元宇宙+教育:典型案例和发展路径

在线教育正成为现代教育体系的重要组成部分,在新冠疫情造成线下教育停滞期间,在线教育成为大部分课堂的开展形式。但现阶段,在线教育还存在着一些问题,例如平面网页呈现课堂的形式单一,空间的阻隔感使得学生的参与度不高,虚拟空间缺乏培养技能和进行实验的环境等。教育与元宇宙的结合将为线下教育与线上教育带来一次革新。

教育元宇宙(Edu-metaverse)可以理解为云端智慧教育的统合,教师和学生以数字身份参与课堂,在虚拟教学场所中进行互动。元宇宙课堂下,VR设备的引入能够充分重塑教学内容的展现形式,让学生“沉浸”在知识中。此外,虚拟空间的可塑性也催生了如虚拟实验室,虚拟集会等场景,将元宇宙从课堂延伸至课后活动。

经济学家朱嘉明教授在谈到元宇宙的应用时曾表示,元宇宙应用最大的潜在领域其实是教育。“大学”的英文词就是university,本身与宇宙相关;而 metaverse也包含宇宙的意思。元宇宙和教育之间,具有天然的平行性和覆盖率。游戏的终极意义是让大家学习。现在,人类进入到“生活就是学习,学习就是生活”的历史阶段,学习变成了终生的、全天候的内容。元宇宙为这样的学习提供了最大空间和最好的技术基础。

本文将从元宇宙与教育业结合的实际案例出发,初探元宇宙与教育业的结合路径。同时,零壹智库、01区块链、《陆家嘴》杂志、横琴数链数字金融研究院将联合推出《元宇宙场景应用探索报告》,目前报告正在案例征集中,报告将在4月下旬2022第一届中国数字科技投融资峰会上发布,欢迎各类探索企业积极参与。

一、元宇宙+教育业案例分析

案例一:Gather.town助力韩国教育+元宇宙

背景:2021年11月,韩国首尔市政府发布了《元宇宙首尔五年计划》,宣布从2022年起分三个阶段在经济、文化、旅游、教育、信访等市政府所有业务领域打造元宇宙行政服务生态。其中,“元宇宙+教育”目前在韩国各校已有实际落地案例。

Gather.town是一个具备教学功能的元宇宙平台,学生能够自主的创作虚拟形象参与教学活动。为满足不同的教学活动需求,Gather.town提供了多种虚拟教学场景,如课堂空间、项目空间、自由空间、出席空间等模块。

虚拟教学场景

该平台能够根据用户的需求布置教学场景。教师可根据教学需要,自由选择场景道具并任意摆放,例如,平台提供如花盆、桌椅等装饰道具,满足对虚拟教学场景的空间设计。此外,平台还支持将电视、电脑、投影仪、游戏机等链接地址嵌入虚拟场景中,且支持播放功能。学生靠近某个被嵌入链接的图标时,可打开观看。此外,虚拟课堂空间可以实现教师授课型的单音频声音传播和讨论发言型的多音频声音传播,支持多种授课形式。

例如,教师可通过画面共享功能,对教材中与韩国传统文化相关的主题如扇子舞、面具舞、民间游戏等的截图内容进行介绍和讲解,之后,学生可通过音频、视频等资源进一步深入理解并掌握所学内容。这种教学方式与教师统一向全体学生展示特定的音频、视频不同,学生们可以像在博物馆参观见学一样,浏览自己感兴趣的文化资源,

课余活动平台

该平台支持各类虚拟交互活动,休息空间能够为学生提供与其他组员或同学互动交流的机会,例如,学生可以自主创建并共享地图,角色之间在彼此靠近时将自动弹开视频画面进行可视对话。学生还可以通过独自玩游戏或与他人一起玩游戏的方法缓解学习疲劳。

此外,许多线下活动都能够被“搬”上该平台,例如崇实大学学生会在该平台开展线上庆典,各学院按专业门类开展线上庆祝活动,据崇实大学数据显示,虚拟校园开展庆典活动的两天内,持续同时在线的学生超过300名。另外一个例子是延世大学社团联合会在该平台进行线上宣传,各社团分类制作展位。这帮助社团摆脱了往年单一化的宣传模式,构建了社团宣传与实时交流互动的虚拟联谊空间。

