從MOOC到IMOOC再到OMC：數字時代的課堂革命

摘" "要：隨著數字技術的飛速發展及其與高等教育的深度融合，“互聯網+教育”“人工智能+教育”“元宇宙+教育”等高等教育數字化新形態應運而生。數字技術革命帶動著高等教育的改革與創新發展，也改變著大學課程與課堂教學。我國慕課發展的十年歷程中，慕課作為“互聯網+教育”的產物，在促進教育公平和推動高等教育數字化轉型，尤其是新冠疫情防控期間的在線教學中發揮重要作用。在教育數字化轉型階段及中國慕課發展十年之際，研判慕課未來的發展趨勢：在人工智能、元宇宙、數字孿生、全息成像等技術支持下，慕課將逐步發展到智能化交互式虛擬慕課（IMOOC），再到開放式元宇宙課（OMC）的新形態與新階段。據此，描述智能化交互式虛擬慕課的概念及其智能化、交互式、虛擬化、體驗性等特點，展示其場景教學示例；提出開放式元宇宙課的概念與沉浸感、虛擬化、交互式、跨時空等特點，闡述元宇宙教育服務空間，并展現相關的元宇宙教室與教學場景。在此基礎上，對智能化交互式虛擬慕課與開放式元宇宙課程面臨的挑戰進行思考和展望。可以預見，“人工智能+元宇宙+服務+教育”將在改變高等教育教與學的方式上提供無限的可能，未來“元宇宙+智慧教育+服務”必將在教育數字化轉型中發揮重要作用。

關鍵詞：教育數字化；課堂教學革命；元宇宙教育；慕課；智能化交互式虛擬慕課；開放式元宇宙課程；智慧教育

中圖分類號：G434" " " " "文獻標志碼：A" " " " "文章編號：1673-8454（2024）01-0076-08

一、數字時代的教育革命

隨著新一代信息技術的迅猛發展，數字化浪潮席卷全球，人類社會數字化時代已經到來。數字化不僅改變著人們的生產和生活方式，也改變著高等教育。數字化浪潮引發高等教育在理念、模式、教學、學習、方法、環境、組織管理等方面的變革。信息化社會與數字經濟驅使高等教育與數字技術進一步深度融合，“數字化教育”“互聯網+教育”“人工智能+教育”“元宇宙+教育”等正在全球范圍內推廣和普及。

所謂教育數字化，是指以信息技術與數字化改革對教育教學體系進行全面賦能，服務教育高質量發展。黨和國家對此非常重視。黨的二十大首次將“推進教育數字化”寫進黨代會報告，并著重強調要“建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國”，將“推進教育數字化”的任務與國家戰略和教育目標緊密結合。習近平總書記在主持中共中央政治局第五次集體學習時強調：“教育數字化是我國開辟教育發展新賽道和塑造教育發展新優勢的重要突破口。進一步推進數字教育，為個性化學習、終身學習、擴大優質教育資源覆蓋面和教育現代化提供有效支撐。”教育部正在組織編制的《教育強國建設規劃綱要》也要求從國家戰略角度看待數字化的教育賦能。

2022年1月，教育部啟動“國家教育數字化戰略行動”，旨在以數字技術促進教育現代化，不斷推動教育變革和創新，促進教育全要素、全業務、全領域和全流程的數字化轉型，構建網絡化、數字化、個性化、終身化的教育體系，建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國。2023年2月，教育部舉辦世界數字教育大會，以“數字變革與教育未來”為主題，重點探討教育數字化轉型等關鍵問題。2023年6月，教育部召開全國教育數字化現場推進會議，懷進鵬部長在會上強調，要大力推進國家教育數字化戰略行動，加快建設教育強國[1]。新時代新征程，要以教育數字化開辟教育發展新賽道、塑造教育發展新優勢，必須因時而進、因勢而新，構建數字時代的教育新形態。這就要求我們突破傳統教育制度體系的路徑依賴，準確把握發展目標，以數字變革推進教育強國建設[2]。

高等教育數字化就是通過徹底和全面的數字化轉型，形成數據驅動、人技結合、跨界開放的教育生態，構建更加敏捷、適切、公平、可持續的高等教育體系，為學習者提供全面和豐富的學習體驗[3]。換句話說，就是以數字化理念和技術改善高等教育教學的內容、方式、載體、手段、過程、體驗與環境，從而提升教育的質量、效率、效果、傳播與共享。縱觀全球高等教育數字化發展態勢，可以看出，數字化已成為眾多國家推進高等教育高質量、可持續發展的戰略支撐和必由之路。2022年12月，我國發布的《無限的可能：世界高等教育數字化發展報告》將高等教育數字化發展劃分為三個階段：轉化階段、轉型階段、智慧階段[4]。目前，我國高等教育數字化經歷從起步到應用，再到融合與創新的階段后，已全面進入數字化轉型的新階段，未來將進一步實現智慧教育。當前階段，如何以數字技術革命帶動高等教育的革命與未來發展，進而創新教育模式、提升教育能力、促進教育公平，是擺在我們面前的一個時代命題。

