馬瑞祾,韓 開(kāi),徐 娟

北京語(yǔ)言大學(xué)信息科學(xué)學(xué)院, 北京 100083

當(dāng)前,全球教育正不斷加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐。建設(shè)以數(shù)字化為支撐的高質(zhì)量教育體系是中國(guó)走向教育強(qiáng)國(guó)的必由之路。黨的二十大報(bào)告提出“中國(guó)式現(xiàn)代化”的全新時(shí)代命題,而中國(guó)式教育現(xiàn)代化作為其教育領(lǐng)域的重要體現(xiàn),需要依托以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的人工智能、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)等新一代數(shù)字技術(shù)以推動(dòng)其數(shù)字化轉(zhuǎn)型,優(yōu)化資源供給、重塑教育生態(tài)、促進(jìn)教育公平,繼而引領(lǐng)教育的現(xiàn)代化[1]。

放眼全球科技和產(chǎn)業(yè)雙重革命,元宇宙無(wú)疑成為新一代技術(shù)變革的“風(fēng)口”。形成這一現(xiàn)象的原因?qū)崉t是以人工智能、5G、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)為代表的下一代數(shù)字技術(shù)逐漸發(fā)展成熟。目前,對(duì)于元宇宙的概念,學(xué)界尚未形成統(tǒng)一的觀點(diǎn),在闡明其內(nèi)涵時(shí)主要采用三種方式:詞源考釋說(shuō)、鏡像世界說(shuō)、社會(huì)形態(tài)說(shuō)。第一,詞源考釋說(shuō)。從metaverse最早出現(xiàn)于小說(shuō)《雪崩》出發(fā),考索詞根“meta”和“verse”的語(yǔ)素義,前者兼表“元”和“超越”,而“verse”表示“宇宙”。由此,metaverse指超越現(xiàn)實(shí)世界、現(xiàn)實(shí)宇宙[2]。第二,鏡像世界說(shuō)。Ball[3]認(rèn)為元宇宙并非一種技術(shù)、平臺(tái)或游戲,而是大規(guī)模的、可操作的、實(shí)時(shí)渲染的三維虛擬世界網(wǎng)絡(luò);喻國(guó)明[4]則指出,元宇宙集合了虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈等技術(shù),是連接現(xiàn)實(shí)與虛擬兩大世界的終極數(shù)字媒介。第三,社會(huì)形態(tài)說(shuō)。在元宇宙的系列報(bào)告中,沈陽(yáng)[5]將元宇宙定義為整合多種新技術(shù)創(chuàng)造的虛實(shí)相融的新型互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和數(shù)字化社會(huì)形態(tài)。而此文筆者認(rèn)為元宇宙是一個(gè)人為創(chuàng)造、高度開(kāi)放、去中心化、平行于物理世界的虛實(shí)相融的數(shù)字空間。

元宇宙一經(jīng)問(wèn)世就廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,其在教育領(lǐng)域的延伸和應(yīng)用誕生了一種新的教育理念和學(xué)習(xí)場(chǎng)域——教育元宇宙(education metaverse),也有學(xué)者稱(chēng)其為“學(xué)習(xí)元宇宙”(metaverse for learning)。元宇宙能夠?yàn)榻處?、學(xué)生等教學(xué)主體營(yíng)造一個(gè)沉浸式的學(xué)習(xí)場(chǎng)域,創(chuàng)建個(gè)性化的虛擬化身和身份ID,在數(shù)字世界中貫通正式與非正式學(xué)習(xí),并允許師生自由地進(jìn)行多模態(tài)互動(dòng)[6]?？傊?教育/學(xué)習(xí)元宇宙是具有沉浸性與真實(shí)感、交互性與社交感、自由性與開(kāi)放性三大顯著特征的新型數(shù)字教育生態(tài)[7]。

迄今為止,國(guó)內(nèi)外學(xué)界已圍繞教育元宇宙展開(kāi)了探討,這些研究廣泛涵蓋了理論建構(gòu)、技術(shù)分析、典型案例等各個(gè)方面,但仍缺少系統(tǒng)性文獻(xiàn)梳理和科學(xué)知識(shí)圖譜的構(gòu)建。據(jù)此,文章采用文獻(xiàn)計(jì)量的研究方法,借助CiteSpace工具對(duì)美國(guó)科學(xué)網(wǎng)(Web of Science,WOS)和中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫(kù)中的教育元宇宙的相關(guān)論文進(jìn)行可視化分析,嘗試構(gòu)建國(guó)內(nèi)外教育元宇宙的科學(xué)知識(shí)圖譜,并對(duì)該研究的演化路徑、熱點(diǎn)內(nèi)容、未來(lái)趨勢(shì)等展開(kāi)數(shù)據(jù)解讀,使國(guó)內(nèi)與國(guó)外研究互相補(bǔ)益,達(dá)成鏡鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、厘清現(xiàn)有動(dòng)向、探明未來(lái)趨勢(shì)的目標(biāo),以期為推動(dòng)元宇宙和教育的深度融合提供有益參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究工具

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

不同于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域構(gòu)建的動(dòng)態(tài)知識(shí)圖譜,圖書(shū)情報(bào)領(lǐng)域的科學(xué)知識(shí)圖譜是通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析,從而直觀、具象地展示某一領(lǐng)域的研究概況,揭示該領(lǐng)域研究的知識(shí)結(jié)構(gòu)、演進(jìn)規(guī)律、分布情況和前沿?zé)狳c(diǎn)[8]。由于元宇宙引爆于2021年,為保證文獻(xiàn)檢索能夠覆蓋教育元宇宙的代表性研究成果,文章將文獻(xiàn)檢索時(shí)間區(qū)間設(shè)定為2021—2022年,具體檢索日期為2023年1月10日。

