元宇宙視野下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的建設(shè)路徑與策略研究*

許仲生

(集美大學(xué)誠毅學(xué)院,福建 廈門 361000)

在我國大力推進(jìn)教育數(shù)字化的背景下,數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)可突破傳統(tǒng)教育存在的局限和不足,為學(xué)生提供更為平等高效的學(xué)習(xí)平臺(tái),更加充分體現(xiàn)教育追求的普惠性和公平性。此外,數(shù)字信息技術(shù)、場(chǎng)景化技術(shù)和人工智能等技術(shù)日新月異的發(fā)展給數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)開辟了新的發(fā)展思路和途徑。

目前,元宇宙研究已成為我國一個(gè)新的熱點(diǎn),但是對(duì)元宇宙在教育領(lǐng)域應(yīng)用和融合的研究才剛剛起步,元宇宙在數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的應(yīng)用研究仍較為薄弱。本文對(duì)元宇宙在數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的影響、實(shí)施路徑和實(shí)施策略等方面進(jìn)行探討,并結(jié)合技術(shù)發(fā)展和教育理論進(jìn)一步豐富元宇宙教育的內(nèi)涵,以期推進(jìn)在線教育和終身教育形態(tài)的創(chuàng)新發(fā)展。

一、理論綜述

(一)元宇宙概述

元宇宙(Metaverse)一詞最初見于1992年美國科幻小說《雪崩》(Snow Crash)。從字面意思理解,元宇宙指的是超越現(xiàn)實(shí)宇宙的存在,即超現(xiàn)實(shí)宇宙。2021年在Roblox上市及Facebook更名等事件的帶動(dòng)下,元宇宙成為業(yè)界和學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)。2021年被稱為元宇宙元年。目前對(duì)于元宇宙概念的界定尚不成熟。元宇宙是人類生存維度和感官維度的拓展,是整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型虛實(shí)相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會(huì)形態(tài),基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供沉浸式體驗(yàn),基于數(shù)字孿生技術(shù)生成現(xiàn)實(shí)世界的鏡像,基于區(qū)塊鏈技術(shù)搭建經(jīng)濟(jì)體系,在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、身份系統(tǒng)上將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界密切融合,并允許用戶進(jìn)行內(nèi)容生產(chǎn)和世界編輯[1]。元宇宙融合了網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)算、物聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)交互、電子游戲、人工智能、區(qū)塊鏈和數(shù)字孿生等多種先進(jìn)技術(shù)[2]1-26,在與游戲、社交、旅游、會(huì)展、電商交易、影視、體育、教育等行業(yè)結(jié)合過程中,有望創(chuàng)造新價(jià)值。

元宇宙在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,可通過創(chuàng)設(shè)虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)場(chǎng)景,強(qiáng)化沉浸式教學(xué)體驗(yàn),讓學(xué)習(xí)者在獲得良好學(xué)習(xí)體驗(yàn)的同時(shí),提高學(xué)習(xí)興趣,提升理解問題和建構(gòu)知識(shí)能力,從而高效地完成學(xué)習(xí)目標(biāo)[3]73-82。有學(xué)者提出教育元宇宙的概念,認(rèn)為教育元宇宙是由擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生、人工智能、區(qū)塊鏈、5G等新興技術(shù)架設(shè)的虛實(shí)融合的教育環(huán)境,是具有虛實(shí)交織、人機(jī)協(xié)同、全面交互等特征的智能交互空間,通過嵌入教育教學(xué)環(huán)境、資源、模式、活動(dòng)等內(nèi)容,創(chuàng)新學(xué)習(xí)、教學(xué)和管理等活動(dòng),進(jìn)而推動(dòng)教育的未來變革與生態(tài)重塑[4]54-66。

(二)數(shù)字化學(xué)習(xí)

