曾海 鄭燕芬 邱崇光

摘 ? 要：信息網(wǎng)絡(luò)新型基礎(chǔ)設(shè)施是教育新基建的六大重點(diǎn)方向之首，為助力教育新基建的落實(shí)與高效建設(shè)，深入理解新基建對(duì)教育體系升級(jí)發(fā)展的目標(biāo)和驅(qū)動(dòng)機(jī)理，文章以新教學(xué)理論對(duì)教育升級(jí)發(fā)展的迫切呼喚為理論導(dǎo)向，以教育、教育信息化和在線教學(xué)模式升級(jí)發(fā)展的迫切需求為實(shí)踐導(dǎo)向，研究理論指導(dǎo)下的新基建、新技術(shù)對(duì)教育升級(jí)為教育元宇宙的驅(qū)動(dòng)作用、鏈接作用、支撐作用和進(jìn)化作用，了解新基建推動(dòng)教育體系升級(jí)的宏觀目標(biāo)和關(guān)鍵技術(shù)，提出新基建推動(dòng)教育升級(jí)的實(shí)施框架模型。文章最后總結(jié)出實(shí)施過程中應(yīng)重視的四個(gè)要點(diǎn)：一是一體化頂層設(shè)計(jì);二是教育模式重構(gòu);三是優(yōu)質(zhì)資源開發(fā);四是評(píng)估新技術(shù)的實(shí)效。

關(guān)鍵詞：新基建;具身認(rèn)知理論;沉浸學(xué)習(xí)理論;教育元宇宙;驅(qū)動(dòng)機(jī)理;實(shí)施模型

中圖分類號(hào)：G434 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：1673-8454（2022）03-0013-09

一、對(duì)教育新基建的理解

2021年7月，《教育部等六部門關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》[1]提出，信息網(wǎng)絡(luò)新型基礎(chǔ)設(shè)施是教育新基建的六大重點(diǎn)方向之首，并提出通過打造“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)，為教育高質(zhì)量發(fā)展奠定基礎(chǔ)，通過建設(shè)平臺(tái)和數(shù)字資源基礎(chǔ)設(shè)施體系，推動(dòng)數(shù)字資源服務(wù)的改革與創(chuàng)新，充分發(fā)揮5G、人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的優(yōu)勢，強(qiáng)化信息化技術(shù)、資源和工具在教育中的深度應(yīng)用，為教育的轉(zhuǎn)型升級(jí)注入新動(dòng)能。

對(duì)教育新基建的理解主要有以下幾個(gè)方面：在加強(qiáng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的前提下，一要打造智能云網(wǎng)，精準(zhǔn)筑基教育發(fā)展;二要深化建設(shè)信息高速公路;三要深化運(yùn)營“信息高鐵”。同時(shí)，圍繞教學(xué)、評(píng)價(jià)、研訓(xùn)、管理四大方向，持續(xù)創(chuàng)新信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的深入應(yīng)用。一是促進(jìn)新技術(shù)在教學(xué)方式、教學(xué)資源、教學(xué)應(yīng)用等方面的融合，為教學(xué)變革創(chuàng)造條件;二是創(chuàng)新基于人工智能的精準(zhǔn)評(píng)價(jià);三是借助人工智能助推教師隊(duì)伍建設(shè)，通過教師高質(zhì)量研訓(xùn)促進(jìn)教師能力提升、專業(yè)發(fā)展;四是推動(dòng)服務(wù)提升，助力管理更高效;五是持續(xù)做好產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建。

在新基建、新技術(shù)推動(dòng)新型智慧教育建設(shè)的過程中，其追求目標(biāo)、驅(qū)動(dòng)機(jī)理和實(shí)施模型是三個(gè)根本性問題。由于新基建和新技術(shù)的密切關(guān)系，為簡化研究因素，我們將把新基建、新技術(shù)作為一個(gè)整體對(duì)象參與研究過程。

二、新教學(xué)理論對(duì)教育升級(jí)發(fā)展的

呼喚——理論導(dǎo)向

教育理論及創(chuàng)新是教育學(xué)科不斷發(fā)展的原始動(dòng)力，肩負(fù)促進(jìn)教育體系不斷升級(jí)發(fā)展的重要?dú)v史責(zé)任。在建構(gòu)主義、聯(lián)通主義、有關(guān)情境和體驗(yàn)的諸多教學(xué)理論繼續(xù)發(fā)揮骨干作用之外，一些新生產(chǎn)力催生的新教學(xué)理論更具有啟發(fā)性和針對(duì)性。下面，我們將論述有關(guān)基礎(chǔ)教學(xué)理論和具身沉浸式教學(xué)理論對(duì)教育升級(jí)發(fā)展的理論導(dǎo)向作用。

