打開教育的另一扇門*——教育元宇宙的應用、挑戰與展望

蔡 蘇 焦新月 宋伯鈞

打開教育的另一扇門*——教育元宇宙的應用、挑戰與展望

蔡 蘇1,3焦新月1,2宋伯鈞1,4

（1．北京師范大學 教育學部“VR/AR+教育”實驗室，北京 100875；2．北京師范大學 未來教育高精尖創新中心，北京 100875；3．北京師范大學 科學教育研究院，北京 100875；4．北京師范大學 心理學部，北京 100875）

元宇宙是一種整合多種新技術的互聯網未來新形態，其與教育領域相結合具有巨大的潛力。文章首先指出元宇宙是一個不斷發展、演變的概念，而教育元宇宙具有交互性、沉浸性、多元性三個核心特征，并介紹了教育元宇宙的六大底層支撐技術及應用場景。然后，文章從學科教育、非正式學習、職業培訓等領域的案例入手，介紹了以VR/AR學習環境為代表的教育元宇宙當前的發展狀況。最后，文章分析了教育元宇宙面臨的問題與挑戰，并針對教育元宇宙初期的發展從機制、技術、教學三個方面提出建議。教育元宇宙為研究教育系統的復雜性和教育的發生發展規律打開了另一扇大門，而研究其應用、挑戰與展望為教育元宇宙的發展指明了方向，注入了動力。

元宇宙；教育元宇宙；VR；AR；學習環境

美國科幻小說作家尼爾·斯蒂芬森[1]在《雪崩》一書中首次提出“元宇宙”（Metaverse）的概念，并將元宇宙描述成一個與現實生活平行的虛擬城市環境。隨著臉書（Facebook）更名為“元”（Meta），一時間，“元宇宙”在大眾前迅速爆燃，成為年度最為流行的熱詞。當前，微軟、騰訊、字節跳動等科技巨頭都在布局元宇宙，2021年也因此被視為“元宇宙元年”。近年來，以虛擬現實、增強現實等為代表的新興教育技術引領了未來教育的新方向，整合了虛擬現實、人工智能、區塊鏈等技術的元宇宙為學習者提供了一個虛擬的學習環境，將有可能帶來新的教育教學變革。在此背景下，元宇宙在教育領域應用的可行性成為研究者關注的熱點，教育元宇宙的潛力值得深入挖掘和分析。

一元宇宙的定義及特征

“Metaverse”這個詞由前綴“meta”（意思是“超越”）和詞干“verse”（從“universe”演變而來）組成。目前，元宇宙尚沒有一個權威、統一的定義，它仍是一個不斷發展、演變的概念。例如，《2020-2021年元宇宙發展研究報告》給出的定義如下：“元宇宙是整合多種新技術而產生的新型虛實相融的互聯網應用和社會形態，它基于擴展顯示技術提供沉浸式體驗，基于數字孿生技術生成現實世界的鏡像，基于區塊鏈技術搭建經濟體系，將虛擬世界與現實世界在經濟系統、社交系統、身份系統上密切融合，并且允許每個用戶進行內容生產和世界編輯”[2]；維基百科將元宇宙解釋為“被用來描述一個未來持久化和去中心化的在線三維虛擬環境”[3]；朱嘉明[4]認為元宇宙是通過虛擬增強的物理現實，呈現收斂性和物理持久性特征的、基于未來互聯網的、具有連接感知和共享特征的3D虛擬空間。此外，產業界也對元宇宙的內涵、特征有不同的描述。例如，Roblox公司的首席執行官Baszucki[5]提出“元宇宙”具有八大基本特征：身份（Identity）、朋友（Friend）、沉浸感（Immersive）、低延遲（Low Friction）、多元化（Variety）、隨地（Anywhere）、經濟系統（Economy）和文明（Civility）；而Beamable公司的創始人Radoff[6]提出從七個層面構建“元宇宙”：體驗（Experience）、發現（Discovery）、創作者經濟（Creator Economy）、空間計算（Spatial Computing）、去中心化（Decentralization）、人機互動（Human-computer Interaction）、基礎設施（Infrastructure）。

