劉冠群 周偉 趙瑞軍

摘 要：圍繞數(shù)字孿生如何助力教育，國內(nèi)外開展了多樣化的實踐探索。為總結(jié)數(shù)字孿生技術(shù)在教育教學領(lǐng)域的應(yīng)用特點及演變趨勢，采用系統(tǒng)性文獻綜述法，對國內(nèi)外近5年的51篇論文進行統(tǒng)計，分析發(fā)現(xiàn)，數(shù)字孿生教育應(yīng)用的研究對象多元，高等教育領(lǐng)域是熱點；研究類型以非實驗研究為主，探索性研究居多；正式教育學習場景最普遍，聚焦工程類學科；應(yīng)用場景單一，學習評價研究稀缺；理論模型占較大比例，需求導(dǎo)向的系統(tǒng)平臺開發(fā)較少?；诖耍岢?點建議：探索數(shù)字孿生在基礎(chǔ)教育不同場景的應(yīng)用、關(guān)注數(shù)字孿生教育應(yīng)用水平及效果評估、重視孿生數(shù)據(jù)驅(qū)動的學習評價研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)字孿生；系統(tǒng)性文獻綜述；教育元宇宙；教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型

中圖分類號：G4文獻標識碼：A文章編號：2096-0069（2023）02-0026-07

引言

數(shù)字化技術(shù)是教育信息化的重要支撐，是實現(xiàn)教育教學深刻變革、促進人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新的重要保障。2021年11月，上海市教委出臺《上海市教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實施方案（2021—2023）》，指出要深度融合數(shù)字技術(shù)，形成數(shù)字治理體系與機制[1]。數(shù)字孿生指通過數(shù)字化的方式創(chuàng)建實體的虛擬模型，并對物理實體的空間和時間維度進行數(shù)字化表達和動態(tài)表征。由于具有虛實共生、實時交互、高保真性、可拓展性、深度洞見等特征，數(shù)字孿生儼然成為多個領(lǐng)域的熱點話題。近年，數(shù)字孿生技術(shù)逐步應(yīng)用于教育領(lǐng)域，為教育教學方式的變革注入了新的活力，也為未來智慧教育空間、形態(tài)和模式的重構(gòu)提供了新的內(nèi)涵、圖景和空間。

圍繞數(shù)字孿生如何助力教育，國內(nèi)外開展了多樣化的探索，包括理論研究、技術(shù)開發(fā)和實踐應(yīng)用，相關(guān)成果涉及數(shù)字孿生智慧校園、數(shù)字孿生輔助教學系統(tǒng)、數(shù)字孿生體等[2-3]，然而，這些研究隸屬不同研究類型，涉及不同的對象、方法與場景，無法體現(xiàn)不同教育情境的特點。李海峰等人[4]采用案例分析法，對美國、瑞士和芬蘭數(shù)字孿生教育應(yīng)用案例進行了剖析，但分析對象主要選取了3所大學的典型研究成果，缺乏系統(tǒng)性的文獻述評。此外，作為從航空工業(yè)領(lǐng)域遷移而來的概念，數(shù)字孿生在教育教學方面的研究存在很多不足，諸如數(shù)字孿生教育應(yīng)用缺乏、應(yīng)用程度不高、缺少規(guī)范化的應(yīng)用流程與模式等，這在很大程度上限制了數(shù)字孿生在教育領(lǐng)域的拓展與深度實踐。

因此，本研究聚焦數(shù)字孿生技術(shù)與教育領(lǐng)域，旨在對國內(nèi)外近5年數(shù)字孿生教育領(lǐng)域應(yīng)用研究進行梳理，探究數(shù)字孿生技術(shù)在教育教學領(lǐng)域的應(yīng)用特點及演變趨勢，分析數(shù)字孿生技術(shù)在教育領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及不足，促進數(shù)字孿生技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用進程。