（一）有關(guān)教學(xué)理論的基礎(chǔ)要求

1.真實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境理論

真實(shí)學(xué)習(xí)是一種基于真實(shí)情境，支持學(xué)習(xí)者對(duì)邏輯與事物之間的聯(lián)系進(jìn)行探究、討論、對(duì)話的方法。真實(shí)學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造實(shí)例化的學(xué)習(xí)事件，提供呈現(xiàn)知識(shí)應(yīng)用方式的情境，其核心是借由真實(shí)的情境、現(xiàn)實(shí)的問題，通過學(xué)習(xí)主體與真實(shí)情境的交互，讓學(xué)習(xí)者得以沉浸到解決真實(shí)問題進(jìn)而完成知識(shí)建構(gòu)的過程中[2]。

2.體驗(yàn)學(xué)習(xí)理論

1984年，大衛(wèi)·庫伯（David Kolb）提出體驗(yàn)學(xué)習(xí)這一概念，強(qiáng)調(diào)有效體驗(yàn)的學(xué)習(xí)情境包括具體經(jīng)驗(yàn)、觀察與反思、概念形成、實(shí)地操作與驗(yàn)證四個(gè)階段。知識(shí)的獲取源于學(xué)習(xí)者的直接或間接經(jīng)驗(yàn)，而學(xué)習(xí)的發(fā)生是對(duì)已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行再加工的過程。也有研究者認(rèn)為分布式認(rèn)知是對(duì)認(rèn)知主體和外部環(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)化分析的過程，認(rèn)知可以分布在個(gè)體內(nèi)、群體間、媒體、環(huán)境甚至?xí)r間之中。因此，分布式認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)認(rèn)知活動(dòng)的系統(tǒng)性，也強(qiáng)調(diào)認(rèn)知活動(dòng)的環(huán)境根植性與分布性。

總之，學(xué)習(xí)是在情境中運(yùn)用各種學(xué)習(xí)策略，將自己原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和新的知識(shí)相結(jié)合，形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。這也是個(gè)人知識(shí)、技能和情感態(tài)度發(fā)生并成長的過程，所以學(xué)習(xí)離不開環(huán)境和體驗(yàn)。

（二）具身認(rèn)知理論和沉浸學(xué)習(xí)理論的呼喚

弗朗西斯科·瓦雷拉（Francisco Varela）等對(duì)具身概念和理論作出了一定的貢獻(xiàn)。具身認(rèn)知理論[3]認(rèn)為，認(rèn)知的發(fā)生是在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)主體與環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)交互、建構(gòu)知識(shí)的過程。一是強(qiáng)調(diào)認(rèn)知的具身性，即學(xué)習(xí)主體在知識(shí)建構(gòu)過程中參與的重要性，包括個(gè)體的經(jīng)驗(yàn)、感受等層面。二是強(qiáng)調(diào)認(rèn)知的情境性，表明認(rèn)知無法脫離情境而存在，關(guān)注學(xué)習(xí)主體與情境的交互。三是強(qiáng)調(diào)認(rèn)知的動(dòng)態(tài)生成性，根據(jù)學(xué)習(xí)主體與環(huán)境的動(dòng)態(tài)交互和情境體驗(yàn)，不斷迭代、生成的過程。所以，具身理論認(rèn)為具身環(huán)境和沉浸體驗(yàn)的構(gòu)建是關(guān)鍵。

沉浸學(xué)習(xí)理論是由米哈里·契克森米哈賴（Mihaly Csikszentmihalyi）等提出的，指人在全神貫注或完全沉迷于做某件喜歡做的事情，深度參與其中而產(chǎn)生高度的興奮和充實(shí)感時(shí)所處的一種忘我狀態(tài)。米哈里稱之為“沉浸體驗(yàn)”。學(xué)習(xí)者參與活動(dòng)的“沉浸”狀態(tài)，能夠極大地提升在線教育中學(xué)習(xí)者的參與感和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

具身沉浸式教學(xué)旨在利用人工智能、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等新技術(shù)的優(yōu)勢，構(gòu)建一個(gè)虛實(shí)融合、實(shí)時(shí)交互的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，學(xué)習(xí)者置身其中，可以開展無異于真實(shí)世界的自然交互，產(chǎn)生無異于真實(shí)情境的身心體驗(yàn)，從而產(chǎn)生寓身于境的沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面，而目前興起的教育元宇宙就具備這些特征：

第一，能夠支持沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建。教育元宇宙通過新型技術(shù)、設(shè)施設(shè)備構(gòu)建出虛實(shí)融合的仿真學(xué)習(xí)空間，既支持真實(shí)場景中的學(xué)習(xí)行為，又通過虛擬仿真的學(xué)習(xí)空間滿足一些真實(shí)場景無法營造的學(xué)習(xí)情境。

第二，能夠支持動(dòng)態(tài)交互學(xué)習(xí)活動(dòng)的開展。教育元宇宙能夠依托智能技術(shù)實(shí)時(shí)識(shí)別學(xué)習(xí)者的動(dòng)作與表情等并作出反饋，通過真實(shí)的感官體驗(yàn)讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生自然的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

第三，能夠得到身臨其境的學(xué)習(xí)效果。教育元宇宙讓學(xué)習(xí)者能在沉浸式的情境中開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，產(chǎn)生身臨其境的具身化體驗(yàn)，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)投入度的轉(zhuǎn)變，有助于學(xué)習(xí)效果的高質(zhì)量提升。