國(guó)外文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源于WOS的核心合集數(shù)據(jù)庫(kù),具體的檢索方式為:以“Education Metaverse”or“Metaverse for learning”為主題詞,共計(jì)檢索文獻(xiàn)139篇;為提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,將論文的撰寫(xiě)語(yǔ)種限定為English,文獻(xiàn)類(lèi)型設(shè)置為Article(論文)和Review(綜述)兩種類(lèi)型,再次精確檢索,得到有效文獻(xiàn)136篇,導(dǎo)出“全記錄與引用的參考文獻(xiàn)”為.txt文件格式。

國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)以CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)來(lái)源,首先通過(guò)“主題”檢索對(duì)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析,以“教育元宇宙”或“學(xué)習(xí)元宇宙”作為檢索詞,查找學(xué)術(shù)期刊所發(fā)表的相關(guān)論文,得到檢索結(jié)果229篇;然后逐一核查,篩除書(shū)評(píng)、新聞等非學(xué)術(shù)類(lèi)文章,得到有效數(shù)據(jù)141條。最后使用CNKI導(dǎo)出功能,獲得Refworks格式文件。

1.2 研究工具

該研究采用CiteSpace 6.1.R6版本(更新于2022年12月22日)作為文獻(xiàn)計(jì)量與圖譜構(gòu)建的工具。將國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究文獻(xiàn)以規(guī)定格式導(dǎo)入CiteSpace中,并將時(shí)間切片設(shè)為1年,閾值取前50,運(yùn)用最小生成樹(shù)(minimum spanning tree)算法生成包括作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),完成了對(duì)教育元宇宙研究科學(xué)知識(shí)圖譜的構(gòu)建工作,并立足圖譜中所包含的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度、細(xì)顆粒的可視化分析,其分析研究?jī)?nèi)容涵蓋研究動(dòng)態(tài)(時(shí)間及數(shù)量、期刊及學(xué)科分布、作者分布、發(fā)文機(jī)構(gòu)分布)、研究趨勢(shì)(高頻關(guān)鍵詞、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、關(guān)鍵詞聚類(lèi))等。

2 概況:國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究之動(dòng)態(tài)

2.1 文獻(xiàn)刊發(fā)的時(shí)間與數(shù)量

在元宇宙技術(shù)革命的沖擊下,2021年下半年國(guó)內(nèi)外迎來(lái)了元宇宙研究的熱潮,具體到教育領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究的發(fā)展始終和著元宇宙整體研究的步調(diào)。相較于2021年,2022年的研究成果數(shù)量成倍擴(kuò)增,具體如表1所示。

表1 國(guó)內(nèi)外教育元宇宙發(fā)文數(shù)量的比較

由表1可知,2021年國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量整體有限。國(guó)內(nèi)2篇,分別為劉革平等的《從虛擬現(xiàn)實(shí)到元宇宙:在線(xiàn)教育的新方向》、以及華子荀、黃慕雄的《教育元宇宙的教學(xué)場(chǎng)域架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究》,均發(fā)表于《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究》雜志。這兩篇文章主要討論了教育元宇宙的引入背景、概念發(fā)展、理論基礎(chǔ)、未來(lái)布局等[9],且主要聚焦闡明“教育元宇宙”究竟為何物。國(guó)外8篇,主要探討了元宇宙在教育中應(yīng)用的可能性(possibi-lities)和局限性(limitations)[10],也有專(zhuān)題文章探討了教育元宇宙在韓語(yǔ)教育中的應(yīng)用[11]。從整體上看,作為教育技術(shù)領(lǐng)域的新話(huà)題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者紛紛闡釋了自己對(duì)元宇宙內(nèi)涵及功能的理解,并探討了把元宇宙融入教育領(lǐng)域的實(shí)施路徑。

2022年,國(guó)內(nèi)外的教育元宇宙研究整體呈現(xiàn)百花齊放、百家爭(zhēng)鳴的局面。學(xué)者們各抒己見(jiàn),不斷挖掘元宇宙在教育領(lǐng)域的應(yīng)用潛力,描繪了元宇宙與不同學(xué)科、不同類(lèi)型教育教學(xué)深度融合的應(yīng)有模樣,開(kāi)拓了教育元宇宙研究的新天地。研究涉及了元宇宙在教育中應(yīng)用的理性審思、構(gòu)建教育元宇宙這一未來(lái)教育新生態(tài)、教育細(xì)分領(lǐng)域的元宇宙設(shè)計(jì),以及教育元宇宙的應(yīng)用案例等。

2.2 期刊與學(xué)科分布分析

國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域文獻(xiàn)刊發(fā)的期刊分布情況,可以反映研究所涉及的學(xué)科類(lèi)型及不同學(xué)科的關(guān)注情況。教育元宇宙相關(guān)研究發(fā)文量居前10位的期刊統(tǒng)計(jì)情況如表2所示。

