(shù)字教育、智慧教育、教育治理、教育均衡等方面也展現(xiàn)出巨大的發(fā)展空間，將推動教育事業(yè)從點到面的整體變革。因此，我們要不斷挖掘元宇宙與教育融合應用的潛力。但需注意的是，切勿神化教育元宇宙，將其功能無限擴大。一方面，教育元宇宙的發(fā)展受其底層技術制約具有階段性，就當前階段而言，教育元宇宙仍處于萌芽階段，離我們想象的教育元宇宙還有相當一段距離。另一方面，教育元宇宙能夠解決當前教育存在的諸多問題，但我們不能寄希望教育元宇宙能夠解決一切問題。我們在探討教育元宇宙應用時更不能脫離教育的本質，要根據(jù)實際教學需求、教學目標、教學內容、學生特征等合理、適切地應用教育元宇宙。

(三)抓住機遇與提前準備：教育元宇宙該如何布局？

教育元宇宙的實現(xiàn)將會給教育事業(yè)帶來翻天覆地的改變，我們在抓住教育元宇宙發(fā)展機遇的同時，也要為教育元宇宙的應用做好準備。首先，加速教育新基建進程，推動教育的數(shù)字化轉型、智能升級和融合創(chuàng)新。教育新基建的建設內容包括以5G、物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡基礎設施，以人工智能、云計算、區(qū)塊鏈等為代表的新技術基礎設施和以數(shù)據(jù)中心、智能計算中心為代表的算力基礎設施。它們?yōu)榻逃钪娴膶崿F(xiàn)提供完備的技術基座(鄭旭東等，2021)。其次，制定化身行為規(guī)范、沉浸資源標準、教學活動邏輯準則等政策法規(guī)，保證教育元宇宙平穩(wěn)、安全、有序運行。教育元宇宙具有龐大的數(shù)據(jù)資源，為平衡好數(shù)據(jù)使用和數(shù)據(jù)安全，需要前瞻性地構建教育元宇宙相關數(shù)據(jù)的采集和使用規(guī)范。第三，加快推動元宇宙在智慧校園、沉浸資源等領域的開發(fā)與應用，以點帶面、逐步推廣，嘗試解決實際教育問題。最后，提升師生信息素養(yǎng)以適應教育元宇宙帶來的教學變革。教育元宇宙的應用將會使教學由物理空間轉向虛擬空間、混合空間，由此將引發(fā)教學方式、教學設計、師生交互等發(fā)生改變。