三、教育升級(jí)發(fā)展對(duì)新基建、新技術(shù)的

需求——實(shí)踐導(dǎo)向

由于疫情的影響，大量的面授教學(xué)不得不倉促轉(zhuǎn)入在線學(xué)習(xí)。相對(duì)于面授教育，目前的在線教育是降維的，很多教育信息在表達(dá)、傳遞、互動(dòng)的轉(zhuǎn)變過程中出現(xiàn)損失，由此造成當(dāng)前在線教育存在學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力不足、學(xué)習(xí)投入度偏低等情況，導(dǎo)致在線教育的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果大受影響。

由于新冠病毒變異毒株的不斷出現(xiàn)，抗疫可能是人類一項(xiàng)“長期”的任務(wù)，在線學(xué)習(xí)不可能是短期的臨時(shí)措施，疫情的“常態(tài)化”使教育承受不了學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)效率雙下降的狀況，現(xiàn)實(shí)急切呼喚更具體驗(yàn)感和場景感的新一代沉浸式在線教育的出現(xiàn)。升級(jí)后的在線教學(xué)，不僅應(yīng)該把教學(xué)傳遞信息的維度重新升上去，而且希望在新基建、新技術(shù)的支持下，在每一個(gè)維度上有更大的擴(kuò)展。這就是最直接、最現(xiàn)實(shí)的需求和實(shí)踐導(dǎo)向。另一方面，從社會(huì)歷史的進(jìn)程來看，也存在社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求。時(shí)代在發(fā)展、科技在進(jìn)步，教育的重要地位和作用日益凸顯，教育要與時(shí)俱進(jìn)、創(chuàng)新發(fā)展才能適應(yīng)社會(huì)日新月異的知識(shí)和人才需求[4]。

下面，將從教育體系、教育信息化和教育新模式三個(gè)層面，逐步深入研究新基建、新技術(shù)與它們之間的目標(biāo)引領(lǐng)作用和相互影響機(jī)理。

（一）教育體系升級(jí)發(fā)展的需求

第一層次，首先觀察教育體系的變遷。教育是隨著時(shí)代的變化不斷升級(jí)發(fā)展的，體現(xiàn)在它的學(xué)習(xí)表征形態(tài)是不斷升級(jí)演進(jìn)的（見表1）。由此可以觀察其發(fā)展規(guī)律，特別是觀察教育升級(jí)與新基建、新技術(shù)的關(guān)系。一是新型智慧教育包含的未來學(xué)習(xí)圖景具有八大特點(diǎn)：事物的自我數(shù)字映像、知識(shí)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)、學(xué)習(xí)要素的全程交互、虛實(shí)共生的課堂環(huán)境、量身定制的課程內(nèi)容、全域感知的學(xué)習(xí)空間、支持移動(dòng)計(jì)算的終端設(shè)備、真實(shí)有效的具身體驗(yàn)[5]。二是新基建包含的技術(shù)群具有五大關(guān)鍵技術(shù)：5G/6G、人工智能和數(shù)字孿生、人工智能和云計(jì)算、區(qū)塊鏈、體感交互和腦機(jī)接口。新基建必須有針對(duì)性地支持這些關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)施?？傊茖W(xué)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施需要與社會(huì)的經(jīng)濟(jì)文化形態(tài)發(fā)展相適應(yīng)，智慧社會(huì)和智慧教育需要新型基礎(chǔ)設(shè)施作為支撐。

（二）教育信息化升級(jí)發(fā)展的需求

第二層次是關(guān)注教育信息化。教育信息化發(fā)展進(jìn)程取決于兩個(gè)維度：教育思想和模式的先進(jìn)性、新基建和技術(shù)的先進(jìn)性[6]。技術(shù)的不斷進(jìn)步和新技術(shù)、新基建的發(fā)展，使教育信息化升級(jí)發(fā)展到教育泛在化成為可能，具體見圖1。

以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)為代表的Web3.0時(shí)代的到來，讓用戶得以體驗(yàn)真正的智能化學(xué)習(xí)。當(dāng)前，Web3.0中人工智能較為普遍的應(yīng)用是語義網(wǎng)，未來隨著技術(shù)的成熟，Web3.0的教育應(yīng)用將發(fā)展為以無限接近人腦的思辨方式，更加個(gè)性、精準(zhǔn)、智能地理解用戶的想法并服務(wù)于用戶[7]。換句話說，隨著新基建和新技術(shù)的成熟發(fā)展，教育正在由數(shù)字化、智能化朝著智慧化、泛在化的方向進(jìn)行迭代升級(jí)，這是Web3.0的精髓所在，也是教育信息化升級(jí)的方向所在。

