视点 | 元宇宙与教育元宇宙

原标题:观点|元宇宙与教育元宇宙

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元宇宙的概念

元宇宙这个概念最初源于科幻作家尼尔·斯蒂芬森在1992年出版的《雪崩》一书。这本书描述了一个与现实世界平行的虚拟世界。虚拟世界是元宇宙，所有虚拟人都可以在现实世界中找到自己的人类本体(J-Aro等人，2001)。在英语“元宇宙”中，“元”被翻译成“元”，“宇宙”是“宇宙”的根，“元宇宙”是两者结合的直译。随着技术的进步，元宇宙的概念逐渐从幻觉变成了现实。

人们对元宇宙有不同的定义。未来学家Luke chabourau(Luke Shabro)认为，元宇宙是一个模糊的混合现实，具有不可替代的、无限的物品和角色，不受传统物理学的限制和约束(Hackl，2021)。Robles公司David Baszucki认为，元宇宙是一个连接所有人的3D虚拟世界。人们在元宇宙中有自己的数字身份，他们可以相互交互，创造任何他们想要的东西(Hackl，2021)。然而，大多数人认为元宇宙是一个巨大的虚拟世界，甚至是我们现实世界的数字化。它有自己的生产活动和交流活动，跨物理世界和虚拟世界整合了这两者，未来将对所有人开放(Collins，2021)。同时，元宇宙也可以看作是由众多线上线下平台组成的新的经济、社会、文明体系(于国铭，2021)。

简而言之，元宇宙是现实世界与虚拟世界的融合(Duan等，2021)，在两个空相关技术的支持下，实现了虚拟世界与现实世界的连接。

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元宇宙的特征

虚拟与现实的深度融合。从元宇宙的存在形式来看，虚拟与现实的深度融合是元宇宙最基本的特征。元宇宙是一个基于成熟数字技术、独立于现实世界的“数字孪生”世界，既包括现实世界的数字复制品，也包括虚拟世界的独立创造。元宇宙通过视觉、听觉、触觉和全身感官体验的可穿戴设备，以及低延迟、高保真的交互技术，让用户在在场的情况下产生感官刺激，有助于提高元宇宙中的在线交互和交流质量，实现元宇宙中用户的沉浸式体验。因此，通过构建“数字孪生”世界和沉浸式体验，促进虚拟与现实的深度融合，让用户在元宇宙中拥有模拟现实、超越现实的沉浸感。

智能数字技术的集合。元宇宙是一个极其开放、自由、复杂、庞大的集成系统，覆盖了整个网络空房间、终端设备和现实条件。是由不同类型的建设者共同打造的超大型数字应用生态(左鹏飞，2021)，各种智能数字技术是其基础。元宇宙的形成依赖于MR、区块链、通信技术、云计算、物联网、人工智能等数字技术的集合。比如通过MR、脑机接口、物联网、可穿戴设备等交互技术，元宇宙可以进入虚拟世界进行沉浸式体验和交互。通过区块链和人工智能技术，我们可以监督和维护元宇宙的运行系统，确保元宇宙持续、稳定、符合标准、高效、健康地运行；利用5G和云计算技术，支持大规模用户同时在线交互活动，保证交互的流畅度和低时延。随着技术的进一步发展，更多的先进技术和创新应用将逐渐被带入元宇宙。

线上线下融合关系。基于虚拟与现实深度融合的特点，元宇宙中虚拟与现实的边界将不再清晰，用户可以根据个人需求在虚拟世界和现实世界之间任意切换不同的社交形式。元宇宙中的每个用户都会有一个独特的元宇宙身份，通过这个身份，可以在元宇宙中生成具有现实意义的真实社会交往关系。同时，基于这种身份，用户可以随时随地通过相应的数字设备进入元宇宙，进行学习、工作、生活等社交活动。在这一过程中，用户的虚拟身份或集体角色将在线上线下转换过程中保持全面和完整(Dionisio等，2013)。因此，元宇宙将深刻影响当前社会的组织形态和运行形态，进而形成线上线下充分融合的新型社会关系。

深化用户思维的可视化。元宇宙为用户提供了沉浸式体验和交互式虚拟现实深度融合系统，使用户能够利用海量资源和技术工具，实现“看得见”和“想得试”等抽象思维的可视化过程。首先，用户在元宇宙中是“自由的”和“全能的”，可以通过相应的操作，瞬间将自己的思维转化为具体的、有形的产品，使抽象的、复杂的思维得到有效的澄清和具体化，便于彼此理解和分享。其次，思维的表征可以让用户在自己的思维过程中集中注意力、沉浸其中，避免因多媒体技术所代表的“中介”信息而导致用户专注力、反思能力、逻辑能力减弱的问题。

