在元宇宙中革新终身学习：基于扩展现实技术的终身学习特征、范式与实践

●钱小龙 朱潇婷 黄蓓蓓

一、问题的提出

随着技术和时代的发展，终身学习已然成为了全球各国教育改革的共同要求。[1]我国终身学习体系历经孕育阶段、初创阶段，近十年迎来了全面构建终身学习体系阶段。[2]同时，我国终身学习理念的实践存在学习者自主性不高、学习资源缺乏吸引力、学习方式单一、学习交互性差、模拟学习成本较高等问题。技术是推动终身学习发展和构建学习型社会的根本动力[3]，借助元宇宙，有可能解决上述问题，提升终身学习的质量。作为元宇宙的核心支撑技术之一，扩展现实(Extended reality，XR)是所有沉浸式技术的一种涵盖性术语，所有沉浸式技术都通过将虚拟世界和物理世界融合，或创造完全沉浸式体验来扩展我们对现实的体验。在元宇宙环境下，主要包含虚拟现实(Virtual Reality，VR)、增强现实(Augmented Reality，AR)、混合现实(Mixed Reality，MR)等沉浸式技术形式。[4]如今，扩展现实技术已被广泛地运用到零售、专业培训、远程工作、营销、娱乐、房地产等领域，将对我们的生活产生不可估量的影响。诸多学者对XR的原理与特性进行了深入的研究，刘璐瑶认为VR因其本身技术特点对认识能力具正面与负面的双重影响[5]，牛玥认为AR 能够在经济支撑、民生保障、精神文明以及政治文明上提供技术支持[6]。随着知识经济时代的到来，终身学习的必要性日益攀升，扩展现实技术有必要为其提供支持。袁利平等学者认为，将虚拟现实技术和教育扶贫有机结合，可以为贫困地区的教育发展提供切实应用保障和助力支撑。[7]中国工程院院士赵沁平教授认为，扩展现实技术具有 4I 特征，具体指沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、构想性(Imagination)和智能性(Intelligence)，还指出在建设终身学习体系的基本国策下，扩展现实技术可借助以上特征服务于终身学习。[8]扩展现实技术凭借其特有的技术优势，在众多方面可以推进终身学习的形成，提升终身学习的质量。如在认知方面，虽然慕课等多种在线学习的方式打破了终身学习的时空限制，但仍是二维的，扩展现实技术可以通过提供沉浸式的三维体验，更加符合人类认知信息的三维直觉；在对象方面，扩展现实技术可以通过提供沉浸式体验，为残障学习者提供新的访问方式；在成本方面，扩展现实技术的应用降低了模拟学习的成本，使得学习体验更具可持续性。由于VR、AR、MR技术的成熟具有先后顺序，目前对扩展现实技术在终身学习方面的整体研究较少，明显滞后于技术的发展。因此，为了更好地发挥元宇宙的作用，促进学习型社会的形成，需要对基于扩展现实技术的终身学习进行系统的研究。

二、基于扩展现实技术的终身学习特征

元宇宙以扩展现实技术为抓手，通过提供沉浸式的学习体验，让学习者的终身学习更具体验性、趣味性和交互性，从而间接支持终身学习终身性、主体性、全面性、公平性、灵活多样性的特性和要求，为终身学习提供了发展的新动力，进一步促进了学习型社会的建成。

(一)VR让终身学习更具体验性

VR指用计算机系统使用数字格式构建的一个整体模拟现实，以创造一种逼真的沉浸式体验。[9]VR将用户完整地投掷到模拟的环境中，让用户感受到沉浸感、构想性和交互性。[10]