（三）在線教學(xué)模式升級(jí)發(fā)展的需求

第三層次是觀察教學(xué)模式的升級(jí)發(fā)展。在互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之前，遠(yuǎn)程教育主要依靠郵遞資料、觀看錄像和廣播電視，后來呈現(xiàn)出三代互聯(lián)網(wǎng)和三代在線教育的局面。第一代互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，使人們在電腦旁實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離交互學(xué)習(xí)。第二代在線教育依托移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，使在線學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)的愿望[8]。隨著5G 、人工智能、VR/AR、仿真技術(shù)的不斷進(jìn)步，第三代沉浸式互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)了，它除了使萬物互聯(lián)之外，還可以使我們獲得更加真實(shí)的情境體驗(yàn)，同時(shí)也要求在線教學(xué)模式及其教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)四個(gè)升級(jí)轉(zhuǎn)變。

1.從資源型到沉浸型轉(zhuǎn)變

無論是第一代或第二代在線教育，其主要作用還是教學(xué)資源的傳遞，情境和體驗(yàn)感不足，教學(xué)效果還有很大的提升空間。一方面，面對(duì)后疫情時(shí)代常態(tài)化的在線教學(xué)需求，絕大部分?jǐn)?shù)字資源服務(wù)平臺(tái)因缺乏完備的教學(xué)支持服務(wù)而作用受限。另一方面，隨著“雙減”政策的落地實(shí)施，線下資源的驟然缺失讓線上資源需求暴漲，學(xué)習(xí)者對(duì)適需、優(yōu)質(zhì)、個(gè)性的數(shù)字資源和平臺(tái)的渴求日益強(qiáng)烈[9]。從單一的資源提供轉(zhuǎn)變?yōu)轶w系化教育服務(wù)，第三代元宇宙在線教學(xué)已成為推進(jìn)教育高質(zhì)量發(fā)展的必然趨勢。

2.從自在型到智慧型轉(zhuǎn)變

智慧教育要求在線教育系統(tǒng)具有“四自”特征：自適應(yīng)、自組織、自激勵(lì)和自創(chuàng)新[10]。目前的第二代在線教育主要由學(xué)習(xí)者自我服務(wù)，在固定的課程和教學(xué)設(shè)計(jì)下，隨意把握教學(xué)模式，處在一種自在狀態(tài)，屬于放任型，談不上因材施教[4]。因此，走向更為科學(xué)的第三代在線智慧型教學(xué)是升級(jí)發(fā)展的必然選擇。

3.從離身型到具身型轉(zhuǎn)變

基于具身認(rèn)知理論的沉浸式教學(xué)是在線教育創(chuàng)新發(fā)展而衍生的新型教學(xué)形態(tài)，區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)，它關(guān)注教學(xué)過程中學(xué)習(xí)者的身體感知，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者與情境的動(dòng)態(tài)交互而產(chǎn)生的具身化體驗(yàn)對(duì)知識(shí)建構(gòu)的重要作用，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)者身體和心智的整體發(fā)展和在線教育的升級(jí)換代[3]。

4.從有限型到泛在型轉(zhuǎn)變

教學(xué)模式本身也由低級(jí)走向高級(jí)：面授—在線化—智慧化—泛在化。前三個(gè)形態(tài)是有限的、實(shí)體范圍的，最終教育信息化將使教育走向泛在化，即虛實(shí)結(jié)合的形態(tài)。泛在學(xué)習(xí)的優(yōu)勢在教育元宇宙中得到充分的體現(xiàn)，橫跨虛實(shí)兩界的泛在學(xué)習(xí)狀態(tài)可成為學(xué)習(xí)者的第二人生。

總之，新基建包含的技術(shù)群，特別是人工智能和AR/VR技術(shù)，必須有針對(duì)性地支持教育以上三個(gè)層面的升級(jí)轉(zhuǎn)變。隨著理論和技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)元宇宙發(fā)展階段，教育也相應(yīng)地進(jìn)入教育元宇宙階段。

四、元宇宙理念引領(lǐng)新一代教育的

升級(jí)目標(biāo)

（一）元宇宙的概念

目前，元宇宙（Metaverse）已經(jīng)形成新一輪的熱潮，對(duì)它關(guān)注度的提升是基于人們的娛樂體驗(yàn)和對(duì)生產(chǎn)、生活效率的提升而產(chǎn)生的。元宇宙不是新生的概念，但迄今為止還沒有一個(gè)明確的定義，普遍形成的共識(shí)是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)空間的基礎(chǔ)上，伴隨多種數(shù)字技術(shù)成熟度的提升，構(gòu)建形成既映射又獨(dú)立于現(xiàn)實(shí)世界的虛擬世界，學(xué)習(xí)者可以借助設(shè)備隨時(shí)隨地進(jìn)出元宇宙，使用數(shù)字化身份進(jìn)行交互，在特定經(jīng)濟(jì)和文明規(guī)則下，獲得無限接近于真實(shí)世界的反饋[11]。

（二）元宇宙的基本特征與優(yōu)勢

元宇宙有可能成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)和最重要的應(yīng)用，成為許多前沿技術(shù)的最終集成平臺(tái)。它有四個(gè)基本特征，即增強(qiáng)型的素質(zhì)體驗(yàn)、開放式的互動(dòng)空間、與現(xiàn)實(shí)世界并行互聯(lián)、用戶自發(fā)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)[12]。這些都是元宇宙有別于現(xiàn)有的各類數(shù)字消費(fèi)品和數(shù)字生態(tài)的優(yōu)秀特征，有著無比廣闊的發(fā)展空間。