可以預見，元宇宙將為人類生存帶來兩個維度的擴展：一是生存維度，即元宇宙提供了一個既獨立于現實世界又能與現實世界相結合的綜合環境；二是人類感官維度的擴展，在元宇宙中用戶將體會到虛擬世界和現實世界的多重感官，虛擬世界也將不僅是視覺，而是虛擬視覺、現實視覺、聽覺、觸覺的綜合感官體驗[7]。

二教育元宇宙的特征、技術支撐及應用場景

1 教育元宇宙及其特征

教育具有開放性、不可還原性、非線性與非均衡性等特征，是一個復雜系統，要想深刻認識其發展規律并非易事。以往人們研究教育系統通常采取理論研究和試驗兩種方式，而元宇宙的出現，有可能為人類認識教育系統的復雜性和教育的發生發展規律帶來第三種方式。為論述方便，本研究將元宇宙在教育中的應用稱為“教育元宇宙”。“教育元宇宙”是一個全新的概念，尚不具備科技產業界所描述的眾多特征，但若要發展教育元宇宙，至少應具備三個核心特征：

（1）強調社交互動——交互性

部署元宇宙首先要關注其社會交互性[8]。教師、學生、學習資源、學習環境是教育場景的四大基本要素[9]，而教育元宇宙中虛擬學習環境不是固定的，可以由居住在其中的部分或全部用戶進行建模和修改，從而促進學生和學習資源、學習環境之間的交互。此外，教育元宇宙還允許學生或教師通過代理建立關系，每個虛擬形象都用來傳達學生或教師在世界中的角色。學生也可以在教育元宇宙中進行社交，建立社會關系。這種隨時隨地沉浸式的社會交互，給生生、師生之間的交互創建了近乎真實的社會情境，不僅可以拓展學習空間，還能提供更多的學習、社交機會，形成社區觀念。教育元宇宙的交互性，為不同階段、不同學科、不同層次、不同領域的教育打開了另一扇門，為這些形式各異的教育活動注入新的靈感。

（2）真實世界的模擬——沉浸性

教育元宇宙所呈現的環境與現實世界非常相似，能夠通過模擬物理定律為用戶提供一個逼真的現實世界環境。因此，我們所熟悉的一些行為（如身體不能穿過墻壁、物體由于重力下落等）能夠在三維立體的虛擬環境中得以反映，這極大地提高了虛擬世界的真實感和沉浸性[10]。然而，為了促進用戶在教育元宇宙中的探索，也有一些情況例外，如用戶可以騰空而起或瞬間傳送到教育元宇宙中的任意地方。教育元宇宙高度真實和沉浸的特征將進一步提升用戶的存在感、臨場感，使用戶身臨其境般的學習成為可能[11]。

（3）自由、開放、靈活的規則——多元性

教育元宇宙不像商業游戲一樣有預置的規則，它并不強加任何既定的規則或目標。所有的教育元宇宙居民（即用戶，而非平臺的開發者）負責定義他們自己理想環境的規則和條件，這使得用戶在教育元宇宙中幾乎可以做任何想做的事情，如舉辦音樂會、組織游戲[12]、開設大學講座等[13]。此外，由于教育元宇宙采用分布式云計算技術，可以將多個服務器托管于世界上不同的地區，因此教育元宇宙允許用戶根據需求擴大或縮小學習環境的規模。教育元宇宙還提供訪問控制的支持，允許授權用戶在個別土地上定義限制和規則，這使得在共享環境中引入私人空間成為可能，因此不管是大規模開放在線課程（Massive Open Online Courses，MOOC）還是小規模私有在線課程（Small Private Online Course，SPOC）都可以通過三維沉浸的方式開展。這種靈活的規則使得教育元宇宙中的用戶可以自由地進行活動、創作和交流，并由此產生了無限、多元的教育活動形式。