在元宇宙中，VR通过提高学习者终身学习的体验性，从而支持终身学习在主体性、全面性和公平性上的特性和要求。在20世纪90年代初，VR应用到了K-12和高等教育中,存在许多诸如所需设备成本高的限制，使得该技术没能在学校广泛地运用。然而，VR提供的高水平的沉浸感可以增加学生的体验性、学习动机和学习收益，同时VR可以作为一种手段吸引和激励学生，减少掌握技能的时间和材料的使用，并提高各种学习领域的最终成绩，如外科、建筑管理、专业技能培训和军事训练。学生沉浸在这样的虚拟环境中，使得原本乏味的学习变得与众不同，获得专注且深层次的学习体验。在最近的一项研究中，处在VR环境中练习的医护生比传统练习的学生更投入、更专注，愿意花更多的时间练习。[11]随着技术的发展，如今低廉价格的VR设备可以普遍地运用到各个阶段的教育之中，VR对终身学习主体性、全面性和公平性的特性和需求的支持也日益显著。因此，通过提高学习者终身学习的体验性，一方面VR可以创建虚拟的学习情境，提高学习者的学习动机、投入程度和学习绩效，满足了学习者自身发展和自我实现的实际需要；另一方面VR可以通过虚拟实验教学和技能培训，让实验教学的资源更加均衡，有利于每个学习者获取所需的各个方面的技能或者知识。

(二)AR让终身学习更具趣味性

AR 由VR发展而来，是叠加或融合到用户看到的真实世界中的技术，可用来模拟对象，让学习者在现实环境中看到虚拟生成的模型对象。[12]在AR中，真实世界的视图用附加信息来增强。这可以是计算机生成的2D和3D图像或叠加在真实世界视图上的信息，可以通过数据眼镜看到，也可以从智能手机、计算机或其他设备的摄像头捕捉到。在用户看来，增强图像就像虚拟和真实的物体共存于同一个空间。换句话说，AR通过提供真实环境的互动体验，让用户沉浸在图像中，这种虚实融合体验比VR更加自然和轻松。所以，AR的特征包括真实与虚拟的组合、实时交互、真实与虚拟的三维登记 (Three Dimension Registration)。[13]

在元宇宙中，AR通过提高学习者终身学习的趣味性，从而支持终身学习在终身性、主体性和灵活多样性上的特性和要求。AR 技术在教育领域的应用十分广泛，尤其是在儿童教育方面具有得天独厚的优势。近几年来，AR儿童图书借助其丰富的趣味性内容和逼真的虚实结合等优势，占据一定的图书出版市场。[14]寓教于乐是AR的一大特性。AR 在知识的呈现形式、传递过程上增加趣味性，AR将知识的传递不再局限于枯燥的文字，从而使知识更加生动形象，并且可以让学生在娱乐和游戏中学习知识。所以，通过提高学习者终身学习的趣味性，首先AR可以在儿童教育上占据独特优势，让终身学习的理念植根于儿童的思想，同时AR通过实现人机交互，让知识的传递过程由被动变主动，让学习成为可持续发展的；其次AR可以让学习者在虚拟现实中实现知识的应用，形成对知识更加持久和深刻的记忆，优化了学习过程，满足了学习者自身发展和自我实现的实际需要；最后AR可以让实践学习跳出场地、经费、设备和实践等限制，让学习体验自然真实，从而提高了知识传递的效率，学习者可以灵活地进行学习。

(三)MR让终身学习更具交互性

MR也是VR的进一步发展，该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界和用户之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强用户体验的真实感。MR可以让我们拥有所有虚拟的感官，从视觉、听觉到味觉、感觉、嗅觉，甚至平衡感。不过，大多数实际的MR应用仅限于虚拟部分的视听内容。在工业实践中，MR越来越多地用于信息可视化、远程协作、人机界面、设计工具以及教育和培训。[15]借助MR，数字内容可以与物理世界相连，两者都可以同时提供给用户。如，在汽车中可以制造交互式透视MR头戴式设备(HMD)，使设计师能够通过增强绘图改变汽车的外观，使设计过程更加协作和有效。MR应用被大量运用于日常生活中，尤其在电子游戏和娱乐中最为明显。