數(shù)字化學(xué)習(xí)是以互聯(lián)網(wǎng)為依托,利用現(xiàn)代信息技術(shù)所形成的、具有全新溝通機(jī)制和豐富資源的一種全新學(xué)習(xí)方式[5]1-5。數(shù)字化學(xué)習(xí)包括數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源和數(shù)字化學(xué)習(xí)方式三大要素[6]3-8?；诰W(wǎng)絡(luò)通信和多媒體等數(shù)字化技術(shù),將學(xué)習(xí)資源進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)變和多樣化呈現(xiàn),打造優(yōu)質(zhì)海量的學(xué)習(xí)資源,并基于互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳播,可更好地克服傳統(tǒng)教育存在的時(shí)空限制,讓學(xué)習(xí)成為泛在的終身學(xué)習(xí)過程。更重要的是,數(shù)字化學(xué)習(xí)凸顯了學(xué)習(xí)者的主體地位,一方面為學(xué)習(xí)者提供了信息知識(shí)檢索工具和溝通互動(dòng)機(jī)制等自主性學(xué)習(xí)條件,另一方面,以學(xué)習(xí)者為中心,為學(xué)習(xí)者培養(yǎng)積極的學(xué)習(xí)認(rèn)知,滿足持續(xù)學(xué)習(xí)需求,提供個(gè)性學(xué)習(xí)資源,生成實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)反饋,達(dá)到終身學(xué)習(xí)效果。

隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)字化學(xué)習(xí)的工具、場(chǎng)景、課程建設(shè)、學(xué)習(xí)策略等各方面在不斷演變。從互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫、多媒體音視頻、計(jì)算機(jī)模擬軟件、在線互動(dòng),到VR/AR/MR、慕課、社交媒體、大數(shù)據(jù)、人工智能,各類技術(shù)為數(shù)字化學(xué)習(xí)構(gòu)建了更為系統(tǒng)全面的學(xué)習(xí)平臺(tái)、教學(xué)平臺(tái)、學(xué)習(xí)資源等新型基礎(chǔ)設(shè)施,數(shù)字化學(xué)習(xí)的多場(chǎng)景交互融合、數(shù)字化工具的聚合成為下一階段的研究熱點(diǎn)[7]52-60。

(三)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)

數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)源于2006年教育部啟動(dòng)的《數(shù)字化學(xué)習(xí)港與終身學(xué)習(xí)社會(huì)建設(shè)與示范》項(xiàng)目。數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)是指應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,通過構(gòu)建數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái),提供數(shù)字化學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)支持服務(wù)及組織管理的新一代教育服務(wù)系統(tǒng),可以滿足任何人群、任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的學(xué)習(xí)需求[8]67-69。數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)是數(shù)字化學(xué)習(xí)的應(yīng)用發(fā)展,面向特定的用戶群體,創(chuàng)建數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境,提供數(shù)字化學(xué)習(xí)資源,滿足個(gè)性化、自主化、交互化和實(shí)時(shí)性的學(xué)習(xí)需求,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的學(xué)習(xí)和服務(wù)管理[9]35-37。

二、元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的運(yùn)行方式

(一)虛實(shí)融生

傳統(tǒng)教學(xué)存在現(xiàn)實(shí)教學(xué)過程較單一、教學(xué)內(nèi)容較單薄、教學(xué)形式較單調(diào)等問題。數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的發(fā)展,雖然解決了傳統(tǒng)教學(xué)存在的部分問題,但仍存有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程冷漠化、教學(xué)內(nèi)容碎片化、教學(xué)形式平面化問題,且容易因缺乏實(shí)際互動(dòng)導(dǎo)致師生關(guān)系疏離、因缺乏監(jiān)管導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)懶散等。此外,傳統(tǒng)教學(xué)與數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的線上教學(xué)均存在各自的短板,一方面?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)受現(xiàn)實(shí)條件限制無法進(jìn)行復(fù)雜原理展示和提供復(fù)雜過程的操作條件,另一方面線上教學(xué)受網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)軟硬件條件制約,在進(jìn)行操作性、運(yùn)動(dòng)性技能教學(xué)和德育、美育養(yǎng)成教育過程中仍存有缺陷。

基于VR、AR、MR和DT等技術(shù),數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)可根據(jù)數(shù)字化學(xué)習(xí)的需求搭建現(xiàn)實(shí)環(huán)境、虛擬環(huán)境、現(xiàn)實(shí)與虛擬融合環(huán)境等多樣化的場(chǎng)景,取長(zhǎng)補(bǔ)短,賦能傳統(tǒng)線下和線上教學(xué)(見表1),并通過空間擴(kuò)展,彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)教學(xué)環(huán)境的不足,通過強(qiáng)化交互,解決網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境的缺陷。

表1 元宇宙下教學(xué)場(chǎng)景的構(gòu)建類型

基于元宇宙構(gòu)建的數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)空間與虛擬空間的融合和數(shù)據(jù)雙向流通,學(xué)習(xí)者可以在現(xiàn)實(shí)空間和虛擬空間擁有唯一的學(xué)習(xí)身份,學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)狀態(tài)實(shí)時(shí)更新,學(xué)習(xí)內(nèi)容無縫銜接。

