教育元宇宙的机遇与挑战

罗定福 郝颖 梁卓来 邱茜

关键字：教育；元宇宙；教育元宇宙

0 引言

自从马克·扎克伯格（Mark Zuckerberg） 宣布将脸书公司（Facebook Inc.） 更名为Meta以来，关于元宇宙的讨论就开始了。许多从业者开启了关于元宇宙的讨论，普通人也好奇元宇宙是什么，它在未来的潜力是什么。在教育界和学术界也不例外，许多研究都开始讨论元宇宙。根据马克·扎克伯格（Mark Zucker?berg） 的说法，元宇宙是一个人们在互联网上不仅可以看到，而且可以感觉到自己身处其中的地方（Nadella，2018） [1]。在元宇宙中，通过数字体验，互联网世界感觉就像真实世界。因此，元宇宙的创建促进了人们在互联网上的日常交流和互动（Akour等人，2022） [2]。

元宇宙一词是指由真实人物的化身居住的3D虚拟世界（Ng等人，2021；Putra&Wayoi，2022年）[3]。

它是一个身临其境的3D虚拟环境，是一个真正的虚拟人工社区，其中化身充当用户的另一个自我并相互交互。元宇宙也是一种社交网络服务，是虚拟与现实的深度融合，如图1所示。

其定义为“虚拟世界，这是一种网络社区，通常采用基于计算机的模拟环境的形式，用户可以在其中相互交互，利用和创造事物。元宇宙是由人类创造的虚构/虚拟世界，我们可以在其中进行与现实世界一样的活动，但需使用的非常复杂的技术和设施。”

由于对元宇宙的理解不多，其形式也在不断演变，据预测，未来人类将在那里度过更多的时间。但是人类也会有一些担忧，这可能是因为人类将忙于他们的化身活动，而现实世界中的活动将减少。在现实世界中人们可以戴着Oculus[4]眼镜感受虚拟世界，现实世界和元宇宙世界之间的界限将变得模糊，以至于有人会忘记自己身处网络空间。但应该认识到，元宇宙只是一个虚构的世界。当身体生病时，我们仍然需要到医院找真实的医生护理和治疗，而不是想象中的医生。但在虚拟世界中，如果我们的化身受损甚至死亡，我们只需要用新的化身来替换他。这将带给人类一种新的感觉，我们可以在虚拟世界中体验生活。在这个虚拟世界中，我们可以工作、购物、娱乐，做很多我们以前从未想象过的事情。元宇宙可能会使教育中的所有活动都可以在虚拟世界中进行。学校将建在一个虚拟的世界里，课堂将在虚拟的世界中开展，学习是虚拟进行的，甚至学校管理也可以虚拟进行。但是，元宇宙毕竟不是真实的世界，当回到现实世界时，我们将面对现实世界真实的样子。因此，我们需要对元宇宙有个正确的认识。

1 教育元宇宙的机遇

新冠肺炎疫情大流行对教育中的学习方法产生了重大影响，来自世界各地数百个国家的学生在教学过程中受到影响。过去是师生面对面的学习，现在必须使用各种在线平台在线完成。随着元宇宙概念的推广，虚拟世界为在线学习带来了更加丰富的互动体验。元宇宙为在线学习提供支持，而不会影响学校或大学的学习体验。随着元宇宙推广的虚拟世界概念，在线学习可以更加互动。元宇宙为在线学习提供支持，并且不会影响学校的学习体验（Kim 等人，2022）[5]。随时随地学习是一个有趣的概念，受到许多人的欢迎，这可以缩短时间、空间和成本。

科技是不断发展进步的，我们必须利用这些技术进步作为开展积极活动的工具。新冠肺炎疫情的暴发，对教育界的学习方法产生了重大影响，促进了使用新的科技开展教学活动。教育工作者和学生面对面交流的学习可以通过数字世界进行。数字世界可能在加速获取与学习材料相关的信息方面发挥重要作用，数字世界可以帮助学生随时随地学习。

在虚拟/元宇宙世界中，教师和学生将以各自的化身形式在元宇宙中相遇，而在现实中他们可能很少甚至从未见过面。教育元宇宙的优势在于：提供更易于访问的数字通信方式、提高教育质量。其面临的挑战[6]包括：1）适应教育界不断涌现的新经验；2）应对学习和教学过程在时间和空间上的无界限特性。元宇宙技术对教育世界产生的影响在于所有的学习过程都在更广泛、更活跃的领域进行。

