XR技術(shù)對河北省中外合作辦學(xué)帶來的發(fā)展機(jī)遇及應(yīng)用前景研究

摘要：在信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應(yīng)用的快速發(fā)展下，我國高等教育在信息技術(shù)資源配置上也形成了巨大優(yōu)勢，本文基于新時(shí)期河北省中外合作辦學(xué)的高度需求，提出利用XR技術(shù)、5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)融合應(yīng)用在中外合作辦學(xué)過程當(dāng)中。在國際化人才培養(yǎng)、高層次師資建設(shè)、高水平人文交流和高質(zhì)量服務(wù)地方等方面為河北省中外合作辦學(xué)提出新的發(fā)展路徑，進(jìn)而打造出河北省中外合作辦學(xué)的專屬優(yōu)勢，促進(jìn)其高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)鍵詞： XR技術(shù)；" 中外合作辦學(xué)；" 教育變革

一、XR技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）XR技術(shù)的概述

XR技術(shù)又稱擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Extended Reality，XR），是VR、AR、MR等多種技術(shù)的統(tǒng)稱，其中VR（Virtual Reality）被稱作虛擬現(xiàn)實(shí)，此種技術(shù)使用戶在計(jì)算機(jī)生成的模擬的虛擬環(huán)境下，頭戴設(shè)備后可以有視覺、觸覺等方面的感官體驗(yàn)，能夠使用戶完全沉浸在一個(gè)用計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)創(chuàng)建的虛擬世界之中。AR（Augmented Reality）被稱作增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，該技術(shù)是計(jì)算機(jī)算法將包括文字、圖像、3D模型、視頻等在內(nèi)的所有虛擬信息疊加在真實(shí)世界的環(huán)境當(dāng)中，用戶則可以通過鏡片等介質(zhì)“觀看”到其所處的世界，從而讓用戶擁有“超現(xiàn)實(shí)”的感官體驗(yàn)，該技術(shù)是VR技術(shù)的一次超越與升級，能夠讓用戶實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)世界的“增強(qiáng)”作用[1]。MR（Merged Reality）被稱作混合現(xiàn)實(shí)，該技術(shù)是將現(xiàn)實(shí)場景信息引入到虛擬環(huán)境當(dāng)中，在現(xiàn)實(shí)與虛擬世界與用戶之間建起一座能夠交互反饋的信息橋梁[2]。該技術(shù)的虛擬場景并非將虛擬的信息簡單疊加在一起，而是在理解場景的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)實(shí)的場景信息引入到虛擬環(huán)境中，將現(xiàn)實(shí)和虛擬兩世界融合，之后產(chǎn)生出的一個(gè)新的可視化環(huán)境，在現(xiàn)實(shí)與虛擬兩世界和用戶之間搭起一個(gè)可交互反饋的信息回路，該技術(shù)顯示的數(shù)字內(nèi)容和現(xiàn)實(shí)世界的內(nèi)容能做到實(shí)時(shí)交互，從而增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的真實(shí)感。概括而言，XR技術(shù)是以上三種技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)的結(jié)合，沉浸感是XR技術(shù)的重要特點(diǎn)之一[3]。

隨著智能化革命與“新基建”的驅(qū)動，5G技術(shù)正憑借其超高的數(shù)據(jù)傳輸速率、超低的數(shù)據(jù)傳輸延遲和超大規(guī)模的萬物互聯(lián)特征，正在成為新一代的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，更重要的一點(diǎn)是XR技術(shù)依托于5G和物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的新基建技術(shù)，實(shí)現(xiàn)融合應(yīng)用，讓使用者在物理世界與虛擬世界的融合場景中擁有多樣化的沉浸式體驗(yàn)，同時(shí)還能讓使用者的多種感官與虛擬世界中的物體進(jìn)行互動。這種技術(shù)融合對今后的教育行業(yè)產(chǎn)生重要影響。