一、數(shù)字孿生的概念發(fā)展及其教育價值

（一）數(shù)字孿生與仿真技術(shù)的概念辨析

數(shù)字孿生起源于傳統(tǒng)仿真。仿真是對物理世界的抽象描述，是將包含了確定性規(guī)律的數(shù)學、物理或計算機模型轉(zhuǎn)化為仿真軟件，并通過輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)和環(huán)境信息來模擬真實世界的方式，不具備分析和優(yōu)化物理實體的功能。數(shù)字孿生的核心是模型和數(shù)據(jù)，其主要思想是數(shù)字模型和物聯(lián)網(wǎng)的融合與互通，強調(diào)通過實時采集與分析，預(yù)測與優(yōu)化物理對象的行為。數(shù)字孿生以仿真為本，又遠高于仿真，其區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）靜態(tài)和動態(tài)。虛擬仿真模型是靜態(tài)的，其改變與發(fā)展依賴設(shè)計者對外部元素的引入，而數(shù)字孿生中實時數(shù)據(jù)的引入為孿生模型提供了更主動的模擬。（2）可能性與真實性。虛擬仿真體現(xiàn)物理世界可能發(fā)生情形，而數(shù)字孿生則描述現(xiàn)實世界特定現(xiàn)象并提供真實反饋。（3）數(shù)據(jù)基數(shù)與數(shù)據(jù)運用能力。數(shù)字孿生充分運用物聯(lián)網(wǎng)作為底層支撐技術(shù)，通過科學部署的大量傳感器收集物理世界的各類數(shù)據(jù)，構(gòu)成建立數(shù)字孿生模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源池，其數(shù)據(jù)量遠超傳統(tǒng)仿真所需數(shù)據(jù)。此外，數(shù)字孿生通過高性能協(xié)同計算、深度學習和人工智能等技術(shù)形成強大算力，其計算量和計算能力也遠超傳統(tǒng)仿真。

（二）數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展

“孿生”的概念最早可追溯到美國航空航天局，后來廣泛出現(xiàn)在工業(yè)、金融、農(nóng)業(yè)、制造業(yè)等多個領(lǐng)域，由于其能通過虛擬孿生體實現(xiàn)對物體實體的驅(qū)動控制、運行維護和管理優(yōu)化，逐漸成為各個領(lǐng)域所青睞的多維動態(tài)管理模式和解決方案。在我國，2020年國家發(fā)改委和中央網(wǎng)信辦發(fā)布《關(guān)于推進“上云用數(shù)賦智”行動 培育新經(jīng)濟發(fā)展實施方案》，正式將數(shù)字孿生技術(shù)納入國家戰(zhàn)略發(fā)展體系；同年，中國工業(yè)4.0研究院牽頭發(fā)起成立“數(shù)字孿生體聯(lián)盟”（Digital Twin Consortium，簡稱DTC），成為全球第一個數(shù)字孿生行業(yè)組織。2020年11月，中國電子技術(shù)標準化研究院發(fā)布《數(shù)字孿生應(yīng)用白皮書（2020版）》，對智能制造、智慧城市、智慧交通、智慧能源、智慧建筑和智慧健康等6個領(lǐng)域的數(shù)字孿生應(yīng)用案例進行了闡述，為數(shù)字孿生應(yīng)用的推進提供了可參考的方向；2022年1月，中國信息通信研究院發(fā)布的《數(shù)字孿生城市優(yōu)秀案例匯編（2021年）》遴選呈現(xiàn)了54個數(shù)字孿生應(yīng)用案例，涵蓋園區(qū)綜合治理、一網(wǎng)統(tǒng)管、安全應(yīng)急、文體旅游、學校場景等，為數(shù)字孿生城市建設(shè)提供了有力借鑒?？梢姡瑪?shù)字孿生成為數(shù)字經(jīng)濟戰(zhàn)略實現(xiàn)的重要抓手已成共識，從“數(shù)字孿生是個無人區(qū)”到開展“數(shù)字孿生的中國實踐”，我國數(shù)字孿生正在各個領(lǐng)域加速落地。

