當(dāng)代學(xué)習(xí)環(huán)境正在轉(zhuǎn)向智慧、非正式、整合、互動(dòng)和創(chuàng)新。智能學(xué)習(xí)環(huán)境需要支持學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)和可持續(xù)發(fā)展。
智慧學(xué)習(xí)環(huán)境包括感知環(huán)境、記錄過(guò)程、識(shí)別情景和聯(lián)接社群等顯著特征。新興技術(shù)聚合賦能正引領(lǐng)智能學(xué)習(xí)環(huán)境由線下到線上，再到線下與線上深度融合的方向發(fā)展，元宇宙為探索智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境提供了全新的視角。本文將嘗試構(gòu)建基于元宇宙的智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境。
技術(shù)統(tǒng)攝
元宇宙智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建基石
元宇宙順應(yīng)了第六次科技革命顛覆性、智能化、綠色化和國(guó)際化的發(fā)展理念 ，將“單技術(shù)—復(fù)合技術(shù)—富技術(shù)” 的技術(shù)發(fā)展軌跡繼續(xù)向前推進(jìn)，通過(guò)統(tǒng)攝各種技術(shù)將表現(xiàn)出擬人性的新智能。
綜合來(lái)看，元宇宙主要依托的底層技術(shù)涵蓋：
5G/6G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
元宇宙將借助5G/6G打造新一代通訊網(wǎng)絡(luò)，徹底突破智能技術(shù)融合賦能的通信屏障。元宇宙網(wǎng)絡(luò)融合云計(jì)算、泛在計(jì)算和邊緣計(jì)算，架構(gòu)形成新型的技術(shù)聯(lián)通場(chǎng)域，推動(dòng)“信息—物理—社會(huì)”的深度融合。
元宇宙網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展指向“萬(wàn)物智聯(lián)，數(shù)字孿生” ，顯現(xiàn)出智慧內(nèi)生、安全內(nèi)生、多域融合和算網(wǎng)一體的創(chuàng)新特征?；谠钪娉两喔芯W(wǎng)絡(luò)，將可實(shí)現(xiàn)沉浸式云擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、全息通信、感官互聯(lián)、智慧交互等事件的實(shí)時(shí)控制。
資源生產(chǎn)
元宇宙將借助人工智能技術(shù)，形成資源生態(tài)發(fā)展場(chǎng)域：首先，持續(xù)智能產(chǎn)生海量的挖掘內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)元宇宙資源的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)。其次，按需智能生成個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)元宇宙資源的智適應(yīng)動(dòng)態(tài)推送。第三，資源智能審查全覆蓋，實(shí)現(xiàn)元宇宙資源的安全與合法。
大數(shù)據(jù)處理
元宇宙將深入推進(jìn)計(jì)算系統(tǒng)的智能化，架構(gòu)符合 Web3.0 資源聚合配置的服務(wù)體系。在智能技術(shù)的加持下，云計(jì)算將促進(jìn)元宇宙在線教育系統(tǒng)硬件的智能虛擬化和軟件的智能服務(wù)化改造，形成各子系統(tǒng)深度智能整合的新模態(tài)。通過(guò)云層的數(shù)據(jù)云、資源云和服務(wù)云，可實(shí)現(xiàn)元宇宙中數(shù)據(jù)上通下達(dá)的無(wú)縫轉(zhuǎn)化銜接，生成元宇宙在線教育新的邏輯框架、體系結(jié)構(gòu)與服務(wù)模式，實(shí)現(xiàn)可配置伸縮、多元資源融合共享和動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)服務(wù)等。
認(rèn)證機(jī)制
區(qū)塊鏈具有去中心化、可追溯、不可篡改和去信任化等顯著特征，將推動(dòng)元宇宙世界生產(chǎn)關(guān)系的變革，從信息網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)向價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，形成同智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境相匹配的認(rèn)證生態(tài)系統(tǒng)。