2 教育元宇宙的底層支撐技術及應用場景

盡管教育元宇宙的概念尚處于萌芽階段，其代表——三維虛擬/增強現實學習環境的出現也不算早[14][15]，但其特點也符合如行為主義（Behaviorism）、情境認知理論（Situated Cognition）、具身認知理論（Embodied Cognition）、建構主義學習理論（Constructivism）、心流理論（Flow）等傳統理論上的觀點[16][17]。

當前產業界對元宇宙底層支撐技術的描述有很多，大致可歸為六大類：網絡及運算技術、物聯網技術、區塊鏈技術、交互技術、電子游戲技術、人工智能技術[18]。在教育元宇宙中，這六大底層支撐技術及應用場景如圖1所示。

圖1 教育元宇宙的底層支撐技術及應用場景

①網絡及運算技術，5G校園網、邊緣計算、多終端協同云計算可作為教育元宇宙的網絡及運算基礎設施，為未來學生和教師享受高帶寬、低延遲、多連接的泛在學習場景提供堅實的硬件環境基礎；②物聯網技術，芯片的小型化和計算能力的大幅提升，促進了物聯網技術的迅速普及，為教育元宇宙感知物理世界的信號和接入教育元宇宙提供了傳輸通道，這種萬物互聯的學習環境必定會激發出學生動手創作新世界的熱情，并為未來的安全校園、創客教育、多模態智慧課堂提供有力支撐；③區塊鏈技術，該技術的去中心化、分布式、可追溯性、高信任度等技術特征，確保了教育管理和教學過程中所產生數據信息的完整性和安全性，可為未來教育元宇宙中學習成果認證、學分銀行建設、數字資源管理及分發、開放教育資源生態構建、數字校園社區自組織運行等提供基于規則與算法運作的知識分享與認證保障；④交互技術，以計算機圖形學、計算機視覺、姿態識別、手勢識別甚至腦機接口等人機交互技術為支撐的三維虛擬現實/增強現實學習環境，為教育元宇宙帶來了無限想象空間，使學生的學習不再局限于視覺和聽覺兩個通道，因為多通道融合的VR/AR技術可讓學生在教育元宇宙中的學習活動匯聚視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等綜合感官體驗；⑤電子游戲技術，電子游戲技術衍生出來的游戲化學習、悅趣化學習讓學生在教育元宇宙中的學習變得更加有趣，配合多模態的數據、腦科學技術，游戲化學習在提供更多沉浸感的同時，也讓學生的學習過程更加科學、合理；⑥人工智能技術，教育元宇宙中個性化推薦、教學行為數據挖掘、知識圖譜、多模態情感計算得益于當前人工智能技術的飛速發展，智能導師、智能測評、多模態情感計算等都將在教育元宇宙中得到更廣泛的發展和應用。這些底層支撐技術和應用場景為教育元宇宙的發展與落地提供了堅實、有力的基礎，并描繪了一幅極具想象力的未來教育藍圖。

不過現階段教育領域十分重視智能化的學習交互環境和手段，這其中以機器學習、自然語言處理為代表的人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術和以虛擬現實（Virtual Reality，VR）、增強現實（Augmented Reality，AR）為代表的交互技術得到的關注最多。從人們的直觀感受來看，教育元宇宙就是基于VR/AR技術將現實世界映射到具有一定智能的虛擬學習環境當中，是對現實生活的延伸。因此，本研究將教育元宇宙的關注點確定為建設智能化的VR/AR學習環境。

三教育元宇宙的應用案例

教育元宇宙中形象、直觀并可交互的三維場景其實早已在教育領域存在，具體體現為以VR技術為代表的三維虛擬學習環境和以AR技術為代表的虛實融合學習環境，只是目前的水平尚未達到元宇宙所描繪的那種超前絢麗的藍圖。對此，本研究認為可以從學科教育、非正式學習、職業培訓等領域的案例入手，來了解教育元宇宙當前的發展狀況。

