元宇宙赋能高等教育:价值意蕴、潜在挑战与 纾解路径

2023-08-17 04:56邓桂英李晏新闻陈京军
大学教育科学 2023年4期
关键词:元宇宙高等教育

邓桂英 李晏新闻 陈京军

摘要:元宇宙是一种整合多种新兴智能技术、实现虚实共生的新型互联网应用和数字化社会形态。元宇宙的“高沉浸感”能够提供沉浸式学习体验,“开放创造”能够构建自由化学习环境,“虚实融合”能够创设即时性交互空间,是元宇宙赋能高等教育的基本特征。5G/6G網络、云计算、人工智能、区块链、数字孪生技术、物联网技术、VR/AR/MR等底层技术的聚合为元宇宙赋能教育提供了坚实有力的技术支撑。元宇宙赋能高等教育可以提升大学生学习专注力,助推教学目标高效达成;可以挖掘自主创造性,助力创新教育的有效落实;可以整合多样化资源,促进教育成本的显著降低;可以拓展社会交互性,有力推动教育主体参与教育全过程,具有重要的教育价值。目前,元宇宙在高等教育领域的应用尚处于初步探索阶段,存在着制度缺失、技术瓶颈、伦理隐忧等诸多潜在挑战与风险,需要我们在多方协同下通过聚焦育人指向、加强顶层设计,关注主流价值、打造伦理共识,完善教学设计、探索教学创新等多种措施积极应对、共同推进、合理规避。

关键词:元宇宙;教育元宇宙;高等教育;高等教育新生态

中图分类号:G642.0  文献标识码:A文章编号:1672-0717(2023)04-0038-10

伴随着互联网3.0、工业4.0、社会5.0的发展,“元宇宙”概念席卷全球,成为科技、教育、思想、文化等领域的热点。“元宇宙”是一种整合多种新兴智能技术(虚拟现实、增强现实、混合现实、云计算、人工智能、区块链、数字孪生、物联网技术等)打造的软件(内容、平台及开发工具等)和硬件(可视化及可感知装备等)相辅相成、实现虚实共生的互联网应用和数字化社会形态。教育被认为是元宇宙的主要应用场景和创新通道之一。在多种新兴数字技术加持下,元宇宙的沉浸性、交互性与想象性,将引发学习方式的变革,为有效促进传统教学模式转变与重构提供新的可能性,由此带来高等教育教学的重大变革和进步。正如清华大学杨斌副校长所强调,元宇宙对于未来的教与学具有强大的赋能作用,大学应思考元宇宙与未来高等教育创新的关系[1]。探索元宇宙在高等教育领域的可能性应用已成为当下研究者和高等教育工作者高度关注的新型课题。

当前,已有部分学者开展了元宇宙教育应用的启发性和探索性研究。如,刘革平等对基于元宇宙的智能教育环境构建和教育元宇宙在素质教育、职业教育等领域的应用场景构建进行了研究[2](P12-22);华子荀等展开了对教育元宇宙和学习元宇宙的教学场域架构的研究[3](P23-31);李海峰等探讨了教育元宇宙的形态、主要应用场景及其面临的未来挑战[4](P47-56)。当前关于元宇宙教育应用的研究,不但证明元宇宙在高等教育领域将大有作为,而且进一步为元宇宙如何在高等教育中落地应用提供了宝贵启示。但整体而言,这些研究仍在起步阶段,对于元宇宙赋能高等教育的价值意蕴、风险挑战、应对策略等问题尚需进一步明晰,亟待更深入探讨。因此,笔者拟在梳理元宇宙赋能高等教育的基本特征、技术架构的基础上,阐明元宇宙的重要教育价值,前瞻元宇宙在高等教育领域应用面临的潜在风险与挑战及其纾解与推进路径,旨在积极推进元宇宙与高等教育的深度融合,为教育高质量发展背景下元宇宙赋能未来高等教育的数字化转型和智能升级提供借鉴和启示。

一、元宇宙赋能高等教育的基本特征与技术支撑

元宇宙基于扩展现实技术提供沉浸式体验,基于数字孪生技术生成现实世界的镜像,基于区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑[5]。元宇宙正是通过聚合多种新型智能技术,依托高沉浸感、开放创造、虚实融合等基本特征融入高等教育领域,为高等教育赋能增势。

(一)元宇宙赋能高等教育的基本特征

元宇宙具有虚拟与现实的深度融合、智能数字化技术的集合、线上线下一体化关系、加深用户思维的表象化四个方面的特征[2](P12-22)。从元宇宙现有教育领域应用来看,元宇宙赋能高等教育,离不开元宇宙自身涵盖的“高沉浸感”“开放创造”“虚实融合”等核心特征。