在元宇宙中，MR通过提高学习者终身学习的交互性，从而支持终身学习在主体性、全面性和灵活多样性上的特性和要求。MR被认为是一种强大的教学工具[16]，它能够通过适应用户的体验水平提高任务的效率，并且MR可以实现远程学习。[17]交互性是MR在教育应用上的重要特性，MR 注重对于用户本身以及真实环境的全方位的智能感知，注册、合成并关联各种有意义的数据，为用户创造个性化的体验。[18]也就是说，MR将现实和虚拟的边界抹去，能够全方位为学习者提供抽象知识的具象模拟，从而让学习者在虚拟和现实的新世界中更加深刻地理解知识。MR在工程学习、军事学习和文化学习上得到了广泛的应用，并且随着技术的精进，在医学教育中也开始崭露头角。[19]所以，通过提高学习者终身学习的交互性，首先MR可以让学习者根据自己的需要在真实世界随意摆放虚拟信息，形成对知识更加持久和深刻的记忆，优化了学习过程，满足了学习者自身发展和自我实现的实际需要；其次MR可以将日益精进的技术运用到各个教学领域，如医学等，让个人所需的各个方面的技能或者知识得到发展；最后MR可以摆脱标识物与位置的限制，实现远程学习，让学习方式更加灵活多样。

三、基于扩展现实技术的终身学习范式

(一)扩展现实技术的迭代过程

作为元宇宙的核心技术，扩展现实技术经历了一个飞速的技术迭代过程，为用户提供不同程度的虚拟与现实环境的融合体验。

首先，由于早期科技发展的局限性，VR经历了原型阶段和技术积累阶段。直到 1990 年，VR开始转变为应用程序。2016 年是VR元年，至今基于数字技术的VR设备已形成集成化的特点，通过结合互联网等技术，应用范围逐步扩大。在如今VR盛行的阶段，VIVE(HTC)、Oculus Rift、Gear VR(Sumsung)等主流的HMD(Head-Mounted Display)设备已经实现了与内容交互的良好体验。基于智能手机的原型设备，如Cardboard(Google)，只能实现3D眼镜的功能，实现全景、双目媒体展示等。

其次，AR的早期应用主要集中在HUD(Head-up Display)上，它被用作以驾驶员为主的盲操作、多功能仪表盘光学透视显示器(Optical See-Throught)系统。随着传感器设备的发展，VST(Video See-Throught)视频透视技术在智能设备中逐渐流行。通过成像设备、陀螺仪、重力传感器等捕捉和识别真实世界的图像、运动、重力等数据，虚拟对象根据自然规律实时融合并交互显示。

最后，AR与VR间的界限随着技术的交叉发展愈加模糊。从形式上看，它们似乎分别向现实和虚拟发展:AR增强的是人类对其生活的真实环境的感知；VR关注的是人类在创造的数字空间中接近真实环境的感性体验。也就是说，技术生态的成熟使得AR和VR技术呈现出融合的趋势。目前流行的MR技术是一种具有初级融合特征的沉浸式技术，特别强调现实世界、虚拟世界和数字信息的无缝融合。[20]MR将虚拟与现实相结合，可以在实时可视化环境中确保虚拟和真实对象的共存和交互。虚拟对象根据物理属性(如真实世界的位置和大小)完全同步，同时它们感知真实世界的对象、注册、实例化虚拟对象并将其绑定到数据。MR设备现以 Hololens (Microsoft)、Magic Leap One(Magic Leap)为代表，以视觉感知为主，可实现远程协同、实训指导等。

未来XR技术将会与人工智能技术、物联网技术高度融合，数字内容将会在其支持下，以更为直观可感的形式出现在真实空间中。

(二)基于扩展现实技术的终身学习模型建构

随着元宇宙环境下扩展现实技术的更迭换代，其带来的沉浸式学习体验能够被很好地应用于终身学习中，基于扩展现实技术的终身学习架构也逐步明晰。

基于扩展现实技术的终身学习模型具体包括学习者、学习设备、技术手段、学习内容和学习目标这五个元素。其中，学习者指任一公民，技术手段指VR、AR和MR，学习设备指支持VR学习的HMD设备、支持AR的拥有VST视频透视技术的智能设备、支持MR的Hololens设备，学习内容指学习者所需的各个方面的技能或者知识，学习目标是实现终身学习。