1 學科教育

（1）數學、物理、化學、生物——虛擬實驗室

目前，許多教育研究者和開發者運用VR/AR技術，利用VR/AR眼鏡、平板電腦已經做了許多的物理、化學、生物實驗，如立體幾何[19]、電磁現象[20]、天文知識[21]、化學元素[22][23]、化學反應[24]等，并證實了VR/AR技術能給學生帶來更好的學習體驗[25][26][27]。未來的教育元宇宙可能不需要識別圖和頭盔、眼鏡等笨重的設備，學生借助輕便的設備即可來到其“虛擬實驗室”，身臨其境般地觀察、操作實驗設備并實時與之互動，獲得更加真實和沉浸的學習體驗。

（2）語文、英語、歷史、地理——沉浸式情境體驗

語文、英語、歷史、地理學科大多通過圖片、視頻的形式，讓學生學習語言文化、歷史情境或不同地方的人文地貌等內容，由于受技術的限制，有些情況還無法做到為學生提供百分百還原真實的虛擬情境。教育元宇宙給學生創造了近乎真實的社會、實踐、文化情境，讓學生突破時空限制，身臨其境般地觀察和體驗不同時間與不同地點的人文、歷史、地理環境，讓學習在近乎真實的情境中自然而然地發生。北京師范大學“VR/AR+教育”實驗室與清華大學附屬小學開展了一系列基于AR技術的語言學習活動[28]，通過AR應用程序創建了一個增強現實學習環境，小學四年級學生在英語課上觀察太陽、地球并與之互動，同時進行英語對話學習，如圖2所示。

圖2 清華大學附屬小學英語AR公開課“The Sun and the Earth”

2 非正式學習

（1）虛擬學習社區

新冠肺炎疫情的出現和互聯網技術的發展，使得建立虛擬學習社區成為關注熱點[29]。一個完整的虛擬學習社區，大多具有歷史、身份、相互依賴、多元化、自治、參與、社交禮儀、反思、學習等基本要素[30]。眾多研究表明，基于網絡的協作學習環境會使社區成員獲得更強的社區意識和參與感，可以推動成員之間的互動[31][32]，并促進成員對知識的理解[33]。近年來，已有許多案例在此方面進行了嘗試，比較典型的有：

①Sloodle。Sloodle的虛擬社區特征十分突出，它將Moodle學習管理系統與Second Life游戲整合在一起，如圖3所示。Sloodle的開發者和用戶都可以參與社區建設，并在社區中進行社會互動，形成社區意識；任何用戶都能參與在Sloodle島上舉辦的定期會議和討論等[34]。該學習平臺可以稱之為元宇宙與虛擬學習社區結合的雛形。

圖3 Sloodle學習平臺

圖4 Hodoo Labs中的英語對話

圖5 在Virbela召開國際會議

在知識共享、全民參與的時代背景下，元宇宙與虛擬學習社區的結合有望在虛擬世界中模擬并超越現實世界的場景，突破時空的各種限制，讓師生進行沉浸式的交流與學習并迸發創意，給學習社區帶來全新的體驗。例如，將Sloodle的所有社交特征移植到元宇宙中，建立元宇宙中的學習社區，形成更具有沉浸感的實踐共同體，讓學生在近乎真實的虛擬實踐共同體中學習和互動，實現知識建構和情境認知。

②Hodoo Labs。Hodoo Labs是一個以英語學習為主的學習社區，它將300多名角色和約4300種情景移植到虛擬現實場景中的英語會話，使用者在5個大陸、30多個假想村莊中自由旅行，以在此過程中提升英語能力，如圖4所示。

③Virbela。Virbela是第一個專為解決遠程協作挑戰而構建的虛擬世界平臺，如圖5所示。用戶可以在該平臺建立自己的身份，在身臨其境般的三維世界中召開會議、舉辦活動、參與課程等。在Virbela的虛擬校園中，教師可以展示文檔、播放視頻、瀏覽網頁或重新裝飾學習空間，學生可以探索校園的學習區、會議室或參加活動，從而通過在線課程學習形成社區和文化意識。2020年新冠肺炎疫情爆發時，美國達文波特大學使用Virbela建立了一個定制的虛擬校園“Davenport Global”。這個虛擬校園保持了物理校園的課堂文化和實踐體驗，如互動禮堂、演示屏幕、私人補習室和自由空間內的社交、學習等，使學生獲得了如同真實校園一般的歸屬感。