（二）XR技術(shù)在教育行業(yè)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

XR技術(shù)近年在全球快速發(fā)展，該新型智能化技術(shù)，已經(jīng)成為第四次工業(yè)革命的核心驅(qū)動力量，我國政府高度重視，工信部和教育部持續(xù)積極推廣擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品在教育、醫(yī)療健康等行業(yè)領(lǐng)域的深入應(yīng)用。該技術(shù)融合應(yīng)用于各類職業(yè)教育領(lǐng)域當(dāng)中，同時(shí)也在進(jìn)一步推動著實(shí)訓(xùn)教學(xué)不斷發(fā)生革命性的轉(zhuǎn)變。在\"5G+XR\"的創(chuàng)新支持下，未來的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式主要為基于具身體驗(yàn)的沉浸式實(shí)訓(xùn)模式、基于數(shù)字孿生模型的實(shí)訓(xùn)模式、人與智能機(jī)器跨地域協(xié)同實(shí)訓(xùn)模式、實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)造相融合的實(shí)訓(xùn)模式四種[4]。

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（extended reality， XR）技術(shù)如今已被廣泛用于醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐與教學(xué)等領(lǐng)域。該技術(shù)在顯微外科多個(gè)階段（術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航及術(shù)后監(jiān)測）都具有應(yīng)用優(yōu)勢，在顯微外科教學(xué)培訓(xùn)中也能借助XR技術(shù)模擬解剖結(jié)構(gòu)、手術(shù)操作演示實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育等方面的價(jià)值[5]。

在警務(wù)專業(yè)的教學(xué)中，XR（拓展現(xiàn)實(shí)）技術(shù)作為新一代工業(yè)革命的核心驅(qū)動力量之一，在5G、云計(jì)算、AI等信息技術(shù)的加持下，與警務(wù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的融合應(yīng)用愈加緊密，讓警務(wù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式開始產(chǎn)生很大變革。未來基于XR技術(shù)的警務(wù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式主要為具身化的沉浸式警務(wù)實(shí)訓(xùn)、異地協(xié)同的警務(wù)實(shí)訓(xùn)、實(shí)訓(xùn)與創(chuàng)新創(chuàng)造相融合警務(wù)實(shí)訓(xùn)模式。以上模式能夠克服現(xiàn)行警務(wù)實(shí)訓(xùn)模式的內(nèi)生弊端，也能夠促進(jìn)警務(wù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)當(dāng)中虛擬場景的可視化，還能夠?qū)崿F(xiàn)警務(wù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)當(dāng)中虛擬場景具備想象性[6]。

另外關(guān)于計(jì)算機(jī)教學(xué)對擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)際需求，有學(xué)者提出基于5G網(wǎng)絡(luò)的云XR平臺整體解決方案以及云XR實(shí)現(xiàn)的技術(shù)原理，設(shè)計(jì)了云XR系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及應(yīng)用場景，并闡述了云XR平臺未來發(fā)展趨勢[7]。

隨著世界迅速進(jìn)入數(shù)字媒體和信息領(lǐng)域，信息和通信技術(shù)在教育中的作用越來越重要，為教育工作提供了新的方式，對教育課程的開發(fā)有著重大影響。信息和通信技術(shù)改善了教學(xué)，提高了教師作為教學(xué)環(huán)境創(chuàng)造者的重要性[8]。

目前關(guān)于智能時(shí)代課堂空間的變革中，其主要擁有的特征為全方位的虛實(shí)融合交互、全層次的教學(xué)服務(wù)定制和全流程的數(shù)據(jù)驅(qū)動評價(jià)。而目前已擁有的新型智能技術(shù)，如人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈和邊緣計(jì)算等，都已為智能時(shí)代的課堂提供了技術(shù)支持，如拓展課堂空間邊界、彌合課堂空間交互以及具現(xiàn)課堂空間孿生等[9]。相信，更寬泛的技術(shù)支持也會在不久的將來一一實(shí)現(xiàn)。