这五个元素在基于扩展现实技术的终身学习架构中紧密相连，学习者通过学习设备，利用技术手段进行学习，从而实现学习目标。在整个架构中，技术贯穿始终，VR通过提高学习者终身学习的体验性，从而支持终身学习在主体性、全面性和公平性上的特性和要求；AR通过提高学习者终身学习的趣味性，从而支持终身学习在终身性、主体性和灵活多样性上的特性和要求；MR通过提高学习者终身学习的交互性，从而支持终身学习在主体性、全面性和灵活多样性上的特性和要求。由此可见，我们可以通过AR推动学习的终身性，支持学习的可持续发展；通过AR、VR和MR推动学习的主体性，让学习满足自身发展和自我实现的实际需要；通过AR和MR推动学习的全面性，使学习包含个人所需的各个方面的技能或者知识；通过VR推动学习的公平性，平衡终身学习的资源；通过AR和MR推动学习的灵活多样性，让学习形式可依据现实需求变化。扩展现实技术为终身学习提供了持续性和多样性的动力，对全面构成学习型社会有着不容小觑的作用。

四、基于扩展现实技术的终身学习实践

(一)VR电气实验室教程

VR电气实验室教程(Electrical Laboratory Tutorial with VR)是由英国的德比大学(University of Derby)设计开发的扩展现实系统，致力于应用VR显示模拟电气实验室并提供模拟电气实验操作，是其开发的数字孪生构建器中指定的电气实验室教程。[21]下面将按照基于VR技术的终身学习新范式，具体介绍VR电气实验室教程中学习者、学习设备、技术手段、学习内容和学习目标这五个元素及其关联。

1.学习者

在VR电气实验室教程中，学习者是对电气知识有学习需求的人，任何学习者可以通过设备模拟电气实验，这使得电气实验教学的资源更加均衡，体现了终身学习的公平性。同时，学习者利用VR在此实践中实现了进行电气实验的需求，满足了自身发展和自我实现的实际需要。

2.学习设备

VR电气实验室教程中的学习设备是Gear VR设备，是连接学习者和VR的桥梁。如今以 VIVE、Oculus Rift、Gear VR等为主流的 HMD设备已实现强大的内容交互体验，可以为学习者在学习过程中带来更好的沉浸式体验感，而基于智能手机的原型设备，只能够实现 3D 眼镜功能，实现全景、双目媒体展示等功能，所以不能够在此实践中提供实验操作。

3.技术手段

VR电气实验室教程中的技术手段是VR和数字孪生。Unity开发平台可以用来实现数字孪生架构。通过现有方法创建复杂的学习场景可能需要一年多的时间，并且任何更新或更正都需要将软件重新编码，需要相当多的开发时间，因此成本很高。结合VR和数字孪生技术可以实现虚拟学习应用程序的半自动创建。数字孪生可定义为真实或潜在产品、系统、流程或价值链的数字或虚拟表示，可以应用于许多领域，如制造业、工业物联网、医疗保健、智慧城市、汽车和零售。[22]虽然每个单独的学习场景都是唯一的，但是使用通用模型可以在不同的场景中重用信息。应用建模方法实现数字孪生体也具有一定的优势，通过基于通用模型的半自动创建，可以促进设备和操作程序的生成。通用模型的使用有助于消除重复低级编码，防止手动编码可能导致的重复和不一致，降低开发成本。通过结合数字孪生技术，VR可以更高效地提供高水平的沉浸感，增加了学生终身学习过程中的体验性、学习动机和学习收益。

4.学习内容

VR电气实验室教程中的学习内容是电气实验(如下表)。为了让学习者在学习过程中进行模拟实验，数字孪生播放器中显示了案例研究设备项目，数字孪生构建器的左侧面板列出了案例研究所需的设备实例和程序，中间的面板显示了创建的虚拟学习场景。设备实例中突出的箭头表示虚拟现实交互，其值显示在数字孪生构建器的右侧面板中。右侧面板提供了一个表单示例，通过该表单可以创建和编辑设备和过程信息。中心面板中显示的球体构成了拖放界面，该界面提供了设备位置、尺寸和旋转信息的替代方法，学习者可以观察到以图形方式显示的数据模拟结果。