(二)感知融合

基于認(rèn)知心理學(xué)理論,傳統(tǒng)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)更側(cè)重通過給予學(xué)習(xí)者視覺和聽覺等感官刺激的方式進(jìn)行描述性知識(shí)的輸入,這些描述性知識(shí)經(jīng)過加工、編碼后儲(chǔ)存于學(xué)習(xí)者的短時(shí)或長(zhǎng)時(shí)記憶(見圖1)。這個(gè)過程中,刺激的方式和強(qiáng)度、編碼的運(yùn)行過程對(duì)學(xué)習(xí)的效率有著至關(guān)重要的影響。

圖1 感知融合的學(xué)習(xí)過程

數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)基于元宇宙三維建模技術(shù)和實(shí)時(shí)渲染構(gòu)建虛實(shí)融合空間,能夠充分激活學(xué)習(xí)者的視覺、聽覺、觸覺,使其更加全面地接受各類信息;基于動(dòng)作、姿勢(shì)、語音、語義等人機(jī)交互技術(shù)構(gòu)建的沉浸式交互能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的知、情、意、行,使其更加高效地進(jìn)行知識(shí)編碼,順利實(shí)現(xiàn)預(yù)期學(xué)習(xí)效果。未來隨著腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)更為全面的信息輸入,避免外界干擾,而且可以實(shí)時(shí)識(shí)別學(xué)習(xí)狀態(tài)、實(shí)時(shí)分析認(rèn)知過程,及時(shí)反饋調(diào)整教學(xué)信息的刺激方式和刺激水平,真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。

(三)數(shù)據(jù)集成與互通

傳統(tǒng)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)是基于課程進(jìn)行知識(shí)排列,不同的課程知識(shí)可能存在重復(fù)。學(xué)習(xí)者因?qū)W習(xí)過程不連貫或注意力缺失可能出現(xiàn)知識(shí)碎片。此外,傳統(tǒng)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)更側(cè)重于教學(xué)結(jié)果的評(píng)價(jià),忽視對(duì)教學(xué)過程中產(chǎn)生的大量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的挖掘利用。

云計(jì)算技術(shù)對(duì)元宇宙的支撐作用不僅體現(xiàn)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)無限擴(kuò)容方面,更在于提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。云計(jì)算技術(shù)一方面可以滿足數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)在高可靠性和高可用性方面的需求,另一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)課程知識(shí)的梳理,基于學(xué)習(xí)目標(biāo)生成合理的課程學(xué)習(xí)計(jì)劃。

區(qū)塊鏈技術(shù)作為一個(gè)去中心化的可信技術(shù),可將學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)結(jié)果記錄于區(qū)塊中,客觀反映學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)。區(qū)塊鏈技術(shù)可實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)操作,推動(dòng)不同數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)學(xué)習(xí)成果的互通互認(rèn)。

大數(shù)據(jù)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)過程的全要素、全方位和全流程的監(jiān)控,通過數(shù)據(jù)檢索、清洗、處理、挖掘等流程對(duì)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的大量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析,為學(xué)習(xí)者提供精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)資源、制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)過程。大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以為數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的管理者和教學(xué)人員跟蹤監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)狀態(tài)、更加及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題并做出調(diào)整。

(四)人機(jī)協(xié)同

人工智能技術(shù)作為元宇宙的核心技術(shù),可扭轉(zhuǎn)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)人工智能欠缺的現(xiàn)狀。數(shù)字人技術(shù)可將數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)中教師與學(xué)生的虛擬身份進(jìn)行可視化映射,真實(shí)反映現(xiàn)實(shí)身份的身心狀態(tài)和知識(shí)狀態(tài),結(jié)合學(xué)習(xí)場(chǎng)景和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行智慧交互,達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。學(xué)習(xí)者可以與虛擬教師進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng),解決數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)存在的離線互動(dòng)為主、在線互動(dòng)為輔的不足。學(xué)習(xí)者還可以跳出本身,檢視虛擬自我的認(rèn)知過程,提升邏輯思維和推理能力,將學(xué)習(xí)重點(diǎn)從多元化表征知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向大規(guī)模協(xié)同學(xué)習(xí)和高階思維訓(xùn)練。

