元宇宙视域下开放大学教育模式与教师素养分析_陈东毅.pdf

2023 第 3 期(总第 434 期)成人教育ADULT EDUCATIONNo 3 2023Total No 434doi:10 3969/j issn 1001-8794 2023 03 008元宇宙视域下开放大学教育模式与教师素养分析陈东毅(浙江开放大学，杭州 310012)【摘要】教育元宇宙视域下，人才培养与知识传承的教学模式将发生改变。阐述了开放大学依托元宇宙核心技术的融合创新，教育元宇宙赋予的场景化、游戏化、个性化三种教育模式。分析了开放大学教师在用户原创内容、专业生产内容、AI 技术自动生成内容等三种资源产出模式下，提升教学资源整合设计能力与素养的必要性与对策，为拓展未来教与学场景，促进教育服务模式的持续改进提供思路。【关键词】教育元宇宙;教育模式;教师素养;开放大学【中图分类号】G434;G72【文献标识码】A【文章编号】1001-8794(2023)03-0055-06【收稿日期】2022-05-27【基金项目】2019 年浙江省教育厅科研项目“开放大学智慧教育融媒体中心建设路径与生态研究”，项目编号为Y201941769;2022 年度浙江省哲学社会科学规划课题“开放大学教师 TPACK 影响因素及行动策略研究”，项目编号为22NDJC301YBM【作者简介】陈东毅(1979)，男，杭州人，硕士，副研究员，研究方向为教育技术、教育信息化。一、引言2021 年被称为元宇宙元年，进入 2022 年，这一概念在科技界与资本界全面爆发，各个巨头企业纷纷展开布局。美国社交平台 Facebook 直接更名为Meta 取自元宇宙英文 Metaverse 的前 4 个字母，声称公司未来的发展愿景就是成为元宇宙企业。2021 年 10 月，CEO 马克扎克伯格在介绍公司五年计划时指出:将在未来三年内投资 1 5 亿美元来构建一个支持元宇宙学习的生态系统，重点将沉浸式和协作式学习体验的愿景变成现实。1 可以预见，教育领域将是元宇宙发展过程中的布局重点。我国研究者将元宇宙在教育领域的应用称为教育元宇宙(Edu-Metaverse)，指出“它为教师、学生、管理者等相关者创建数字身份，在虚拟世界中开拓正式与非正式的教学场所，并允许师生在虚拟的教学场所进行互动”。2 从技术应用的角度来看，教育元宇宙是综合利用 VAM、数字孪生、5G、AI、区块链等新兴信息技术塑造的虚实融合的教育环境，是虚拟与现实全面交织、人类与机器全面联结、学校与社会全面互动的智慧教育环境高阶形态。3 打造超现实、超时空的学习环境，构建沉浸式的教学场域，提供多样化的教育资源，创设体验式学习活动，开展智能化学习评价，扩展学习者感知体验，赋予教学过程高度的参与性、交互性、开放性及创造性，都能在教育元宇宙中付诸实现。教育元宇宙将彻底颠覆当前的远程教育模式，建立一种促进学习者智慧养成的新模式，打开人才培养与知识传承的全新篇章。我国开放大学(原广播电视大学)从建立伊始，信息技术的创新应用就是其办学的重要支撑。以构建服务全民终身学习教育体系为使命的当代开放大学，4 前沿科技的创新应用更是安身立命之本。教育元宇宙是当前引领行业进步与科技发展的新动能。开放大学作为新型的高等学校，在推进教育信息化发展、积极探索元宇宙教育的创新应用方面责无旁贷。开放大学教师作为教育事业的专业有生力量，是推动教育信息化发展的关键群体。笔者在分析元宇宙三种教育模式的基础上，针对开放大学教师的职业特点，分析了提升教师教学资源整合设计能力的必要性及对策建议，以期提供一种前瞻性的研究视角和相关工作参考。55二、元宇宙视域下的教育模式教育元宇宙是基于前沿科技的融合创新应用，将对教学活动发生的时空环境、教育主体之间的互动关系、教学内容的体系架构及形态三个方面进行重塑。因此有研究者指出，教育元宇宙具有沉浸性、交互性、多元性三个核心特征，5 分别指向虚实相融、提供深度沉浸感的教学环境，充分协作、促进个性化发展的教学共同体以及丰富有趣、自由开放、灵活多元的教学内容与学习规则。