表2 國(guó)內(nèi)外教育元宇宙發(fā)文量居于前10位的期刊統(tǒng)計(jì)情況

總體上看,期刊與學(xué)科分布呈現(xiàn)如下特征:一是國(guó)內(nèi)外期刊發(fā)文所涉學(xué)科種類(lèi)較為豐富,既包括自然科學(xué)領(lǐng)域(計(jì)算機(jī)、通信等),也包含人文社科領(lǐng)域(教育學(xué)、圖書(shū)情報(bào)學(xué)等)。這表明教育元宇宙具備多學(xué)科融合發(fā)展與協(xié)同應(yīng)用的特質(zhì)。國(guó)內(nèi)教育元宇宙的研究成果主要發(fā)表在教育技術(shù)學(xué)的期刊上,同時(shí)還有圖書(shū)情報(bào)學(xué)、教育學(xué)、醫(yī)學(xué)等期刊上;國(guó)外主要發(fā)表在教育技術(shù)學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)等期刊上。二是在刊文量方面,國(guó)內(nèi)前10位期刊的總體刊文數(shù)均≥3篇,相比多于國(guó)際期刊;國(guó)外的相關(guān)研究所分布的期刊范圍更廣,這也與國(guó)際期刊總體數(shù)量遠(yuǎn)多于國(guó)內(nèi)期刊有關(guān)。三是在具體期刊方面,發(fā)文數(shù)量居于前2位的國(guó)內(nèi)期刊為《遠(yuǎn)程教育雜志》和《圖書(shū)館論壇》,前者更關(guān)注元宇宙和“互聯(lián)網(wǎng)+”、在線(xiàn)學(xué)習(xí)等結(jié)合的選題,后者關(guān)注元宇宙視角下的未來(lái)教學(xué)模式、圖書(shū)館教學(xué)支持服務(wù)等選題;國(guó)外期刊為IEEEAccess和Sustainability,兩刊均為開(kāi)源期刊,刊文量偏大,前者關(guān)注教育元宇宙中與自然科學(xué)技術(shù)的相關(guān)選題,后者則為綜合類(lèi)刊物,覆蓋的選題較為多樣。

2.3 作者分布分析

在某一領(lǐng)域的論文作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜中,高發(fā)文量作者表明其在該領(lǐng)域具有一定的影響力;同時(shí),作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜也能揭示不同作者在該領(lǐng)域研究的合作關(guān)系。根據(jù)普賴(lài)斯理論,論文發(fā)表數(shù)為m篇以上者為核心作者,其中m的計(jì)算方式見(jiàn)公式(1),ηmax表示作者最大發(fā)文量[12]。

(1)

根據(jù)所擇取的樣本情況,公式(1)中的ηmax=3,m=1.297,故文章將發(fā)文量≥2篇者視作教育元宇宙領(lǐng)域的核心作者。經(jīng)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)共有19位核心作者,國(guó)外共有20位核心作者。發(fā)文量居于前10的作者信息統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。

表3 國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究高產(chǎn)作者統(tǒng)計(jì)

由表3可知,在兩年內(nèi),國(guó)際上整體發(fā)文量超過(guò)2篇的作者數(shù)量略多于國(guó)內(nèi),但單人發(fā)文量大于3的作者,國(guó)際上僅有1位,而國(guó)內(nèi)則有3位,分別為郭亞軍、王俊和鐘正。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)外學(xué)界也逐漸形成了核心作者群。核心作者間的合作情況能揭示研究主體間的協(xié)作與交流狀況,這從國(guó)內(nèi)外作者的合作網(wǎng)絡(luò)圖譜可以進(jìn)一步分析,如圖1、圖2所示。

圖2 國(guó)外作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜

在作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜中,節(jié)點(diǎn)字體的大小反映了作者發(fā)文量的多少,同時(shí)節(jié)點(diǎn)間的連線(xiàn)表示作者間的合作密度(Density)。由圖1和圖2可知,圖譜顯示結(jié)果與表1分析的結(jié)果一致?？梢园l(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)作者間合作的網(wǎng)絡(luò)密度為0.0203,相較于國(guó)外(0.0442)整體偏少。國(guó)內(nèi)僅出現(xiàn)了零星的合作關(guān)系,如郭亞軍、李帥和李捷的三人合作,楊現(xiàn)民、倪清和余越凡的三人合作等。而其他發(fā)文量居前的核心作者,如蔡蘇、王運(yùn)武等采用“單兵作戰(zhàn)”的發(fā)文方式。不同的是,國(guó)外研究形成了多組研究團(tuán)隊(duì),如Kim S K 團(tuán)隊(duì)、Park Y J 團(tuán)隊(duì)、Denistar L 團(tuán)隊(duì)等。盡管?chē)?guó)外也有部分作者獨(dú)立發(fā)表文章,但較國(guó)內(nèi)數(shù)量更少。教育元宇宙作為教育學(xué)、心理學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域,團(tuán)隊(duì)合作有助于拓寬研究視角,拓深研究?jī)?nèi)容,故國(guó)內(nèi)外的研究者們應(yīng)加大團(tuán)隊(duì)間交流與合作的力度,以促進(jìn)不同學(xué)科、領(lǐng)域間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同發(fā)力。

2.4 機(jī)構(gòu)分布分析

通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)發(fā)文機(jī)構(gòu)分布情況的分析,可以窺見(jiàn)該研究的陣地建設(shè)情況。教育元宇宙研究的機(jī)構(gòu)(國(guó)別)分布圖譜如圖3和圖4所示。

圖3 國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜

圖4 國(guó)外機(jī)構(gòu)(國(guó)別)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜

由圖3可知,國(guó)內(nèi)的發(fā)文機(jī)構(gòu)中刊文量在2篇以上的共17家,其中高校15家,研究院(所)2家。發(fā)文量居首的是“華中師范大學(xué)國(guó)家數(shù)字化學(xué)習(xí)工程技術(shù)研究中心”,發(fā)表4篇論文;“西南大學(xué)教育學(xué)部”次之,發(fā)表3篇論文;其他發(fā)文機(jī)構(gòu)中,“北京師范大學(xué)教育學(xué)部VR/AR+教育實(shí)驗(yàn)室”“江蘇師范大學(xué)智慧教育學(xué)院”等機(jī)構(gòu)發(fā)表2篇論文。從合作關(guān)系看,國(guó)內(nèi)發(fā)文機(jī)構(gòu)多為內(nèi)部合作,Density=0.009,可見(jiàn)國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)間的交流壁壘尚存,機(jī)構(gòu)間的合作態(tài)勢(shì)有待形成。