三、元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的建設(shè)路徑

數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)運(yùn)行的底層邏輯是學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)服務(wù)與管理等核心要素基于數(shù)字化的協(xié)同。元宇宙下將VR、AR、MR、DT、人工智能及區(qū)塊鏈等技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū),能進(jìn)一步促進(jìn)數(shù)字化技術(shù)與學(xué)習(xí)社區(qū)運(yùn)行流程的有效整合,更好地實(shí)現(xiàn)要素協(xié)同,提升數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的運(yùn)行效率和效果。

(一)學(xué)習(xí)環(huán)境

阿里巴巴認(rèn)為元宇宙的實(shí)現(xiàn)包括4個(gè)層級(jí),依次是全息構(gòu)建、全息仿真、虛實(shí)融合和虛實(shí)聯(lián)動(dòng)[10]。借鑒上述思路,本文認(rèn)為元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)路徑可從以下四個(gè)步驟依次推進(jìn)(見表2)。

表2 元宇宙下學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)階段

表3 元宇宙下學(xué)習(xí)資源的建設(shè)方式

(二)學(xué)習(xí)資源

1.顯性學(xué)習(xí)資源建設(shè)

顯性學(xué)習(xí)資源是指陳述性等表象化的信息和知識(shí)。如前所述,元宇宙可強(qiáng)化顯性學(xué)習(xí)資源的沉浸感,加大力度推進(jìn)學(xué)校等組織機(jī)構(gòu)在元宇宙背景下系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的顯性學(xué)習(xí)資源建設(shè),還要通過機(jī)制創(chuàng)新鼓勵(lì)個(gè)體在顯性學(xué)習(xí)資源建設(shè)、特別是在碎片化學(xué)習(xí)資源建設(shè)方面發(fā)揮更大作用。

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,人工智能生成內(nèi)容(artificial intelligence generate content,AIGC)以其高效強(qiáng)大的內(nèi)容生產(chǎn)能力、個(gè)性化的信息聚合與內(nèi)容呈現(xiàn)更好地滿足了學(xué)習(xí)者個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求,且目前AIGC技術(shù)所具有多模態(tài)和大規(guī)模模型的特點(diǎn),其生成內(nèi)容不僅形式多樣、質(zhì)量上也在不斷進(jìn)步[11]。

2.隱性學(xué)習(xí)資源建設(shè)

隱性學(xué)習(xí)資源指程序性或者蘊(yùn)藏于操作過程中的信息和知識(shí)。在元宇宙場(chǎng)景建設(shè)過程中還應(yīng)做好原理性、邏輯性等隱性知識(shí)的嵌入。結(jié)合元宇宙的特征,動(dòng)態(tài)生成(過程性)學(xué)習(xí)內(nèi)容是其中十分重要的隱性學(xué)習(xí)資源。動(dòng)態(tài)生成學(xué)習(xí)內(nèi)容指在教學(xué)過程中的學(xué)習(xí)記錄或由學(xué)習(xí)者或師生協(xié)同創(chuàng)建的資源,能夠反映學(xué)習(xí)者的思考過程,更易加深學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的理解、遷移及運(yùn)用[12]22-28。

(三)學(xué)習(xí)方式

學(xué)習(xí)是一個(gè)集動(dòng)腦與動(dòng)手、認(rèn)知與情感、實(shí)踐與體驗(yàn)為一體的綜合性過程,這個(gè)過程培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的知識(shí)、技術(shù)、態(tài)度、方法和習(xí)慣[13]71-78。借助元宇宙技術(shù)強(qiáng)化學(xué)習(xí)過程中的交互,是提升數(shù)字化學(xué)習(xí)效果的重要途徑。學(xué)習(xí)過程中的交互包括了學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的交互、學(xué)習(xí)者與教師的交互、學(xué)習(xí)者之間的交互以及學(xué)習(xí)者與場(chǎng)景的交互。學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容的交互,除了利用傳統(tǒng)的課件、文字影視音頻資料、三維信息資料等,還有前述AIGC技術(shù)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)以學(xué)習(xí)者為中心的主動(dòng)式學(xué)習(xí)內(nèi)容生成與更新迭代。學(xué)習(xí)者與教師的交互包括討論、答疑等方式,也包括教師的演示與指導(dǎo)等。學(xué)習(xí)者之間的交互指在日常場(chǎng)景中借助元宇宙的技術(shù)便利,學(xué)習(xí)者增加學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)之余的多渠道聯(lián)系,構(gòu)建學(xué)習(xí)社群,提升學(xué)習(xí)氛圍。學(xué)習(xí)者與場(chǎng)景的交互方面,學(xué)習(xí)者可以基于元宇宙技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證性、探索性的重復(fù)操作,實(shí)現(xiàn)知識(shí)與應(yīng)用的更好結(jié)合。