在資源建設(shè)方面，區(qū)塊鏈技術(shù)有助于形成元宇宙在線資源存儲(chǔ)、連接、交易、共享和管理的生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化流通與配置。在學(xué)習(xí)認(rèn)證方面，區(qū)塊鏈技術(shù)將有助于推進(jìn)學(xué)分認(rèn)證、學(xué)習(xí)成果認(rèn)證和能力認(rèn)證等，實(shí)現(xiàn)認(rèn)證管理的智能、安全、高效和共認(rèn)。
交互界面
元宇宙將超越圖形界面交互階段，真正轉(zhuǎn)向基于現(xiàn)實(shí)的人機(jī)交互新階段。從人機(jī)協(xié)同的體感交互視角，元宇宙在線學(xué)習(xí)交互將融合動(dòng)作、觸覺(jué)、眼動(dòng)、手勢(shì)和肌電等多通道方式，實(shí)現(xiàn)具身自然交互。從人機(jī)共生的腦機(jī)交互視角，元宇宙將通過(guò)腦機(jī)接口建立與人腦的直接關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)腦神經(jīng)信號(hào)與外在表征建模的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化，塑造理想化的意念學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
元宇宙智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)造模型
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
元宇宙智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境的空間塑造
潘云鶴院士提出，人類生存空間已經(jīng)擴(kuò)展到三維空間，即物理空間、社會(huì)空間與信息空間。根據(jù)保羅·米爾格拉姆（Paul Milgram）等人構(gòu)建的真實(shí)環(huán)境與虛擬環(huán)境的連續(xù)體模型 ，虛擬空間正在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，甚至創(chuàng)造“現(xiàn)實(shí)”成為人的第二生存空間。
元宇宙代表了空間連續(xù)的理想形態(tài)，升級(jí)甚至顛覆了人們對(duì)于傳統(tǒng)環(huán)境結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。從技術(shù)賦能的視角進(jìn)行分析，元宇宙智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括：
第一，構(gòu)造環(huán)境，即師生所處的感知共生場(chǎng)域。元宇宙構(gòu)造環(huán)境既賦能現(xiàn)實(shí)，又超越虛擬，學(xué)習(xí)者可進(jìn)行泛在、自由和富有成效的學(xué)習(xí)。其組成部分包括：真實(shí)鏡像，即將現(xiàn)實(shí)物理學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行三維全景采集，根據(jù)需要融入元宇宙環(huán)境中作為背景，實(shí)現(xiàn)真實(shí)再造；虛擬造物，即滿足學(xué)習(xí)者的認(rèn)知需求，塑造甚至創(chuàng)造學(xué)習(xí)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象的深度宏觀認(rèn)知與微觀體察；穿戴設(shè)備，即有助于增強(qiáng)學(xué)習(xí)者在元宇宙環(huán)境中的感知體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)沉浸學(xué)習(xí)，設(shè)備形態(tài)將變得更加智能、靈活與貼合；學(xué)習(xí)場(chǎng)域，即學(xué)習(xí)事件展開(kāi)的發(fā)生情境，將情境預(yù)設(shè)、動(dòng)態(tài)建模與師生過(guò)程編輯相結(jié)合，可動(dòng)態(tài)生成理想的學(xué)習(xí)場(chǎng)域。