表4 國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究的高頻關(guān)鍵詞詞表

由圖4可知,在國(guó)外的發(fā)文機(jī)構(gòu)中刊文量在2篇以上的共29家,其中高校18家,研究院(所)11家。發(fā)文量居于前列的機(jī)構(gòu)包括“高麗大學(xué)(Korea Univer-sity)”,發(fā)表4篇論文;緊隨其后的是“新加坡的南洋理工大學(xué)(Nanyang Technological University)”,發(fā)表3篇論文;“成均館大學(xué)(Sungkyunkwan University)”,發(fā)表3篇論文等。從國(guó)際上發(fā)文量較高的機(jī)構(gòu)所屬?lài)?guó)別的分布情況看,中國(guó)名列第一,發(fā)表論文45篇;其次是韓國(guó)(24篇)、美國(guó)(15篇)、西班牙(8篇)。從機(jī)構(gòu)間的合作關(guān)系看,國(guó)外發(fā)文機(jī)構(gòu)彼此合作更為緊密,Density=0.061,基本形成了高校和研究院(所)之間學(xué)術(shù)互鑒、合力研究的格局。

3 變革:國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究之趨勢(shì)

由于元宇宙興起的時(shí)間不長(zhǎng),該文僅收集了兩年來(lái)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù),故無(wú)法從時(shí)間維度上分析研究的動(dòng)態(tài)時(shí)區(qū)演變情況和特定話(huà)題凸顯情況。由此,該文主要通過(guò)高頻關(guān)鍵詞分析、關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖、關(guān)鍵詞聚類(lèi)圖挖掘國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究的熱點(diǎn)與趨勢(shì)。

3.1 高頻關(guān)鍵詞分析

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外“教育元宇宙”相關(guān)研究的關(guān)鍵詞詞頻分析,可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域研究的話(huà)題取向,數(shù)據(jù)結(jié)果如表4所示。

從表4可以看出,國(guó)內(nèi)的教育元宇宙研究主要立足教育視角,追求技術(shù)與教育的深度融合,高頻詞主要包括兩類(lèi):一是教育元宇宙的關(guān)鍵支撐技術(shù),如“虛擬現(xiàn)實(shí)”“人工智能”;二是教育元宇宙的典型應(yīng)用場(chǎng)景,如“在線(xiàn)教育”、“高校”、“高等教育”、“醫(yī)學(xué)教育”和“思政教育”。此外,其他學(xué)者還暢想了基于元宇宙的“未來(lái)教育”將具備虛實(shí)融生、時(shí)空共在、境身合一等特征。而國(guó)外研究則更關(guān)注技術(shù)問(wèn)題,前10位的高頻詞中有7個(gè)屬于教育元宇宙的底層技術(shù),例如“數(shù)字孿生”“混合現(xiàn)實(shí)”“擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)”等,其他高頻關(guān)鍵詞則與教育元宇宙的學(xué)科歸屬(“教育技術(shù)”),構(gòu)筑的學(xué)習(xí)空間(“虛擬世界”),以及關(guān)鍵技術(shù)所用的算法模型(“深度學(xué)習(xí)”)等話(huà)題有關(guān)。國(guó)內(nèi)外研究視角的差異彰顯了“元宇宙+教育”和“教育+元宇宙”的兩大范式,國(guó)外研究屬于前者,即立足教育元宇宙的技術(shù)屬性,思考其包括哪些底層技術(shù)及其如何賦能教育變革;國(guó)內(nèi)研究屬于后者,聚焦教育元宇宙的教育屬性,探索元宇宙世界中教育的新樣態(tài)和新特征。

3.2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜分析

借助CiteSpace的關(guān)鍵詞共現(xiàn)功能可以得出國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究的主題分布情況。圖譜中各個(gè)節(jié)點(diǎn)與關(guān)鍵詞一一對(duì)應(yīng),節(jié)點(diǎn)/字體大小與節(jié)點(diǎn)度(degree)呈正相關(guān),節(jié)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性則與連線(xiàn)的粗細(xì)度呈正相關(guān)。該文設(shè)置閾值TopN=50,TopN%=10,Density=0.0417,可以獲得國(guó)內(nèi)研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜,共計(jì)85個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、149條邊,圖譜如圖5所示。采用相同方法,密度設(shè)置為0.0533,可以得到國(guó)外研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜,共計(jì)117個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、362條邊,圖譜可視化結(jié)果如圖6所示。

圖5 國(guó)內(nèi)教育元宇宙關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

圖6 國(guó)外教育元宇宙關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

由圖5可知,居于所有節(jié)點(diǎn)核心位置的關(guān)鍵詞為“元宇宙”。此外,國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究廣泛涉及了學(xué)習(xí)理論(具身認(rèn)知、沉浸式學(xué)習(xí)等)、數(shù)字技術(shù)(人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、數(shù)字孿生等)、應(yīng)用領(lǐng)域(圖書(shū)館、社會(huì)教育、學(xué)前教育、智慧教育等)等。研究包含了對(duì)理論探討、技術(shù)架構(gòu)、模式構(gòu)建、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、主要問(wèn)題、發(fā)展前景等多樣話(huà)題的探討,其中在線(xiàn)教育、虛擬現(xiàn)實(shí)、沉浸感等屬于國(guó)內(nèi)研究的熱點(diǎn)議題。