從‘索邦’中篩選出肌動(dòng)蛋白基因Actin和網(wǎng)格蛋白基因Clathrin,分別作為qRT-PCR測(cè)定基因相對(duì)表達(dá)量的內(nèi)參基因。以花被片各樣品的 cDNA 為模板，利用Primer 3軟件設(shè)計(jì)熒光定量引物(表1)。根據(jù)SYBR? Premix Ex Taq TM Ⅱ(TaKaRa)試劑盒說明書，使用CFX Connect Real-Time PCR System(Bio-Rad)進(jìn)行擴(kuò)增，反應(yīng)體系為20 μL，擴(kuò)增程序?yàn)椋?5℃變性30 s，60℃退火和延伸 30 s，共39個(gè)循環(huán)，95℃變性5 s，60℃退火和延伸30 s。每份樣品重復(fù)3次。

(四)學(xué)習(xí)支持服務(wù)

元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)需要對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)進(jìn)度、交互情況進(jìn)行準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的記錄存檔,保證學(xué)習(xí)者在暫停一段時(shí)間后,可以重新延續(xù)之前的學(xué)習(xí)進(jìn)程。元宇宙下的數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)還應(yīng)能夠根據(jù)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn),實(shí)時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)方式和提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源,靈活規(guī)劃學(xué)習(xí)成長(zhǎng)路徑。

元宇宙下的數(shù)字化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)應(yīng)引入社會(huì)性評(píng)價(jià),加大過程性評(píng)價(jià)和應(yīng)用性評(píng)價(jià)的權(quán)重,降低結(jié)果性評(píng)價(jià)權(quán)重。學(xué)習(xí)的社會(huì)性體現(xiàn)在學(xué)習(xí)是對(duì)話、交流和實(shí)踐的活動(dòng)[14]35-39。元宇宙下學(xué)習(xí)者在知識(shí)學(xué)習(xí)過程中的交互與協(xié)作應(yīng)成為評(píng)估的重點(diǎn),一方面通過評(píng)估學(xué)習(xí)過程的交互狀態(tài)了解學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)技能的理解和掌握程度,另一方面通過評(píng)估應(yīng)用實(shí)施過程來跟蹤學(xué)習(xí)者對(duì)技能的掌握程度。

(五)學(xué)習(xí)成果認(rèn)證

基于區(qū)塊鏈的區(qū)塊記錄學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果,利用加密技術(shù)和數(shù)字摘要技術(shù)保證學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果的不可篡改。各個(gè)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)可作為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)盟節(jié)點(diǎn),學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果經(jīng)過計(jì)算、打包形成區(qū)塊后,在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中公布后形成分布式賬本。此外,不同的學(xué)習(xí)社區(qū)和學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)可事先設(shè)定學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)和轉(zhuǎn)化機(jī)制,并以智能合約的形式發(fā)布。學(xué)習(xí)者在不同學(xué)習(xí)社區(qū)的學(xué)習(xí)成果可自動(dòng)轉(zhuǎn)化,生成學(xué)習(xí)者統(tǒng)一且標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)檔案。相關(guān)學(xué)習(xí)記錄和學(xué)習(xí)檔案具有可查詢、可溯源等特點(diǎn),方便個(gè)人、社會(huì)和企事業(yè)單位了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況。

四、元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的建設(shè)策略

在元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的建設(shè)過程中,可能會(huì)面臨學(xué)習(xí)環(huán)境場(chǎng)景失真、學(xué)習(xí)資源更新失速、學(xué)習(xí)方式失當(dāng)、學(xué)習(xí)支持服務(wù)失效及學(xué)習(xí)認(rèn)證失實(shí)等問題,導(dǎo)致數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)因要素不協(xié)同出現(xiàn)發(fā)展失衡現(xiàn)象。為此,元宇宙下建設(shè)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)須做好以下幾方面工作。

(一)升華在場(chǎng)感,構(gòu)建空間、場(chǎng)景和文化深度融合的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境

