[美]穆希納·莫里斯

摘? ?要：隨著元宇宙技術的發(fā)展與普及，元宇宙賦能的教育變革熱度激增，一些高校都在積極開展相關實踐?！霸钪嬷械哪獱柡浪箤W院”項目旨在將新興技術應用于高等教育，以元宇宙推動教育轉型。該項目創(chuàng)建了數字孿生校園，使學生能借助設備在虛擬現實環(huán)境中學習。項目評估顯示，虛擬現實課程的出勤率、學生滿意度、平均成績都較傳統(tǒng)課程高。學生還參與虛擬現實課程建設，成為數字校園建設的參與者。

關鍵詞：元宇宙 高等教育 工業(yè)4.0時代 教育變革 教育轉型

一、元宇宙與教育轉型

（一）元宇宙

什么是元宇宙？羅布勒斯公司（Roblox，多人在線游戲創(chuàng)作平臺公司）將其定義為一個長久存在的、可共享的3D虛擬空間。安德森·霍洛維茨基公司（Andreessen Horowitz，又名a16z，美國一家私人風險投資公司）認為，元宇宙是一種可以無限擴展的虛擬空間，具有獨特的經濟與身份系統(tǒng)。而Meta公司（前身為Facebook）表示，元宇宙是可以讓大家共聚一堂的同步溝通環(huán)境，與當前社交平臺相比，其具有更強的沉浸性。

元宇宙是共享的社會同步交流空間，能展現在互聯網上所看到的一切。它是一種急速變化的新事物，始終在成長、在發(fā)展。人們通過使用各種擴展現實（Extended Reality，XR）設備可以進入元宇宙空間，如虛擬現實耳機、手機上的增強現實（Augmented Reality，AR）應用程序、混合現實（Mixed Reality，MR）耳機。

（二）元宇宙對教育領域的影響

自工業(yè)革命起，世界經歷了幾次重大轉型，電力工業(yè)的出現使人類從以蒸汽機為代表的工業(yè)1.0時代進入工業(yè)2.0時代。20世紀70年代，以自動化、計算機為代表的工業(yè)3.0時代讓人類真正擁有了計算能力，對人類的生活產生了深遠影響。步入工業(yè)4.0時代，人工智能、擴展現實技術、物聯網等成為時代的標志，世界在物理意義上雖然很大，但在某種意義上變得更小了。這一改變意味著學生必須了解世界各地正在發(fā)生的事情，無論他們身處何處，都要與來自各地的人建立關系。

元宇宙技術為時代轉型帶來的新需求提供了解決方案。以參與課程的方式為例，在很長一段時間內，教育只能通過面對面的方式進行，但隨著互聯網的普及，個人計算機和手機都可以訪問課程內容、參與課堂活動。在元宇宙中，身處世界各地的人們將可以使用某類擴展現實設備參與同一個課堂。“去上課”將不再流行，人們會說“讓你的化身（Avatars）去上課吧”。元宇宙技術將進一步打破當前教育面臨的空間壁壘，顛覆課程參與方式。

在元宇宙技術賦能的課堂中，參與者的在線身份發(fā)生了變化。傳統(tǒng)在線課堂中，參與者的形象被縮放在二維的正方形中，平面圖像所能提供的信息極為有限，無法全面描述參與者在課堂中的表現。但在元宇宙中，人們都將以虛擬化身的形態(tài)出現。與基于web網絡技術下的平面?zhèn)€人頭像不同，虛擬化身是立體鮮活的，可以反映出學生表情、動作的實時變化情況。

隨著虛擬現實、增強現實等技術的普及，了解并使用元宇宙技術已成為高等教育的重要目標之一。無論學生的專業(yè)是什么，他們在教育生涯或未來職業(yè)生涯中都極有可能會接觸甚至應用元宇宙及其相關技術。因此，將此類技術融入學生的培養(yǎng)環(huán)節(jié)十分必要。