第二，信息環(huán)境，即動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流通與資源服務(wù)環(huán)境。元宇宙不僅能智能供給資源，而且讓學(xué)習(xí)者深處資源之中，達(dá)到資源服務(wù)與學(xué)習(xí)者認(rèn)知的智能耦合。其組成部分包括：數(shù)據(jù)聚合，即將學(xué)習(xí)者的歷史數(shù)據(jù)與動(dòng)態(tài)的行為、生理、心理和認(rèn)知等數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)整合，及時(shí)反饋給系統(tǒng)、教師與學(xué)習(xí)者自身，以動(dòng)態(tài)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程；知識(shí)生長(zhǎng)，即建立智能化的知識(shí)資源庫(kù)，形成原生資源、動(dòng)態(tài)資源與再生資源的知識(shí)流轉(zhuǎn)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的動(dòng)態(tài)更新；動(dòng)態(tài)服務(wù)，即打通知識(shí)呈現(xiàn)、場(chǎng)景表現(xiàn)、路徑優(yōu)化與智能推送的邊界，以降低認(rèn)知負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)“所思有所得”；虛實(shí)聯(lián)通，即實(shí)現(xiàn)元宇宙中的信息與現(xiàn)實(shí)世界的信息無(wú)縫對(duì)接。
第三，心理環(huán)境，即師生動(dòng)態(tài)性與持續(xù)性的主觀整體感受。元宇宙能滿足學(xué)習(xí)者的整體性心理需求，為其身心創(chuàng)造了全新的安放之所。其組成部分包括：場(chǎng)所感，即元宇宙能創(chuàng)造讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生身份認(rèn)同、功能依賴和情感依戀的學(xué)習(xí)居所感受；具身感，即通過(guò)身體參與運(yùn)動(dòng)、相稱姿態(tài)動(dòng)作和感知增強(qiáng)等沉浸式交互，可產(chǎn)生環(huán)境、認(rèn)知和身體高度融合的在場(chǎng)體驗(yàn)；臨場(chǎng)感，即通過(guò)創(chuàng)設(shè)良好的自主探究、合作探索和意義整合的環(huán)境，可促進(jìn)學(xué)習(xí)者情感表達(dá)、開(kāi)放溝通和團(tuán)結(jié)協(xié)同的感受；認(rèn)同感，即學(xué)習(xí)者擁有對(duì)所處環(huán)境和自身有價(jià)值或有用的評(píng)估，能讓學(xué)習(xí)者產(chǎn)生較高的心理認(rèn)同和規(guī)則認(rèn)同。
第四，文化環(huán)境，即師生共同的外在行為遵循與內(nèi)在價(jià)值認(rèn)同。元宇宙將重塑環(huán)境與人的關(guān)系，形成多元、和諧、開(kāi)放和生成的文化場(chǎng)域。其組成部分包括：人機(jī)協(xié)同，即將人類智能與機(jī)器智能進(jìn)行有效融合產(chǎn)生“協(xié)同智能” ，元宇宙中的智能技術(shù)廣泛參與到目標(biāo)制定、內(nèi)容生成、過(guò)程規(guī)劃和結(jié)果評(píng)估之中，可形成人—技互為主體的學(xué)習(xí)生態(tài)；秩序規(guī)范，即在元宇宙所形成的社會(huì)準(zhǔn)則影響下，重新建構(gòu)學(xué)習(xí)環(huán)境的運(yùn)行準(zhǔn)則；人際交往，即在元宇宙富媒體學(xué)習(xí)環(huán)境中，所形成的自由、平等、公正的人際關(guān)系；價(jià)值觀念，即對(duì)元宇宙學(xué)習(xí)環(huán)境中的自我、行為、規(guī)則、品德等的綜合認(rèn)知。
組成要素
元宇宙智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境的核心表征
關(guān)于學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)成要素，布倫特·威爾遜提出資源、工具和人際關(guān)系的“三要素說(shuō) ”， 大 衛(wèi)·喬 納 森等在此基礎(chǔ)上增加了問(wèn)題空間、社會(huì)性支持和案例等要素，黃榮懷等則將學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)成歸納為資源、工具、學(xué)習(xí)社群、教學(xué)社群、教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式6個(gè)要素。
元宇宙智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境將重新塑造、深度聚合原有要素，聚焦學(xué)習(xí)者中心、知識(shí)中心、評(píng)價(jià)中心和共同體中心等多種視點(diǎn)，從而形成自身獨(dú)特的構(gòu)成要素群。具體來(lái)看，主要包括以下8個(gè)部分：
復(fù)合資源