元宇宙的“高沉浸感”为学习者提供“强在场感”的沉浸式学习体验和强烈的学习现实感,这是元宇宙赋能高等教育的突出特征。李海峰将元宇宙的首要特征归纳为深度沉浸感[4](P47-56)。“高沉浸感”是元宇宙强大生命力的主要源泉,是一种身临其境的如同在现实世界之中的超现实的沉浸体验。元宇宙具有无限的扩展空间和无缝对接的场景变换,能够通过场景赋能使教学模式场景化,以更具深度的沉浸式体验提升学习过程的沉浸感与获得感,弥补现有高等教育存在的“学习者参与感不足”的短板。

元宇宙的“开放创造”为学习者构建自由化学习环境,是元宇宙赋能高等教育的又一重要特征。“开放创造”指的是用户不但能够通过相应数字设备在任意时间、地点进入元宇宙,享用海量的内容资源,而且还能自主完成元宇宙内容的创造。元宇宙的开放创造为教育活动主体提供自由开放的创新创造以及创意想法的即时实现,使教育活动主体的创作、活动和交流都变得更加自由。教育活动主体不但可以自由想象、挥洒创意,创造任何想要的东西,而且可以在分布式云计算技术的支持下享受定制化服务,使得改变学习环境、将私人空间引入共享环境变成可能。在元宇宙构建的自由化学习环境中,学习者几乎可以做任何想做的学习活动[6](P16-26)。

元宇宙的“虚实融合”为教育活动主体创设学习和社会交互的即时性交互空间,也是元宇宙赋能高等教育的基本特征。“虚实融合”意味着元宇宙能够在数字孪生、人工智能、物联网、人机交互等技术和穿戴设备的加持下,和现实物理空间联动,能够最大化缩小虚拟世界和现实世界的距离感。教育活动主体拥有自己的虚拟数字身份,可以于泛在互联、虚实融合的元宇宙世界中,随时随地、低延迟地进行可视化、场景化、强交互性和具有沉浸感的即时社交互动。虚拟世界与现实世界的共生融合,为教育活动主体创设了一个即时性交互空间,能够更充分地满足师生和生生等不同主体间学习和社会交互的高需求,带来全景式的社交感知体验和高效率的学习体验。

(二)元宇宙赋能高等教育的技术支撑

元宇宙赋能高等教育,需要流畅的高带宽网络环境、庞大的超高速算力需求、智能的虚实界面。作为Web3.0时代的核心产物,元宇宙技术由众多新一代智能和数字技术形式融合构成[7],以实现虚实两种世界的联结与融合。底层技术的聚合为元宇宙赋能高等教育提供了坚实、有力的技术支撑(如图1所示)。

通信技术被视为元宇宙的数字“高速公路”。5G/6G无线通信技术是元宇宙的通信基础,为元宇宙提供大带宽、低时延的海量数据传输保障。5G/6G的增强能力可为AR、VR等依赖于大量数据实时传输的应用大开方便之门,使元宇宙中的虚拟学习场景得以流畅运转,大规模学习者能够无缝接入。5G/6G网络环境为学习内容边界的拓展和学习时空限制的打破提供了基础性的技术支撑。

云计算技术(Cloud Computing)是元宇宙的算力基础,元宇宙中的数据处理工作由数据中心处理,处理完毕后再经过网络传递到用户端,确保交互的低延迟与流畅性。云计算技术通过满足元宇宙非凡的算力需求,实现学习过程中数据的上通下达、资源的融合共享及其他动态精准服务。云计算与人工智能等技术的结合,还能促进学习元宇宙系统的硬件智能虚拟化和软件智能服务化的改造升级,产生无限、多元和虚实联动的学习活动形式[8](P35-44)。云计算技术为元宇宙在教育领域的应用提供关键性的技术支撑。

人工智能(Artificial Intelligence,AI)是元宇宙内容生成的强赋能者,贯穿元宇宙内容生产、分发到应用全过程。海量数据的处理和人机交互体验的提升都离不开人工智能技术智能决策的加持。借助人工智能等技术的坚实支持,元宇宙才能实现内容创作的高效完成、个性化学习资源推荐、教学行为的数据挖掘等功能,不断推进元宇宙中教育主体及其虚拟化身的多元良性互动,带来更有效的深度学习、社会交往体验。在人工智能技术铺就的元宇宙学习基础设施上,人和人之间更易于互为“师友”,彼此启发协作,互相扮演角色,也更能激发学习的兴趣。