當前對實時3D職業(yè)的需求量激增，以Unity引擎開發(fā)人員為例，當前就業(yè)市場對該崗位需求的增速比對其他崗位需求的增速快62%。其中對掌握虛擬現實或增強現實技術的專業(yè)人員的需求增長最為明顯，達到了1400%，對游戲開發(fā)人員的需求也呈現強勁增長態(tài)勢。在美國和英國，此類實時3D崗位的薪資水平遠高于本國平均水平，如在舊金山和倫敦，游戲與拓展現實產品開發(fā)人員的平均年薪分別為15萬美元與8.2萬英鎊。這些事實表明，高等教育需要讓學生為新興技術做好準備，將新興技術融入傳統(tǒng)教學之中。

（三）元宇宙賦能的教育變革的擴散模型

在實現元宇宙賦能的教育轉型的過程中，不同年代的人承擔著不同的角色。按出生年代可將美國人劃分為：沉默的一代（Silent Generation，出生于1928—1945年），嬰兒潮一代（Baby Boomers，出生于1946—1964年），X世代（Generation X，出生于1965—1980年），Y世代（Generation Y，出生于1981—1996年），Z世代（Generation Z，出生于1997—2012年）與阿爾法世代（Generation Alpha，出生于2013年之后）。X世代和仍然活躍于各行各業(yè)中的嬰兒潮一代是本次變革中的主要推動者。創(chuàng)新者與創(chuàng)造者的角色通常由Y世代與Z世代的人承擔。創(chuàng)新者被賦予創(chuàng)新自由與能力，在推動者的引導與幫助下，他們將會為本次教育變革提供動力與支持。早期阿爾法世代的年輕人將會成為元宇宙賦能的全新教育模式的早期使用者。

根據羅杰斯的“創(chuàng)新擴散模型”，在任何一個變革的過程中都會有極少數人是創(chuàng)新者，他們是勇敢的先行者，約占總人數的2.5%;還有一批約占總人數13.5%的早期采用者（Early Adopter），他們是公眾意見領袖，樂意引領新風尚、嘗試新事物，但與創(chuàng)新者相比更為謹慎。早期采用人群（Early Majority）約占總人數的34%，他們較為謹慎，但與普通人相比更容易接受變化，還有34%的人屬于晚期采用人群（Late Majority），他們對待變化多持懷疑態(tài)度，只有社會上絕大多數人接受變革后他們才開始接受。最后還有16%的遲緩者，他們較為保守，只有當新事物成為主流才會逐漸接受[1]。我們發(fā)現在早期采用者與早期采用人群之間存在一條鴻溝，這是每一項變革都面臨的挑戰(zhàn)，只有跨越它，變革才能得到早期采用人群的支持，才有望取得成功。

目前仍然處于元宇宙賦能教育變革的初期階段，需要盡快讓更多的人接受此變革。嬰兒潮一代逐漸退出工作場所，他們是人數最為龐大的世代。如果不加速變革、吸納更多支持者，該變革未來將面臨人才短缺的困境。660CF9D6-389D-4B32-B212-44DA96E7A25D

二、莫爾豪斯學院的探索

（一）項目背景

莫爾豪斯學院（Morehouse College）是一所主要招收黑人學生的私立男子文理學院，位于佐治亞州亞特蘭大市。它以培養(yǎng)具有服務精神和高素質的領導人物為使命，是馬丁·路德·金的母校，畢業(yè)生活躍在政府部門、科學、商業(yè)等領域，既具有領導才能又愿意投身于社會公共服務之中。

在新冠肺炎疫情的影響下，學校的教學工作轉移至線上進行。在此背景下，元宇宙賦能的教育轉型項目致力于將元宇宙技術應用于高等教育，提供更多基于虛擬現實技術的學習體驗。該項目團隊與艾奧瓦州Victory XR公司（一家利用虛擬現實技術提供遠程學習服務的公司）開展合作，創(chuàng)建了數字孿生校園（Digital Twin Campus）。項目中各項改革也得到國家科學基金會、南方公司（Southern Company）、高通公司（Qualcomm）等組織的資金與技術支持。

（二）建設情況

該項目采用了沉浸式虛擬現實（Immersive Virtual Reality）技術。為了使學生能夠訪問Engage平臺上的課程資源，該項目團隊使用了一款VR頭盔，它主要由一個頭戴式顯示器和手柄組成，同時還配有一個運動跟蹤器，可以實時測量位置和方向。