由圖6可知,“virtual reality”(虛擬現(xiàn)實(shí))在眾多關(guān)鍵詞中占首位,并輻射出“augmented reality”(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))、“mixed reality”(混合現(xiàn)實(shí))等表示元宇宙關(guān)聯(lián)技術(shù)的節(jié)點(diǎn)。其次,相關(guān)研究還涉及虛擬世界(virtual world)的營(yíng)建、元宇宙設(shè)計(jì)(design)、三維模型建模(solid modeling)、學(xué)習(xí)體驗(yàn)(experience)等內(nèi)容。與此同時(shí),國(guó)外的教育元宇宙研究還關(guān)注“gamification”(游戲化)、“technology acceptance model”(技術(shù)接受模型)、“perceived usefulness”(感知有用性)、“2nd life”(第二人生)等話(huà)題,以及探討元宇宙應(yīng)用于教育領(lǐng)域的“information”(影響)、“opportunity”(機(jī)遇)、“challenge”(挑戰(zhàn))等。對(duì)擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)及其所包含的虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)的討論是國(guó)外研究的主要內(nèi)容。

整體上看,國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜均反映出該領(lǐng)域研究的兩大主題:技術(shù)架構(gòu)和教育整合。不論是對(duì)教育元宇宙技術(shù)系統(tǒng)的分項(xiàng)剖析,還是對(duì)教育元宇宙典型應(yīng)用場(chǎng)景的宏觀勾描,國(guó)內(nèi)外學(xué)者都力求闡明這樣一種理念,即組合運(yùn)用擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、教育游戲、人工智能、數(shù)字孿生等多項(xiàng)技術(shù)可以為學(xué)習(xí)者營(yíng)建虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境,從而更好地提供趣味性、真實(shí)性、開(kāi)放性的高沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。同時(shí),國(guó)內(nèi)外研究在視角和方法上可互相補(bǔ)益。國(guó)內(nèi)研究為元宇宙如何更好地發(fā)揮效能提供了教育理論的指引,如具身認(rèn)知;國(guó)外則更多開(kāi)展實(shí)證性研究,借助技術(shù)接受度、感知有用性等觀測(cè)指標(biāo)調(diào)查學(xué)習(xí)者在教育元宇宙中的學(xué)習(xí)體驗(yàn),國(guó)內(nèi)亟須借鑒此類(lèi)實(shí)證研究方法,推動(dòng)中國(guó)的教育元宇宙研究趨向深入。

3.3 關(guān)鍵詞聚類(lèi)圖譜分析

關(guān)鍵詞聚類(lèi)分析可以更深入地剖析研究領(lǐng)域關(guān)注焦點(diǎn)的演變。該文使用CiteSpace的“K聚類(lèi)(label clusters with indexing terms)”對(duì)國(guó)內(nèi)外教育元宇宙相關(guān)研究的關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類(lèi)分析,可以得到#0教育元宇宙、#1數(shù)字教育、#2人工智能、#3學(xué)習(xí)空間、#4圖書(shū)館、#5數(shù)字孿生、#7信息科技7個(gè)國(guó)內(nèi)研究關(guān)鍵詞類(lèi),如圖7(Q=0.5038,S=0.9179)所示;以及#0 avatar(虛擬化身)、#1 digital twin(數(shù)字孿生)、#2 artificial intelligence(人工智能)、#3 blockchain(區(qū)塊鏈)、#4 deep learning(深度學(xué)習(xí))、#5 virtual reality(虛擬現(xiàn)實(shí))、#6 web programming(網(wǎng)絡(luò)編程)、#7 neural networks(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))8個(gè)國(guó)外研究關(guān)鍵詞類(lèi),如圖8(Q=0.6144,S=0.8345)所示。兩張圖譜的聚類(lèi)模塊值(Q)均>0.3,聚類(lèi)平均輪廓值(S)均>0.7,前者說(shuō)明聚類(lèi)結(jié)構(gòu)顯著,后者表示聚類(lèi)結(jié)果可信度高,據(jù)此,兩張圖譜聚類(lèi)效果都很好。

圖7 國(guó)內(nèi)研究的關(guān)鍵詞聚類(lèi)圖譜

圖8 國(guó)外研究的關(guān)鍵詞聚類(lèi)圖譜

由圖7和圖8可知,從整體上看,國(guó)內(nèi)外研究的關(guān)鍵詞都聚合到兩個(gè)領(lǐng)域,即人工智能和數(shù)字孿生,二者都是國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界共同關(guān)注的“高熱”話(huà)題。此外,國(guó)內(nèi)研究更關(guān)注教育場(chǎng)域中學(xué)習(xí)空間、圖書(shū)館等話(huà)題,而國(guó)外研究更加注重具體的數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)編程和算法模型,這一結(jié)論與關(guān)鍵詞詞頻分析具有一致性。

具體來(lái)看,根據(jù)標(biāo)簽數(shù)字越小,聚類(lèi)中包含的關(guān)鍵詞越多的原則,該研究重點(diǎn)分析兩張圖譜的前五類(lèi)標(biāo)簽。