元宇宙背景下,利用場(chǎng)景掃描技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)空間和實(shí)體進(jìn)行高效智能采集,采用三維網(wǎng)格技術(shù)和渲染技術(shù)構(gòu)建能真實(shí)且精細(xì)重現(xiàn)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的虛擬空間和虛擬實(shí)體,結(jié)合多平面顯示和全息投影技術(shù)有效提升元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)場(chǎng)景的體驗(yàn)感。聲音、動(dòng)作、表情等智能感知技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,能實(shí)現(xiàn)虛擬空間與現(xiàn)實(shí)空間數(shù)據(jù)雙向?qū)崟r(shí)采集與傳遞,為學(xué)習(xí)者提供更多元化的感知體驗(yàn)和互動(dòng)體驗(yàn),保證場(chǎng)景動(dòng)態(tài)變化的低延遲,強(qiáng)化數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)場(chǎng)景的沉浸感。大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)通過精準(zhǔn)判定學(xué)習(xí)者的個(gè)人特性及學(xué)習(xí)狀態(tài),一方面能避免因場(chǎng)景中斷或跳躍導(dǎo)致學(xué)習(xí)中斷和學(xué)習(xí)效果下降,另一方面能營(yíng)造個(gè)性化和多元化的學(xué)習(xí)場(chǎng)景,在滿足不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求和場(chǎng)景偏好基礎(chǔ)上,提升數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)場(chǎng)景的共情傳播能力。

羅伯特·斯考伯認(rèn)為,網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景是由移動(dòng)設(shè)備、社交媒體、大數(shù)據(jù)、感應(yīng)器和定位系統(tǒng)五種技術(shù)力量構(gòu)成和營(yíng)造的一種在場(chǎng)感[15]11。考慮元宇宙下的場(chǎng)景應(yīng)具有沉浸感、低延遲、多元化和隨時(shí)隨地等特征,故本文認(rèn)為,元宇宙場(chǎng)景是由移動(dòng)設(shè)備、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和XR技術(shù)等構(gòu)建和營(yíng)造的一種在場(chǎng)感。元宇宙下學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建應(yīng)關(guān)注以下問題。一是空間構(gòu)建。如前所述,元宇宙下的學(xué)習(xí)環(huán)境是一個(gè)虛實(shí)融生空間。在建設(shè)過程中,首先要理順虛擬空間與現(xiàn)實(shí)空間之間的關(guān)系,在發(fā)展過程中由映射關(guān)系逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫嘘P(guān)系。其次要強(qiáng)化空間互補(bǔ)性,在虛擬空間中呈現(xiàn)現(xiàn)實(shí)空間所無法呈現(xiàn)的,在現(xiàn)實(shí)空間中感受虛擬空間所無法感受的。還要提升空間的開放性,滿足數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)發(fā)展過程中不斷擴(kuò)展的空間需求。二是場(chǎng)景營(yíng)造。在尊重教育規(guī)律的前提下,以提升沉浸感為目的進(jìn)行數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的場(chǎng)景營(yíng)造。以可見即可感知、可想即可深化為營(yíng)造方向,為用戶提供一個(gè)具身交互、有助于抽象思維表象化、滿足深度宏觀認(rèn)知和微觀體察的虛實(shí)深度融合場(chǎng)景[16]12-22。三是文化嵌入。將教育目標(biāo)、知識(shí)要求、技能要求、價(jià)值觀培養(yǎng)等教育維度要素嵌入元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的各類場(chǎng)景和操作中,讓學(xué)習(xí)者在觀察和體驗(yàn)過程中得到充分且潛移默化的浸潤(rùn),更好地達(dá)到育人目的。

(二)以人工智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)自我進(jìn)化,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的實(shí)時(shí)更新迭代

元宇宙加快了知識(shí)的更新迭代,給傳統(tǒng)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)相對(duì)固定的知識(shí)體系帶來巨大沖擊。為此,數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)應(yīng)該充分利用人工智能技術(shù),特別是深度學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行知識(shí)的更新迭代。首先,數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)可引入知識(shí)圖譜技術(shù)對(duì)現(xiàn)有學(xué)習(xí)知識(shí)體系中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行語義表述和規(guī)則化關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)及關(guān)聯(lián)關(guān)系的結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ),構(gòu)建基于知識(shí)圖譜的知識(shí)庫。其次,應(yīng)用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(convolutional neural network,CNN)或深度置信網(wǎng)絡(luò)(deep belief network,DBN)等深度學(xué)習(xí)算法構(gòu)建知識(shí)識(shí)別模塊,對(duì)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實(shí)中新出現(xiàn)的文字、語音或圖像等信息進(jìn)行識(shí)別檢測(cè),并將檢測(cè)結(jié)果提交知識(shí)庫推理判定,進(jìn)行知識(shí)融合和擴(kuò)充。隨著深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練和實(shí)際應(yīng)用的推進(jìn),持續(xù)完善的知識(shí)庫可更加精準(zhǔn)和高效地調(diào)用知識(shí)識(shí)別模塊,而高效的知識(shí)識(shí)別過程又會(huì)進(jìn)一步豐富知識(shí)庫,形成雙向正向反饋機(jī)制,加速數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的知識(shí)更新迭代。