区块链(Blockchain)是由一系列以生成时间为顺序排列的区块串接而成的链(数据块式结构)。区块链为元宇宙提供身份标识,搭建有序运转的经济系统,保障数字资产和数字身份安全,同时协助系统规则的透明执行,实现开放、去中心化、可追溯支撑。区块链技术可为教育过程中元宇宙的使用者提供数据保密性、安全性与可追溯性支持,提供安全、透明的数据分享和公开、平等的认证保障。元宇宙将借助区块链技术为学习成果认证、学分银行建设、数字资源管理及分发、开放教育资源生态构建、数字校园社区自组织运行等提供基于规则与算法运作的知识分享与认证保障[6](P16-26)。区块链技术是确保教育管理和教学过程相关数据信息的完整性和安全性的主要技术基础。

虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(Augmented Reality,AR)、混合現实(Mixed Reality,MR)统称为扩展现实(Extended Reality,XR),是元宇宙现实与虚拟交互的中介,支持通过脑机接口、物联网与可穿戴设备等进入虚拟世界进行沉浸式体验与交互。数字孪生技术、物联网技术、VR/AR/MR等XR技术则共同打造元宇宙赋能高等教育的交互基础。数字孪生技术(Digital Twin)构建物理实体在数字世界中对应的实体模型,利用知识机理、数字化等技术打造的数字模型,提供现实和虚拟的多感官交互闭环。物联网技术(Internet of Things)形成广泛的数字交互接口,为感知物理世界的信号和接入元宇宙提供传输通道,实现万物的互通互联,是沉浸式体验的关键。基于数字孪生技术、物联网技术、VR/AR/MR的元宇宙,使得学习者能够轻松进入虚实一体的环境,提供逼真的镜像学习环境和多模态综合感官体验,促进学习者的深度学习。

二、元宇宙赋能高等教育的价值意蕴

“元宇宙+高等教育”的应用将重新定义高等教育的发生空间和在场样态,必然会带来教育环境、教育工具、教育方式、教育资源分配以及师生关系等的相应变革,继而推动高等教育生态的改变,为高等教育创新人才的培养提供全面、有力支持。从元宇宙赋能高等教育的基本特征与技术架构来看,元宇宙具有以下四个方面的巨大教育价值。

(一)提升学习专注力,助推教学目标高效达成

元宇宙通过感知沉浸、动态建模等技术聚合,创设高等教育的具身性场域,构建身体在场的认知沉浸,能够有效提升大学生学习专注力,从而助推教学目标高效达成。

根据梅洛·庞蒂(Maurice Merleau-Ponty)的具身认知理论,人的认知是具身化的,认知、身体和环境相互作用、彼此联系[9]。因而,当学习者的认知、身体与环境三者进行有效互动时,学习效果最好[10]。元宇宙基于扩展现实技术提供沉浸式体验,创设具身性强、感官刺激多样的学习情境,打破离身性壁垒,支持学习者具身投入,将为学习者带来丰富多元的学习体验,可以大大提升大学生的存在感、临场感,使身临其境般的学习成为可能,有效增强大学生学习专注力。有研究指出,沉浸式虚拟环境对受教育者的“心流”(Flow)体验能够产生积极的影响,而这种积极影响便源自虚拟现实等技术所带来的强大的临场感和交互性[11]。另有研究人员利用Roblox构建“教室”“校园”“图书馆”等各类沉浸式学习场景以验证学生的沉浸式学习体验,发现学习者的交互感、沉浸感和认知均得到提升,学习效用明显增强[3](P23-31)。

(二)挖掘自主创造性,助力创新教育的有效落实

元宇宙开放多元的规则衍生出多样的教育活动形式,能够挖掘学生的自主创造性,有利于培养大学生的想象力、创造力和实践能力,助力大学创新教育的有效落实。

创新教育重在创新思维和创新实践能力培养。长期存在的“应试教育”“标准化教育”与创新教育背道而驰,不利于培养大学生的创新思维和实践能力。杨斌曾经指出,元宇宙最重要的教育价值就体现在可以为学习者提供实现“想象与创造”的空间[1]。一方面,在元宇宙基于数字孪生技术生成的现实世界的镜像所设置的教育场景中,大学生可以利用元宇宙里海量的教育资源条件和各种技术工具,把自己的想象清晰化和具体化,进而变成具体有形的产品[6](P16-26),实现独立的、个性化的创造。另一方面,元宇宙可以利用扩展现实、数字孪生等技术复刻不同场景,为学习者构建高度逼真的实践情境,支持大学生基于现实的人机交互方式具身参与虚拟实践,能够更好地满足大学生实践需求,强化大学生实践能力的培养。元宇宙将打破“知”和“行”之间的边界,实现从理论学习到实践应用的顺畅过渡,带来学习行为的巨大跃迁。过去我们是“因知而实行”,未来我们将“因行而求知”。不仅如此,在元宇宙中可以举办音乐会、组织游戏、开设大学讲座等,给大学生带来更多娱乐化、互动化、游戏化的校园个性化沉浸式活动服务;也可以在理想环境中以沉浸方式开展规模大小不同、开放程度不一的各类在线课程,大大丰富在线课程学习的内容和形式;在元宇宙支持的混合式学习、探究式学习、游戏化学习中,大学生还可以采用多种方式、多种途径完成学习任务。元宇宙催生的这些多样化教育活动形式,推动着传统教育向创新教育的转型升级。