（三）數(shù)字孿生賦能未來教育

數(shù)字孿生破解了虛擬空間的大數(shù)據(jù)障礙，消除了現(xiàn)實環(huán)境的物聯(lián)網(wǎng)困境，實現(xiàn)了物理現(xiàn)實系統(tǒng)向賽博虛擬空間數(shù)字化模型的反饋，允許學習者穿越虛實界墻，在物理和數(shù)字學習環(huán)境下自主地交互，為虛實融合、數(shù)據(jù)賦能的泛在智慧教育提供了新的愿景與方向[5]。數(shù)字孿生融入教學，將促進學習場所形態(tài)、學習內(nèi)容呈現(xiàn)方式、師生交互形式以及學習評價方式的演變。已有研究對數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于未來教育和學習的特征、場景和發(fā)展趨勢進行了探討，并指出數(shù)字孿生技術(shù)在優(yōu)化教學過程、提供優(yōu)質(zhì)學習體驗、觸發(fā)創(chuàng)新靈感與參與積極性等方面具有重要作用[6-7]。例如，張喜艷等人[8]從教育主體視角出發(fā)，論述了數(shù)字孿生作為教師的智能助手、專屬的學情分析師及真正的智慧學伴，在提供精準有價值的學情分析、多元個性化的學習路徑及激發(fā)學習內(nèi)驅(qū)力等方面的優(yōu)勢。褚樂陽等人[6]從微觀、中觀及宏觀層面，闡述了數(shù)字孿生對學習資源、學習活動的泛在影響，并描繪了數(shù)字孿生教育領(lǐng)域的主要應(yīng)用場景：教學設(shè)施管理、校園能耗管理、職業(yè)教育訓練、可視化探究過程、教學動態(tài)評估、場館學習、數(shù)字孿生全息課堂等。張枝實[9]則聚焦數(shù)字孿生賦能未來教育，從學習評估、學習分級、學習遷移以及學習外延維度，指出了數(shù)字孿生在重塑教學組織方式、重構(gòu)教育技術(shù)形態(tài)、重筑教育覆蓋范圍、重組教學評價方式等方面的重要價值。

二、研究設(shè)計

（一）分析框架

作為一個嶄新的技術(shù)概念，數(shù)字孿生遷移至教育領(lǐng)域具有特定的路徑，對這個過程的分析有助于明確技術(shù)與教育的融通整合現(xiàn)態(tài)，加速數(shù)字孿生在教育領(lǐng)域的實踐應(yīng)用進程。近20年來，人工智能、虛擬現(xiàn)實、機器人等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)并逐漸被應(yīng)用于教育教學活動，創(chuàng)新推動了教育形態(tài)的變革與發(fā)展。為深入探析教育技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，及時把握技術(shù)驅(qū)動教育變革的趨勢和規(guī)律，國內(nèi)外學者也展開了相應(yīng)的研究與探討。例如，龔禮林等人[10]從研究主題、研究情境、研究方法和研究結(jié)果維度探究了機器人教育在課堂教學類型、學段分布、樣本數(shù)量、實驗周期、機器人類型、數(shù)據(jù)收集方法、作用效果等層面的研究進展。羅恒等人[11]從研究情境、技術(shù)特性、教學設(shè)計、效果評價角度出發(fā)，梳理歸納了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在基礎(chǔ)教育階段的研究類型、實施學段、數(shù)據(jù)收集方式、硬件設(shè)備、功能特點、教學策略、評價方法等方面的現(xiàn)狀與特點。因此，本研究構(gòu)建了數(shù)字孿生在教育領(lǐng)域的研究分析框架，如圖1所示，以期對2017年以來數(shù)字孿生在教育領(lǐng)域的相關(guān)文獻加以梳理分析，呈現(xiàn)國內(nèi)外學者在該領(lǐng)域研究中的整體樣貌圖景。本研究框架包括研究情境和應(yīng)用情況兩個維度。其中，研究情境包括研究類型、研究對象、教學形態(tài)三個方面；應(yīng)用情況從應(yīng)用場景和實踐成果兩個方面進行梳理，以反映數(shù)字孿生在教育領(lǐng)域的實施與效果。

（二）研究方法

基于前文構(gòu)建的分析框架，研究將采用系統(tǒng)性文獻綜述法，對國內(nèi)外數(shù)字孿生教育領(lǐng)域的相關(guān)文獻進行分析。系統(tǒng)性文獻綜述以研究問題為核心，旨在尋找對研究問題最具價值的文獻，并通過對這些系統(tǒng)研究文獻的理論整合來獲得對問題的綜合性洞見。相較于傳統(tǒng)的文獻研究，系統(tǒng)性文獻綜述強調(diào)動態(tài)的知識觀、規(guī)范化的文獻檢索與分析流程，具有標準化、創(chuàng)新性和親和性等優(yōu)勢，能夠揭示數(shù)字孿生在教育領(lǐng)域的發(fā)展特征以及應(yīng)用現(xiàn)狀，深度解釋數(shù)字孿生技術(shù)如何支持教育教學實踐過程。研究步驟主要包括檢索與評估文獻、抽取與整合數(shù)據(jù)等。