后續(xù)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)可接入以ChatGPT等為代表的多模態(tài)大模型,為學(xué)習(xí)者提供實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)答疑。此外,教師也可以充分利用多模態(tài)大模型技術(shù)進(jìn)行課程和知識(shí)庫的升級(jí)改造,利用人工智能技術(shù)彌補(bǔ)知識(shí)體系的不足及可能存在的與社會(huì)現(xiàn)實(shí)的脫節(jié),構(gòu)建更加完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖譜。數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)還可以通過收集學(xué)習(xí)者常見和關(guān)注的問題,進(jìn)行熱門知識(shí)點(diǎn)開發(fā),不斷完善數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的知識(shí)服務(wù)能力。

(三)在團(tuán)隊(duì)組建與行為規(guī)范中打造文明社區(qū),維護(hù)良好的數(shù)字化學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)秩序

元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的流暢運(yùn)轉(zhuǎn)要求教師除了具有高度的數(shù)據(jù)信息素養(yǎng)外,還需具備必要的情境創(chuàng)設(shè)能力、資源整合能力、技術(shù)應(yīng)用能力、數(shù)據(jù)挖掘能力、共情回應(yīng)能力等[17]122-127。為此,首先,教師應(yīng)不斷提升信息意識(shí)和信息思維,了解元宇宙給教學(xué)環(huán)境、教學(xué)資源和教學(xué)方式帶來的變化,熟悉元宇宙下的虛實(shí)融合及交互的本質(zhì)核心特征。其次,教師要積極掌握元宇宙下情境創(chuàng)設(shè)、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等各項(xiàng)技術(shù)和工具,將其與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合,創(chuàng)造性地解決融合過程中面臨的各類問題,構(gòu)建多元化、個(gè)性化的教學(xué)過程。再次,教師應(yīng)強(qiáng)化元宇宙責(zé)任意識(shí),以負(fù)責(zé)任的態(tài)度進(jìn)行信息資源的整合和創(chuàng)造,尊重保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),在元宇宙中維護(hù)好教師人格,在遵循平等、真誠、包容原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行師生交流,協(xié)助學(xué)習(xí)者更好成長(zhǎng)。

元宇宙強(qiáng)調(diào)共創(chuàng)、共享、共治的價(jià)值觀,鼓勵(lì)所有參與者協(xié)同創(chuàng)造新事物,建立新生態(tài)[18]3-11。然而,在此過程中也會(huì)出現(xiàn)內(nèi)容侵權(quán)、人權(quán)侵犯、秩序侵?jǐn)_等現(xiàn)象,影響數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的正常運(yùn)行。為此,元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)應(yīng)完善相應(yīng)的元宇宙數(shù)據(jù)生成、傳輸、存儲(chǔ)和開發(fā)利用的標(biāo)準(zhǔn),建立健全相關(guān)的數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)預(yù)警體系和應(yīng)急處置方案。要加快制定元宇宙各種關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)倫理規(guī)范體系,為數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)奠定安全保障,并強(qiáng)化元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的治理邏輯,理順數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的教學(xué)流程規(guī)范和權(quán)責(zé)機(jī)制,營(yíng)造健康的在線教育環(huán)境。同時(shí),還要加強(qiáng)對(duì)個(gè)人的尊重保護(hù),一方面要以學(xué)習(xí)者為中心進(jìn)行數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的重造,另一方面也要考慮到元宇宙可能給個(gè)人帶來的沉溺、心理依賴、逃避真實(shí)等問題,做好對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)人的引導(dǎo)和身心保護(hù)。

(四)締造經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和激發(fā)內(nèi)容生產(chǎn),打造數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的長(zhǎng)久運(yùn)行機(jī)制