元宇宙教學(xué)的優(yōu)勢如下：現(xiàn)實(shí)世界教學(xué)系統(tǒng)主要體現(xiàn)在各教學(xué)環(huán)節(jié)，虛擬世界教學(xué)系統(tǒng)生成存在于各種虛擬場景之中，各教學(xué)環(huán)節(jié)同樣具有沉浸感，而且能夠以前所未有的廣度和深度來獲取知識(shí)，實(shí)現(xiàn)自身的創(chuàng)意。由于VR/AR和先進(jìn)信息技術(shù)的助力，往往還具有超越面授教育的感受和優(yōu)勢。有生動(dòng)場景和體驗(yàn)感的學(xué)習(xí)往往更具有吸引力，體驗(yàn)者將有更高的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力和學(xué)習(xí)投入度，由此帶來沉浸式在線學(xué)習(xí)的更高效率和更好效果，達(dá)到教育體系升級(jí)發(fā)展的愿景[13]。

五、新基建、新技術(shù)對(duì)教育體系升級(jí)的

驅(qū)動(dòng)機(jī)理分析

時(shí)代在變遷、技術(shù)在進(jìn)步，我們正處在技術(shù)擴(kuò)散和教育變革相互交織的宏偉場景之中，必須厘清技術(shù)與教育的相互關(guān)系，特別是新基建、新技術(shù)對(duì)教育的驅(qū)動(dòng)作用。這里有兩條邏輯關(guān)系，一是生產(chǎn)力的基礎(chǔ)作用，即技術(shù)進(jìn)步是上層建筑——教育進(jìn)步的原始推動(dòng)力。二是人們對(duì)新教育更高的需求呼喚相應(yīng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展和整合適應(yīng)。進(jìn)一步細(xì)分，這個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)理可從以下四個(gè)方面具體說明。

（一）技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)和教育升級(jí)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)作用

圖2反映了在線教育與技術(shù)基礎(chǔ)的緊密關(guān)系，以及技術(shù)帶來的教育和學(xué)習(xí)方面升級(jí)性質(zhì)的推動(dòng)，這種推動(dòng)是在線教育升級(jí)發(fā)展的原始動(dòng)力[6]。

（二）技術(shù)發(fā)明在需求和現(xiàn)象之間起到鏈接作用

任何教育變革都不是憑空發(fā)生的，時(shí)代思潮和社會(huì)變遷為教育變革提出理想追求和目標(biāo)導(dǎo)向，但任何教育理想和目標(biāo)的達(dá)成，只有在相應(yīng)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)的支撐下才能成為現(xiàn)實(shí)。布萊恩·阿瑟（W·Brian Arthur）在《技術(shù)的本質(zhì)：技術(shù)是什么，它是如何進(jìn)化的》一書中，曾經(jīng)精辟地分析技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系?，F(xiàn)在我們把他的分析運(yùn)用到同樣是上層建筑的教育領(lǐng)域，結(jié)論就是很多必要的技術(shù)結(jié)合在一起，然后創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定的行動(dòng)結(jié)構(gòu)，決策、活動(dòng)、物流、資源、服務(wù)都在其中。由此創(chuàng)造了我們稱之為教育的東西[6]。它不斷地從技術(shù)中創(chuàng)造自己，并且決定哪種新技術(shù)會(huì)進(jìn)入其中。這里的因果循環(huán)是技術(shù)創(chuàng)造了教育的結(jié)構(gòu)，教育調(diào)節(jié)著新技術(shù)的創(chuàng)造?？辞迨辜夹g(shù)和教育正反向相互作用的邏輯，就能更深刻地理解新基建和教育相互推動(dòng)的機(jī)理，努力實(shí)現(xiàn)教育與參與新基建相關(guān)技術(shù)的反復(fù)相互推動(dòng)、再生成、再推動(dòng)和再創(chuàng)新。

（三）新基建、新技術(shù)對(duì)第三代沉浸式在線教學(xué)的支撐作用

沉浸式教學(xué)模式的旨?xì)w是實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合、自然交流、寓身于境和最終實(shí)現(xiàn)幸福的教育人生。教育新基建應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)這些教育旨?xì)w的強(qiáng)大技術(shù)基底。圖3反映了對(duì)沉浸式教學(xué)理論從上向下的指導(dǎo)引領(lǐng)作用和教育新基建從下向上的技術(shù)性基礎(chǔ)支撐作用。

（四）新基建將起到促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)在教育中從顯性到隱性的進(jìn)化作用

