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春藤資訊

什么是元宇宙?它將怎樣改變教育?



全文共3086字,閱讀大約需要7分鐘

隨著Roblox上市、Facebook CEO扎克伯格的元宇宙宣言,“元宇宙”成為2021年最熱的風口。

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對于教育工作者來說,想必大家十分好奇元宇宙在教育中是怎么應用的呢?下面主要從以下四個方面向大家介紹元宇宙與教育元宇宙。

 

01

 

元宇宙的概念

 

元宇宙(Metaverse)的概念最初來源于1992年科幻作家尼爾·斯蒂芬森(Neal Stephenson)的《雪崩》一書。該書描述了一個與現(xiàn)實世界相平行的虛擬世界樣態(tài)。該虛擬世界即是元宇宙,在元宇宙中所有虛擬人都能夠在現(xiàn)實世界中找到其人類本體。

 

英文“Metaverse”中 ,“Meta”譯為“元”,

“verse”為“Universe”(宇宙)的詞根,“元宇宙”就是二者組合在一起直譯而得。隨著技術(shù)的進步,元宇宙的概念逐漸從虛幻變?yōu)榱爽F(xiàn)實。

 

人們對于元宇宙的定義各不相同。未來學家盧克·沙布羅(Luke Shabro)認為,元宇宙是一個模糊的、數(shù)字混合的現(xiàn)實,具有不可替代和無限的項目和角色,不受傳統(tǒng)物理的限制和約束。

 

羅布樂思公司首席執(zhí)行官大衛(wèi)·巴斯祖奇(Dave Baszucki)認為,元宇宙是一個將所有人相互關(guān)聯(lián)起來的3D虛擬世界,人們在元宇宙中擁有自己的數(shù)字身份,可以在這個世界里盡情互動,并創(chuàng)造任何他們想要的東西。

 

但大多數(shù)人認為元宇宙就是一個龐大的虛擬世界,甚至是我們現(xiàn)實世界的數(shù)字化,它擁有自己的生產(chǎn)活動和交流活動,跨越物理和虛擬世界將兩者融合在一起,并在未來向所有人開放。同時,元宇宙也可視為一種由線上、線下很多平臺打通所組成的新的經(jīng)濟、社會和文明系統(tǒng)。

 

簡言之,元宇宙就是現(xiàn)實世界與虛擬世界的融合,并以兩種空間的相關(guān)技術(shù)作為支撐,實現(xiàn)虛實世界的聯(lián)結(jié)。

 

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02

 

元宇宙的特征

 

虛擬與現(xiàn)實的深度融合。從元宇宙的存在形式來看,虛擬與現(xiàn)實的深度融合是元宇宙最基本的特征。元宇宙是利用成熟的數(shù)字技術(shù)來構(gòu)建的既基于又獨立于現(xiàn)實世界的“數(shù)字孿生”世界,既包括現(xiàn)實世界的數(shù)字化復制品,又含有虛擬世界的自主創(chuàng)造物。

 

元宇宙通過視覺、聽覺、觸覺以及全身感官體驗的穿戴設備,以及低延遲感與高擬真感的交互技術(shù)讓用戶產(chǎn)生在場的感官刺激,有助于提高元宇宙中的在線互動與交流質(zhì)量,實現(xiàn)元宇宙中用戶的沉浸式體驗。

 

因此,通過“數(shù)字孿生”世界的搭建與沉浸式的體驗來促進虛擬與現(xiàn)實的深度融合,能夠讓用戶在元宇宙中產(chǎn)生仿真現(xiàn)實又超越現(xiàn)實的沉浸感受。

 

智能數(shù)字化技術(shù)的集合。元宇宙是一個極致開放、自由、復雜與巨大的綜合系統(tǒng),其涵蓋了整個網(wǎng)絡空間、終端設備以及現(xiàn)實條件,是由不同類型建設者共同構(gòu)建的超大型數(shù)字應用生態(tài),而各種智能數(shù)字技術(shù)則是其根基。

