赵建超:元宇宙时代的数字化教育特征及场景

选择字号:   本文共阅读 32106 次 更新时间:2023-04-17 23:30

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赵建超  


“我们注定将生活在一个真实世界与元宇宙共存的年代”。元宇宙作为对互联网、大数据、云计算、区块链、VR/AR/MR/XR、数字孪生、3D打印、人工智能等颠覆性信息技术形成的信息时空的综合集成,为新时代数字化教育的重塑开辟了新的前景。

元宇宙时代的数字化教育特征

元宇宙促使数字化教育实现全面升维,使其呈现出全身心沉浸、全时空交互、全领域创构与全生态循环等特征。

全身心沉浸。元宇宙是互联网进化的终极阶段,它将数字化教育从信息数字化、视听数字化阶段带入体验数字化阶段,实现了教育主体从信息沉浸、感官沉浸到全身心沉浸的转变。不同于信息数字化与视听数字化所带来的浅层沉浸与深度沉浸,元宇宙时代的体验数字化实现了数字化教育全然的、泛在的、无意识的沉浸,即全身心沉浸。其中,全然的沉浸,即实现教育主体官能(直观官能、判断官能、心灵官能)的全方位沉浸与共感觉,“全身上下每一个感官,每一个细胞,每一个接受信息的受体都在告诉我们:‘我们在里面’”。泛在的沉浸,即元宇宙将教育主体形态从“大众”“分众”转化为“泛众”,教育活动从当下的人与人的沟通变为融通过去、现在与将来及融合虚拟与现实的无时不在、无处不在的沉浸传播活动,“沉浸传播以人为中心:一切皆为媒介,人也是媒介状态”。无意识的沉浸,即元宇宙为数字化教育活动塑造了注意力高度集中、潜移默化影响受教主体的思维沉浸情境,强化了教育的润物无声之效。

全时空交互。元宇宙依托其独特的智能显示技术、交互技术与沉浸技术将数字化教育从Web2.0时代的二维错时空间带入三维实时空间,真正实现了教育活动的拟真与同步。从空间维度来看,元宇宙消融了现实与虚拟、物理与心理的二维空间边界,为数字化教育建构了超联结、智交互与高保真的三维全景场域。其中,超联结是指教育者与教育对象在去中心化的元宇宙环境中,通过云、端、点的分布式信息连接与流动建立链接关系。智交互是指依托契合人性的、反映个性需求的开放性、全域性、立体式、智能化场景实现的信息交流与情感共鸣等。高保真是指在信息量上实现教育要素、过程与结果的全息性,在信息质上实现教育“纹理”的高清晰性。从时间维度看,元宇宙依托通信(5G/6G)的高带宽、低时延与大容量连接优势、VR/AR/MR/XR的数字沉浸功能甚至脑机接口的时空转化功能,彻底重构了传统的时间观念,并将数字化教育从错时性开展阶段带入实时性交互阶段。其中,错时性即遵循“过去—现在—将来”线性规律的时间显现。实时性与之不同,它意味着时间的非线性与非单向性,在其中,“过去可以去修正,未来也可以回归,只有此时此刻是真实的”。正是在元宇宙实时性机制的影响下,数字化教育打破了传统的时间思维,在“无时间之时间”的环境中即时激活,将关涉教育本身的过去、现在与将来整合为当下,并给教育对象带来沉浸即体验、所见即发生之感。

全领域创构。创构意味着“无”中生“有”,即“基于人的感官特性创设(包括实在和虚拟)出一种对于主体来说具有意义的对象,是对不存在的事物进行创造性构建,属于‘发明’的范畴”。元宇宙以其沉浸性、虚拟性与开放性使得数字化教育的主体“无身”、过程“无影”、环境“无形”,从而使得整个数字化教育活动“无定规”与“无边界”。然而,这并不代表着数字化教育消解于元宇宙中,而是意味着数字化教育有着无限可能性,意味着其在全身心沉浸与全时空交互中能够建构契合主体需要与教育目的的“有”,即面向可能性实现数字化教育系统的全领域创构。例如,从教育角色的创构来讲,既可以通过大数据、算法在知情意行等方面量化自我与量化他人,又可以从教育目的、教育内容出发质化自我,即塑造不同阶段传播教育内容与实现教育目的的虚拟化身、创构契合教育对象心理需要与信息需要的教育方法或教育情境等。从教育内容的创构来讲,由于元宇宙“向第三方机构开放技术接口,让其自由地添加内容或服务”,教育者可以随时随地从智能生产、转译、呈现、传播、监管等层面建构契合教育对象需求的教育内容。从教育时空的创构来讲,可以依托脑机接口技术、数字孪生技术、3D打印技术等,在遵循虚实相生、人机协同、境身合一、显隐结合等原则的基础上,建构以人为中心、契合教育发展需要的智能时空。

全生态循环。作为元宇宙的两大核心技术基石,区块链与NFT(非同质通证)分别为数字化教育提供了运行规则与运转通证,并促使其处于全生态循环之中。从区块链的维度看,“如果说TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)是网络之间的通信协议,那么区块链就是被普遍认可的信任机制和合作协议”。在元宇宙中,区块链既可以通过分布式数据存储、点对点传输技术等保障数字化教育活动运行安全,又可以通过节点信任、加密算法基础上的“共识机制”建立起数字化教育的现实与虚拟、个体与群体、主体与客体、主体与环境间的信任关系,还可以实现数字化教育信息的价值传递,进而为教育关系的建立与优化创造价值基础。从NFT的维度看,它对数字化教育的最大变革意义在于教育信息的确权化、流通化以及在此基础上的价值化。也就是说,NFT不仅以其非同质性、不可分割性的特质为数字化教育的信息确权提供了新方法,而且以其通证性为教育信息的流通与价值重估赋能提效。