以人工智能、元宇宙、大數據、云計算、區塊鏈等為代表的新一代信息技術給教育現代化帶來無限機遇，也帶來巨大挑戰。數字化技術與高等教育現代化不斷加深融合，推動著高等教育在育人方式、辦學模式、管理體制、保障機制等方面的“數字顛覆”，也促使各高校在課堂、專業、學校及教育生態方面發生著一場數字革命。例如，在十多年前，慕課就以迅猛之勢闖進教育世界的大門，給各國高校帶來前所未有的新沖擊與新變革，也帶來一場課堂革命。尤其是，慕課在新冠疫情期間的教學中大顯身手，成效顯著。慕課進入我國已超過十年，“互聯網+教育”、慕課浪潮將去往何方，下一個浪潮會是什么？這是大家普遍關注的一個新問題。基于此，本文從課程與課堂角度來分析與研判慕課未來的發展趨勢，及其對數字時代課堂革命的影響。

二、慕課發展對課堂教學的影響

2013年，慕課進入中國，對高等教育產生巨大影響。十年間，在教育部的領導下，各高校廣泛開展慕課的建設與推廣應用，發展迅猛，卓有成效。2013—2014年，慕課進入中國，教育部高度重視和國內高校及教師的積極響應，快速掀起了高等院校在線教育的浪潮。2015—2019年，慕課深入普及，促進了我國在線教育的快速健康發展，也促進了各高校課程建設與課堂教學的革命，具有中國特色的慕課及線上線下教學新模式、新方法不斷涌現。2020—2021年，慕課在保障2000多所高校疫情防控期間在線教學、實現“停課不停教、停課不停學”方面作出重要貢獻。2022 年，隨著教育部實施“國家教育數字化戰略行動”，國家智慧教育公共服務平臺正式上線。至今為止，國家智慧高教平臺已整合20家在線課程平臺上的2.7萬門優質課程資源，匯聚國內國外最好大學、最好教師的最好課程，標志著中國慕課進入一個新階段[5]。中國慕課十年的發展，形成了數字化賦能高等教育的“中國方案”，建設數量和應用規模均居世界第一。“中國慕課”在推動高等教育數字化轉型中起到至關重要的作用，已成為中國高等教育靚麗的名片。

相比于傳統教學，慕課教學的優勢在于課堂的開放性、學習的靈活性、內容的可重復性。慕課具有的開放性、在線性、共享性、靈活性、個性化等特點，能夠對課堂教學產生巨大影響，主要體現在如下幾個方面：

一是延展大學課堂的時間與空間。慕課的靈活在線課程教學與網絡化研討方式，帶動線上線下的協同教學方式。例如，基于慕課、SPOC的“1+M+N”的跨校協同教學模式[6]，使得大學的課堂時空以及學生的學習空間得到極大擴展，學生可以跨地域、跨校參與課堂教學與學習研討。

二是促進課堂教學方式的轉變。慕課帶來線上線下翻轉課堂方式[7]，不僅改變了教師的“教”，給教師創新教學方法提供更大的發揮空間；還改變了學生的“學”，給學生提供更豐富多元的學習資源和渠道，以及更加個性化的學習體驗。

三是促進教師和學生的角色轉變。慕課使教師變成線上線下混合教學活動的導演和學生學習的教練，而學生則成為更加主動的參與者與運動員；還可以重塑課堂中的新型師生關系與生生關系。

四是促進教育評價方式的轉變。教師可通過學生的在線表現、交互、反饋等多種渠道及其大數據，獲取學生的學習情況，從而對學生的學習進行更為全面、客觀的評價和反饋。

五是促進教育公平和教育資源的均衡發展。教育部積極推進的“慕課西部行”計劃，搭起一座促進西部高校提高教學水平與質量的數字化橋梁，大大緩解中西部高等教育優質教學資源短缺的難題。

三、從MOOC到IMOOC

（一）IMOOC的概念和特點

作為“互聯網+教育”的產物，“慕課”是大規模在線開放課程，而IMOOC（Intelligent amp; interactive virtual MOOC，音譯為“愛慕課”）是“智能化交互式虛擬慕課”，是在人工智能、擴展現實（Extended Reality，XR）、全息成像等最新信息技術支持下，由虛擬教師與學生進行面對面、交互式、擬實沉浸式教學的新型課堂教學形態。