元宇宙为学生在学习和教育环境中提供了更具沉浸感的体验和更具参与性的学习体验，其特征表现如图2所示。元宇宙给教育界带来了极大的机遇。首先，学习过程将更加有趣。第二，实验可以做得更接近现实，可以不用去实验室，只需使用Oculus眼镜就可以练习。第三，可以按需尽早地完成学习，成为知识的生产者。第四，学习资源将不断丰富和增加。元宇宙将催生学习资源。第五，元宇宙的存在也将改变世界各地教育机构的物理形式，学校不再只是建筑实体，将有许多不需要大量的土地和建筑物的虚拟学校。

2 教育元宇宙的挑战

我们可以将虚拟世界与教育连接起来，在虚拟世界中，我们可以尽情想象未来的教育是什么样的。原本在课堂上面对面进行的教育已经转变为在线学习过程。在线学习因为教师和学生在社交媒体和课堂上进行教学的可用资源有限，可能导致学习成绩不理想，特别是教师和学生之间缺乏文化交流。在以学生为中心[7]的学习环境中，虚拟世界将影响教育界，但是没有任何技术可以取代教师的角色，学生需要老师的直接接触，而不是仅仅通过数字世界。

真实校舍的作用会降低，甚至可能不再需要，因为教师和学生不必在真实的学校里进行教学活动，一切都可以在虚拟环境中进行，因此真正的建筑物只是一种形式。除了教学活动之外，其他事项如教师管理、财务管理、监督、晋升档案等，都可以在元宇宙中完成。但教育世界中的所有活动如果都是虚拟进行的，也会产生负面影响，如社会温暖感的丧失，因为这些活动没有与人类直接互动。并且，教育者仅仅通过虚拟学习，不能直接近距离地了解他们的学生。

学生在元宇宙中会比在现实世界中更舒适，当他看到周围的环境时，他内心可能会有反差，这不是他在虚拟世界中所期望的，可能还有其他我们无法预料的问题。因此，指导和促进学生学习方面仍然需要教育者。

综上所述，元宇宙的缺点是：（1） 元宇宙产生复杂和高质量的图形，因此需要高技术消耗。（2） 获取支持元宇宙的工具需要花费大量资金。（3） 因为元宇宙不受限制，可能会导致社会和文化的变革。（4） 元宇宙可能会改变人们交流和活动的方式。然而，这并不一定都是积极的。例如，过度依赖元宇宙可能会导致人们在现实生活中的社交能力下降。此外，元宇宙中的一些活动可能是不健康的，如过度沉迷于虚拟游戏或社交活动。元宇宙开启了教育领域技术整合的新篇章。教师们需要认识到元宇宙的优点和缺点，并学会有效地利用这一新技术来提高教育质量，同时也要注意防止可能出现的问题，如学生在元宇宙中的过度沉迷或社交能力的下降。此外，学校还需要考虑如何为教师和学生提供足够的培训和支持，以充分利用元宇宙的优点。

3 元宇宙技术对教育的影响

3.1 元宇宙确实为教育带来了许多新的可能性

（1） 增强现实和虚拟现实的学习体验：通过结合AR和VR技术[9]，元宇宙可以为学生提供沉浸式的学习体验，让他们能够以全新的方式理解和掌握知识。例如，学生可以通过虚拟现实技术观察三维的人体细胞结构，或者通过增强现实技术看到隐藏在墙壁后面的艺术品。这种学习方式可以帮助学生更好地记忆和理解知识。

（2） 社交学习：元宇宙的社交特性使得学生可以在虚拟世界中与他人互动，进行合作学习和讨论。这种互动可以帮助学生发展社交技能，同时也可以促进知识的共享和理解。

（3） 远程教育：元宇宙可以提供一个平台，使得远程教育变得更加生动和有效。例如，学生可以在家中通过虚拟现实技术参加教师的课程，并与教师和其他学生进行互动。

（4） 个性化学习：元宇宙可以根据每个学生的学习进度和能力进行个性化教学，从而满足每个学生的需求。这种个性化教学方式可以帮助学生更好地理解和掌握知识。

（5） 创新教育方式：元宇宙不仅可以提供传统的学习体验，还可以创新教育方式。例如，学生可以通过虚拟现实技术进行实践操作，例如进行手术模拟或者解决工程问题。这种实践操作可以帮助学生发展实际操作技能，提高他们的实践能力。

3.2 元宇宙在教育领域存在的挑战和问题

（1） 技术成熟度和普及率：元宇宙技术，如虚拟现实、增强现实等，尽管已经取得了显著的进步，但仍然处于不断发展和完善的过程中。在教育领域，这些技术的普及率还不高，需要进一步提高。

