教育元宇宙的機遇與挑戰

羅定福 郝穎 梁卓來 邱茜

關鍵字：教育；元宇宙；教育元宇宙

0 引言

自從馬克·扎克伯格（Mark Zuckerberg） 宣布將臉書公司（Facebook Inc.） 更名為Meta以來，關于元宇宙的討論就開始了。許多從業者開啟了關于元宇宙的討論，普通人也好奇元宇宙是什么，它在未來的潛力是什么。在教育界和學術界也不例外，許多研究都開始討論元宇宙。根據馬克·扎克伯格（Mark Zucker?berg） 的說法，元宇宙是一個人們在互聯網上不僅可以看到，而且可以感覺到自己身處其中的地方（Nadella，2018） [1]。在元宇宙中，通過數字體驗，互聯網世界感覺就像真實世界。因此，元宇宙的創建促進了人們在互聯網上的日常交流和互動（Akour等人，2022） [2]。

元宇宙一詞是指由真實人物的化身居住的3D虛擬世界（Ng等人，2021；Putra&Wayoi，2022年）[3]。

它是一個身臨其境的3D虛擬環境，是一個真正的虛擬人工社區，其中化身充當用戶的另一個自我并相互交互。元宇宙也是一種社交網絡服務，是虛擬與現實的深度融合，如圖1所示。

其定義為“虛擬世界，這是一種網絡社區，通常采用基于計算機的模擬環境的形式，用戶可以在其中相互交互，利用和創造事物。元宇宙是由人類創造的虛構/虛擬世界，我們可以在其中進行與現實世界一樣的活動，但需使用的非常復雜的技術和設施?！?/p>

由于對元宇宙的理解不多，其形式也在不斷演變，據預測，未來人類將在那里度過更多的時間。但是人類也會有一些擔憂，這可能是因為人類將忙于他們的化身活動，而現實世界中的活動將減少。在現實世界中人們可以戴著Oculus[4]眼鏡感受虛擬世界，現實世界和元宇宙世界之間的界限將變得模糊，以至于有人會忘記自己身處網絡空間。但應該認識到，元宇宙只是一個虛構的世界。當身體生病時，我們仍然需要到醫院找真實的醫生護理和治療，而不是想象中的醫生。但在虛擬世界中，如果我們的化身受損甚至死亡，我們只需要用新的化身來替換他。這將帶給人類一種新的感覺，我們可以在虛擬世界中體驗生活。在這個虛擬世界中，我們可以工作、購物、娛樂，做很多我們以前從未想象過的事情。元宇宙可能會使教育中的所有活動都可以在虛擬世界中進行。學校將建在一個虛擬的世界里，課堂將在虛擬的世界中開展，學習是虛擬進行的，甚至學校管理也可以虛擬進行。但是，元宇宙畢竟不是真實的世界，當回到現實世界時，我們將面對現實世界真實的樣子。因此，我們需要對元宇宙有個正確的認識。

1 教育元宇宙的機遇

新冠肺炎疫情大流行對教育中的學習方法產生了重大影響，來自世界各地數百個國家的學生在教學過程中受到影響。過去是師生面對面的學習，現在必須使用各種在線平臺在線完成。隨著元宇宙概念的推廣，虛擬世界為在線學習帶來了更加豐富的互動體驗。元宇宙為在線學習提供支持，而不會影響學?；虼髮W的學習體驗。隨著元宇宙推廣的虛擬世界概念，在線學習可以更加互動。元宇宙為在線學習提供支持，并且不會影響學校的學習體驗（Kim 等人，2022）[5]。隨時隨地學習是一個有趣的概念，受到許多人的歡迎，這可以縮短時間、空間和成本。

科技是不斷發展進步的，我們必須利用這些技術進步作為開展積極活動的工具。新冠肺炎疫情的暴發，對教育界的學習方法產生了重大影響，促進了使用新的科技開展教學活動。教育工作者和學生面對面交流的學習可以通過數字世界進行。數字世界可能在加速獲取與學習材料相關的信息方面發揮重要作用，數字世界可以幫助學生隨時隨地學習。

在虛擬/元宇宙世界中，教師和學生將以各自的化身形式在元宇宙中相遇，而在現實中他們可能很少甚至從未見過面。教育元宇宙的優勢在于：提供更易于訪問的數字通信方式、提高教育質量。其面臨的挑戰[6]包括：1）適應教育界不斷涌現的新經驗；2）應對學習和教學過程在時間和空間上的無界限特性。元宇宙技術對教育世界產生的影響在于所有的學習過程都在更廣泛、更活躍的領域進行。