IMOOC是“智能化、虛擬化+教育”的產物，與傳統慕課的不同之處在于，它借助全息成像、數字孿生和人工智能技術，使教師逼真的“數字化身”直接展現在課堂上或學生面前，使學生可以感受到教師“面對面親臨現場”般的擬實沉浸式學習體驗，并且還可以實現隨堂提問，與虛擬教師進行智能實時互動，使慕課的教學過程更具真實感、互動性和吸引力，可有效激發學生的學習興趣和課堂參與度。教師還可以利用這些技術創造更加豐富多樣的教學形式與環境，提高教學質量和教學效果。簡而言之，IMOOC具有以下特點：

一是智能化。基于人工智能模型訓練生成慕課教師的“數字化身”，并通過全息成像和全息遠程通信技術，逼真地打造虛擬教師面對面“現場”授課的體驗效果。

二是交互式。在大模型與生成式人工智能（Artificial Intelligence Generated Content，AIGC）技術支持下，虛擬教師在教學過程中可以與學生實時交互，接受學生的隨堂提問，并實時回答問題。這將大大改善學生的學習體驗，并有助于實現學生的個性化輔導。

三是虛擬化。在全息成像技術支持下，無需借助其他任何助視設備，便可實現高度逼真的教師虛擬形象和相關實物的擬實顯示，達到裸眼獲得臨場感和真實感。

四是體驗性。在IMOOC教學方式與環境挾持下，學生可以獲得逼近“真人課堂教學”的擬實沉浸式在線學習體驗。

（二）IMOOC的場景教學示例

2023年9月，在教育部組織的“慕課西部行現場推進會”上，IMOOC首次進行現場教學觀摩展示。哈爾濱工業大學蘇小紅教授以《C語言程序設計》課程線上線下混合教學為示例，展示基于IMOOC的教學新模式，成為大會觀摩教學展示中的一大亮點。

在IMOOC的教學觀摩課中，蘇小紅以《C語言程序設計精髓》慕課中的一段教學內容為例，展示如何基于IMOOC開展“1+M+N”的跨地域、跨校線上線下混合式協同教學。首先，利用全息顯示設備使虛擬教師從“在線”到“在場”（見圖1），結合PPT投影講解慕課內容，使學生們體驗到擬真實課堂的感受。然后，虛擬教師在課堂上采用三維動畫演示模擬教學內容中采用順序棧編程實現字符串逆序函數的處理效果。緊接著，在現場課堂的學生就課堂內容向虛擬教師隨堂發問（見圖2），虛擬教師現場回答學生提問。最后，再由當地西部高校教師基于IMOOC教學內容開展線下現場教學，實現線上線下跨地域、跨校的混合式教學。

這堂觀摩課使學生們感受到IMOOC的全新體驗與教學效果。有學生表示，這種課堂很新穎，網課中的教師“走進”課堂，“現場感”十足；課堂的實時互動，可以充分調動學習積極性，獲得更好的學習體驗。

四、面向未來的OMC

（一）OMC的概念和特點

隨著信息技術的快速發展及其對高等教育產生的巨大影響，一系列未來高等教育數字化的新形態應運而生。其中，“元宇宙+教育”代表了未來高等教育發展的一種最新趨勢。作為元宇宙教育（也被稱為“教育元宇宙”）的產物，開放式元宇宙課程（Open Metaverse Course，OMC）將成為下一代課堂教學的新形態。

OMC是在元宇宙、人工智能等技術支持下，在元宇宙虛擬空間或虛實融合空間中開展的，以學生為中心的跨時空、沉浸式、交互式、體驗式、協同式課程教學新形態。相比于慕課和IMOOC，OMC將把教師、學生的數字孿生體或者數字原生體都帶入元宇宙的虛擬場景中，開展虛擬場景中的虛擬化或虛實融合式教學，使教師和學生都獲得更好的擬真實，甚至超現實的全新教學體驗。OMC具有如下特點：

一是沉浸感。利用元宇宙營造一個虛實融合空間的擬實教學場景，教師和學生可以在教學過程中隨時進入這些擬實場景中。學生能夠獲得多種身臨其境的擬實感知體驗和沉浸式具身學習體驗，親身感受學習內容與虛擬實物，如歷史文化場景、工業設備及運行機理、醫療器械及操作等，從而大大激發學生的學習興趣和好奇心，增強學習感受、記憶力與學習能力，改善學習效率與效果。