新基建構(gòu)成新教育的基礎(chǔ)支撐，但是在深刻認(rèn)識(shí)到它們相互作用的機(jī)理后，可知新技術(shù)一定有一個(gè)從顯性到隱性的發(fā)展過程。施樂公司的馬克·維瑟（Mark Weiser）曾經(jīng)提出“看不見的技術(shù)”這一概念，即那些無時(shí)不在、無處不在而又不可見的技術(shù)。例如，最早的粉筆黑板就是“看不見的技術(shù)”，它們對(duì)教育產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用，至今仍然如此。早期的PPT技術(shù)，現(xiàn)在也差不多即將進(jìn)入“看不見的技術(shù)”的范圍。虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、5G和第三代互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，按現(xiàn)在的技術(shù)發(fā)展水平，對(duì)于目前學(xué)習(xí)者具有的信息素養(yǎng)來說，它們成為“看不見的技術(shù)”顯然還有很長的路要走。但是，隨著新基建、新技術(shù)和沉浸式在線教育元宇宙的普及和深入推進(jìn)，當(dāng)它們都成為“看不見的技術(shù)”的時(shí)候，我們的信息修養(yǎng)、學(xué)習(xí)模式和支撐技術(shù)一定進(jìn)入到一個(gè)更高水平的新階段。

六、新基建推動(dòng)教育升級(jí)的任務(wù)、技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用框架模型

（一）新基建推動(dòng)的主要任務(wù)、技術(shù)和應(yīng)用

新基建將從五個(gè)方面推動(dòng)學(xué)習(xí)，把令人激動(dòng)的、基于真實(shí)世界的問題引入課堂，提供途徑學(xué)習(xí)的支架和工具，給學(xué)生和教師提供更多的反饋、反思和修改機(jī)會(huì)，建立包括教師、管理人員、學(xué)生家長、實(shí)踐科學(xué)家和其他有興趣的人在內(nèi)的本地共同體和全球共同體，拓展教師學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)[14]。

（二）元宇宙的相關(guān)技術(shù)

新基建、新技術(shù)中，元宇宙技術(shù)是突出的亮點(diǎn)，可進(jìn)一步分為三類：一是“基礎(chǔ)性技術(shù)”，包括大數(shù)據(jù)、算力、5G、“互聯(lián)網(wǎng)+”、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、人工智能等。二是“接口性技術(shù)”，包括VR、AR、裸眼3D、可穿戴設(shè)備、腦機(jī)接口等。三是“要素型技術(shù)”，包括內(nèi)容IP、3D仿真、虛擬數(shù)字人、數(shù)字孿生等技術(shù)[15]。要求這些技術(shù)具備跨平臺(tái)性，從PC到移動(dòng)端再到XR端口，均可作為新基建的基礎(chǔ)設(shè)施，支撐、推動(dòng)不同階段元宇宙產(chǎn)品的發(fā)展。

元宇宙技術(shù)的應(yīng)用可以面向C端，即消費(fèi)者個(gè)人用戶或終端用戶，包括游戲、教育影視、會(huì)展等;也可以面向B端，即商業(yè)用戶、教育資源和服務(wù)企業(yè)，成為工業(yè)4.0以后工業(yè)生產(chǎn)力升級(jí)迭代的一個(gè)重要抓手;還可以面向G端，即政府客戶，提供公共服務(wù)。特別是元宇宙鼓勵(lì)用戶自行生產(chǎn)內(nèi)容，主張對(duì)開放世界的自由探索，且與現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)通交織，其內(nèi)核的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越虛擬資產(chǎn)本身，可見元宇宙不僅功能強(qiáng)大，而且有廣泛的服務(wù)對(duì)象和領(lǐng)域。

（三）關(guān)于元宇宙的進(jìn)一步思考

為了在新基建、新技術(shù)運(yùn)用中，更準(zhǔn)確地把握元宇宙的理念和一系列先進(jìn)技術(shù)，有必要對(duì)元宇宙作進(jìn)一步的分析思考。

1.元宇宙應(yīng)用應(yīng)該分類升級(jí)發(fā)展

元宇宙不是一步可達(dá)的，它的應(yīng)用升級(jí)可以作這樣的區(qū)分[15]：①對(duì)于PC和移動(dòng)端的元宇宙產(chǎn)品，如果具備開放世界、大量的虛擬人和數(shù)字孿生屬性，可以稱之為準(zhǔn)元宇宙應(yīng)用。②對(duì)于XR（擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)）或者裸眼3D端口的產(chǎn)品，倘若具備時(shí)空拓展性、人機(jī)融合性、經(jīng)濟(jì)增值性三項(xiàng)元宇宙的根本屬性，可稱之為標(biāo)準(zhǔn)版元宇宙運(yùn)用。③如果缺少其中一項(xiàng)或多項(xiàng)，可以稱之為低配版元宇宙應(yīng)用。如果上述屬性都具備，且還有觸覺、溫度感知等多種感官體驗(yàn)，可以稱之為高配版元宇宙應(yīng)用。④基于腦機(jī)接口的元宇宙應(yīng)用是高級(jí)先進(jìn)版。⑤基于數(shù)字永生技術(shù)，則是終極版元宇宙應(yīng)用。