同時(shí)由于新冠疫情三年當(dāng)中帶來的在教學(xué)方式上面的各種變革使得我們清楚地看到，融合了“互聯(lián)網(wǎng)+”“智能+”技術(shù)的在線教學(xué)已經(jīng)成為中國高等教育的重要發(fā)展方向。

二、河北省中外合作辦學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀與困境

河北省不僅擁有環(huán)抱北京、毗連天津的地理優(yōu)勢，依托國家重大戰(zhàn)略部署，河北省更是依托京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略、“一帶一路”建設(shè)、“雄安新區(qū)”建設(shè)擁有更多的發(fā)展機(jī)遇。但以上背景也同樣從另一角度為本省的高等教育國際化水平提出更高的要求，而中外合作辦學(xué)正是推進(jìn)本省高等教育國際化的重要舉措。時(shí)至今日，河北省中外合作辦學(xué)中，經(jīng)教育部審批和復(fù)核的（即本科級別的）中外合作辦學(xué)機(jī)構(gòu)有6個(gè)，中外合作辦學(xué)項(xiàng)目有47個(gè)，由地方審批報(bào)教育部備案的（即大專級別的）中外合作辦學(xué)機(jī)構(gòu)有1個(gè)，中外合作辦學(xué)項(xiàng)目有78個(gè)。雖在辦學(xué)數(shù)量上與京、津兩地差距不大，但與國外合作大學(xué)的水平上仍有明顯差距。

當(dāng)前處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期。面對我省高等教育優(yōu)質(zhì)資源匱乏、“雙一流建設(shè)”處于劣勢地位、復(fù)合型人才緊缺的嚴(yán)峻現(xiàn)狀，思考如何利用高等教育中外合作辦學(xué)助推本省“雙一流”建設(shè)成為亟待解決的問題[10]。

首先，在國際化人才培養(yǎng)方面，如在助力雄安新區(qū)建設(shè)上，關(guān)于城市國際化建設(shè)與規(guī)劃人才、擁有先進(jìn)理念與國際眼界的城市管理人才的培養(yǎng)方面都亟需更多的政策傾向支持。在引進(jìn)教育資源上，與京、津兩地的中外合作辦學(xué)相比，經(jīng)費(fèi)投入力度小，更多高水平的國際教育園區(qū)和國際合作實(shí)驗(yàn)室都亟須在本省增建，進(jìn)而才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源的集群化目標(biāo)。另外，也需尋找國內(nèi)外優(yōu)秀院校合作以培育目前剛需的以大數(shù)據(jù)為重點(diǎn)的新興產(chǎn)業(yè)，如在新能源、生物醫(yī)藥、電子信息等專業(yè)上尋求更多的合作，對未來河北省的教育信息化建設(shè)和國際人才培養(yǎng)會踏上新的臺階。

第二，在高層次師資建設(shè)方面，從教師數(shù)量、教師的穩(wěn)定性、科研資源、國際化水平與教學(xué)水平上看，都與京、津地區(qū)的中外合作辦學(xué)水平有很大的差異。如在新興專業(yè)學(xué)科方面，尤其缺乏領(lǐng)軍人物，無法帶動重點(diǎn)學(xué)科的發(fā)展。目前而言，引進(jìn)外方優(yōu)秀教師數(shù)量無法增多，本地高校教師對外交流機(jī)會相對較少，同時(shí)，教師專業(yè)能力有待提升，教師的專業(yè)化發(fā)展有待進(jìn)一步促進(jìn)。

第三，在高水平人文交流方面，由于當(dāng)下的形勢與大變局，混合教育的蓬勃發(fā)展雖然給河北省的中外合作辦學(xué)提供了一些新形式，但中外合作辦學(xué)雙方無論在校級層面還是師生之間，其線上線下的互動交流都是有限的，合作辦學(xué)的學(xué)生并不能憑借當(dāng)前的渠道與國內(nèi)外教師深度參與學(xué)習(xí)交流，更難創(chuàng)造性地解決各類問題，各學(xué)校的平臺與窗口都需要借助政策和技術(shù)方面的支持與建設(shè)，有限的人文交流也無法更好地打造中外合作辦學(xué)品牌。