案例二:《玩学世界》

背景:少儿编程培训机构编玩边学坚持“满足孩子的天性”这一理念,推出了《玩学世界》,将教育内容与游戏内容按3:1的投放比例融入平台,科学平衡孩子学与玩的时间分配。同时,作为一款3D沉浸式教育平台,学习者能够在3D仿真的世界里学习,全面打造孩子的感知化学习体验。据官方透露,截至2021年1月,《玩学世界》注册学员已经突破100万名,综合获客成本仅为0.72元/用户,用户日均使用时长达43.6分钟,使用总人次数超千万次。

“学玩比”,平衡学和玩的时间分配

“学玩比”,即投放教育内容与游戏内容的比例以平衡孩子学和玩的时间分配。《玩学世界》由教学区、专题区、竞技区、家园区4大分区组成。各区域通过设置不同的“学玩比”,满足不同的教育需求。

教学区,平台提供覆盖K12阶段各年级课程,以3D交互的游戏闯关方式改造学、练、测各环节,做题闯关获得积分与道具。当前已研发了对标人教版小学数学1至6年级上册的内容。教学区的学玩比为8:2。

专题区,平台支持以情景闯关的方式,聚焦语文古诗词、英语情景对话、编程基础等专项训练,完成可获得积分货币。专题区的学玩比为7:3。

竞技区:一个多人联机的世界,孩子可以和其他小伙伴联机PK,赢取奖励与称号。竞技区的学玩比为3:7。

家园区:属于孩子的自由空间,玩家在其他区域完成课程获得的奖励、货币,可以在这里兑换为建造材料,建设自己的梦想家园,且可以其他伙伴进行交易、联机社交。家园区的学玩比为2:8。

3D沉浸式直播课堂

除了平台提供的通用学习空间,《玩学世界》还支持定制教学场景的沉浸式直播课堂,据官方透露,该课堂支持6至10人的小班制教学模式,老师和学生以3D卡通形象进入联机房间,在定制的教学课件场景中完成教学目标。课堂基于学习、练习、闯关等教学模式,配合生动有趣的动画和机制,有利于学生理解晦涩的概念,提升学生的数学思维、逻辑能力和创造力。并且整个课堂中,师生能够随时互动,学生能够得到即时的反馈。

例如,学生在3D沉浸式直播课堂中学习丰富的编程相关知识后,能够利用所学知识在《玩学世界》家园区进行“校园还原”、“地标建筑复刻”、“建筑DIY”、“开发自己的新游戏”等多种家园创造活动。目前,家园区已有超过23万名作者上传了自己的创意作品。

案例三:萌科科技VR智慧教室

背景:北京萌科科技有限公司简称萌科教育,是国内专业从事VR+教育整体解决方案的专业科技公司。公司产品包括通用元宇宙教育平台、多人互动VR教育解决方案、中央党校出版社审核的党建VR内容库等。目前,萌科在全国内已经部署上百个试点学校,并拥有上千个VR课程资源的大型资源库。

VR智慧教室

VR技术在教育领域有着广阔的应用前景,该模式改变了传统课堂的平面感,通过创造立体的空间感,提升了教学的体验感。目前,萌科有2000余套VR教学课件,涉及英语、物理、化学、生物、历史等学科,且已被应用到日常授课中。此外,基于萌科自主研发的VR全景制课工具和VR动画制课工具,授课老师能够自主建设属于自己的VR课程,并通过萌科的VR教学云平台供全国性VR教育平台共享。

例如,萌科采用VR技术重塑了一堂生物课“基因的表达”。不同于传统课堂上借助课本示意图、显微镜、动画和视频的辅助模式,学生在戴上头盔后,映入眼帘的是奔腾的血液,红细胞、白细胞在游动,学生们能够跟随血液循环到达人体各处,从血管穿出进入组织液。当转动头盔,核糖体、线粒体、中心体、细胞核等微观物质触手可及。

元宇宙互动思政教室

萌科VR党建主要具备党建内容数字可视化、软硬件系统集成化、党建云平台管理平台化三个方面特点。依托先进的VR技术,提升了学生的感官的体验维度,平台还支持多人同时在线互动,提神了党建课堂的沉浸互动体验。