1．檢索與評估文獻

為有效獲取國內(nèi)外近5年數(shù)字孿生教育領(lǐng)域的高質(zhì)量研究文獻，本研究以中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫（CNKI）、Web of Science數(shù)據(jù)庫、Elsevier數(shù)據(jù)庫、SpringerLink數(shù)據(jù)庫為文獻來源庫，搜索形式為“主題”，日期限定為2017年1月1日至2022年4月24日。中文數(shù)據(jù)庫檢索語句有兩組：第一組為“數(shù)字孿生”，第二組為“教學”“教育”“課堂”等與教育情境相關(guān)的詞語，兩組為“并且”關(guān)系，共獲得153篇文獻；外文數(shù)據(jù)庫以“Digital Twin & education（數(shù)字孿生&教育）”“Digital Twin & class（數(shù)字孿生&課堂）”等為關(guān)鍵詞，共獲得182篇文獻。

對文獻質(zhì)量進行評估是系統(tǒng)文獻綜述法的關(guān)鍵一環(huán)，可通過制定納入/排除標準來對文獻進行篩選。為保證文獻分析結(jié)果的準確性及可靠性，基于研究問題，本研究制定出了5條文獻納入/排除標準，如表1所示。

基于上述標準，本研究對文獻進行了篩選，最終確定51篇文獻。其中中文文獻36篇，外文文獻15篇。篩選過程如圖2（見下頁）所示。

2. 抽取與整合數(shù)據(jù)

為從納入的文獻中抽取關(guān)鍵性信息，本研究編制了文獻信息抽取單，主要包括以下幾個層面：（1）文獻基本信息，包括作者、國家、發(fā)表年份、來源期刊；（2）研究情境，包括研究對象（基礎(chǔ)教育、高等教育）、研究類型（實驗研究、非實驗研究）、教學形態(tài)（正式教育、非正式教育、正式與非正式教育融合）；（3）應(yīng)用情況，包括應(yīng)用場景（教學、評價、管理）、實踐成果（開發(fā)系統(tǒng)、構(gòu)建模型、實踐應(yīng)用）。

三、研究結(jié)果

（一）整體趨勢

從發(fā)表時間來看，當前國內(nèi)外數(shù)字孿生在教育領(lǐng)域應(yīng)用研究呈逐年遞增趨勢（見圖3），尤其是近兩年的文獻數(shù)量突增，表明數(shù)字孿生持續(xù)受到教育界的關(guān)注；從文獻來源看，51篇論文發(fā)表在40種不同的期刊或會議上，其中，國內(nèi)期刊發(fā)表數(shù)量前四的期刊分別是《遠程教育雜志》《實驗技術(shù)與管理》《高等工程教育》《現(xiàn)代教育技術(shù)》，國外期刊則以《國際在線工程雜志》（International Journal of Online Engineering）居多。

（二）研究情境

從教育階段來看（見圖4），國內(nèi)外近5年數(shù)字孿生教育應(yīng)用研究中，31篇在高等教育階段開展（60.8%），13篇在基礎(chǔ)教育階段開展（25.5%），7篇在職業(yè)教育階段開展（13.7%）?？梢?，高等教育是數(shù)字孿生教育應(yīng)用的主要場所，其原因可能是作為從工業(yè)領(lǐng)域遷移而來的概念，高等教育的工科（如制造業(yè)、建造業(yè)等）對其適應(yīng)性更強；且數(shù)字孿生產(chǎn)品的應(yīng)用需要較為系統(tǒng)的軟硬件及設(shè)備，基礎(chǔ)教育階段（尤其是義務(wù)教育階段）的教學環(huán)境不足以支撐相應(yīng)的活動開展。

從研究類型來看（見下頁圖5），實驗研究有9篇（17.6%），非實驗研究有42篇（82.4%）。其中，實驗研究主要通過對照實驗、多階段對比等方法開展，并利用問卷調(diào)查、成績測評等方式評估數(shù)字孿生教育應(yīng)用實踐效果。例如，李海峰等人[12]采用準實驗研究，通過前后測對照實驗發(fā)現(xiàn)，基于數(shù)字孿生的教學能夠有效提高學習者的自我效能感、合作學習傾向、學習體驗和學習成績，且學習者的認知負荷更小。非實驗研究則主要是結(jié)合某一特定的主題，設(shè)計相應(yīng)的數(shù)字孿生教學模式或開展相應(yīng)的案例實踐，但沒有量化數(shù)據(jù)分析過程。在當前的數(shù)字孿生教育應(yīng)用中，這類研究占據(jù)較大比例，說明當前數(shù)字孿生教育應(yīng)用尚處于理論探索階段，結(jié)合具體的情境研發(fā)相應(yīng)的平臺或工具，并開展實證研究是未來重點與趨勢。