首先,對(duì)國(guó)內(nèi)研究關(guān)鍵詞聚類(lèi)圖譜(如圖7所示)加以分析。第一,厘清“教育元宇宙”的宏觀架構(gòu)。該聚類(lèi)重點(diǎn)對(duì)教育元宇宙中的“概念解構(gòu)、教學(xué)設(shè)計(jì)、發(fā)展前景、應(yīng)對(duì)之策”等問(wèn)題展開(kāi)討論,基本勾勒了教育元宇宙的概貌。翟雪松等[13]指出教育元宇宙以技術(shù)與社會(huì)互構(gòu)為理論基礎(chǔ),以真實(shí)與鏡像主體交互為主要內(nèi)容,以時(shí)空、關(guān)系、交流、情感四大邊界的突破為典型特征。第二,構(gòu)筑“數(shù)字教育”的創(chuàng)新樣態(tài)。在該聚類(lèi)結(jié)果下,學(xué)者關(guān)注了“技術(shù)賦能、教育變革、在線(xiàn)教育”等話(huà)題,分析了教育元宇宙如何推動(dòng)“教、學(xué)、管、評(píng)、測(cè)、研”等不同場(chǎng)景的數(shù)字變革。鐘正等[14]認(rèn)為元宇宙將在情境化教學(xué)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、游戲化學(xué)習(xí)和教師研修等教育場(chǎng)景下顯示出其巨大的潛力。第三,釋放“人工智能”的技術(shù)能效。在該聚類(lèi)結(jié)果下,學(xué)者聚焦對(duì)“語(yǔ)音評(píng)估、人機(jī)交互、體態(tài)識(shí)別、智能推薦”等技術(shù)的探討。隨著智能技術(shù)的持續(xù)賦能,教育元宇宙正逐漸形成自然人、數(shù)字人、機(jī)器人三者共生、共融的交互體系,有效創(chuàng)新了人際交互和知識(shí)生成的方式[15]。第四,推動(dòng)“學(xué)習(xí)空間”的虛實(shí)融合。在該聚類(lèi)結(jié)果下,研究大多關(guān)涉“學(xué)習(xí)環(huán)境、虛實(shí)融生、時(shí)空融合”等話(huà)題,探明了如何營(yíng)建更具交互性、智能性、感知性的學(xué)習(xí)空間。在“以學(xué)習(xí)者為中心”的理念下,郭亞軍等[16]提出了在元宇宙學(xué)習(xí)空間中,虛擬教育體系特有的知識(shí)流轉(zhuǎn)機(jī)制。第五,創(chuàng)新“圖書(shū)館”的服務(wù)模式。作為教育元宇宙的重要應(yīng)用場(chǎng)景之一,“圖書(shū)館”這一類(lèi)下又包含了“智慧圖書(shū)館、數(shù)字圖書(shū)館、應(yīng)用案例、教學(xué)模式”等具體關(guān)鍵詞,該類(lèi)研究主要分析在元宇宙視域下圖書(shū)館的場(chǎng)景構(gòu)建、主要功能、資源管理等方面的創(chuàng)新。婁方園等[17]理性審視了元宇宙賦能圖書(shū)館社會(huì)教育的應(yīng)用場(chǎng)景,并提出了相應(yīng)的發(fā)展策略。

其次,對(duì)國(guó)外研究關(guān)鍵詞聚類(lèi)圖譜(如圖8所示)進(jìn)行分析。第一,重視 “虛擬化身”的鏡像設(shè)計(jì)。在該聚類(lèi)結(jié)果下,相關(guān)研究關(guān)注了在教育元宇宙如何依托擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬世界,以及在該世界中學(xué)生的“情感、接受、狀態(tài)”等具體問(wèn)題,直接將研究視角投射到教學(xué)的中心——學(xué)習(xí)者的身上[18]。第二,探索“數(shù)字孿生”的實(shí)現(xiàn)路徑。在該聚類(lèi)結(jié)果下,研究關(guān)注了“機(jī)器學(xué)習(xí)、混合現(xiàn)實(shí)、3D模型”等話(huà)題,主要剖析了數(shù)字孿生技術(shù)如何把物理世界鏡像“克隆”到元宇宙世界中,更好地搭建智慧教室、圖書(shū)館、體育館等虛擬場(chǎng)景。第三,整合“人工智能”的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在該聚類(lèi)結(jié)果下,學(xué)者則聚焦對(duì)“物理模型、5G/6G、自適應(yīng)學(xué)習(xí)”等的分析,讓各類(lèi)智能技術(shù)為教育元宇宙中的用戶(hù)搭建感知化的教學(xué)場(chǎng)域,并提供個(gè)性化的教學(xué)服務(wù)。第四,關(guān)注“區(qū)塊鏈”的支撐作用。這該聚類(lèi)結(jié)果下,研究涉獵“大數(shù)據(jù)、游戲機(jī)制、聯(lián)邦學(xué)習(xí)(federated learning)”等話(huà)題,闡釋了區(qū)塊鏈技術(shù)在教育元宇宙中如何促進(jìn)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與融通,以及如何基于聯(lián)邦學(xué)習(xí)算法以確保教育元宇宙中用戶(hù)的隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全[19]。第五,優(yōu)化“深度學(xué)習(xí)”的算法模型。該聚類(lèi)結(jié)果包含了“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、算法、模型、網(wǎng)絡(luò)編程”等具體關(guān)鍵詞,該類(lèi)研究主要分析在搭建教育元宇宙中如何基于深度學(xué)習(xí)算法模型進(jìn)行神經(jīng)渲染(neural rendering),如模型、圖像、視頻等的渲染,以增強(qiáng)虛擬世界的沉浸感和真實(shí)感[20]。

4 審思:國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究之展望

在簡(jiǎn)要回顧文章主要結(jié)論的基礎(chǔ)上,立足國(guó)外的研究經(jīng)驗(yàn),對(duì)未來(lái)國(guó)內(nèi)教育元宇宙研究作出展望,以期為國(guó)內(nèi)教育元宇宙的理論研究和應(yīng)用實(shí)踐提供理論依據(jù)和有益參考。

4.1 主要研究結(jié)論

教育元宇宙的討論在如火如荼地開(kāi)展,其所關(guān)涉的職業(yè)教育、高等教育、語(yǔ)言教育等各細(xì)分領(lǐng)域的研究方興未艾。下面將國(guó)內(nèi)外教育元宇宙研究的知識(shí)圖譜分析結(jié)果總結(jié)如下:

①發(fā)文數(shù)量持續(xù)激增,學(xué)科和期刊分布廣泛,研究陣地及隊(duì)伍初步形成,領(lǐng)域合作有待深化

第一,從發(fā)文趨勢(shì)看,較前一年,2022年的國(guó)內(nèi)外教育元宇宙的相關(guān)研究均呈“指數(shù)級(jí)擴(kuò)增”趨勢(shì)。第二,從學(xué)科分布看,國(guó)內(nèi)外研究均廣泛覆蓋了教育學(xué)、心理學(xué)、信息科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域,論文成果刊載于自然科學(xué)、人文社會(huì)科學(xué)兩大領(lǐng)域的不同刊物上,分布較為廣泛。據(jù)此可見(jiàn),教育元宇宙的跨學(xué)科屬性正日益凸顯。第三,從作者和機(jī)構(gòu)分布情況看,目前,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)基本形成了教育元宇宙研究的主要陣地和學(xué)者,國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)以師范類(lèi)院校為主,如華中師范大學(xué)、北京師范大學(xué)等,國(guó)外機(jī)構(gòu)高校和研究院(所)的發(fā)文量相差不大。值得注意的是,教育元宇宙這一多學(xué)科綜合的新興研究對(duì)象,跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨機(jī)構(gòu)的合作研究是極有必要的。目前,國(guó)外這一趨勢(shì)已經(jīng)顯現(xiàn),但國(guó)內(nèi)作者、機(jī)構(gòu)之間的合作還須加強(qiáng)。

②研究?jī)?nèi)容和主題較為集中且趨于精細(xì)化,總體彰顯出科技與教育雙向賦能、系統(tǒng)融合之勢(shì)

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外研究的關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化分析,可以發(fā)現(xiàn)二者既有交疊又各有側(cè)重。在研究初期,學(xué)界探討的內(nèi)容和主題都較為集中,如教育元宇宙的概念、架構(gòu)等。2022年的研究成果呈現(xiàn)出與具體學(xué)科、場(chǎng)景結(jié)合的精細(xì)化發(fā)展趨勢(shì)。其中,國(guó)內(nèi)研究注重從教育視角出發(fā),在理論層面闡釋教育元宇宙的作用機(jī)理、屬性特征等,在應(yīng)用層面分析其在人才培養(yǎng)、資源重組、模式創(chuàng)新、教育公平等方面的積極作用。但同時(shí),這些研究主要為理論闡釋,實(shí)證研究數(shù)量有限。這是由于教育元宇宙的技術(shù)成熟度較低、可應(yīng)用的資源數(shù)量較少,無(wú)法支持開(kāi)展實(shí)證類(lèi)研究。國(guó)外研究大多立足技術(shù)視角,更多關(guān)注人工智能、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生、人機(jī)交互等新興技術(shù)給教育教學(xué)的變革帶來(lái)了哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn),而國(guó)內(nèi)研究對(duì)教育元宇宙關(guān)鍵技術(shù)的探索相對(duì)薄弱,還需要加強(qiáng)相關(guān)支撐技術(shù)的研究。此外,國(guó)外研究中已有不少實(shí)證研究的案例,這恰是國(guó)內(nèi)研究所缺少的。例如,國(guó)外學(xué)者已經(jīng)嘗試使用技術(shù)接受度、感知有用性等指標(biāo)來(lái)觀測(cè)學(xué)習(xí)者在教育元宇宙中的學(xué)習(xí)狀態(tài)[21],這些調(diào)查方式、實(shí)驗(yàn)手段均值得國(guó)內(nèi)研究借鑒和學(xué)習(xí)?？傊?不論立足何種視角,國(guó)內(nèi)外研究都呈現(xiàn)出從科技或教育的某一端出發(fā),探索賦能另一端的態(tài)勢(shì)。

4.2 未來(lái)前進(jìn)方向

展望未來(lái),隨著全球各國(guó)相繼啟動(dòng)“元宇宙行動(dòng)”,元宇宙與各領(lǐng)域的融合將會(huì)不斷深化。例如:日本成立“元宇宙推進(jìn)協(xié)議會(huì)”;韓國(guó)向公眾開(kāi)放“元宇宙首爾市政廳”等[3];中國(guó)的北京、上海、武漢等城市將元宇宙寫(xiě)入發(fā)展政策中,如上海市人民政府頒布的《上海市培育“元宇宙”新賽道行動(dòng)方案(2022—2025年)》。特別是教育領(lǐng)域,受元宇宙風(fēng)潮褪去的影響,教育元宇宙研究的成果數(shù)量可能會(huì)有所回落,但整體上還會(huì)保持不斷增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。教育元宇宙的研究還留有很多尚未過(guò)多談及或值得深入探索的空間,仍會(huì)是今后學(xué)界研究的重要課題之一。文章積極借鑒國(guó)外的研究經(jīng)驗(yàn),對(duì)國(guó)內(nèi)教育元宇宙的研究提出以下五條前進(jìn)方向:

第一,深化理論研究今后,教育元宇宙的理論研究需要進(jìn)一步從概念意涵的闡釋轉(zhuǎn)向?qū)碚擉w系的建構(gòu),在建構(gòu)主義、聯(lián)通主義等現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論的觀照下,分析情境認(rèn)知、具身學(xué)習(xí)、多元智能等基礎(chǔ)理論的先導(dǎo)作用,進(jìn)一步剖析教育元宇宙環(huán)境下有意義的學(xué)習(xí)緣何發(fā)生。意即,重塑元宇宙世界中概念性、事實(shí)性、程序性、元認(rèn)知等多元知識(shí)的創(chuàng)生和流轉(zhuǎn)機(jī)制。此外,楊陽(yáng)、陳麗[22]對(duì)教育元宇宙持否定態(tài)度,并主張將其歸于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的邏輯發(fā)展框架內(nèi)。教育元宇宙與“互聯(lián)網(wǎng)+教育”二者的關(guān)系問(wèn)題也有待深入探討,特別是在聯(lián)通主義視域下對(duì)二者進(jìn)行多維、全面地比對(duì)。