2.元宇宙有著多元化的發(fā)展路徑和階段

基于目前的技術(shù)水平，教育元宇宙發(fā)展有三條技術(shù)路徑：從基于VR和虛擬數(shù)字人的沉浸式路徑，到基于AR和仿真機(jī)器人的疊加式路徑，再到基于全息投影和腦機(jī)接口的融合式路徑，當(dāng)然也有混合式?？梢?，通往元宇宙的道路具備多重技術(shù)的可能性，既可能是VR加持下走向內(nèi)卷的虛擬世界，也可能是在AR 賦能下探索現(xiàn)實(shí)世界的邊界，還可能是終極狀態(tài)下，虛實(shí)邊界甚至?xí)饾u消融，走向虛實(shí)相融、人機(jī)共生的狀況。不同技術(shù)路線支持下的元宇宙，會(huì)呈現(xiàn)出多元發(fā)展的模式，不同技術(shù)的融合也會(huì)進(jìn)一步激活我們對(duì)元宇宙未來的想象空間。

（四）新基建服務(wù)于教育元宇宙的實(shí)施框架模型

教育新基建的出現(xiàn)為信息時(shí)代下教育的創(chuàng)新和變革提供指導(dǎo)基礎(chǔ)、物質(zhì)基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)，使體系完善、虛實(shí)融合、可持續(xù)發(fā)展的數(shù)字教育生態(tài)，即教育元宇宙的出現(xiàn)成為可能。

祝智庭等基于對(duì)教育信息化新基建標(biāo)準(zhǔn)的需求分析出發(fā)，建議從數(shù)字底座、體系規(guī)范、應(yīng)用場景、目標(biāo)引領(lǐng)四個(gè)層面，建構(gòu)面向教育信息化新基建的標(biāo)準(zhǔn)需求框架[8]。本文參考此觀點(diǎn)，從以上機(jī)理分析和目標(biāo)出發(fā)，建議依據(jù)“基礎(chǔ)指導(dǎo)—關(guān)鍵技術(shù)—基礎(chǔ)項(xiàng)目—教學(xué)場景—教育體系升級(jí)”的思路開展應(yīng)用研究，提出新基建、新技術(shù)服務(wù)于教育升級(jí)，發(fā)展為教育元宇宙的應(yīng)用框架模型，如圖4所示。

七、啟示與思考

（一）注重一體化頂層設(shè)計(jì)

新基建的興起標(biāo)志著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入一個(gè)以大規(guī)模、智能化、數(shù)字化平臺(tái)為基石的戰(zhàn)略發(fā)展新階段。教育新基建涉及面廣，是一個(gè)非常復(fù)雜的、處于不斷動(dòng)態(tài)發(fā)展變化中的系統(tǒng)工程，無論是正在發(fā)展中的新型信息技術(shù)，還是項(xiàng)目建設(shè)的各種約束性條件，都要求我們用系統(tǒng)的理論、發(fā)展的視角去思考、探索并發(fā)揮它的最大效益[16]。

為高效推進(jìn)新基建，必須實(shí)施一體化頂層設(shè)計(jì)，一體化是指導(dǎo)思想，頂層設(shè)計(jì)是實(shí)施方法。頂層設(shè)計(jì)時(shí)，體系采用的模塊化路線是大型復(fù)雜系統(tǒng)的科學(xué)建設(shè)路線。它可以避免重復(fù)勞動(dòng)，易于修改升級(jí)，能夠提高建設(shè)的效率和降低維護(hù)的成本，避免新基建隨著教育應(yīng)用被動(dòng)跟進(jìn)、走一步看一步的低效短視狀態(tài)。

（二）注重教育模式重構(gòu)

《美國2010國家教育技術(shù)計(jì)劃》（National Educational Technology Plan 2010）中曾經(jīng)提出生產(chǎn)力重新設(shè)計(jì)和改造的思想。該計(jì)劃認(rèn)為，如果只是利用技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，現(xiàn)有的流程和模式不變，可能在準(zhǔn)確性和速度方面有一些好處，但只有利用技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)流程重新設(shè)計(jì)，生產(chǎn)效率才會(huì)顯著提高。[17]因此，如果希望看到教育生產(chǎn)力顯著提升，就不能把技術(shù)僅僅看成是工具和手段，需要重新設(shè)計(jì)整個(gè)教育的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程，而不是簡單的修補(bǔ)和工具化。任友群也指出，流程再造是信息化的基本理念，信息化再造不僅能使業(yè)務(wù)做到可檢驗(yàn)、可追溯，更重要的是做到可以倒逼管理者對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、簡化、精化。

新的沉浸式教育元宇宙涉及人們的生理和心理特點(diǎn)，有鮮明的個(gè)性化和豐富的個(gè)人隱私信息，又具有逐步引人入勝的效果，有陷于沉迷的可能性。因此，信息安全、對(duì)個(gè)人隱私的保護(hù)和及時(shí)的心理健康服務(wù)顯得尤為重要。新基建、新技術(shù)在構(gòu)建元宇宙教學(xué)模式的過程中，應(yīng)該未雨綢繆，一并重視關(guān)于心理、法治、規(guī)章和制度等軟環(huán)境的建設(shè)。

（三）注重優(yōu)質(zhì)資源開發(fā)