结合元宇宙的核心技术，元宇宙视域下的教育模式将实现场景化教学、游戏化教学、个性化教学的有机融合。1.场景化教学互联网有两个发展阶段:传统的 PC 互联网阶段与新兴的移动互联网阶段。PC 互联网实现了人类视觉与听觉的数字化，移动互联网依托智能终端在时间与空间上延展了视觉与听觉数字化的广度。元宇宙将在 5G 普及的基础上，综合应用 V、A、X、M 技术，实现人类各种感官如听觉、视觉、触觉、味觉、嗅觉及体感的全面数字化，将人的感官功能延伸至前所未有的程度。在 2022 年 1 月的国际消费电子展上，专门从事眼科和微电子机械系统技术的 InWith 公司，宣布成功开发出世界第一款软性A 隐形眼镜，6 佩戴的用户可以随心所欲地从现实世界过渡到各种虚拟现实、增强现实、扩展现实的元宇宙世界，实现现实世界与虚拟世界的无缝连接指日可待。鉴于这种虚实相融、深度沉浸的信息环境得以实现，有研究者指出，人类已进入到场景(CT)时代，并指出场景赋能教育是一个极具代入感与空间想象的体验式活动 “场景”不再是一个简单的名词，它重构着人与时间、空间、学习内容、技术工具，包括人与人的连接和交互方式。7 可以想象，在由现实环境、虚拟环境、终端设备、学习社群组成的元宇宙沉浸式教学场景中，体感设备赋予学习者感同身受的感知体验;基于三维全景采集的真实镜像融入虚拟环境营造出身临其境的教学现场;师生实时互动与交流的学习社群促使教育信息的人际传播不再有传播障碍与传播隔阂。在这样的场景化教学模式中，学习者是在深度沉浸中通过体验式学习来获取知识。元宇宙的另一项关键技术 数字孪生技术，目前其应用范围也正突飞猛进，快速应用于智慧城市、车联网、智慧医疗等领域。数字孪生技术将在数字虚拟世界中建构一模一样的现实世界存在物，即打造现实世界万物的数字孪生体，同时能够做到实时动态更新及虚实融合的高保真输出。在教育元宇宙中，数字孪生支持学习者以可视化的方式学习复杂、抽象的学习内容。通过数字孪生技术，对教学资源进行反复利用的成本降到极致，尤其是对实践教学而言，所需的操作环境、内容资源、教学工具及附属物，都以高保真数字孪生体的形式出现在教育元宇宙的教学场景中。学习者只要佩戴人机接口设备，就可以在场景化教学中完成各种实践教学活动，无需购买昂贵的物理教学设备实物，更不需要配备放置设备的场所。实践教学一直是开放大学教学的“短板”。而在教育元宇宙场景化教学中，对场地、设备、师资有高要求的实践教学，可实现巨大突破。在实操类课程、实训类课程和实验类课程中，通过高仿真数字化虚拟教学资源与装备，可以提供各种现场、各式车间、各种实验室让学习者反复操练，充分激发学生的创新热情，有效提升实践能力。未来，物理世界的数字镜像将从分时到实时、从宏观到微观不断完善，形成一个完整的数字孪生世界。8 那么学习就成为一种“所思即所见、所见即所得、所得即可知”泛在体验与游历过程。已有研究者通过创设图书馆、校园、教室三类教育元宇宙场景进行实验分析，发现学习者的认知投入表现出由“中认知投入”向“高认知投入”跃升的趋势。9 可见，教育元宇宙中的场景化教学模式，就是基于元宇宙关键技术与高级体感装备为用户打造体验式、沉浸式、交互式教学场景，代表着未来教育模式变革的一个前进方向。2.游戏化教学如前文所述，沉浸式、体验式的教育元宇宙场景化教学，能够大大提升学习者的驱动力与投入度。因此，像“沉迷于游戏一样学习”，寓教于乐、边玩边学，在教育元宇宙中也将变成现实。当前世界上“元宇宙”第一股是游戏公司 oblox。但 oblox 并不认为自己仅是一家游戏公司，而是强调公司的教育特征，认为公司是工具和技术的提供者。因为在oblox 提供的开放平台上，大部分游戏是由青少年用户自己创建的。不可否认，这些青少年是在玩游戏的同时，学习编程、设计、推广等技能。腾讯公司在 2019 年与 oblox 成立合资公司时，双方对合资公司的定位就是“通过打造游戏+教育的形式，培养下一代的编程、科技人才和内容创造者”。