(三)整合多样化资源,促进教育成本的显著降低

元宇宙与现实世界互为补充,能够有序、有效地整合相互割裂的各种教育资源,由此打破教育壁垒,实现资源共建共享,显著降低教育成本。

伴随元宇宙生态的逐步建立,相关教育资源和教学平台迅猛增长,将为学习者提供丰富多样的个性化学习资源。如元宇宙技术的代表性电子游戏Minecraft和Roblox均可以用于创设沉浸式教学场景;Minecraft的教育版本专门用于课堂教学,可以提供包括语言、历史、艺术与设计、文化、数学等各学科学习场景;Roblox具有支持教育场景中元宇宙构建的强大功能[6](P16-26)。同时,虚拟现实、增强现实等新技术环境使三维立体和动态资源的交互取代了以音视频和图文为主的非交互式的静态资源,更好地满足多种学习需求。不仅如此,元宇宙的用户共创内容模式,带来教育资源的自由编辑和虚实融通特性,便于广大教育工作者在元宇宙中进行内容创作,必将有效扩充优质高等教育原创资源的供给。其他各行各业的可构建、可创作的元宇宙资源和平台也可以为高等教育所用。此外,教育者可以将现实教学资源用于虚拟教学环境中,也能够将虚拟教学资源融入现实教学环境中。虚拟资源协同共享是促进教育公平与实现中国式教育现代化的必由之路[12]。在元宇宙中,教育资源的融通共建和重新整合,使得教育资源的配置更加优化,不仅能满足学习者的多样化学习需求,还将促进教育成本的显著降低,有力推动教育平等。

(四)拓展社会交互性,推动教育主体参与全过程

学习绝不仅仅是人和知识之间的互动。人和人之间连接的广度和深度,决定了我们学习的热情和能力。作为一种全新的互联网交互模式,元宇宙强调社会交互性[13],能更加有效地拓展主体之间的交流与协作,实现开放交流常态化。

在元宇宙创设的教育新型交互场域中,学习者与教育者、学习者与学习者等教育主体的交往变得更加灵活、自然、便捷、多元,有力推动教育主体参与教育全过程。教育者可以通过MR(混合现实)技术“实现异时空场景共存,将不同位置学习者的虚拟影像耦合连接在同一个虚拟的在线环境当中”[14],进行现场教学或在线协作学习等。学生与教师、学生与学生的互动不再限于线下教室、现实课堂或面对面。不但教育者或受教育者可以通过代理建立关系,借助虚拟形象传达各自角色,而且学生也可以随时随地进行社会交往,建立社会关系,形成社区观念。这种师生和生生的主体间社会交互,创建了几近真实的社会情境,提供了个人与社会互动、连通的教育环境,在拓展学习空间的同时提供了更多社交机会,也能够促进现有在线课堂互动体验的改善,增强高等教育实效。

三、元宇宙赋能高等教育的潜在挑战

作为互联网未来新形态,元宇宙与高等教育的融合融通无疑潜力巨大,应用前景乐观。但元宇宙在高等教育领域的应用尚处于初步探索阶段,元宇宙在赋能高等教育的过程中难免存在制度缺失、技术瓶颈、伦理隐忧等问题,可能带来潜在的挑战与风险,需要我们审慎思考、积极应对、主动防范。

(一)相关制度的缺失

基于元宇宙的学习,需要中心化组织的参与和监管,需要完整的课程资源、系统的教学设计、相应的法律约束等[8](P35-44)。政策、制度、法规和标准的尚未完善,向监管主体、管理者和相关利益群体提出了新挑战。

近年来,我国除了推动教育新基建的建设,投入研究与生产面向课堂的VR定制设备等,国家还陆续出台了不少支持VR/AR教育应用的纲领性政策文件,但在目标引领、方向规划、体系规范、资源整合等维度,顶层设计仍然存在不少问题。到目前为止,顶层设计对于元宇宙在教育领域的应用不但缺乏系统的规划和明确的目标,而且未能制定相应的行业标准和政策法规,也没有建立完善的课程标准、评估机制和监管框架。同时,目前教育领域相关元宇宙平台大多各自为阵,缺乏统一的规范、中心化组织的约束,存在被资本“绑架”的风险,平台中的教育实践也面临被资本意志渗透而异化致育人意向被扭曲的挑战。教育不仅与个体成长密切相关,还直接关乎国家文化再生产,教育领域内的平台标准化权力、平台引导取向是新时代、新形态的文化再生产的重要指标[15]。对教育领域平台的方向性引导亟待顶层设计的推动和社会监管力量的介入。此外,目前我国算法监管制度正在逐步健全,但针对元宇宙算法监管具体内容的设计还有待完善,算法潜在的失控风险也成为不可回避的问题。