教育元宇宙涵蓋面是廣泛的，橫跨虛實(shí)兩界，其優(yōu)勢集中反映在沉浸式的教學(xué)資源上。與電子游戲一樣，引人入勝的優(yōu)秀內(nèi)容才是真正的王者，是最終的吸引力來源和競爭實(shí)力。沉浸式元宇宙在線教育吸引人的魅力主要來自于對(duì)教育者的自適應(yīng)和自組織模式，因材施教，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，而以平臺(tái)軟件為核心的智慧教育環(huán)境也是看不見的新優(yōu)勢。因此，推進(jìn)新基建時(shí)必須注意克服“重硬件輕軟件”的做法，優(yōu)先發(fā)展交互平臺(tái)、支撐軟件、智慧環(huán)境和優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源等。

（四）注重評(píng)估新技術(shù)的實(shí)效

與任何新生事物一樣，新基建、新技術(shù)在發(fā)展和運(yùn)用過程中同樣存在著風(fēng)險(xiǎn)，特別是對(duì)新近發(fā)展的元宇宙理念及其相關(guān)技術(shù)，其風(fēng)險(xiǎn)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

首先，在技術(shù)實(shí)施層面上，雖然5G、VR/AR、區(qū)塊鏈等技術(shù)已經(jīng)有長足的發(fā)展，但這些技術(shù)能否順利集成于同一個(gè)平臺(tái)和數(shù)字生態(tài)之中，仍存在較大的不確定性。集成過程中，可能存在諸多技術(shù)漏洞和缺陷，使相關(guān)產(chǎn)品和應(yīng)用處于高度不穩(wěn)定狀態(tài)，最后的效果與人們最初的預(yù)期相差甚遠(yuǎn)。

其次，在技術(shù)路線上，也往往存在可替代性。元宇宙并非信息化技術(shù)和數(shù)字生態(tài)未來發(fā)展的唯一方向，而是其中一種潛在的選擇。例如，它在一定意義上與物聯(lián)網(wǎng)存在競爭關(guān)系，兩者共同搶占5G的通信通道，也從不同層面上試圖解決現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界的融合問題。隨著物聯(lián)網(wǎng)業(yè)態(tài)的成熟，現(xiàn)實(shí)世界將變得更加智能，甚至可以使強(qiáng)化后的現(xiàn)實(shí)世界到達(dá)凌駕于虛擬世界之上的地位[12]。

最后，在用戶接受程度層面上，新技術(shù)、新體系和新流程是否能夠得到廣泛接受，成為廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵不在其先進(jìn)性和新穎性，而是低成本和易用性。從以往數(shù)字消費(fèi)品的推廣情況來看，花費(fèi)更高、沉浸式體驗(yàn)效果更豐富的產(chǎn)品反而更難得到推廣。

總之，從技術(shù)哲學(xué)的意義上來說，任何新技術(shù)都具有兩面性。例如，VR技術(shù)本身同時(shí)具有進(jìn)步和退步的屬性，退步屬性可能是頭盔太重、觀看易眩暈、價(jià)格高和技術(shù)復(fù)雜，等等。健康的教育元宇宙進(jìn)步需要能夠真正拉動(dòng)用戶的需求，實(shí)現(xiàn)教育生產(chǎn)力的提升。因此，我們在積極推進(jìn)新基建、新技術(shù)的過程中，必須時(shí)刻評(píng)估新技術(shù)的實(shí)際效果，把握好正確的方向。

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作者簡介：

曾海， 廣州開放大學(xué)教師教育學(xué)院院長、副教授，郵箱：z_jacky@139.com;

鄭燕芬，廣州開放大學(xué)教師教育學(xué)院教師、助理實(shí)驗(yàn)師;

邱崇光，廣州開放大學(xué)教師教育學(xué)院教授。

Edu-Metaverse under the Background of New Infrastructure：

Pursuiting Goal， Driving Mechanism， and Implementation Model

Hai ZENG， Yanfen ZHENG， Chongguang QIU

（Teacher Education College of ?Guangzhou Open University， Guangzhou Guangdong 510091）

Abstract： In order to facilitate the implementation and efficient construction of the new educational infrastructure， and provide the further understanding of the goals and driving mechanisms of the new infrastructure for the upgrading and development of the education system， this paper uses the new teaching theory for the upgrading and development of education， and the urgent need for the upgrade and development of online education as the theoretical and practical guidance， to study the driving， linking， supporting， and evolutionary effects of the new infrastructure and technology with the theoretical guidance of research on education upgrading to metaverse education. It clarifies the macro-goals and the key technologies of the new infrastructure in moving the upgrading of the education system， while provides the model of implementation framework for the new infrastructure. Finally， four points in the implementation process are provided： integration of top-level design， reconstruction of education model， development of high-quality resources， and evaluation of the effectiveness of new technologies.

Keywords： New infrastructure; Embodied cognition theory; Immersive learning theory; Edu-Metaverse; Driving mechanism; Implementation model

編輯：李曉萍 ? 校對(duì)：王天鵬