第二,探索實(shí)證研究盡管?chē)?guó)內(nèi)圍繞教育元宇宙開(kāi)展的實(shí)證研究較少,但也有部分成功的案例可以借鑒。例如,華子荀等[23]使用Minecraft和Roblox調(diào)查了67名被試者使用虛擬化身體驗(yàn)三類(lèi)擬真場(chǎng)景時(shí)的學(xué)習(xí)成效。未來(lái),應(yīng)該將愈漸成熟的教育元宇宙產(chǎn)品應(yīng)用于各級(jí)各類(lèi)教學(xué)實(shí)踐,積極開(kāi)展教學(xué)實(shí)驗(yàn)、問(wèn)卷調(diào)查、案例觀察等實(shí)證類(lèi)研究。特別需要關(guān)注如何合理使用腦電、眼動(dòng)等神經(jīng)科學(xué)技術(shù)來(lái)無(wú)痕式采集學(xué)習(xí)者在元宇宙中的過(guò)程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),促進(jìn)實(shí)證研究朝著多元化、科學(xué)化的方向發(fā)展,以支持教育元宇宙的科學(xué)、持續(xù)發(fā)展。

第三,促進(jìn)深度融合已有的教育元宇宙雖已涉及學(xué)前教育、中小學(xué)教育、職業(yè)教育、思想政治教育等多個(gè)方面,但整合的粒度較粗,對(duì)特定學(xué)科領(lǐng)域(如英語(yǔ)、化學(xué)、數(shù)學(xué)等)、教學(xué)場(chǎng)景(如教師研修、個(gè)性輔導(dǎo)等)的討論還較為鮮見(jiàn)。因此,學(xué)界應(yīng)推動(dòng)教育元宇宙與具體學(xué)科進(jìn)行深層次整合,打造具有各學(xué)科特色的學(xué)科教育元宇宙。例如,可以探討如何發(fā)揮教育元宇宙優(yōu)勢(shì),來(lái)提升跨時(shí)空、跨文化、跨國(guó)別的國(guó)際中文教育效果和質(zhì)量,助力講好中國(guó)故事。

第四,攻克關(guān)鍵技術(shù)教育元宇宙有效整合了多種數(shù)字技術(shù),其落地應(yīng)用、高效運(yùn)轉(zhuǎn)和教育賦能都離不開(kāi)對(duì)關(guān)鍵支持技術(shù)的深入研究。目前,國(guó)外已經(jīng)開(kāi)展了部分研究,并不斷嘗試優(yōu)化深度學(xué)習(xí)算法模型。國(guó)內(nèi)的教育元宇宙研究應(yīng)該融入自然科學(xué)領(lǐng)域的工具、模型、范式。面向教育元宇宙的高質(zhì)量發(fā)展需求,重點(diǎn)攻克神經(jīng)渲染、區(qū)塊鏈、虛擬化身、數(shù)字孿生等底層技術(shù)的“瓶頸”,持續(xù)謀求人聯(lián)、物聯(lián)、智聯(lián)三類(lèi)技術(shù)的更新、迭代和進(jìn)階[24]。特別是在ChatGPT、訊飛星火、百度文心一言等生成式人工智能(artificial intelligence generated content,AIGC)的影響下[25],未來(lái),基于“AIGC+VR/AR”的教育元宇宙開(kāi)發(fā)將會(huì)成為新的技術(shù)趨勢(shì)。

第五,關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)防治為引導(dǎo)教育元宇宙的良性發(fā)展,學(xué)界還需要將更多研究精力投入到教育元宇宙的規(guī)范化和健康化治理問(wèn)題上[26]。為了防止教育元宇宙中隱私泄露、財(cái)產(chǎn)安全、數(shù)據(jù)欺詐、資本操縱等倫理問(wèn)題,學(xué)者應(yīng)該積極提供解決方案和智力支持,助力建立健全教育元宇宙風(fēng)險(xiǎn)防范和化解機(jī)制。此外,教育元宇宙還應(yīng)追求更加全面、公平、包容的教育形態(tài)。為此,未來(lái)的教育元宇宙研究還需要更多關(guān)注推薦算法的公平性問(wèn)題,助力促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共建與共享,為廣大學(xué)習(xí)者提供平等學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),以構(gòu)建“面向人人、適合人人”的終身學(xué)習(xí)型社會(huì)[27]。

5 結(jié)束語(yǔ)

作為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型風(fēng)口,“教育元宇宙”不僅描繪了未來(lái)鏡像虛擬世界中的全新教育圖景,也反映了新一代數(shù)字智能技術(shù)對(duì)教育的變革和重塑作用。未來(lái)的教育元宇宙研究前景廣闊,應(yīng)該形成理論研究與實(shí)證研究互為參照、彼此為用的格局,促進(jìn)教育元宇宙與具體學(xué)科的深度融合,強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),注重防范和化解潛在風(fēng)險(xiǎn),勇于在新一輪技術(shù)挑戰(zhàn)中開(kāi)拓新局,讓教育元宇宙成為驅(qū)動(dòng)中國(guó)式教育現(xiàn)代化的強(qiáng)力引擎。