(二)支撑技术的瓶颈

元宇宙的底层技术是制约其未来发展的关键因素,元宇宙现有的相关技术尚未成熟,目前仍然存在不少技术难点有待突破。

元宇宙的高沉浸感和虚实融合需要低延迟的通信网络技术、高性能的混合现实设备和严密的计算处理能力等非常严苛的“硬科技”技术支撑。首先,元宇宙在高等教育领域的应用面临着算法和算力等关键技术的瓶颈。算法设计与运行是决定元宇宙服务功效的基础条件和技术逻辑存在[16],但目前有限的算力无法满足元宇宙呈现的实时性需求,因而算法压力成为最大的技术挑战。其次,元宇宙在教学实际应用中存在的諸多问题也不容忽视。如5G网络不够普及,网络传输速率掣肘,需要进一步提升;数据安全及可信隐私等技术已不能适应教育元宇宙内容安全和对师生个人信息严格保护的需求;沉浸式体验依赖的VR/AR头戴设备等专用设备操作比较繁琐,不够便携,小型化、轻薄化以及防晕眩等技术仍有突破空间;实时渲染、3D建模、AI和大数据技术的不完善使得人机交互不够自然、虚拟化身及其交往的直观性有待增强等等。这些问题的存在都会影响深度沉浸、虚拟分身、立体视觉等元宇宙核心功能,进而使元宇宙在高等教育应用中的教学在场感、多模态交互等方面的实际体验效果被弱化。再次,元宇宙的底层技术尚在发展初期,技术的瓶颈使得其在教育领域的实际应用、推广变得任重道远。元宇宙在教育领域的应用本涉及校园建设、校园活动、课程教学和培训、元宇宙人才培养等诸多方面,但目前元宇宙在高等教育领域的应用主要还停留于虚拟校园、在线教育范畴。如加州大学伯克利分校在沙盘游戏《我的世界》的校园重建及线上毕业典礼,美国莫尔豪斯学院(MorehouseCollege)沉浸式虚拟实验室的建立,韩国多所高校的开学节庆、毕业典礼、课程教学在元宇宙平台上的实践,中国传媒大学虚拟校园在百度“希壤”元宇宙平台的正式亮相,香港中文大学(深圳)首个校园元宇宙模型的诞生,清华大学“元宇宙特别计划”的启动……[17]。整体而言,专为教学设计和开发的应用非常有限,而且已有教学应用大多停留在演示和简单交互的科普体验阶段,教学实际需求和技术应用设计“无缝对接”未来图景的实现,还有漫长的路要走。

(三)信息伦理的隐忧

在元宇宙去中心化和极度开放的形态下,教育过程中可能会存在认同危机、技术成瘾、隐私泄露、算法规训等诸多伦理问题。这些伦理隐患甚至可能会挑战师生“三观”塑造,加剧社会疏离,干扰现实秩序。

其一,教育主体不确定的身份建构状态可能造成角色更替中的认同危机和规训风险。在元宇宙的未来构想中,个体及其数字替身都具有主体性。个体的数字替身被建构为“数字主体”,不但具有人类的主体性,甚至可以替代人类本体直接参与社会交往和生活。人类个体在使用数字替身进行社会交往的过程中,将受到“本我”与“虚我”、教师与“虚拟教师”等多重数字身份的困扰,因而产生认知经验失调和身份认同危机。而且,个体在传统社会交往中的心灵交流、温暖传递和意义共享,被冰冷的字符串之间的相互转换代替,极易产生情感冷漠和关系疏离。其二,高度自由开放的虚拟空间可能导致“成瘾性风险”。元宇宙的沉浸式体验容易使处于认知发展关键期的大学生产生精神依赖,甚至陷入“技术成瘾”状态,如此势必弱化师生交往,疏离师生关系,加剧社交恐惧,也难以形成主流的信息价值取向,进而导致世界观和价值观的混乱和扭曲,激发不良心理和行为。其三,对师生模态数据的多维度采集和深度化使用可能由此带来信息滥用、隐私泄露和数据非法流通的风险。元宇宙空间里师生的身份属性、人际交往、情感状态、生物特征等信息,将被进行细颗粒度的挖掘和实时同步[5],非法使用这些信息不但可能侵犯师生人格尊严、个人隐私,而且可能使个人安宁、财产权益处于不确定风险之中,影响师生正常生活。其四,元宇宙的“全息沉浸”使其算法导向进一步强化了算法规训,算法规训形成的算法偏见、算法黑箱和信息茧房等,将会给元宇宙中学习者的个性化成长带来潜在的算法伦理风险[18],不利于学习者的观念形成和全面发展。算法主导下教育价值取向的偏差或许对社会的价值伦理造成巨大冲击。此外,元宇宙信息的采集、加工、利用、管理、流转具有跨越国家的特性,容易引发跨国性的信息伦理失范行为,直接考验着国家的管辖范围、管辖能力、管辖权力[19],不但师生个体、教育单位乃至国家的数据主权、安全与隐私都存在风险,立德树人和爱国主义的思想政治教育任务也将更加艰巨。