元宇宙时代的数字化教育场景

元宇宙营造了彰显自由个性的虚拟环境、注重连续体验的无缝环境、寓教于乐的休闲氛围以及有着排他注意力的思维情境,有力助推了数字化教育在智适应学习、无缝学习、游戏化学习、情境化学习等场景中的广泛应用。

智适应学习。智适应学习本质上是人工智能技术支持下学习者的在线自适应学习。元宇宙环境下数字化教育的智适应学习有其特有的功能优势与技术支持。一是功能优势。元宇宙的核心是人工智能,它有力地促进了数字化教育从自适应学习到智适应学习的转变。智适应学习弥补了自适应学习在教育知识细化呈现、教育路径精准择取、教育社区智能营造等层面的缺陷,拥有以微粒化的知识点为内容形态,以最佳学习路径推荐为向导,以社区化保持学习动机为保障,以学习的自主性、个性化与高效率为旨归的功能属性。二是技术支持。元宇宙为数字化教育的智适应学习提供了大数据技术、分布式存储技术、算法技术等支持。其中,大数据技术不仅使得教育信息数据化,而且在数据挖掘的基础上促使教育数据细化;分布式存储技术使得学习资源泛中心化,实现了学习者与多样化学习资源的交互以及在此基础上的即时评价、信息纠错、自动测评与个性辅导等;教育大数据量化与细化基础上的算法技术,特别是贝叶斯网络算法技术与无序熵值算法技术,分别依托条件性概率推理方法与熵值法实现了对教育对象情感、认知、行为及其交互过程的持续追踪、“画像”以及学习规律的挖掘,为择取个性化的学习方法、学习路径等提供了支持。

无缝学习。无缝学习本质上是一种泛在学习,即一种与日常生活融合、对接学生需求的无时不在、无处不在的学习模式。无缝学习是元宇宙时代数字化教育最理想的应用场景。从时间维度看,无缝学习实现了即时交流与非即时交流的融合。元宇宙使得数字化教育处于实时交互之中,但并不意味着教育活动是瞬时性的,它的运行是点、线、面的叠嵌融合,是从一个实时交互走向另一个实时交互,其背后的动力除了教育对象的内需外,更来自教育双方非即时交流的激发。即时交流带来的学习效应也会助推非即时交流活动的展开。正是闭环式的交流融合,使得教育对象的学习实现了时间维度上的无缝衔接。从空间维度看,无缝学习实现了“实在”“遥在”与“泛在”的交融。其中,“实在”即现实空间中的教育主体,“遥在”即教育主体在沉浸空间中的虚拟化身,“泛在”即教育主体的无处不在。正是这些空间特征使得学习资源共享、虚实交互学习以及远程交互学习成为常态。从方式维度看,无缝学习实现了正式学习与非正式学习的无缝融合。其中,正式学习是指专门化、专业性的网络思政课程学习,教育对象在其中可以获取系统的、逻辑性比较强的理论知识;非正式学习则是指随时随地发生的弹性化学习。

游戏化学习。游戏化学习本质上是寓严肃的教育于娱乐化的游戏之中,以达到积极教学效果的学习模式。游戏是元宇宙的雏形,与元宇宙在特征、功能等方面同根同源。因此,游戏化学习与元宇宙有着极强的适切性,游戏化学习也将是元宇宙时代数字化教育的极佳应用场景。数字化教育的游戏化学习可以从学习机理与游戏化设计两个维度重点阐释。从学习机理看,元宇宙游戏有着按需、自助服务、社交化、全在线、实时等特征,它通过学习动机的激活与持续、多角色扮演、高沉浸体验、多元性交互、自主性创构、实时性反馈等,极大地提升了教育对象的兴趣与获得感,强化了知识迁移、集体协作与问题解决的能力。从游戏化设计看,元宇宙游戏既要紧扣数字化教育主题,将游戏的娱乐化特征与教育目的相结合,又要对接教育对象的虚实联动能力,促使其将玩游戏过程中的技能(如信息收集、形势分析、决策判断等)与现实生活中的问题解决相结合,还要注意强化教育对象视觉思维、批判思维、创造思维等高阶思维的培养。

情境化学习。情境化学习本质上是寓教育目标、教育内容于情境之中,以形象生动具体的情境激发学生的情感共鸣、价值认同并助其强化知识建构的一种学习模式。不同于传统的情境化学习,元宇宙为数字化教育的情境化学习带来了新的契机。一是情境的拟真现实性与感性化。传统的情境化学习多是语言描述层面的抽象思维情境建构,缺乏感性维度体验的真实感。元宇宙通过VR、AR、XR、可穿戴设备等技术的叠嵌效应,不仅能建构具有拟真现实性的可感、可思、可创的情境,而且可以实现拟真现实情境与现实情境的交互。以元宇宙支持的云展厅实验教学为例,不仅“实验过程中,人物视角、运动及实验要素操作体验与真实实验一致,三维视角可以自由转换”,而且实验情境、路线等可以实现与现实生活交互基础上的自由设计。二是情境的高涵容性与强感染性。一方面,元宇宙塑造的教育情境对教育环境、目的、内容、方法等的高度涵容,使其能够“同向同行”,合力推动教育有效性的实现。另一方面,强烈的感染性有助于激发教育对象在情感、认知、价值等方面与数字化教育情境的粘连、契合,推动情境设置的理性诉求与教育对象的感性需求有机契合,真正达到润物细无声的教学效果。


(本文系国家社科基金项目“新时代思想政治教育与人工智能的深度融合研究”(22CKS045)阶段性成果)

(作者单位:江西财经大学马克思主义学院)



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