 

元宇宙的組建依托于MR、區(qū)塊鏈、通信技術(shù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)與人工智能等數(shù)字技術(shù)的集合,如通過MR、腦機接口、物聯(lián)網(wǎng)與可穿戴設備等交互技術(shù)進入虛擬世界,進行沉浸式體驗與交互;通過區(qū)塊鏈、人工智能技術(shù)來監(jiān)管和維護元宇宙的運轉(zhuǎn)體系,確保元宇宙持續(xù)穩(wěn)定、符合標準與高效健康地運轉(zhuǎn);通過5G、云計算技術(shù)來支撐大規(guī)模用戶的同時在線交互活動,保障交互的流暢性與低延遲。隨著技術(shù)的進一步發(fā)展,更多先進技術(shù)與創(chuàng)新應用也將逐步納入元宇宙的組建中來。

 

線上和線下一體化關(guān)系。基于虛擬與現(xiàn)實深度融合的特征,元宇宙中虛擬與現(xiàn)實的界限將不再清晰,用戶可以依據(jù)個性化需求在虛擬與現(xiàn)實世界中任意轉(zhuǎn)換不同的社會形式。元宇宙中每個用戶都將擁有唯一的元宇宙身份標識,并且能夠通過該身份標識在元宇宙中產(chǎn)生具有現(xiàn)實感的真實社會交往關(guān)系。

 

同時,基于該身份標識,用戶可以隨時隨地通過相應數(shù)字設備進入到元宇宙來,進行學習、工作、生活等社會活動。在此過程中,用戶的虛擬身份或集體角色會在線上與線下的轉(zhuǎn)換過程中保持全面與完整。

 

因此,元宇宙將深刻沖擊當前社會的組織形態(tài)與運作形式,進而形成線上與線下全面一體化的新型社會關(guān)系。

 

加深用戶思維的表象化。元宇宙為用戶提供了一個沉浸體驗、具身交互的虛擬現(xiàn)實深度融合系統(tǒng),能夠讓用戶利用海量資源和技術(shù)工具實現(xiàn)“可見即可感知”“可想即可嘗試”等抽象思維表象化的過程。

 

首先,用戶在元宇宙中是“自由”與“全能”的,能夠通過相應操作將自己的思維即時轉(zhuǎn)化為具體有形的產(chǎn)品,使抽象復雜思維有效地實現(xiàn)清晰化與具體化,易于自身理解與分享交流。

 

其次,思維的表象化能夠讓用戶專注與沉浸于自身的思考過程中,規(guī)避因多媒體技術(shù)為代表呈現(xiàn)的“中介”信息而造成用戶專注度、反思能力與邏輯能力弱化的問題。

 

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03

 

元宇宙的發(fā)展歷程

 

元宇宙代表了視覺沉浸技術(shù)的最新階段,其本質(zhì)是一個平行于現(xiàn)實世界的在線數(shù)字空間,其核心是由虛擬現(xiàn)實技術(shù)所構(gòu)建的虛擬世界。依照此類技術(shù)的發(fā)展和應用普及狀況,可將視覺沉浸技術(shù)的演化過程劃分為四個階段:

 

第一階段,以桌面式虛擬現(xiàn)實為主。其經(jīng)典案例是由美國林登實驗室在2003年發(fā)布的基于互聯(lián)網(wǎng)的三維虛擬世界——Second Life。用戶在Second Life 中可創(chuàng)建屬于自己的“虛擬化身”(Avater),參加虛擬世界中的各種探索和社交活動。制造和交易虛擬財產(chǎn)及服務。

 

在這一階段,用戶只能通過計算機屏幕觀察虛擬世界,受限于交互設備和立體視覺、三維建模等技術(shù),其產(chǎn)生的沉浸感較低。目前,Second Life已經(jīng)廣泛應用于在線辦公、遠程社交等,尤其是自新冠疫情爆發(fā)后,Second Life的月平均訪問人數(shù)超過1200萬人。