电气实验室教程中的实例简介表[23]

5.学习目标

学习者使用VR电气实验室教程的学习目标是实现终身学习。VR电气实验室教程通过提供模拟实验，让学习者有机会将知识运用于实践，加深了学习者对电气知识的理解，满足了学习者在电气实验方面自身发展和自我实现的实际需要，提高了学习的主体性；VR电气实验室教程使学习包含个人所需的电气方面的技能或者知识，提高了学习的全面性。

整体来说，在VR电气实验室教程中，对电气知识有学习需求的学习者通过Gear VR设备，在学习过程利用VR技术增加体验性，经过模拟实验掌握电气的相关知识。整个学习过程更具主体性、全面性和公平性，更利于实现终身学习的目标。

(二)AR地月系统教程

AR地月系统教程(ColEye-The Earth-Moon System Tutorial)是由德国的波鸿大(Bochum University)和波恩大学(University of Bonn)联合设计开发的扩展现实系统，致力于应用AR为学习者演示地月系统相关知识。[24 ]波鸿大学和波恩大学通过实施“哥伦布之眼”项目(“Eye of Columbus” project)及其后继的开普勒国际空间站项目(Kepler International Space Station Project)，吸引了诸多学生进行STEM(科学、技术、工程和数学)学习。在这两个项目中，AR通过运用如视频、动画、地图、图像、文本等虚拟内容和信息丰富了现实世界，提高了学生的注意力、兴趣和动力，发挥着主导作用。“地月系统”是其中的新兴AR应用程序。下面将按照基于AR技术的终身学习新范式，具体介绍AR地月系统教程中学习者、学习设备、技术手段、学习内容和学习目标这五个元素及其关联。

1.学习者

在AR地月系统教程中，学习者是对地月系统知识有学习需求的人，在此实例中，主要指参加“哥伦布之眼”项目及其后继的开普勒国际空间站项目的学生。学习者利用AR在此实践中满足了对地月系统知识的需求，所以AR有助于满足学习者自身发展和自我实现的实际需要。

2.学习设备

AR地月系统教程中的学习设备是拥有VST视频透视技术的智能手机，通过该设备，得以向学习者展现出增强现实的世界。和其他设备相比，智能手机更加便携，学习者可以按照自由意愿，灵活地选择自己的学习方式和学习地点。因此，AR地月系统教程中所需的学习设备能够让学习变得更加灵活多样。

3.技术手段

AR地月系统教程中的技术手段是AR。利用AR技术，地月系统教程实现了以下功能。其一，此程序将地球的2D标记图像转换成一个三维旋转的地球，同时，将月球放在智能手机摄像头的正前方。地球标记图像和智能手机月球之间的距离与真实的地月距离成比例，学生可以转换成真实的地月距离。其二，学生可以根据手机到标记的距离，在数字高程模型上显示德国湾的最大和最小潮位。如果离地球标志太近，达到罗氏极限，程序就会通过动画展示引力差把月球撕裂的效果。其三，月球绕地球一周所需的时间也会根据距离显示，从而有助于学生理解开普勒行星运动定律。当智能手机中的月亮在虚拟地球上的阴影显示出来时，会出现好似太阳在房间另一边的效果，学生们也可以用日食做实验，理解罕见天文现象发生的原因。该应用的其他功能还包括从国际空间站看到的月食高清视频，从而展示空间中的真实大小和距离。为了帮助学生理解恒星或行星系统的重心，还在工作表中的相应图像上添加了3D动画，工作单包含记录发现、假设、证明或否定理论以及计算的任务和一篇关于地月系统形成的文章。AR为学习过程增加了趣味性，提高了学生的注意力、兴趣和动力。