從教學形態(tài)來看（見圖6），正式教育有39篇（76.5%）、非正式教育有5篇（9.8%）、正式與非正式教育融合有7篇（13.7%）。在正式教育的文獻研究中，主要涉及智能制造業(yè)、智能建造業(yè)（如船舶）等工程課教學，以及英語課、體育課等基礎(chǔ)教育課程；非正式教育則是以場館學習、孿生圖書館等非正式學習場景為載體，設(shè)計相應(yīng)的數(shù)字孿生融合模式。例如，王小根等人[13]將數(shù)字孿生技術(shù)引入場館教學中，具體闡述了孿生場館的概念，指出孿生場館在數(shù)字化保護與館藏資源傳播、沉浸式檢索與場館知識體驗、場館實時監(jiān)控與評估、智能化控制等方面的優(yōu)勢，并詳細介紹了孿生場館的模型和架構(gòu)。此外，也有研究將正式教育與非正式教育相融合，探索基于數(shù)字孿生的智慧學習空間在課堂、住所、娛樂場地等環(huán)境中的應(yīng)用[14]。

（三）應(yīng)用情況

從應(yīng)用場景來看（見圖7），46篇文章關(guān)注課堂教學（90.2%），5篇關(guān)注教學管理（9.8%）。可見，當前數(shù)字孿生教育應(yīng)用仍聚焦于教學層面；且在51篇文獻中沒有評價研究，說明數(shù)字孿生應(yīng)用于學生評價方面的潛力還有待深入挖掘。

從實踐成果來看（見圖8），26篇文章的研究成果為構(gòu)建模型（51%），5篇文章的研究成果為開發(fā)系統(tǒng)（9.8%），20篇文章的研究成果為開展實踐應(yīng)用（39.2%）?？梢?，當前數(shù)字孿生教育應(yīng)用研究處于“苗頭正猛”狀態(tài)，其在教育領(lǐng)域的潛力使得諸多學者關(guān)注相關(guān)的數(shù)字孿生教學模式構(gòu)建，并逐步開展相應(yīng)的實踐應(yīng)用。

四、總結(jié)與啟示

本研究利用系統(tǒng)性文獻綜述法，篩選國內(nèi)外近五年數(shù)字孿生教育領(lǐng)域的51篇文獻，從研究類型、研究對象、教學形態(tài)、應(yīng)用場景、實踐成果等方面對數(shù)字孿生教育領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)分析，研究發(fā)現(xiàn)：（1）數(shù)字孿生教育應(yīng)用的研究對象多元，高等教育領(lǐng)域是熱點；（2）研究類型以非實驗研究為主，探索性研究居多；（3）正式教育學習場景最普遍，聚焦工程類學科；（4）應(yīng)用場景單一，學習評價研究稀缺；（5）理論模型（應(yīng)用模式）占較大比例，需求導(dǎo)向的系統(tǒng)平臺開發(fā)較少?；谏鲜鼋Y(jié)論，本研究提出以下建議。

（一）探索數(shù)字孿生在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域不同場景的應(yīng)用

當前，數(shù)字孿生技術(shù)廣泛應(yīng)用于高等教育的工程類課程學習。隨著技術(shù)的發(fā)展、教與學需求的攀升，數(shù)字孿生技術(shù)支持的教育教學應(yīng)用逐漸得到越來越多基礎(chǔ)教育研究者的關(guān)注。朱珂等人[14]對數(shù)字孿生賦能下的全息課堂構(gòu)建進行了探索，指出數(shù)字孿生技術(shù)支持下的全息課堂將打破現(xiàn)實環(huán)境條件的限制，拓寬資源獲取途徑，具有變革與強化教學、深化具身認知、拓寬學習評價等功能。在地理教學中，教師可以將地球或太陽的數(shù)字地形孿生體直觀展示給學生，并在此基礎(chǔ)上呈現(xiàn)不同季節(jié)、氣候的場景；在歷史教學中，教師可以構(gòu)建紅軍長征的可視化孿生場景，促進學生的記憶與理解。總之，數(shù)字孿生在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域（尤其是主學科）具有蓬勃的發(fā)展態(tài)勢，未來數(shù)字孿生教育領(lǐng)域應(yīng)用可以更多關(guān)注基礎(chǔ)教育階段，探索數(shù)字孿生技術(shù)深度融合的各類教育教學應(yīng)用與實踐，實現(xiàn)教學相長[15]。