④Virtual People。2021年，美國斯坦福大學開設了一門完全在VR環境中上課的課程“Virtual People”[35]。如圖6所示，學生只要攜帶VR頭戴式設備，就可以在任意地方遠程上課。課堂場景囊括了虛擬博物館、生活化的場景、地球上人煙稀少的角落（如火山口、海底暗礁）等。課程主講教授Bailenson認為：“我們的課程就是元宇宙，這堂課就是構建元宇宙的標準范例。我們的目標就是構建持久的、充滿了虛擬人的空間和場景，并用它們來達成（教學）目標”[36]。

圖6 斯坦福大學首門元宇宙課程“Virtual People”

（2）博物館教育/科技館教育

近年來，VR/AR技術用于博物館、科技館或一些名勝古跡的展示已非常普遍[37][38]。VR/AR技術能夠幫助呈現部分不易或無法真實展示的實物，豐富展出的內容和形式，帶給參觀者更全面的游覽體驗。而教育元宇宙可以更加豐富博物館、科技館的教育形式，使學生跨越時間和空間，給學生創造近乎真實的博物館、科技館情境，從而使學習在相關情境中自然而然地發生。

3 職業培訓

目前，VR/AR技術在職業教育領域中發揮著舉足輕重的作用，一些受客觀條件限制而難以開展或危險性高的實驗、培訓等，可以通過教育元宇宙中的VR/AR技術來實現。2021年5月29日，亞洲心血管胸部外科學會第29屆在線學術大會召開，會上韓國首爾大學醫院利用VR/AR技術進行了手術的實時分享，這是教育元宇宙在醫學教育領域應用的初步嘗試。此外，在建筑、工業、制造業等領域，美國公司NVIDIA開發的開放平臺Omniverse可以幫助創作者、設計師、研究人員和工程師連接主要設計工具、資產和項目，使項目團隊可以隨時隨地針對同一三維模型開展合作，從而在共享的虛擬空間中進行協作與討論，增進溝通、提升工作效率。

四 教育元宇宙的挑戰與展望

根據上述分析，可以預見教育元宇宙具有巨大的潛力，且應用前景樂觀。實際上，在教育元宇宙的概念尚未流行之前，我國政府對于其底層核心支撐技術如AI、VR、AR在教育領域的應用就給予了大力支持，出臺的一系列文件都提到要推進虛擬現實技術在基礎教育、高等教育、職業教育等領域和物理、化學等高危實驗性課程中的應用[39][40][41]。此外，近年來很多學校也紛紛開始建立虛擬現實教學實驗室，這些都表明虛擬現實教育應用已經從“概念”走向“落地”。但由于教育元宇宙描述的未來圖景過于超前，現有的相關技術尚未成熟，而底層核心支撐技術的教育應用研究設計也相對簡單，故目前已有研究結論的信效度、普適性等都有其局限性，教育元宇宙從理論到實現還有很長的一段路要走。

1 問題與挑戰

（1）缺乏頂層設計和評估機制

目前，我國對于元宇宙在教育領域的應用尚沒有進行系統的規劃，且缺乏明確的發展目標和市場機制。近幾年國家出臺的文件僅是支持VR/AR教育應用的綱領性政策，而缺乏對各個學科、學段的教材內容與VR/AR教學方式之適配情況的系統性整理，沒有形成統一的方案，如還沒有教育元宇宙背景下信息網絡、平臺體系、數字資源等方面的頂層設計方案。此外，相關理論研究和實踐大多處于分散狀態，缺乏相應的課程標準和評估機制，對于什么樣的課程適合進行創新教學、能夠取得什么樣的效果、是否滿足社會和國家的培養需求等問題還有待深入研究。