（2） 用户体验和安全性：元宇宙技术的学习环境可以提供身临其境的沉浸式体验，但也可能带来一些问题，如晕动症等用户体验问题，以及数据安全和隐私保护等安全性问题。

（3） 教育内容和资源：虽然元宇宙可以提供一种新的学习方式，但目前教育领域针对元宇宙的学习资源还比较有限，需要加强开发和完善。

（4） 成本和投资回报：元宇宙技术的开发和维护需要大量的资金投入，这可能会增加学校的运营成本。同时，虽然元宇宙可以提高学生的学习兴趣和效果，但也需要考虑其投资回报率。

（5） 适应性和教育公平性：元宇宙技术需要一定的学习和适应，对于一些年龄较小或不熟悉虚拟现实技术的学生来说，可能会存在一定的学习困难。此外，元宇宙技术的发展也可能加剧数字鸿沟，对教育公平性造成一定的影响。

3.3 元宇宙技术在教育领域的发展前景

元宇宙技术正受到主要国际公司的关注[8]。未来，人们将越来越需要使用元宇宙技术。元宇宙技术的使用将改变世界。到目前为止，我们所知道的二维世界正开始被虚拟的三维世界所取代。这项技术正在渗透到一个更现代的教育世界[10]。元宇宙技术对当今教育世界的影响将非常巨大。尤其将改变教育世界中学习方法、教学方法和教育系统的面貌[10]。人类无法抗拒元宇宙技术的进步。世界上的几所大学已经开始在教育中使用元宇宙技术。如阿曼阿拉伯大学、BrainSTEM大学、CEU大学、孔卡恩大学、尼日利亚大学和尼科西亚大学。学习者可能会在元宇宙平台上体验到学习的存在，并鼓励学习动机和沉浸感。此外，基于空间运动自主性的自主学习是可以实现的。虽然元宇宙平台有技术和道德限制，但我们的关注点应放在元宇宙环境中学习者之间的互动，而不是过度焦虑。如果从机会的角度来看，元宇宙在教育中的影响将能够在学习中呈现一种崭新的、充满挑战的氛围。这种元宇宙的存在可以优化如今使用的技术和教育媒体，使其更加有效。此外，学生获得的学习经验将进一步帮助他们促进软技能的发展，培养学生更好的自我认知。然而，由于教育者和学生在学习过程中缺乏互动，元宇宙仍然被认为在在线学习中应用效果较差。

4 应对措施

面对元宇宙技术这个时代的挑战，可以采取以下应对措施和方法以创造更好的教育环境。

（1） 提高技术成熟度和普及率：加大对元宇宙技术的研究和开发力度，提高技术的稳定性和可靠性。同时，通过推广和宣传，提高元宇宙技术的普及率，为在教育领域的广泛应用打下基础。

（2） 改善用户体验和安全性：通过优化技术设计和教育资源开发，解决用户体验等问题。同时，加强数据安全和隐私保护等方面的技术和管理措施，保障用户的安全和隐私。

（3） 开发优质教育资源和内容：鼓励教育工作者和技术开发者合作，开发适合元宇宙技术的优质教育资源和内容。通过制定相关标准和规范，提高资源的共享性和可重复性，促进元宇宙在教育领域的应用和发展。

（4） 控制成本和提高投资回报：在元宇宙技术的开发和维护方面，需要合理控制成本，通过优化技术设计和资源利用等方式提高投资回报率。同时，可以通过政府补贴、企业合作等方式获取更多的资金支持，为元宇宙在教育领域的发展提供保障。

（5） 适应性和教育公平性：针对不同年龄段和学习需求的学生，可以设计不同的元宇宙学习方式和资源，以提高其适应性和学习效果。同时，需要关注数字鸿沟问题，加强对贫困地区和弱势群体的技术支持和培训，提高教育公平性。

总之，应对元宇宙在教育领域存在的挑战和问题需要多方面的努力和支持。政府、企业、学校和社会各界需要密切合作，共同推动元宇宙在教育领域的健康、可持续发展。

5 结论

综上所述，元宇宙技术在教育领域具有广阔的应用前景，能够提供更丰富、更沉浸式的学习体验，提高教育效果。但同时也面临着技术成熟度、普及率、用户体验和安全性、教育资源和内容、成本和投资回报率以及适应性和教育公平性等一系列挑战和问题。为了充分发挥元宇宙在教育领域的潜力，需要采取一系列措施，包括提高技术成熟度和普及率、改善用户体验和安全性、开发优质教育资源和内容、控制成本和提高投资回报率、关注适应性和教育公平性问题等。未来的教育世界将更加数字化、智能化和个性化，元宇宙技术将成为推动教育发展的重要力量。