資源結(jié)構(gòu)具有場(chǎng)域特征，融合情境、內(nèi)容與活動(dòng)進(jìn)行綜合建構(gòu)；資源表現(xiàn)具有多模態(tài)性，同一資源具有多種呈現(xiàn)形式，能夠滿足不同的學(xué)習(xí)需求；資源生成具有動(dòng)態(tài)性，包括內(nèi)容聚合與場(chǎng)景建模；資源體驗(yàn)具有多視角性，包括第一人稱視角的親身經(jīng)歷，以及第三人稱視角的觀察學(xué)習(xí)等。
智能工具
產(chǎn)生身體操縱感，通過(guò)可穿戴設(shè)備可產(chǎn)生真實(shí)觸感；能夠及時(shí)反饋，對(duì)于作用效果能進(jìn)行可視化動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)；可選多種形式，允許個(gè)性化選擇場(chǎng)景學(xué)習(xí)工具；高效舒適體驗(yàn)，能夠智能化滿足學(xué)習(xí)需求實(shí)現(xiàn)“人體的延伸”。
意象活動(dòng)
創(chuàng)意活動(dòng)情境，師生既可利用情境庫(kù)中的場(chǎng)景，也可進(jìn)行組合創(chuàng)造；編輯活動(dòng)過(guò)程，師生可根據(jù)活動(dòng)需要改變情境布局，將個(gè)體空間活動(dòng)與共同體活動(dòng)有機(jī)結(jié)合；反饋活動(dòng)成效，可對(duì)整體活動(dòng)進(jìn)行深度數(shù)據(jù)挖掘和分析，為個(gè)體和共同體提供可視化的分析報(bào)告等。
全人評(píng)價(jià)
個(gè)體的成長(zhǎng)性評(píng)價(jià)，既可持續(xù)進(jìn)行形成性與總結(jié)性評(píng)價(jià)，又可將數(shù)據(jù)即時(shí)匯入歷史數(shù)據(jù)以綜合評(píng)估個(gè)體成長(zhǎng)狀況；群體的發(fā)展性評(píng)價(jià)，對(duì)基于新型人機(jī)和人際關(guān)系形成的教學(xué)共同體進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤，有效監(jiān)控、評(píng)估其整體性發(fā)展成效等。
精準(zhǔn)教學(xué)
基于環(huán)境智能對(duì)學(xué)習(xí)者個(gè)體的適應(yīng)性反饋，包括學(xué)習(xí)行為適應(yīng)、學(xué)習(xí)路徑引導(dǎo)、學(xué)習(xí)過(guò)程干預(yù)和學(xué)習(xí)資源推送等；教師對(duì)學(xué)生群體的最優(yōu)化干預(yù)，基于大數(shù)據(jù)分析，教師可不斷優(yōu)化改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)輔導(dǎo)和教學(xué)決策，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化的教學(xué)供給等。
具身學(xué)習(xí)
多感知交互，可調(diào)動(dòng)身體的多種感官，融合鄰近、泛在、多模態(tài)、可植入等多種交互類型 ，實(shí)現(xiàn)技術(shù)增強(qiáng)且近乎自然的交互；多通道交互，可通過(guò)語(yǔ)音、動(dòng)作、眼動(dòng)、手勢(shì)等不同方式達(dá)成行為目標(biāo)；“親歷性”交互，“親身經(jīng)歷”學(xué)習(xí)事件發(fā)生“現(xiàn)場(chǎng)”，既能代入真實(shí)，又能規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。
學(xué)習(xí)伙伴
元宇宙中的“人際”關(guān)系將超越現(xiàn)實(shí)束縛，形成更為緊密的伙伴關(guān)系。主要類型包括：虛擬伙伴，即由智能技術(shù)塑造的虛擬影像，學(xué)習(xí)者可自由更換其外形；化身伙伴，即其他學(xué)習(xí)者的虛擬化身，學(xué)習(xí)者也可對(duì)其外形進(jìn)行一定程度的編輯；全息伙伴，即其他學(xué)習(xí)者的真實(shí)鏡像。元宇宙將塑造更多的伙伴類型，形成多樣的伙伴關(guān)系。
教學(xué)類群
教師也可塑造與學(xué)習(xí)者相同的存在類型。主要包括：虛擬教師，即由智能技術(shù)合成的具有真人外表的虛擬影像，可以根據(jù)教學(xué)情境需要進(jìn)行自由“變身”；化身教師，即教師以化身的形式展開(kāi)教學(xué)；全息教師，即教師以真實(shí)鏡像展開(kāi)教學(xué)。
培養(yǎng)目標(biāo)
促進(jìn)學(xué)習(xí)者深知生慧