如何激發(fā)參與者的創(chuàng)造力和積極性,是數(shù)字化社區(qū)高效長(zhǎng)久運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。非同質(zhì)化代幣(non-fungible token,NFT)的應(yīng)用,讓數(shù)字化社區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的內(nèi)容具有知識(shí)權(quán)益證明,能在知識(shí)流轉(zhuǎn)和使用過程中進(jìn)行溯源和收益分配,從而更好地實(shí)現(xiàn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和利用。NFT的應(yīng)用有助于激發(fā)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)參與者的創(chuàng)造力和積極性,讓參與者將學(xué)習(xí)過程與知識(shí)創(chuàng)造過程融為一體,加速知識(shí)內(nèi)容的生產(chǎn)和流通。

元宇宙下NFT可分為所有權(quán)型、服務(wù)型和授權(quán)型等類型[19]106-115。所有權(quán)型NFT可明確知識(shí)內(nèi)容的所有權(quán)歸屬,可更方便地將知識(shí)內(nèi)容通證化并進(jìn)行所有權(quán)的轉(zhuǎn)讓或交易。數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)中生成的獨(dú)創(chuàng)性較強(qiáng)的知識(shí)內(nèi)容(如科學(xué)或藝術(shù)類知識(shí)創(chuàng)作內(nèi)容),可以以所有權(quán)型NFT進(jìn)行流通,實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)容的變現(xiàn)。服務(wù)型NFT可證實(shí)知識(shí)內(nèi)容及屬性的真實(shí)性。數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)中生成的具有代表性的知識(shí)內(nèi)容,可以以服務(wù)型NFT進(jìn)行傳播,讓創(chuàng)作者享受聲譽(yù)方面的收益或成就感。授權(quán)型NFT明確了知識(shí)內(nèi)容的使用范疇。 數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)中應(yīng)用性較強(qiáng)的知識(shí)內(nèi)容,可以以授權(quán)型NFT方式鼓勵(lì)其他人在授權(quán)范圍內(nèi)使用或繼續(xù)完善該內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的同享共創(chuàng)和價(jià)值最大化。

(五)完善認(rèn)證機(jī)制,保障學(xué)習(xí)效果與學(xué)習(xí)成果的可信度

元宇宙中的學(xué)習(xí)者可能存在多重虛擬身份和數(shù)字化身,加強(qiáng)虛擬身份和數(shù)字化身的認(rèn)證和管理,一方面可以減少可能存在的各種違規(guī)行為,另一方面可以更加準(zhǔn)確地對(duì)個(gè)人的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行確認(rèn)。

元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)應(yīng)做好學(xué)習(xí)者真實(shí)主體身份的確認(rèn)。學(xué)習(xí)者創(chuàng)建的虛擬身份和數(shù)字化身應(yīng)由學(xué)習(xí)者進(jìn)行數(shù)字簽名,并根據(jù)學(xué)習(xí)社區(qū)的規(guī)章制度限定活動(dòng)范圍和內(nèi)容。虛擬身份和數(shù)字化身的行動(dòng)可視為學(xué)習(xí)者的主觀意志和授權(quán)行為。區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用有助于對(duì)學(xué)習(xí)者及其虛擬身份和數(shù)字化身的學(xué)習(xí)軌跡、學(xué)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行記錄,保證相關(guān)數(shù)據(jù)匿名化和不可篡改。數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)可根據(jù)數(shù)字簽名進(jìn)行身份確認(rèn)和數(shù)據(jù)歸集,更加準(zhǔn)確地把握學(xué)習(xí)者的狀態(tài)并在必要的時(shí)候進(jìn)行約束和追責(zé)。

五、結(jié) 語

元宇宙對(duì)數(shù)字化學(xué)習(xí)和數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)帶來根本性影響,成為未來變革發(fā)展的新方向。數(shù)據(jù)、算法和算力已成為元宇宙快速發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)須提升對(duì)數(shù)據(jù)的重視和利用程度,加強(qiáng)算法的研究和應(yīng)用,加大算力投資。元宇宙進(jìn)一步豐富了數(shù)字化學(xué)習(xí)的本質(zhì),拓寬了數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的教學(xué)時(shí)空邊界。未來數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)還需要加強(qiáng)元宇宙下數(shù)字化學(xué)習(xí)生態(tài)體系的研究和應(yīng)用,推進(jìn)數(shù)字化學(xué)習(xí)社區(qū)的高質(zhì)量發(fā)展,以滿足未來更加多元化和智能化的學(xué)習(xí)模式。