四、元宇宙赋能高等教育的风险纾解

我们在努力抓住元宇宙发展契机的同时,也要做好应对潜在挑战与风险的准备。元宇宙赋能高等教育实践应用的潜在挑战与风险,亟须研究者、研发者、建设者、实践者、学生、家长、政策制定者多方协同、共同推进、合理规避,将可能的风险降到最低。

(一)聚焦育人指向,加强顶层设计

元宇宙在高等教育应用中涉及不同的教育资源、交互技术、接入终端等。顶层设计需要聚焦育人指向,统一规划布局,制定相应的政策指南和行业标准,推进新型数字基础设施建设,完善相关监管框架体系,以此保障元宇宙发展秩序和应用效率,积极引导教育元宇宙“向善”而行。

第一,坚持提前布局、系统谋划、分阶段有序推进。元宇宙的构建及其与高等教育的深度融合不是一蹴而就的事情,政府需要提前部署并给予元宇宙及其教育应用以积极的政策引导,从制度建设、技术夯实、资金投入等方面为元宇宙在高等教育教学中的应用和发展给予充分支持,通过政府主导,发挥社会、商业力量,保障教育元宇宙平稳、安全、高效、有序运行并有效服务与赋能教育实践。第二,应制定政策指南和行业标准,掌握行业发展主动权。首先,需明确产业边界、红线和禁区,并在此基础上从国家层面前瞻性制定适配、传输、共享等行业标准与数据兼容、数据安全标准,制定化身行为规范、沉浸资源标准、教学活动逻辑准则等政策法规;其次,加强教育技术话语体系和标准的建设、教育资源的整体协调和教育过程的合理管控等,预防元宇宙教育应用的资本垄断风险,掌握教育元宇宙应用话语权的核心,避免资本短视近利的掣肘;再次,搭建教育数字技能教育资源体系,全面开展数字技能教育培训,精准帮扶传统教育从业人员和信息弱势群体。第三,完善新型数字基础设施建设方案。加速推进包括5G/6G通信网络、人工智能、云计算、区块链等在内的教育新基建进程,强化元宇宙设计、使用阶段的技术规制,大力发展元宇宙身份认证、信息加密等各项信息安全技术,为元宇宙数字教育场景中的海量通信交互设备、相互叠加的复杂应用场景和各种复杂的高等教育任务处理提供更为完备的技术底座,同时确保元宇宙教育应用中信息活动各个环节的安全性。第四,加强国际交流与合作,防范跨国信息失范行为。随着元宇宙发展逐步走向全球化,数据跨境流动、数据霸权主义、境外恶意攻击等将对国家数据主权、数据安全造成潜在威胁,一方面需在坚持总体国家安全观的基础上,制定相应的元宇宙数据安全法,并依法对危害国家安全的相关责任主体进行惩处[20];另一方面应当加强国际交流与合作,树立元宇宙空间命运共同体的理念,推动各国平等参与元宇宙信息伦理治理,防范跨国信息失范行为,在保障国家数据主权、安全的同时,消除元宇宙全球化发展过程中思想政治教育的阻滞因素。

(二)关注主流价值,打造伦理共识

除了从顶层设计层面完善相关法律法规建设保证有法可依、健全行业标准与监管机制堵住制度漏洞以外,我们还需不断加强科技伦理道德建设,打造元宇宙信息伦理共识,强化教育主体的道德伦理和价值判断,也是用好教育元宇宙这柄“达摩克利斯之剑”的有效途径。