4.学习内容

AR地月系统教程中的学习内容是地月系统的相关知识，包括地月距离、最大潮位和最小潮位、开普勒行星运动定律、恒星和行星系统的重心等。这些知识虽然不会被运用于个人的日常生活中，但通过AR技术的呈现，可以让学习者更全面地了解地月系统，认知世界，进行STEM学习，满足学习者自身发展和自我实现的实际需要。同时可以给天文爱好者或者有望从事天文事业的学习者提供有关地月系统的知识和技能。

5.学习目标

学习者使用AR地月系统教程的学习目标是实现终身学习。AR地月系统教程包含个人所需的地月系统方面的技能或者知识。通过运用视频、动画、地图、图像、文本等虚拟内容和信息丰富了现实世界，让学习过程更具趣味性，提高了学习者的学习积极性，加深了学习者对地月系统知识的理解，满足了学习者自身发展和自我实现的实际需要，支持了学习的可持续性。

整体来说，在AR地月系统教程中，对地月系统知识有学习需求的学习者可以通过具有VST视频透视技术的智能手机，在学习过程利用AR技术增加趣味性，掌握地月系统的相关知识。整个学习过程更具终身性、主体性和灵活性，更利于实现终身学习的目标。有许多学生之前表示对物理不感兴趣，但是在应用AR地月系统教程进行学习之后，对重力和轨道力学进行了长时间的讨论。这也进一步表明了AR可以通过增加终身学习的趣味性，提高学生的学习兴趣和学习动力，让学习成为可持续发展的过程，从而支持学习的终身性、主体性和灵活性。

(三)MR个性化工程教育

MR个性化工程教育系统是由美国的匹兹堡大学设计开发的扩展现实系统，致力于在工程制图教育中应用MR为学习者提供个性化学习所需3D可视化工具。[25]虽然学生可以学习几何可视化，但一些缺乏可视化技能的学生无法按照说明解决工程问题。由此，MR技术被开发者用来帮助学生解决物体可视化问题。下面将按照基于MR技术的终身学习新范式，具体介绍MR个性化工程教育中学习者、学习设备、技术手段、学习内容和学习目标这五个元素及其关联。

1.学习者

在MR个性化工程教育中，学习者是对工程知识有学习需求的人，尤其是一些缺乏可视化技能导致无法按照说明解决工程问题的学生。 MR工程教育系统能让学生充分想象几何图形的形状，并提高他们的三维可视化技能。所以MR有助于满足学习者在工程方面自身发展的实际需要。

2.学习设备

MR个性化工程教育中的学习设备是普生Moverio BT200智能眼镜和MS HoloLens等先进的透视显示器，利用这些学习设备，工程制图练习的三维立体模型以图形的形式被光学反射到学习者所观察的真实世界。通过这种方式，工程制图练习被增强到学习者的有形环境中。此外，带有智能手机摄像头的增强现实能使数字模型比监视器屏幕更逼真。

3.技术手段

MR个性化工程教育中的技术手段是MR。在工程制图练习中，MR让学习者看到由自己设计的二维草图投射而成的三维立体图。同时，三维立体图也能够根据学习者的意愿进行旋转。因此，MR个性化工程教育系统非常便于学习者进行观察。这种MR体验通常使用五种感官中的一种或多种来增强，最常见的是视觉和听觉。[26]MR涵盖了沉浸式应用中现实世界组件与虚拟组件的结合。MR交互发生在具有数字增强的真实环境中,具有不同沉浸水平的MR应用程序使学生能够想象几何图形，并提高他们的三维可视化技能。在个性化工程教育中，开发者创建了具有不同沉浸水平的MR应用程序，帮助工程图中的对象可视化并且创造了各种沉浸式技术来增强视觉理解技能。MR打破了真实和虚拟的边界，让工程学习过程更具交互性，学习方式更加灵活多样。

4.学习内容

MR个性化工程教育中的学习内容是工程相关知识。开发者利用MR投射物体的虚拟模型，通过混合物理空间和虚拟空间，让学生可以看见物体并且根据自己的意愿灵活地旋转虚拟模型。学生运用谷歌纸板观察物体的立体视图，并通过移动头部和蓝牙控制器来控制视图的显示效果。通过增加工程制图三维数字模型，可以支持学习者描绘存疑的图像，实现了教育的个性化。在此个性化工程教育中，开发者创建了具有不同沉浸水平的MR应用程序，帮助工程图中的对象可视化，并且创造了各种沉浸式技术来增强视觉理解技能。MR个性化工程教育可以提高学习者的视觉理解技能，满足其在工程中自身发展和自我实现的差异化需要，同时也可以给工程爱好者或者有望从事工程事业的人提供工程相关的知识和技能。