第四，在高質(zhì)量服務(wù)地方方面，目前河北省對各高校的中外合作辦學(xué)科研投入占比都較小，科研合作交流多在表面，并不夠深入，沒有真正形成產(chǎn)學(xué)研一體的模式，且碩士及以上水平的合作辦學(xué)占比仍然較小，因此合作辦學(xué)對河北省的科研水平與科研的貢獻(xiàn)度也較低。

三、XR技術(shù)下河北省合作辦學(xué)的發(fā)展機(jī)遇及應(yīng)用前景

自2020年起，中外合作辦學(xué)主動求變，引進(jìn)課程由常規(guī)的線下面授改為遠(yuǎn)程在線教學(xué)。在新時(shí)代教育加強(qiáng)對外開放的背景下，中外合作辦學(xué)迎來教育教學(xué)改革的快節(jié)奏和新思考，在線教學(xué)逐漸常態(tài)化。這一改變同時(shí)也給河北省的中外合作辦學(xué)發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。近期也有很多學(xué)者在為優(yōu)化辦學(xué)方面來探討，如引進(jìn)課程體系、在線教學(xué)資源平臺、雙方師資隊(duì)伍建設(shè)等方面提出應(yīng)對措施[11]。另外也有很多中外合作辦學(xué)機(jī)構(gòu)采用了中外教師聯(lián)合授課模式，例如，為保證外教授課學(xué)時(shí)的完整性和課堂的連續(xù)性，沈陽化工大學(xué)實(shí)施了中外教師聯(lián)合同步課堂教學(xué)模式，進(jìn)行聯(lián)合線上教學(xué)，并且取得了良好效果[12]。這些都值得為河北省中外合作辦學(xué)的高質(zhì)量的發(fā)展帶來參考借鑒與進(jìn)一步改革。

河北省各中外合作辦學(xué)機(jī)構(gòu)與項(xiàng)目的發(fā)展也應(yīng)快速順應(yīng)趨勢，做好今后的戰(zhàn)略布局。第一，在國際化人才培養(yǎng)方面，除了以學(xué)生為中心以外，更應(yīng)該緊密結(jié)合國家以及省政府“雙一流”建設(shè)的規(guī)劃要求，鼓勵(lì)各個(gè)高校積極申請國際權(quán)威認(rèn)證，調(diào)整合作專業(yè)的學(xué)科門類，努力建設(shè)富有競爭力的專業(yè)，如高端裝備制造、新材料、生物醫(yī)療、人工智能、新能源、新材料等領(lǐng)域，充分將XR技術(shù)與5G和物聯(lián)網(wǎng)等有關(guān)新基建技術(shù)在河北省的中外合作辦學(xué)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)融合應(yīng)用，為國際化人才培養(yǎng)打開新的思路，以培養(yǎng)更多與新興產(chǎn)業(yè)掛鉤的國際化人才。

第二，在高層次師資建設(shè)方面，首先需要保證河北省的中外合作辦學(xué)擁有一流的師資隊(duì)伍，提高各自合作辦學(xué)中外兩校雙方共同聘用教授的師資占有率，其次，在未來利用XR技術(shù)辦學(xué)背景下的智能教育中，能夠借助新興技術(shù)賦能合作辦學(xué)自身專業(yè)的個(gè)性發(fā)展，教師若能夠利用智能技術(shù)賦能并輔助合作辦學(xué)的學(xué)生成長，才能進(jìn)入高層次的師資隊(duì)伍中。若當(dāng)前河北省中外合作辦學(xué)借助新興技術(shù)進(jìn)一步培養(yǎng)更高層次師資，如堅(jiān)持不斷更新其教育教學(xué)理念、提高其信息化教學(xué)能力、高效培養(yǎng)人工智能素養(yǎng)等方面的綜合水平，則能更好地開展新興專業(yè)學(xué)科的建設(shè)。