元宇宙智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境消除了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)時(shí)空分離的障礙，實(shí)現(xiàn)了時(shí)空再融合，產(chǎn)生了超越時(shí)空距離的新型“共在”形式。同時(shí)，它又打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)時(shí)空禁錮的藩籬，扭轉(zhuǎn)了課堂中師生地位天然“失衡”的狀態(tài)。這將從根本上變革傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)，形成優(yōu)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與課堂教學(xué)的新型教學(xué)組織形式。
因此，元宇宙在線教學(xué)不僅能達(dá)成傳統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)，而且能深入挖掘?qū)W習(xí)者的潛能，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的智慧生成，從而適應(yīng)新時(shí)代對(duì)于智慧型人才的新需求。
第一，深知。學(xué)生者處于知識(shí)情境之中，能具身體驗(yàn)完整的知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程。具體階段包括：
發(fā)現(xiàn)，即在構(gòu)造情境中識(shí)別問(wèn)題背景、甄別問(wèn)題類別，找尋解決方法和路徑；
構(gòu)想，即利用復(fù)合資源和智能工具進(jìn)行試驗(yàn)探索，形成多種備選的解決方案；
抉擇，即在智能評(píng)估工具的幫助下，對(duì)于多種方案進(jìn)行比較、選擇和實(shí)施，選擇最優(yōu)解決方案；
歸納，即對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程、知識(shí)獲得和使用方法進(jìn)行反思總結(jié)；
創(chuàng)造，即自身創(chuàng)設(shè)多元情境，探索問(wèn)題的更優(yōu)化解決方案；
評(píng)價(jià)，即將過(guò)程智能評(píng)價(jià)分析與自身反思性評(píng)價(jià)相結(jié)合，形成完整的評(píng)價(jià)結(jié)果。
在知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，元宇宙智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境有助于學(xué)習(xí)者更加高效地完成事實(shí)性知識(shí)的習(xí)得，參與多種情境的學(xué)習(xí)活動(dòng)，進(jìn)行深度的知識(shí)創(chuàng)造。由此，從知識(shí)生成與發(fā)展的視角來(lái)看，元宇宙智能在線學(xué)習(xí)環(huán)境有助于知識(shí)外顯化、內(nèi)隱化、組合化和社會(huì)化的知識(shí)流通場(chǎng)域構(gòu)建，并形成顯性知識(shí)與隱性知識(shí)相互轉(zhuǎn)化的知識(shí)發(fā)展螺旋。
第二，生慧。學(xué)習(xí)者在完成對(duì)知識(shí)深度學(xué)習(xí)的同時(shí)，將轉(zhuǎn)向更為高階的“智慧成長(zhǎng)” 。
從智慧的內(nèi)涵來(lái)看，智慧在構(gòu)成上可以解構(gòu)為三個(gè)要素：面向?qū)W生認(rèn)識(shí)的工具思維，即學(xué)生問(wèn)題解決、規(guī)律探索和新知?jiǎng)?chuàng)造的求真思維；面向人際關(guān)系的價(jià)值思維，即學(xué)生社會(huì)認(rèn)知、生活交往及集體意識(shí)的求善思維；面向自我認(rèn)知的意義思維，即對(duì)于生命樂(lè)觀認(rèn)知、積極體驗(yàn)的求美思維。
元宇宙學(xué)習(xí)環(huán)境中人之慧與技之智融合賦能，共同培育生成學(xué)生的智慧結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)層次，即符合人工智能時(shí)代需求的共性素質(zhì)，涵蓋信息素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的素養(yǎng)智慧，以及通過(guò)解構(gòu)材料、匹配活動(dòng)和塑造模式展現(xiàn)的思維智慧；實(shí)踐層次，即指向?qū)W習(xí)者外在的智慧行為，包括由形成規(guī)范、自制情意和合理抉擇構(gòu)成的學(xué)習(xí)智慧，以及由建構(gòu)知識(shí)、提煉范式和融合創(chuàng)新構(gòu)成的學(xué)科智慧；品質(zhì)層次，即妥善處理好主我—客我、人—我和物—我關(guān)系的道德智慧。
來(lái)源丨《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究》
作者丨劉革平 王星 高楠 胡翰林
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