元宇宙為學生在學習和教育環境中提供了更具沉浸感的體驗和更具參與性的學習體驗，其特征表現如圖2所示。元宇宙給教育界帶來了極大的機遇。首先，學習過程將更加有趣。第二，實驗可以做得更接近現實，可以不用去實驗室，只需使用Oculus眼鏡就可以練習。第三，可以按需盡早地完成學習，成為知識的生產者。第四，學習資源將不斷豐富和增加。元宇宙將催生學習資源。第五，元宇宙的存在也將改變世界各地教育機構的物理形式，學校不再只是建筑實體，將有許多不需要大量的土地和建筑物的虛擬學校。

2 教育元宇宙的挑戰

我們可以將虛擬世界與教育連接起來，在虛擬世界中，我們可以盡情想象未來的教育是什么樣的。原本在課堂上面對面進行的教育已經轉變為在線學習過程。在線學習因為教師和學生在社交媒體和課堂上進行教學的可用資源有限，可能導致學習成績不理想，特別是教師和學生之間缺乏文化交流。在以學生為中心[7]的學習環境中，虛擬世界將影響教育界，但是沒有任何技術可以取代教師的角色，學生需要老師的直接接觸，而不是僅僅通過數字世界。

真實校舍的作用會降低，甚至可能不再需要，因為教師和學生不必在真實的學校里進行教學活動，一切都可以在虛擬環境中進行，因此真正的建筑物只是一種形式。除了教學活動之外，其他事項如教師管理、財務管理、監督、晉升檔案等，都可以在元宇宙中完成。但教育世界中的所有活動如果都是虛擬進行的，也會產生負面影響，如社會溫暖感的喪失，因為這些活動沒有與人類直接互動。并且，教育者僅僅通過虛擬學習，不能直接近距離地了解他們的學生。

學生在元宇宙中會比在現實世界中更舒適，當他看到周圍的環境時，他內心可能會有反差，這不是他在虛擬世界中所期望的，可能還有其他我們無法預料的問題。因此，指導和促進學生學習方面仍然需要教育者。

綜上所述，元宇宙的缺點是：（1） 元宇宙產生復雜和高質量的圖形，因此需要高技術消耗。（2） 獲取支持元宇宙的工具需要花費大量資金。（3） 因為元宇宙不受限制，可能會導致社會和文化的變革。（4） 元宇宙可能會改變人們交流和活動的方式。然而，這并不一定都是積極的。例如，過度依賴元宇宙可能會導致人們在現實生活中的社交能力下降。此外，元宇宙中的一些活動可能是不健康的，如過度沉迷于虛擬游戲或社交活動。元宇宙開啟了教育領域技術整合的新篇章。教師們需要認識到元宇宙的優點和缺點，并學會有效地利用這一新技術來提高教育質量，同時也要注意防止可能出現的問題，如學生在元宇宙中的過度沉迷或社交能力的下降。此外，學校還需要考慮如何為教師和學生提供足夠的培訓和支持，以充分利用元宇宙的優點。

3 元宇宙技術對教育的影響

3.1 元宇宙確實為教育帶來了許多新的可能性

（1） 增強現實和虛擬現實的學習體驗：通過結合AR和VR技術[9]，元宇宙可以為學生提供沉浸式的學習體驗，讓他們能夠以全新的方式理解和掌握知識。例如，學生可以通過虛擬現實技術觀察三維的人體細胞結構，或者通過增強現實技術看到隱藏在墻壁后面的藝術品。這種學習方式可以幫助學生更好地記憶和理解知識。

（2） 社交學習：元宇宙的社交特性使得學生可以在虛擬世界中與他人互動，進行合作學習和討論。這種互動可以幫助學生發展社交技能，同時也可以促進知識的共享和理解。

（3） 遠程教育：元宇宙可以提供一個平臺，使得遠程教育變得更加生動和有效。例如，學生可以在家中通過虛擬現實技術參加教師的課程，并與教師和其他學生進行互動。

（4） 個性化學習：元宇宙可以根據每個學生的學習進度和能力進行個性化教學，從而滿足每個學生的需求。這種個性化教學方式可以幫助學生更好地理解和掌握知識。

（5） 創新教育方式：元宇宙不僅可以提供傳統的學習體驗，還可以創新教育方式。例如，學生可以通過虛擬現實技術進行實踐操作，例如進行手術模擬或者解決工程問題。這種實踐操作可以幫助學生發展實際操作技能，提高他們的實踐能力。

3.2 元宇宙在教育領域存在的挑戰和問題

（1） 技術成熟度和普及率：元宇宙技術，如虛擬現實、增強現實等，盡管已經取得了顯著的進步，但仍然處于不斷發展和完善的過程中。在教育領域，這些技術的普及率還不高，需要進一步提高。