莫爾豪斯校園數字孿生校園項目于2021年正式實施，學生可以使用頭戴設備在虛擬的莫爾豪斯校園遠程上課。數字孿生校園看上去就像普通的校園一樣，且具有很多超現實的細節(jié)。在項目剛開始時只有3門課程（生物、世界歷史和高級無機化學實驗課）使用數字孿生校園，現在越來越多的課程在數字孿生校園中授課，截至2021年秋季學期，共有15門不同學科課程開設在此虛擬現實環(huán)境中。

圖1是高級無機化學實驗課的截圖，上課的都是高年級學生。當時是2021年春季，正是疫情高峰期，學生已經有一段時間沒有回到校園，甚至不知道能否參加畢業(yè)典禮。借助數字孿生校園，他們可以像平時上課一樣，進行合作學習，一起合成分子，批判性地思考分子是如何形成的，研究分子和電子對的幾何構型，并在課堂環(huán)境里進行討論。該項目團隊還進行了一些跨學科授課的嘗試，如學生被要求閱讀文學作品《永生的海拉》（The Immortal Life of Henrietta Lacks），并將其應用到癌癥相關的學習中。

（三）項目成效

虛擬現實化學課程的反饋數據表明，超過90%的學生認為虛擬現實課程是有效的，表示課程中的參與和互動讓學習變得很奇妙。世界歷史課程也取得了一定成績，使用了虛擬現實技術的世界歷史課平均成績明顯提升，甚至出勤率和學生滿意度都比面對面教學和使用Zoom教學提高了10%。

項目實現了所謂的元宇宙房屋（Metahouse）和元宇宙大學（Metaversity）的建設，虛擬現實課程數量增加了兩倍。莫爾豪斯學院目前有450個頭戴設備，有24位教師準備在日后的教學中使用虛擬現實技術。

這些成果很大程度上與教師自身以及教師使用文化回應性教學法（Culturally Responsive Pedagogy）有關。文化回應性教學法是一種使用文化參照（Cultural References）來傳授知識、技能和態(tài)度，從智力、社交、情感和政治方面為學生賦能的教學方法[2]。學生進入教室不只是聽教師講課，而是在整個教學過程中都接觸學習材料，并且必須創(chuàng)造、建構出一些東西，教師要做的就是根據一定的原則和目標，將生活、歷史和文化融入學生的行為。

學生普遍認為跨學科課程的參與度最高。他們之前從來沒有在一門課程里同時擁有來自不同學科的教授，但是該項目的課程實現了這一點。還有學生反映喜歡在線上課堂中同時看到所有同學，他們可以幫助彼此瀏覽虛擬現實課程，做彼此的技術支持，大家像一個團隊在工作。有機會展示自己在虛擬現實領域中的技術，這讓學生們覺得自己是虛擬世界的一份子。學生不僅是在虛擬現實課程里學習，也要參與建設虛擬現實課程。無論是否具有科學、技術、工程和數學（STEM）背景，一些學生都成為了開發(fā)人員，他們可以尋找或設計合適的虛擬化身，或使用Unity平臺或其他應用程序開發(fā)他們希望在自己的學科中看到的實時3D空間。

三、總結

當前，莫爾豪斯學院在元宇宙賦能的教育轉型中已取得了突破性進展，其教育模式發(fā)生了革命性、顛覆性變化。虛擬現實成為了真正的課堂，在遠程學習過程中，學生與教師也能同處一個課堂空間，以實時同步的方式學習。在元宇宙技術的影響下，高等教育中教學模式的轉型勢在必行，希望莫爾豪斯學院的經驗能為廣大高校提供參考。

參考文獻：

[1]TAHIR A W，SYED W A. Innovation diffusion theory： review & scope in the study of adoption of smartphones in India[J]. Journal of general management research，2015，3（2）：101-118.

[2]LADSON-BILLINFS G. Culturally relevant pedagogy 2.0：aka the remix[J].Harvard educational review，2014，84（1）：74-84.

編輯 朱婷婷? ?校對 王亭亭660CF9D6-389D-4B32-B212-44DA96E7A25D