 

第二階段,以沉浸式虛擬現(xiàn)實為主。借助沉浸式技術(shù)和人機交互技術(shù),沉浸式虛擬現(xiàn)實實現(xiàn)了由“平面式、被動式、單向型”向“立體式、主動式、互動型”的突破。尤其是從2016年之后,以Oculus和HTC Vive為代表的VR終端設備得以迅速發(fā)展,用戶在虛擬世界中產(chǎn)生的感官刺激(視覺、聽覺、觸覺)都可以通過VR裝置和體感設備轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實世界真實的感官體驗,而不再受傳統(tǒng)物理條件的限制和約束,其沉浸感大大增強。

 

第三階段,以擴展現(xiàn)實和數(shù)字孿生為主。隨著5G、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù)與VR技術(shù)的深度融合,更為成熟的元宇宙技術(shù)體系得以逐漸成型。其中,5G的高速率、低時延、大規(guī)模設備連接等特性能夠?qū)⒌乩砩戏植嫉亩鄠€用戶或多個虛擬世界相連,使每個用戶能夠同時加入到同一個虛擬世界中,共同體驗虛擬經(jīng)歷。基于VR/AR/MR的擴展現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)了從現(xiàn)實空間到虛擬空間再到虛實融合空間之間的跨越;數(shù)字孿生技術(shù)是虛擬現(xiàn)實應用的深化發(fā)展,將實物對象空間與虛擬對象空間聯(lián)通,實現(xiàn)真實世界與虛擬世界之間的無縫融合和有機聯(lián)通。大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能為元宇宙提供了強大的算力基礎和智能化支撐,有助于推動元宇宙更高質(zhì)量發(fā)展。

 

第四階段,元宇宙初現(xiàn)端倪。借助腦機接口將徹底打破現(xiàn)實與虛擬之間的壁壘,用戶可使用意念自由控制虛擬身體各個部位,隨心所欲地與虛擬世界進行交互。同時腦機接口的雙向傳輸功能,可以將多種感官的反饋通過腦信號傳遞給用戶,獲得與現(xiàn)實世界相同的感官體驗,實現(xiàn)人與虛擬世界的融合。

 

區(qū)塊鏈技術(shù)是元宇宙實現(xiàn)升維的關(guān)鍵技術(shù),借助區(qū)塊鏈技術(shù)既可建立現(xiàn)實空間與虛擬空間的經(jīng)濟聯(lián)系,又能實現(xiàn)虛擬價值和真實價值的統(tǒng)一。元宇宙將實現(xiàn)人與虛擬世界、現(xiàn)實世界與虛擬世界的融合。

 

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04

 

教育元宇宙

 

教育元宇宙(Edu-Metaverse)可以理解為元宇宙的教育應用,它為教師、學生、管理者等相關(guān)者創(chuàng)建數(shù)字身份,在虛擬世界中開拓正式與非正式的教學場所,并允許師生在虛擬的教學場所進行互動。

 

從教育哲學的角度思考元宇宙,可以發(fā)現(xiàn)其最突出的賦能優(yōu)勢是為教師與學生創(chuàng)設了一種沉浸式的教學互動場域。教育元宇宙的場域突破了物理世界的局限,通過網(wǎng)絡教學空間營造了一個新的虛擬教育世界,使得教師和學生可以在物理和虛擬世界同時獲得現(xiàn)實和虛擬教學需求的滿足,兩者在本質(zhì)上是相互影響、相互聯(lián)系、共同發(fā)展的。

 

但教育元宇宙中的虛擬世界并不是對物理世界的簡單復制,也不是另一個物理世界的“平行宇宙”,而是對物理世界的一種再開發(fā)。它所具有的媒體賦能特點可以補充物理世界的缺憾,甚至在某些維度能超越物理世界的限制,形成一種特殊的教育元宇宙場域,賦能教育元宇宙發(fā)揮出整體的場域效應。

 

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