（2）技術不夠成熟，應用門檻較高

雖然我國在教育元宇宙底層支撐技術的開發與應用方面已取得巨大進步，但目前仍然存在許多技術難點有待突破，如5G網絡不夠普及、人工智能不夠智能、虛擬現實不夠沉浸、增強現實不夠虛實融合、人機交互不夠自然等。此外，頭盔、眼鏡、手柄等專用硬件設備不夠便攜，操作也比較復雜，軟件的功能設計和實際應用門檻矛盾突出。整體而言，教育元宇宙底層技術的缺陷和優化問題使其應用的門檻較高，實現其推廣與普及仍然任重而道遠。

（3）教學應用缺乏深入探究

目前，校園課堂的VR/AR教學應用產品以科普類的體驗為主，很多停留在演示和簡單交互階段，而對于課程教學內容的深入探究不足。教育元宇宙在課堂中的應用要求遠不止如此，因此還需要繼續加強對課程知識體系的深層次建構。此外，目前相關教學產品的設計主要以技術為導向，偏向于軟件的設計和開發，而缺乏系統的教學理論支撐。在教育元宇宙新的學習環境下，教學應用的生產者需要考慮如何結合具身認知理論、沉浸理論等對教學內容進行創新設計，推出適合多模態學習環境的學習資源、教學應用。

（4）警惕資本炒作和綁架

“元宇宙”概念火爆，其背后是否有資本的炒作還不得而知，對此人民日報、經濟日報、證券時報等主流媒體也呼吁保持冷靜[42][43][44]。在教育元宇宙中，用戶的每分每秒都是在創作勞動，而生產資料被牢牢攥在平臺手里，千千萬萬的普通用戶是數字時代的無產階級，游玩創作與勞動邊界的模糊遮蔽了資本的剝削性。此外，當前的教育元宇宙平臺各自為陣，沒有一個統一的標準，容易被資本和少數技術實力強大的公司力量所壟斷和綁架。

（5）存在倫理風險

現有對VR/AR學習環境的研究集中于探索課堂教學的教學效果、學習動機、學習態度等方面的影響，且多為正面作用的探究，而缺乏對負面作用和倫理問題的研究，因此教育元宇宙的風險評估案例尚待補充。在教育元宇宙這一極度開放的世界中，學生如何正確樹立倫理觀有待探索與思考：①從隱私的角度出發，在資本操控的元宇宙世界中，如何保護個體隱私數據、如何合理收集與儲存學生數據等問題需要進一步討論；②從價值觀念的角度出發，在打破國界、去中心化的元宇宙背景下，學生如何在不同文化輸出和虛假輿論中建立正確的價值觀與世界觀，是挑戰難度很大的一個問題。此外，教育元宇宙因具身交互、沉浸體驗以及對現實的“補償效應”而具有強烈的“成癮性”風險，此問題也需要引起高度重視。

2 展望與建議

目前，國內外對元宇宙在教育領域的應用研究尚處于萌芽階段，相關的研究成果大都屬于經驗性的假設與設計。如果將現有技術的研究成果與國內具體的教育教學實踐結合起來，深入探索元宇宙在教育領域應用的可行性，切實解決目前教育元宇宙存在的風險與問題，那么將有可能成功建立系統的教育元宇宙理論體系與應用模式。從這一角度來看，教育元宇宙的健康發展將有可能帶來新的教育教學變革、孕育新的教學方式與方法，成為解放教育行業生產力和創作力的契機。基于此，本研究針對教育元宇宙的初期發展從以下三個方面提出建議：

（1）明確目標和布局方案

教育管理部門應加強頂層設計，從戰略高度明確元宇宙相關技術運用到教育教學中的發展目標和具體方案。首先，應明確通過教育元宇宙培養學生哪些核心素質和能力、怎樣設計課程內容、需要什么樣的師資以及如何鼓勵教師參與其中等問題；其次，可以通過試點學校先行先試的方式，為普及化實施積累經驗；最后，應注重收集不同學段、學科一線教師和學生的需求，充分挖掘需求的多樣性及其相應市場，積極、穩妥地推進教育元宇宙的應用。