为了学习“舍小家、为大家”的王家坝精神,学生们通过VR设备化身为抢险救援人员,“驾驶”冲锋舟赶到洪水围困的庄台运送救援物资,“救助”病人,还要随时躲避不时出现的树木等障碍。完成任务后,大家已是满头大汗。“虚拟仿真思政体验课画面立体,身临其境,比语言文字更有冲击力和感染力,体验感极强。”体验者说,自己能够切身体会王家坝人民和救援人员的艰辛。

除了上述提及的项目和公司,国内一批公司正在积极探索元宇宙+教育的发展路径,参与探索的公司还包括优必选教育、天琥教育、方直教育、弘鑫教育、万学教育、网龙华渔教育、慧科教育等。

二、元宇宙+教育业路径初探

教育家和思想家陶行知曾说过,教育是国家万年根本大计。教育是一家,一国,乃至一代人的事业,而元宇宙概念下,这项事业将迎来又一次蓬勃发展。教育与元宇宙结合的可能性已经被初步证实,下面将根据产业结合的实际案例,盘点教育与元宇宙结合的发展路径。

1、VR全景课堂

如果说口耳相传的传统教学模式是一维的,多媒体课堂是二维的。如今,VR和3D互动打造的沉浸式课堂将会重新颠覆教学活动的感知形式,并将课堂带上多维层面。例如,人们想学习行星知识,戴上AR眼镜后,巨大的行星就会出现在人们面前,人们可以把它们拉近拉远,清晰地看到它们的纹理和特点。如果人们想学习古代建筑知识,可以直接“穿越”到那个时代,亲身体验、见证伟大建筑的是如何建成的。

2、3D互动沉浸式体验

3D互动是增强现实感的另外一个重要要素。小组讨论和课堂观点分享的学习模式在教育中是不可或缺的,有利于通过探究和思考加深对知识点的把握。而在元宇宙学习空间中,学生将拥有虚拟身份,并支持在同一虚拟空间完成多人3D互动及协作。例如,虚拟图书馆、虚拟自习室、虚拟活动室等虚拟空间能够被自由设计和打造,学生能够在这些空间里面以3D化身的形式参与各种社交活动,

3、用游戏模式重塑学习体验

元宇宙本身以虚拟空间的形式存在,而虚拟空间是打造游戏的绝佳土壤。将游戏与学习结合的模式将有利于重塑学习体验。例如,将课后练习与游戏结合,增加学习和练习的趣味。以闯关的模式层层深入知识点,即时反馈的奖励机制将充分调动学习者的“玩心”。

此外,元宇宙课堂还为学生们提供更多探究的空间。例如化学系的同学能够大胆进行各种化学实验,而不受制于化学材料以及实验过程的危险。又如建筑系的同学们能够通过仿真实验室亲身参与建筑城市高架桥梁,而这在现实教学中是无法实现的。

4、教育认证机制转变

区块链技术是元宇宙的底层技术,而区块链技术又有去中心化、可追溯、不可篡改的特点,将该技术融入教育认证机制将有利于实现更加高效、智能与安全的认证机制。例如,学生档案能够上链,并在安全的环境中存储与流转。又如教学资源能够通过区块链技术进行交易与共享,从而鼓励优质内容的生产与教育资源的普及。此外,依托于区块链技术,NFT能够作为底层数字资源的唯一凭证,奖状、证书、学分等都能够通过NFT的形式发放。

三、教育业元宇宙化的建议

目前,元宇宙这一概念与底层技术都处于发展初期,而将这一概念与技术融入整个教育生态仍然具有挑战。技术上,VR技术的发展以及元宇宙技能的培训工作有待突破。内容上,如何打造元宇宙版本的课堂与拓展元宇宙在课外活动的应用仍有待探索。

· 加大力度投入VR的研究与生产。目前的VR设备在质与量上都有待突破,同时,发展定制面向课堂的VR设备同样具有紧迫性。

· 加强一线教师对元宇宙课堂的概念和技能培训,例如普及元宇宙知识、教学使用VR系统、培训使用平台的功能与操作等。

· 创作适用元宇宙课堂的教学资源,包括以三维的形式重塑教学大纲的内容,创设可供实验和模拟的空间,以及实现智能化和个性化的学习资源推送等。

· 借助元宇宙的可创新性重塑“校园”体验,例如以游戏闯关的形式完成课后练习、设立虚拟活动时供学生开展社团活动、以及虚拟图书室提供阅读空间等。

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