5.学习目标

MR个性化工程教育的学习目标是实现终身学习。MR个性化工程教育通过消除真实和虚拟世界的边界，让学习过程更具交互性，更加注重学习者的个体差异，以灵活多样的方式满足学习者在工程学习上的发展需求，让学习包含个人在工程学习上的知识和技能。

整体来说，对工程制图有学习需求的学习者可以通过HoloLens等先进的透视显示器，在学习过程利用MR技术增加交互性，掌握工程制图的相关知识。整个学习过程更具主体性、全面性和灵活性，更利于实现终身学习的目标。沉浸式MR已被217名学生在工程设计和图形课程中使用了3年多。这些教育移动应用程序已经在工程制图课程中进行了测试，并得出了学生可视化技能整体提高的结论。[27]由此可以看出，MR摆脱了标识物与位置的限制，学习者可以根据自己的需要，在真实世界随意摆放虚拟信息，虚实融合效果更加真实，交互性得以加强，个性化教育得以实施，从而支持学习的灵活性、主体性和全面性。

五、扩展现实技术服务于终身学习发展的机遇与挑战

尽管扩展现实技术的历史可追溯到几十年前，在教育环境中的应用有限，但伴随着元宇宙的推广应用，扩展现实技术服务于终身学习面临难得的机遇。一方面，教育元宇宙如日中天，在云计算、雾计算、物联网、“互联网 +”、大数据、人工智能、数字孪生技术突飞猛进的背景下，扩展现实技术与人工智能、大数据和物联网融合，将会让扩展现实技术在服务于终身学习的应用如虎添翼。另一方面，在党的十九届五中全会提出“完善终身学习体系”这一政策背景下[28]，元宇宙的技术应用为终身学习发展提供强大动力和崭新范式，扩展现实技术作为重要抓手的关键性作用显而易见。

与此同时，扩展现实技术服务于终身学习发展的挑战也不容忽视。首先，缺乏终身学习资源。服务于终身学习的扩展现实技术的最大挑战之一就是教育资源的缺乏。终身学习的教育资源需求量很大，包含个人一生所需的较为全面的知识和技能，尽管每个VR、AR和MR开发平台都有自己的存储库，但具有教育价值存储库较少。实际上对于教育元宇宙的长远发展而言，学习资源建设都是核心任务，直接关系着学习目标的达成。其次，服务于终身学习的扩展现实技术的技术水平有待提高，硬件不成熟，软件内容匮乏。例如VR设备存在舒适度差的弊端，在早期的VR设备中，经常出现“VR眩晕症状”。技术上的不佳会导致学习者在学习过程中不能专注于学习，从而破坏学习的持续性发展。虽然元宇宙的流行吸引了大批研究者和投资者涌来，但技术的进步不是一朝一夕能够实现的，还需要通过大量的实践来提升和完善。再次，扩展现实技术在服务于终身学习中存在混淆目标的问题，其目标是实现终身学习，而非拓展扩展现实技术的应用领域。在一些教育元宇宙的应用情境中，扩展现实技术并没有和终身学习的内容有机结合，从而导致形式大于内容，不能将学生的注意力和兴趣点投放在知识和技能本身，浪费了开发的成本，不能促进终身学习的实现。最后，扩展现实技术在服务于终身学习中存在隐私的泄漏问题。扩展现实技术需要收集和处理大量非常详细的个人数据以构建人性化的教育元宇宙，这些数据涉及学生在任何给定时间做的事情、查看的内容，甚至学生的情绪，因而必须得到保护，否则将不会获得学习者对现代科技的信任感，从而不利于学习者科学高效地进行终身学习。