（2） 用戶體驗和安全性：元宇宙技術的學習環境可以提供身臨其境的沉浸式體驗，但也可能帶來一些問題，如暈動癥等用戶體驗問題，以及數據安全和隱私保護等安全性問題。

（3） 教育內容和資源：雖然元宇宙可以提供一種新的學習方式，但目前教育領域針對元宇宙的學習資源還比較有限，需要加強開發和完善。

（4） 成本和投資回報：元宇宙技術的開發和維護需要大量的資金投入，這可能會增加學校的運營成本。同時，雖然元宇宙可以提高學生的學習興趣和效果，但也需要考慮其投資回報率。

（5） 適應性和教育公平性：元宇宙技術需要一定的學習和適應，對于一些年齡較小或不熟悉虛擬現實技術的學生來說，可能會存在一定的學習困難。此外，元宇宙技術的發展也可能加劇數字鴻溝，對教育公平性造成一定的影響。

3.3 元宇宙技術在教育領域的發展前景

元宇宙技術正受到主要國際公司的關注[8]。未來，人們將越來越需要使用元宇宙技術。元宇宙技術的使用將改變世界。到目前為止，我們所知道的二維世界正開始被虛擬的三維世界所取代。這項技術正在滲透到一個更現代的教育世界[10]。元宇宙技術對當今教育世界的影響將非常巨大。尤其將改變教育世界中學習方法、教學方法和教育系統的面貌[10]。人類無法抗拒元宇宙技術的進步。世界上的幾所大學已經開始在教育中使用元宇宙技術。如阿曼阿拉伯大學、BrainSTEM大學、CEU大學、孔卡恩大學、尼日利亞大學和尼科西亞大學。學習者可能會在元宇宙平臺上體驗到學習的存在，并鼓勵學習動機和沉浸感。此外，基于空間運動自主性的自主學習是可以實現的。雖然元宇宙平臺有技術和道德限制，但我們的關注點應放在元宇宙環境中學習者之間的互動，而不是過度焦慮。如果從機會的角度來看，元宇宙在教育中的影響將能夠在學習中呈現一種嶄新的、充滿挑戰的氛圍。這種元宇宙的存在可以優化如今使用的技術和教育媒體，使其更加有效。此外，學生獲得的學習經驗將進一步幫助他們促進軟技能的發展，培養學生更好的自我認知。然而，由于教育者和學生在學習過程中缺乏互動，元宇宙仍然被認為在在線學習中應用效果較差。

4 應對措施

面對元宇宙技術這個時代的挑戰，可以采取以下應對措施和方法以創造更好的教育環境。

（1） 提高技術成熟度和普及率：加大對元宇宙技術的研究和開發力度，提高技術的穩定性和可靠性。同時，通過推廣和宣傳，提高元宇宙技術的普及率，為在教育領域的廣泛應用打下基礎。

（2） 改善用戶體驗和安全性：通過優化技術設計和教育資源開發，解決用戶體驗等問題。同時，加強數據安全和隱私保護等方面的技術和管理措施，保障用戶的安全和隱私。

（3） 開發優質教育資源和內容：鼓勵教育工作者和技術開發者合作，開發適合元宇宙技術的優質教育資源和內容。通過制定相關標準和規范，提高資源的共享性和可重復性，促進元宇宙在教育領域的應用和發展。

（4） 控制成本和提高投資回報：在元宇宙技術的開發和維護方面，需要合理控制成本，通過優化技術設計和資源利用等方式提高投資回報率。同時，可以通過政府補貼、企業合作等方式獲取更多的資金支持，為元宇宙在教育領域的發展提供保障。

（5） 適應性和教育公平性：針對不同年齡段和學習需求的學生，可以設計不同的元宇宙學習方式和資源，以提高其適應性和學習效果。同時，需要關注數字鴻溝問題，加強對貧困地區和弱勢群體的技術支持和培訓，提高教育公平性。

總之，應對元宇宙在教育領域存在的挑戰和問題需要多方面的努力和支持。政府、企業、學校和社會各界需要密切合作，共同推動元宇宙在教育領域的健康、可持續發展。

5 結論

綜上所述，元宇宙技術在教育領域具有廣闊的應用前景，能夠提供更豐富、更沉浸式的學習體驗，提高教育效果。但同時也面臨著技術成熟度、普及率、用戶體驗和安全性、教育資源和內容、成本和投資回報率以及適應性和教育公平性等一系列挑戰和問題。為了充分發揮元宇宙在教育領域的潛力，需要采取一系列措施，包括提高技術成熟度和普及率、改善用戶體驗和安全性、開發優質教育資源和內容、控制成本和提高投資回報率、關注適應性和教育公平性問題等。未來的教育世界將更加數字化、智能化和個性化，元宇宙技術將成為推動教育發展的重要力量。