二是虛擬化。基于全息成像設備、擴展現實穿戴設備和人工智能技術，教師和學生可通過數字化身形態具身融入元宇宙擬實教學場景中。在該場景中，教師與學生都有各自的虛擬數字化身，學生能夠以不同的視角進入虛擬場景，觀察或操作擬實模型，實現擬實互動，并完成教師指定的任務，實現以虛補實、虛實共生、虛實融合。

三是交互式。教師與學生能夠與擬實教學場景中的虛擬化身、虛擬人、虛擬設備、虛擬物件、虛擬環境等進行多維度、多方位、多模態的實時交互和協作式學習，通過全方位的交流、互動與互操作來體驗學習相關場景與內容，真正實現“學中做，做中學”的深刻體驗，迅速掌握所學內容，并提高運用知識和技術解決問題的能力。

四是跨時空。基于元宇宙相關技術所建造的跨時空場景，可以配合教學內容需要，讓教師與學生在元宇宙場景下，從真實物理空間穿越到虛擬空間，并在不同場景進行轉換；還能實現過去時、現在時和將來時的時空跨越，加強跨時空的具身學習體驗，使學生體驗更加靈活和個性化的學習方式，滿足學生的不同學習需求。

元宇宙教育以擬實場景、沉浸體驗、虛實交互、虛實融合等優勢吸引學生的學習興趣和參與度，使學生在虛擬場景學習實踐活動的參與中，改善知識學習效果并提高實踐能力。可以預見，在不久的將來，OMC將開辟下一代數字化課程新階段，并引發大中小學教學的課堂革命。

（二）元宇宙教育服務空間及OMC場景教學示例

OMC是元宇宙賦能高等教育和智慧學習空間的一種具體體現，目前正處于萌芽狀態，學者正在積極探索OMC的形態、教學模式和方法。元宇宙賦能智慧學習空間可以促進教育高質量、精準化、個性化、智能化發展，提高學習者創新能力和數字素養。基于數字孿生、虛擬現實、人工智能、區塊鏈等新興技術，構建虛實共生的教育環境，是現實和虛擬的融合、人類和機器的聯合、線上和線下的交互[8]。作為諸多先進數字技術的集大成者，元宇宙為未來教育提供了豐富的想象空間，其在教育領域的應用將產生深遠影響[9]。

近年來，筆者所在的哈爾濱工業大學元宇宙教育服務研究團隊，一直致力于研究元宇宙教育生態及其服務空間，并提出由個人學習與群體協同學習空間、元宇宙教室與場景教學空間、教師教學與多主體協作教學空間、元宇宙教育綜合服務空間、元宇宙教育資源空間、元宇宙教育知識及元素空間、元宇宙教育管理平臺、元宇宙教育服務支撐平臺、元宇宙教育服務保障體系等構成的元宇宙教育服務空間，如圖3所示[10]。可以看到，在元宇宙教育服務空間中，OMC與元宇宙教室占據著重要地位。

在OMC的元宇宙教室及元宇宙場景教學中，許多高校與企業都進行了有益的嘗試。筆者合作伙伴公司完成的元宇宙教室與元宇宙課的場景示例如圖4、圖5所示。可以看出，在一個元宇宙教室的虛擬課堂中，會有虛擬教室環境及設施、虛擬教師、學生的數字孿生體或數字原生體、虛擬講臺及數字大屏、元宇宙課程內容等元素。當然，元宇宙教室可以有多種形態，可以有傳統的大教室、中小教室、答疑室、自習教室，也可以有環顧型場景、圍繞型場景、沉浸型場景、融入型場景、體驗型場景等場景式教室。

OMC將利用元宇宙營造一個虛實融合空間的虛擬或擬實教學場景（如圖5所示的飛機發動機擬實教學場景），讓學生以數字化身形態進入這個場景，從多個角度觀察和體驗場景中的人、事、物、場，與場景中的虛擬人和虛擬物進行交互與互動，并可以進行虛擬場景中的擬實操作與互操作，實現沉浸式、體驗式、交互式學習。在OMC中設計開發虛擬或擬實的教學場景，應該實現場景與教學內容、過程的有機融合與無縫連接，滿足教學的需要和學生的具身學習體驗。不難發現，OMC教學模式與方法將大大改善學習效率與效果。當然，OMC帶來的教育模式與教學方法變革還有待人們進一步探索和實踐。

五、結語

本文從數字化課程發展變化的視角，分析數字化技術對高等教育教學改革與創新的影響。從慕課到IMOOC再到OMC的發展途徑可以看出，數字技術革命必將帶來教育數字化革命，IMOOC與OMC將引發課堂教學的又一次變革，但這種變化過程還需經歷一個多階段的漸變過程。