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元宇宙的发展

元宇宙代表了视觉沉浸技术的最新阶段，其本质是一个与现实世界平行的在线数字空房间，其核心是由虚拟现实技术构建的虚拟世界。根据这类技术的发展和普及，视觉沉浸技术的演变过程可以分为四个阶段:

第一阶段主要是桌面虚拟现实。经典案例是——第二人生(Linden，2020)，2003年由Linden Laboratory出版的基于互联网的三维虚拟世界。用户可以在第二人生中创建自己的Avater，参与虚拟世界中的各种探索和社交活动。制造和交易虚拟财产和服务。在这个阶段，用户只能通过电脑屏幕观察虚拟世界。受限于交互设备、立体视觉、3D建模等技术，沉浸感较低。目前，Second Life已经广泛应用于在线办公和远程社交，尤其是新疫情爆发以来，Second Life的月平均访客数已经超过1200万。

第二阶段，聚焦沉浸式虚拟现实。借助沉浸式技术和人机交互技术，沉浸式虚拟现实实现了从“平面、被动、单向”到“立体、主动、交互”的突破。尤其是2016年以后，以Oculus、HTC Vive为代表的VR终端设备发展迅速。用户在虚拟世界中产生的感官刺激(视觉、听觉和触觉)可以通过VR设备和体感设备转化为现实世界中真实的感官体验，其沉浸感大大增强，不受传统物理条件的限制和制约。

第三阶段侧重于增强现实和数字双胞胎。随着5G、云计算、人工智能等新一代信息技术与VR技术的深度融合，一个更加成熟的元宇宙技术体系逐渐形成。其中，5G的高速、低时延、大规模设备连接等特性，可以将地理上分散的用户或虚拟世界连接起来，让每个用户同时加入同一个虚拟世界，共同体验虚拟体验。基于VR/AR/MR的增强现实技术实现了从现实空到虚拟空再到虚拟与现实空融合的飞跃。孪生技术是虚拟现实应用的深化发展，将物理对象空与虚拟对象空连接起来，实现现实世界与虚拟世界的无缝融合和有机连接。大数据、云计算和人工智能为元宇宙提供了强大的计算能力基础和智能支撑，有助于推动元宇宙更高质量的发展。

在第四阶段，元宇宙正在出现。借助脑机接口，现实与虚拟之间的隔阂将被彻底打破。用户可以用自己的想法自由控制虚拟身体的各个部分，随意与虚拟世界互动。同时，脑机接口的双向传输功能可以通过脑信号将各种感官反馈传递给用户，获得与现实世界相同的感官体验，实现人与虚拟世界的融合。区块链技术是提升元宇宙维度的关键技术。借助区块链技术，我们不仅可以建立现实空与虚拟空之间的经济关系，还可以实现虚拟价值与现实价值的统一。元宇宙将实现人与虚拟世界、现实世界与虚拟世界的融合。

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教育元宇宙

教育元宇宙(edu-元宇宙)可以理解为元宇宙的教育应用。它为教师、学生、管理员和其他利益相关者创建数字身份，在虚拟世界中开发正式和非正式的教学场所，并允许教师和学生在虚拟教学场所中互动。从教育哲学的角度思考元宇宙，我们可以发现它最突出的赋能优势是为师生创造一个沉浸式的教学互动场。教育元宇宙领域突破了物理世界的局限，通过在线教学空创造了一个全新的虚拟教育世界，使师生在本质上相互影响、相互关联、共同发展的物理世界和虚拟世界中同时满足现实和虚拟教学的需求。然而，教育元宇宙中的虚拟世界不是物理世界的简单复制，也不是另一个物理世界的“平行宇宙”，而是对物理世界的再开发。其媒介赋能特性可以弥补物理世界的不足，甚至在某些维度上超越物理世界的局限，形成教育元宇宙的特殊场域，赋能教育元宇宙发挥整体场域效应。

参考

参考文献

[1]刘，王兴，高楠，。从虚拟现实到元宇宙:在线教育的新方向[J/OL]。现代远程教育研究:1-11[2021-12-05]。

[2]巽，黄。教育元宇宙的教学场结构、关键技术与实验研究[J/OL]。现代远程教育研究:1-9[2021-12-05]。

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