（二）關(guān)注數(shù)字孿生教育應(yīng)用水平及效果評估

隨著數(shù)字孿生逐漸從理論研究邁向?qū)嵺`落地，實際應(yīng)用對數(shù)字孿生模型的質(zhì)量、性能、適用性和共生性等方面都提出了更高的要求，如何深入推廣和應(yīng)用數(shù)字孿生成為一大挑戰(zhàn)。當前，數(shù)字孿生教育應(yīng)用大多停留在現(xiàn)狀孿生階段，缺乏對孿生水平的具體詳細劃分。同時，當前數(shù)字孿生教育領(lǐng)域應(yīng)用以非實驗研究為主，缺少對數(shù)字孿生應(yīng)用效果恰當?shù)脑u估。因此，未來研究可以關(guān)注兩個方面：一方面，可以研發(fā)數(shù)字孿生教育應(yīng)用水平層級框架，提高對學習孿生場景的具體階段的認識，鞏固并促進實踐的可持續(xù)性；另一方面，可以將數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于具體的教學場景，采用實驗或準實驗方法探究數(shù)字孿生技術(shù)對學習績效、學生自我效能感、創(chuàng)造性思維等高階思維的具體影響。

（三）重視孿生數(shù)據(jù)驅(qū)動的學習評價

在教育信息化2.0時代，傳統(tǒng)的教育教學評價機制已逐步轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動的精準化學習評價。數(shù)據(jù)是數(shù)字孿生的核心驅(qū)動力，基于數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建的數(shù)字孿生學習體具有很強的數(shù)據(jù)感知能力，能夠全方位地采集、處理、分析學習者的動態(tài)學習數(shù)據(jù)，并為學習者提供精準的學習過程分析與學習內(nèi)容推送[16]。通過文獻分析發(fā)現(xiàn)，數(shù)字孿生教育領(lǐng)域應(yīng)用大多是借助數(shù)字孿生技術(shù)實現(xiàn)對日常難以獲得的教學環(huán)境的直觀體驗，缺乏對學習評價這一關(guān)鍵場景的深層次應(yīng)用與分析。因此，數(shù)字孿生教育領(lǐng)域應(yīng)用需關(guān)注孿生數(shù)據(jù)驅(qū)動的學習分析與評價，通過可穿戴設(shè)備、自適應(yīng)、情感計算等各種方式，收集學習者學習、行為及生理等多模態(tài)數(shù)據(jù)，開展個性化、多維度的學習評價，并基于歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)以及算法模型，實現(xiàn)對學習全周期過程的模擬、驗證和預(yù)測。

基金項目：浙江省哲學社會科學規(guī)劃年度課題“基于場所感的虛擬學習空間構(gòu)建”（23NDJC239YB）

作者簡介：劉冠群（1997 — ），女，湖南婁底人，中學初級教師，研究方向為信息技術(shù)教學、教育信息化等；周偉（1978 — ），男，上海青浦人，中學高級教師，研究方向為區(qū)域教育信息化、教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用等；趙瑞軍（1980— ），男，河北邯鄲人，副教授，研究方向為信息化學習環(huán)境。

參考文獻

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（責任編輯 孫興麗）

Abstract： Diverse practical explorations have been carried out at home and abroad on how digital twin can help education. In order to summarize the application characteristics and trends of digital twin technology in education and teaching， this article adopts a systematic literature review method to analyze 51 papers from the past five years at home and abroad. It is found that the research objects of digital twin education applications are diverse with the higher education sector being the hotspot; the type of research is mainly non-experimental with a predominance of exploratory research; formal education learning scenarios are the most prevalent， most of which are from engineering disciplines; the application scenarios are single， and learning evaluation research is scarce; the theoretical models account for a large proportion， and demand-led system platforms are less developed. Based on the results of the review， this article puts forward three recommendations： exploring the application of digital twin in different scenarios of basic education， focusing on the level of application and evaluation of the effectiveness of digital twin in education， and paying attention to the research of twin data-driven learning evaluation.

Key words： Digital twin; Systematic literature review; Education metaverse; Digital transformation of education