其一,坚持“科技向善”“道术合一”的原则。教育元宇宙发展过程中,为防止资本与技术的合谋而造成的工具理想与人文理性之间出现人为断裂,我们需要坚持“科技向善”“道术合一”的原则,对教育元宇宙发展过程中的技术伦理进行反思,抵制“技术僭越”和“技术异化”,让元宇宙“成其所是”,促进元宇宙技术元素更好地為高等教育服务。其二,坚持主流价值引领,提升“元宇宙素养”。信息素养是21世纪公民核心素养与关键能力的重要组件[21]。规避元宇宙伦理风险,需要坚持主流价值引领,加强面向数字文明新时代的“元宇宙”信息素养教育,提升教育主体的“元宇宙素养”,引导师生树立正确伦理观;要结合教育领域自身现实需求,积极引导师生从“赋魅”走向“祛魅”,理性认识“元宇宙”,学会合理利用元宇宙资源、筛选有用信息,有效使用虚拟智能,打造正能量的元宇宙教育场景应用,发挥元宇宙应用场景的正向教育作用,在不同文化输出和虚假舆论中建立正确的价值观与世界观。只有通过多种途径给予师生信息伦理协同教育相关支持,提升教育活动主体的“元宇宙素养”,形成共同认可的伦理道德观和行为价值观,引导师生自觉遵守伦理规范,合理利用相关技术和资源,才不会迷失在教育元宇宙的宏大世界里。其三,建立防范成瘾机制、伦理监管应急机制。应加强师生对教育元宇宙资源系统的全过程监督,注重隐私保护,防止师生受虚假、诈骗、不良信息的侵害;需维护教育主体的自我同一性,激发教育者与受教育者的主体自觉,强化师生自身伦理角色的定位与认知;应避免个体过度沉浸与盲从,规避“成瘾性”风险,有效抵御虚拟技术带来的虚假精神满足和逃避社会责任、攻击性人格等不良心理和行为。其四,完善算法伦理监管框架与体系。算法监管是一个动态发展、不断演进的过程。算法伦理风险的规避可从算法问责制、算法风险评估和算法公开性三方面着手,应建立智能算法信息披露、风险评估等规则机制,促进元宇宙的算法伦理监管框架与体系的不断完善,实现对算法的合规治理。加强算法监管将有力推动对隐私泄露、信息滥用、信息污染、信息垄断、暴力、谣言、诈骗等隐患和风险的约束[8](P35-44)。

(三)完善教学设计,探索教学创新

元宇宙和高等教育的结合将引领未来高等教育的新方向,在给高等教育带来无限可能的同时,也深刻地冲击现有的教学实践方式。在教育元宇宙的应用过程中,教学设计和教学活动是重中之重,因此应加强对相应教学活动设计的关注[6](P16-26)。教育工作者要保持开放心态,主动迎接元宇宙带来的挑战,积极完善教学规划,优化教学设计,创新课程教学模式,充分利用元宇宙技术真正地为高等教育教学赋能。

首先,教师和教学单位需要完善教学实施中各个环节的质量标准和工作规范,以适应教育元宇宙带来的教学变革。一方面,需要建立教学规划,从核心素养的凝练、课程目标的确定、课程内容的组织、教学活动的设计等方面完善课程设计。教师应明确在元宇宙教学环境下培养学生何种正确价值观、必备品格、核心素质和关键能力,选择哪些教学内容,并制定好课程教学提纲;教师必须紧贴实际教学需求,根据课程特点及教学目标选择相应教学平台,提升教学资源的创作和整合技能,探索可利用的适用元宇宙课堂的学习资源;在课程内容的组织形态和呈现方式上,教师需掌握创设虚拟教学环境的工具和方法,注意课程教材内容与VR/AR教学方式的适配,关注相应教学活动的设计,加强对课程知识体系的深层次建构。另一方面,教师应该关注课堂秩序,强化教学管理。在教学过程中,元宇宙的开放性平台可能带来迟到、早退、陌生人乱入等问题,无疑会加大教学管理难度,这就需要教育行政部门基于统一数字身份建立相应的学生管理制度和涉及课程建设、教学实施等为主的学校管理制度以及与之适应的教育质量评价相关的教育行政管理制度等,更需要教师规范课堂教学秩序并强化教学实施管理。此外,由于技术尚未成熟,新型设备和环境也可能带来佩戴不适引起的眩晕感、恶心感和交流不畅导致的低效率、混乱感等问题,课堂教学活动中应尽量使用轻量级的平板电脑、半沉浸的AR眼镜等设备进行AR教学活动,慎用或少用头戴式VR眼镜等全沉浸的重量级专用设备,并确保所有学生掌握相应设备的正确操作。