因此，未來還需要思考如下問題：首先，IMOOC作為從慕課到OMC的中間過渡形式，如何在現階段發揮其教育賦能的作用？IMOOC如何帶來慕課教學模式與教學方法的演變與創新，并有效提高教育教學質量？其次，OMC作為IMOOC的升級版和未來課堂教學的新形態，如何將元宇宙教育服務在數字化課程建設與教學實踐中應用？如何設計和實現與元宇宙技術及場景相適應的OMC教育模式與教學方法？再次，如何在快速變化的教育數字化技術與環境下，有效提高教師與學生的數字化適應能力，使元宇宙教育“落地”并生效？最后，如何通過政產學研協同融合來整合全社會的優質教育資源，共同打造元宇宙教育生態、服務生態及產業發展生態，促進IMOOC、OMC的不斷深化發展？這些問題還有待學者們深入研究。

綜上所述，隨著人工智能、元宇宙、互聯網、云計算、大數據、區塊鏈、數字孿生、大服務等數字技術在教育領域的深度融合與縱橫應用，“人工智能+元宇宙+服務+教育”將在改變高等教育教與學的方式上提供無限可能，未來“元宇宙+智慧教育+服務”必將在教育數字化轉型中發揮重要作用。

參考文獻：

[1]教育部.2023年全國教育數字化現場推進會議[EB/OL].（2023-06-20）[2023-11-12].http：//www.moe.gov.cn/jyb_zzjg/huodong/202306/t20230620_1065142.html.

[2]李永智.以數字化開辟教育發展新賽道[N].人民日報，2023-10-13（9）.

[3]楊宗凱.高等教育數字化發展：內涵、階段與實施路徑[J].中國高等教育，2023（2）：16-20

[4]世界慕課與在線教育聯盟秘書處.高等教育數字化的趨勢、階段與變革——《無限的可能：世界高等教育數字化發展報告》節選一[J].中國教育信息化，2023，29（1）：3-8.

[5]徐曉飛.從在線開放課程聯盟看中國慕課十年發展經驗與未來展望[J].中國高等教育，2023（2）：55-60

[6]徐曉飛，張策，蔣建偉.從應對疫情危機談我國在線教學模式創新與經驗分享[J].中國大學教學，2020（7）：42-46

[7]蘇小紅，王甜甜，張羽，等.基于大班翻轉課堂的混合教學模式探索與實踐[J].中國大學教學，2017（7）：54-62

[8]王竹新，李心蓓，齊夢娜，等.元宇宙賦能智慧學習空間的模型、應用與挑戰[J].中國教育信息化，2023，29（10）： 37-45

[9]張忠華.數字中國戰略與中國式教育數字化研究[J].中國教育信息化，2023，29（2）：3-14

[10]徐曉飛，李全龍.元宇宙教育及其服務生態體系[J].計算機教育，2023（1）：1-7

From MOOC to IMOOC， and to OMC： Classroom Revolution in the Digital Era

Abstract： With rapid development of digital technology and its deep fusion with higher education， the new forms of higher education digitalization， such as “Internet + education”， “artificial intelligence + education” and “metaverse + education”， emerge in time. The digital technology revolution is driving the reform and innovative development of higher education， as well as changing the courses and classroom teaching. This paper reviews the ten years' development procedure of MOOCs in China. As a product of “Internet + education”， MOOCs have played the important roles in promoting education equity and driving digital transformation of higher education， especially in online teaching during the COVID-19 epidemic. This paper analyzes the state and the future trends of MOOCs， and points out the new forms and stages of MOOC developing into the IMOOCs （Intelligent interactive virtual MOOC） and then to the OMCs （Open Metaverse Courses）， by means of new technologies such as artificial intelligence， metaverse， digital twins， and holographic imaging， etc. The new concept of IMOOCs and their characteristics， e.g. intelligence， interactivity， virtualization， and experience， are described in the paper. And the practical examples of the IMOOC scene-based teaching are shown. The concept and characteristics of OMCs， like immersion， virtualization， interactivity， cross time and space， are presented. And the metaverse education service space is also proposed. Meanwhile， the OMC related metaverse classrooms and teaching scenarios are demonstrated. Finally， the challenge problems faced by IMOOCs and OMCs are considered and prospected. It can be foreseen， the “artificial intelligence + metaverse + service + education” will provide unlimited possibilities in changing the way higher education， In the future， the “metaverse + smart education + service” will play an important role in leading the digital transformation of education.

Keywords： Digitalization of education; Revolution in classroom teaching; Metaverse education; MOOCs; Intelligent interactive virtual MOOCs; Open Metaverse Courses; Smart education