第三，在高水平人文交流方面，河北省各個(gè)中外合作辦學(xué)機(jī)構(gòu)與項(xiàng)目的雙方除了開展基本的線上線下互動交流，更應(yīng)充分發(fā)揮以XR技術(shù)為代表的新興技術(shù)的作用，依托仿真系統(tǒng)創(chuàng)建的各種主題的虛擬世界，使學(xué)生進(jìn)行情境化的跨文化交流與多情境學(xué)習(xí)模式，例如中外兩校的互動課堂、師生交流會、學(xué)生交流會、雙方研究者的共同實(shí)驗(yàn)室，甚至課外活動聯(lián)誼會等任何可以合作交流的項(xiàng)目，都能通過在更加逼真、更具現(xiàn)實(shí)感的跨文化交際環(huán)境中體驗(yàn)高水平的人文交流。由于新興技術(shù)的輔助，在國內(nèi)的學(xué)生可以“足不出戶”地迅速切換不同情境，甚至可以滿足合作辦學(xué)學(xué)生不出國就能更好體驗(yàn)真實(shí)的國際交流。

第四，在高質(zhì)量服務(wù)地方方面，高等教育人才培養(yǎng)與科學(xué)研究的水平直接與社會服務(wù)能力掛鉤，高水平的國際化中外合作辦學(xué)一方面可以提高自身的辦學(xué)質(zhì)量與學(xué)校知名度，但更重要的一方面是可以將高水平的人才源源不斷地輸送給當(dāng)?shù)仄髽I(yè)，河北省需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)趨勢，持續(xù)為中外合作辦學(xué)的機(jī)構(gòu)與項(xiàng)目加大科研投入，鼓勵(lì)各校通過XR等新興技術(shù)與國際接軌，在虛擬環(huán)境中更多開展國際科研合作，擴(kuò)展科研合作交流，鼓勵(lì)建立更多的科技合作項(xiàng)目，依托擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的技術(shù)，建立高水平國際科研合作平臺。地方企業(yè)也可以通過虛擬平臺為合作辦學(xué)機(jī)構(gòu)與項(xiàng)目中相關(guān)的專業(yè)提供實(shí)習(xí)平臺，從而促進(jìn)學(xué)城聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)資源的有效整合與深度融合，使得合作辦學(xué)能夠以更高的質(zhì)量服務(wù)融入地方。

四、結(jié)束語

目前，以XR技術(shù)即擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)為代表的新興技術(shù)為高等教育教學(xué)注入了更大的技術(shù)力量，更多基于XR的教學(xué)產(chǎn)品或教育應(yīng)用將會不斷地服務(wù)于教育教學(xué)，本文借助新興技術(shù)的發(fā)展熱潮，從國際化人才培養(yǎng)、高層次師資建設(shè)、高水平人文交流和高質(zhì)量服務(wù)地方四個(gè)方面為河北省中外合作辦學(xué)提出新的發(fā)展路徑，進(jìn)而更好地打造河北省中外合作辦學(xué)的專屬優(yōu)勢，營造出新的合作辦學(xué)生態(tài)，促進(jìn)其高質(zhì)量發(fā)展。本研究的覆蓋面仍需不斷拓寬，河北省中外合作辦學(xué)的發(fā)展也更需在新形勢下摸索前行，成為拉動河北省高等教育發(fā)展動力之一。

中外合作辦學(xué)下變革道阻且長，尋求河北省中外合作辦學(xué)新的發(fā)展路徑，探索新興技術(shù)深度融合其中的目標(biāo)雖任重道遠(yuǎn)，但我們需堅(jiān)信，通過全新的改革與嘗試。河北省中外合作辦學(xué)終將會縮小與京、津兩地中外合作辦學(xué)質(zhì)量的差異，進(jìn)入高水平、示范性發(fā)展的新階段。

作者單位：樊星佐 廊坊師范學(xué)院

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