10 无独有偶，韩国的英语学习软件 Hodoo Englis 是另一个典型例子。该软件同样由游戏公司开发，而该公司65长期致力于应用 AI 技术提供游戏式英语学习服务，将 300 多名角色和约 4 300 种场景融入虚拟的英语会话中。学习者可以在虚拟村庄中参加读书活动、编程节目、美术活动，边游玩边学英语。可见，游戏公司已在不断探索将游戏与学习融为一体，教育行业人员在寓教于乐方面也应该破除刻板成见，积极回应时代发展趋势。我国研究者通过分析元宇宙理念下的沉浸式在线教育模型，指出“游戏化”是沉浸式在线教育的特征之一。11 娱乐嬉戏是人之天性。常见而简单的游戏化教学方法就是设置知识通关游戏，让学生在学习知识的过程中挑战自我，将枯燥的学习变得生动有趣。游戏的及时反馈系统，带给学习者成就感、参与感;丰富的多媒体美学设计，可以刺激学习者的兴奋性、注意力;游戏化所构建的安全试错环境，使得学习者能够反复尝试、不断操练。当然，教育元宇宙支持的游戏化学习模式，自主性绝不仅限于此。学习者可以选择不同特点的游戏角色、不同难度的游戏人物、不同风格的游戏场景、不同类型的游戏主线，创造性地采用多种方式、多种途径完成游戏任务，并在不破坏游戏框架和学习目的的情况下，享有续写游戏主线、创造游戏角色等超级权限。12 开放大学在实施远程教育过程中，由于师生在教学活动的时空上处于准分离状态，对学生学情的把控相对薄弱，教学效果很大程度上取决于学生自主学习的态度和能力，因此，激发学生的学习兴趣是开放大学教学改革的重要一环。在教育元宇宙场景化的教学环境中，游戏化教学模式值得开放大学积极探索与尝试。目前交互式视频在教育领域中的应用，就属于游戏化教学的一种探索。增强用户交互体验和参与感的互动式视频把决定叙事走向的选择权交给用户，等待用户赋予因果关系，这种游戏属性在知识传达过程中能够发挥吸引用户的作用。如 B站推出的互动视频栏目中，普及刑法的罗翔老师讲授案例视频具有高播放量，越来越受到学习者的喜爱。可见游戏化的教学理念如果和教学内容与方法进行良好融合，教学效果会得到极大提升。值得注意的是，游戏化教学不是加入游戏环节去稀释学习时间，而是激发学生的兴趣与热情，让学生在充分参与的过程中提高学习效率。3.个性化教学与“寓教于乐”类似，“因材施教”是另一个老生常谈却又不易践行的教学理念。对于具体的教学活动而言，“因材施教”的实施前提是在供给侧拥有充足的个性化教材与师资等支持服务资源。当前开放大学在课程教学中，受制于学习资源、师资队伍、支撑大规模个性化教学活动能力等现实条件影响，13 难以针对学生个性提供精准化的学习支持服务。在线教育的个性化、精准化教学存在明显的实施困境。针对学习者需求开展定制化教学是个性化教学的实施路径。2017 年国务院颁布新一代人工智能发展规划，提出要“建立以学习者为中心的教育环境，提供精准推送的教育服务，实现日常教育和终身教育的定制化”。可见，基于 AI 技术的定制化教学已经成为国家的顶层规划。那么制约“因材施教”的教材与师资两大难题如何解决呢?AI 技术是构建元宇宙的核心技术之一，可为定制化教材提供技术支撑。在出版界，通过大数据分析完成市场定位和用户画像，进行图书数据抓取分析、智能化选题生成分析、图书出版趋势分析、竞争对手分析、组稿作者智能选取等已得到重视。14 所以对于教育出版而言，个性化教材的出版已经在不断创新实践中。尤其是在基于知识图谱技术和深度学习技术生成个性化学习内容与方案方面，诸多科技公司都在不断对产品进行推陈出新，基于学习者个性的定制化教材有望实现大批量生产。关于师资不足的问题，支撑元宇宙的核心技术之一 数字人，可以提供解决方案。数字人是由计算机图形学、图形渲染、动作捕捉、深度学习、语音合成等计算机手段创造出的具有多重人类特征的智能虚拟人。15 在元宇宙中，数字人既可是用户本人的虚拟化身，也可是元宇宙中某个政府部门、商业机构对外提供服务的智能客服角色。在元宇宙世界中，数字人是可实时驱动的、外形风格各