（2）聚焦多通道自然交互

元宇宙場景給人以很大的視覺沖擊，這得益于計算機圖形學、計算機視覺技術的迅速發展。但在一個理想的教育元宇宙學習環境中，教師和學生應能看到逼真的虛擬場景，且其教學行為交互也應非常自然。因此，除了充分發展視覺體驗技術，教育元宇宙不能忽視教學環境中自然交互技術的研發，要將視覺、聽覺、姿態、手勢、觸覺甚至腦電等多種感官通道調動起來，聚焦多通道自然交互信息融合，營造一個逼真沉浸的、能提供多通道自然交互體驗的教育元宇宙環境。在此過程中產生的多通道信息，可以推動以多模態數據為基礎的學習過程數據收集與教育大數據研究，從而幫助人們認識教育系統的復雜性和教育的發生、發展規律。

（3）注重教學內容設計

在教育元宇宙的應用過程中，切忌本末倒置以技術為中心，要明確教學設計和教學活動才是重中之重，因此應加強對相應教學活動設計的關注。在教學內容的選擇方面，不能全盤將真實教學環境中的案例強行復制到教育元宇宙環境中；同時，要認識到虛擬是對現實的補充而不是替代，故教育元宇宙應遵循“能實不虛”的原則，我們應優先選擇開發那些真實空間中不能實現或者實現成本代價較高的教學案例。而在課堂教學中，由于教室空間有限或出于安全考慮等原因，應盡量少用頭戴式VR眼鏡這樣全沉浸的重量級專用設備，而使用輕量級的平板電腦、半沉浸的AR眼鏡等設備進行AR教學活動。此外，在教育元宇宙中開展教學活動時還應考慮新型設備和環境帶來的教學效率低、課堂秩序混亂等問題。

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[38]Daniela L. Virtual museums as learning agents[J]. Sustainability, 2020,(7):2698.

[39]教育部等五部門.教育部等五部門關于印發《教師教育振興行動計劃(2018-2022年)》的通知[OL].

[40]工業和信息化部.工業和信息化部關于加快推進虛擬現實產業發展的指導意見[OL].

[41]教育部.教育部辦公廳關于2017-2020年開展示范性虛擬仿真實驗教學項目建設的通知[OL].

[42]佘惠敏.“元宇宙”越熱越需要冷靜[N].經濟日報,2021-11-28(4).

[43]人民網.如何看待元宇宙?專家:保持好奇心的同時警惕泡沫和忽悠[OL].

[44]王君暉.投資不是虛擬游戲盲目追捧元宇宙不可取[OL].

Open Another Gate to Education——Application, Challenge and Prospect of Educational Metaverse

CAI Su1,3JIAO Xin-yue1,2SONG Bo-jun1,4

Metaverse is a new future form of Internet that integrates a variety of new technologies, and its combination with the education field has great potential. Firstly, this paper pointed out that the metaverse was a constantly developing and evolving concept, and the educational metaverse had the three core characteristics of interactivity, immersion and diversity. Meanwhile, the six supporting technologies and application scenarios of the educational metaverse were introduced. Then, the current development status of the educational metaverse represented by the VR/AR learning environment was introduced from the cases of subject education, informal learning, and vocational training. Finally, the problems and challenges faced by the educational metaverse were analyzed, and suggestions for the development of the educational metaverse in the early stage were proposed from the three aspects of mechanism, technology, and teaching. The educational metaverse opened another gate to study the complexity of education system and occurrence and development law of education, and studying its application, challenges and prospects pointed out the direction and injected momentum for the development of the educational metaverse.

metaverse; educational metaverse; VR; AR; learning environment

G40-057

A

1009—8097（2022）01—0016—11

10.3969/j.issn.1009-8097.2022.01.002

基金項目：本文受國家自然科學基金面上項目“智能增強現實學習環境中多通道信息融合計算及評測研究”（項目編號：61977007）資助。

蔡蘇，主任，副教授，博士，研究方向為VR/AR教育應用、STEM教育，郵箱為caisu@bnu.edu.cn。

2021年11月20日

編輯：小新