其次,教师需要在教学创新实践中积极发挥元宇宙优势,探索基于元宇宙的教学模式和教学策略。教育元宇宙的到来对教育最本质的变革就是对教育内容与教学方式的变革[22]。随着元宇宙在高等教育领域应用的逐渐落地与持续发展,必将对高等教育传统课堂的教学模式和教学策略产生变革性的影响,需要我们在教学创新实践中因势而动,找准元宇宙赋能高等教育的结合点和着力点,在教学创新实践中积极发挥元宇宙优势,不断更新教学理念、重塑教学场景、变革教学评价,努力打造元宇宙技术嵌入、驱动的精准教学模式,让元宇宙高质量地为高等教育教学服务。首先,教师需要转变教学理念,巩固教育者在元宇宙驱动的新型场域中的主导位置。在基于元宇宙的新型高等教育教学模式建构中,教师需突破既有惯习思维的掣肘,在教学活动中充当主导者和指引者,促进教学模式从以“知识为中心”“教师为中心”向“以学习者为中心”的根本性转变,使教育者的主导作用和受教育者的主体作用都得到充分的发挥。而且,不管教育元宇宙中的学习如何高度具身沉浸、如何虚实交互,教师应始终做好虚实两种环境的“摆渡人”,对学习者进行积极而充分的引导。其次,教师需重塑教学环节,引领学生经历跨时空沉浸式学习过程。建构主义学习理论强调情境创设[23]。情境认知教学理论也提出,学习的设计要以学习者为主体,在真实的情景中,主动地进行意义建构[24]。教师可以通过合理的系统化的教学设计,改变简单、线性的教学流程,对教学环节进行重塑,打造多场景、多目标的教育情境,引领学生的多重感官认知,增强学生学习黏性,最大化提升学习成效。再次,积极变革评价方式,建立動态化、综合性教学评价体系。教师需要实时监测、分析并整理学习过程的各项数据,变革形式单一、内容静态的教学评价,依照学生全方位学习行为数据对学生参与教学活动的情况进行立体化、多样化的评价,将学习评价从“知识本位”转向对知识、能力与核心素养的多维评价,以达到促进学生主动学习和全面发展的目的。

五、结语

作为新一代互联网应用新形态,元宇宙赋能教育尤其是未来教育正当时。元宇宙的高沉浸感、开放创造和虚实融合能够提供沉浸式学习体验,构建自由化学习环境,创设即时性交互空间,是元宇宙赋能高等教育的基本特征。5G/6G网络、云计算、人工智能、区块链、数字孪生技术、物联网技术、VR/AR/MR等底层技术的聚合为元宇宙赋能教育提供了坚实有力的技术支撑。元宇宙赋能教育可以助推教学目标高效达成,助力创新教育的有效落实,促进教育成本的显著降低,有力推动教育主体参与教育全过程,因而具有重要的教育价值。元宇宙在赋能高等教育未来美好图景的同时,也存在着制度缺失、技术瓶颈、伦理隐忧等诸多潜在风险与挑战,需要我们在多方协同下通过加强顶层设计、打造伦理共识、探索教学创新等多种措施积极应对、合理规避。

随着各行各业的深度参与、底层技术的不断革新和综合系统的逐步搭建,将推动越来越多的元宇宙教育应用场景落地,促进多元化元宇宙生态的加速形成,教育与元宇宙的融合亦有无数的可能等待我们去探索。变化的是科技,“办好让人民满意的教育”却是教育工作者不变的初衷。习近平总书记教导我们要“善于在危机中育先机、于变局中开新局”[25]。走在数字新世界迁徙的全新旅程中,我们要积极顺应新时代发展契机,坚守教育初心,明确发展目标,强化导向引领,服务国家战略,把握元宇宙带来的新机遇,以科技创新赋能教育高质量可持续发展,推动智能时代高等教育改革,助力高等教育新型模式的构建,为中国式现代化贡献高等教育的智慧和力量。

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Metaverse Empowered Higher Education: Value, Risk and Innovation Paths for Teaching and Learning Models

DENG Gui-ying  LI Yan-xinwen  CHEN Jing-jun

Abstract: Metaverse is a new type of Internet application and digital society that integrates various emerging intelligent technologies and realizes the symbiosis of reality and imagination. The high immersion of the metaverse can provide an immersive learning experience, open creation can build a free learning environment, and integration of reality and imagination can create an instant interactive space, which is the basic feature of the metaverses empowerment of higher education. Aggregating underlying technologies such as 5G/6G network, cloud computing, artificial intelligence, blockchain, digital twin technology, Internet of Things technology, and VR/AR/MR provides solid and powerful technical support for metaverse-enabled education. It can improve the concentration of college students in learning, promote the efficient achievement of teaching goals, tap independent creativity, facilitate the effective implementation of innovative education, integrate diverse resources, promote a significant reduction in education costs, and expand social interaction. It can effectively promote the participation of educational subjects in the whole education process. At present, the application of metaverse in higher education is still in the initial exploration stage. There are many potential risks and challenges, such as institutional deficiencies, technical obstructions, and ethical concerns, which need to be actively addressed and reasonably avoided by focusing on the direction of education, strengthening top-level design, paying attention to mainstream values, building ethical consensus, improving the pedagogical design, and exploring pedagogical innovations with the cooperation of multiple parties.

Key words: metaverse; educational metaverse; higher education; new ecology of higher education

(責任编辑  陈剑光)

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