元宇宙背景下大学课堂教学模式优化路径探索.pdf
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1、第28卷总103期2024年第1期Vol.28 Sum No.103No.1.2024引言元宇宙是Web3.0时代的核心产物,是互联网未来新形态。元宇宙对未来的教与学具有强大的赋能作用1。元宇宙将带来未来教学场景、教学工具及教学资源分配的革命,大学课堂的教学模式和教学策略也将会受到变革性影响。目前,元宇宙在高等教育领域的应用研究仍在起步阶段,元宇宙背景下大学课堂的教学模式创新亟待深入探讨。因此,笔者拟在梳理元宇宙概念、特征的基础上,探索基于元宇宙背景的大学课堂教学模式优化路径,旨在积极推进元宇宙与大学教学过程和教学实践的深度融合,为教育高质量可持续发展语境下元宇宙赋能高等教育新型模式的构建提供
2、借鉴和启示。一、元宇宙的概念和基本特征“元宇宙”(Metaverse)是由“meta”和“verse”组合而成的复合词,“meta”有“超越、超脱”之意,“verse”取自universe,意为“宇宙、世界”。二者合起来就是“超越宇宙”,通常译为“元宇宙”。作为时下热门概念的“元宇宙”,并非一个全新概念,而是在不断发展、演变中。(一)元宇宙的概念“元宇宙”首次出现在美国科幻小说作家尼尔 斯蒂芬森(Neal Stephson)的 雪崩(Snow Crash,1992)一书中。小说中的“元宇宙”是一个虚拟实境(Metaverse),代表着人类社会对未来社会形态的积极构想。时隔近30年,“元宇宙”这
3、一概念从科幻小说进入人们视野,并强势焕新重生,继而掀起资本基金项目:本文系 2023 年度教育部产学合作协同育人项目“基于产教融合的数字媒体课程教学改革”(项目编号:230706352241829)、2022年度湖南省普通高等学校教学改革研究项目“基于国家意识培育的成人高等教育外国文学教学改革研究与实践”(HNJG-2022-0775)的阶段性研究成果。收稿日期:2024-01-04DOI:10.20110/65-1323/G4.2024.01.005作者简介:邓桂英,博士,副教授,研究方向:文学、高等教育教学研究;李晏新闻,硕士,讲师,研究方向:计算机科学与技术、高等教育教学研究。元宇宙背景
4、下大学课堂教学模式优化路径探索邓桂英1 李晏新闻2(1.湖南科技大学,湖南湘潭 411201;2.常州信息职业技术学院,江苏常州 213164)摘要:作为互联网未来新形态,元宇宙与教育的融合融通将带来未来教学场景、教学工具及教学资源分配革命,大学课堂的教学模式和教学策略也将会受到变革性影响。在元宇宙赋能下,教师可通过转变教学理念,巩固教育者在新型场域中的主导位置;重塑教学环节,打造虚实融合的混合教学环境;变革评价方式,建立动态化、综合性教学评价体系,突破传统线下教学模式和当下网络课堂的固有瓶颈与局限,实现大学课堂教学模式创新。关键词:元宇宙;教育元宇宙;大学课堂;教学模式*新 疆 开 放 大
5、学 学 报JOURNAL OF XINJIANG OPEN UNIVERSITY 22第28卷总103期2024年第1期Vol.28 Sum No.103No.1.2024和科技热潮。元宇宙虽备受大众关注,快速破圈,但迄今为止并未形成权威、统一的界定。研究者或基于技术层面,或基于构成特征,或基于空间属性,或基于事物性质,定义元宇宙,分歧与共识并存。结合已有研究,“元宇宙”可理解为通过多种新兴智能技术,如:虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(Augmented Reality,AR)、混合现实(Mixed Reality,MR)、云计算(Cloud Computing)、
6、人工智能(Artificial Intelligence,AI)、区块链(Blockchain)、数字孪生(Digital Twin)、物联网技术(Internet of Things)等构建的融合软件(内容、平台及开发工具等)和硬件(可视化及可感知装备等)的互联网应用和数字化社会形态。作为同现实世界映射与交互的虚拟世界和具备新型社会体系的数字生态空间,元宇宙利用科技手段进行链接与创造,与现实世界共存,基于现实世界又超越现实世界,实现了一种虚实共生状态。伴随技术迭代和应用创新,“元宇宙”的内涵与外延将不断延展,深层共识也会更多。(二)元宇宙的基本特征元宇宙基于扩展现实技术提供沉浸式体验,基于数
7、字孪生技术生成现实世界镜像,基于区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并允许用户进行内容生产和世界编辑2。国内外学者对元宇宙特征的认知虽各有不同,但都涵盖“高沉浸感”“开放创造”“虚实融合”等核心特征。“高沉浸感”,这是元宇宙基于扩展现实技术提供的一种令人仿佛置身于现实世界中的超现实沉浸式体验。“开放创造”指元宇宙用户可通过各种数字设备在任何时间、地点轻松进入元宇宙,享受海量内容,同时还可自行创建元宇宙内容。“虚实融合”意味着元宇宙可在人机交互技术和穿戴设备的支持下,与现实世界的物理空间相互连接,实现虚实融合3。元宇宙集成多种创新智能技术,凭借高
8、沉浸感、开放创造、虚实融合等特性,为高等教育注入新活力,为大学课堂教学赋能增势。二、元宇宙兴起对大学课堂教学的意义受限于物理因素、教育技术等的发展,传统大学课堂教学难以支撑对沉浸式学习环境、多元化交互方式和高精度学习评价的需求。元宇宙赋能大学课堂教学,带来教学平台的场景化、学生地位的中心化、学习方式的交互化和学习评价的精准化,为突破传统线下教学和在线教学局限,推动大学课堂传统教学模式的变革和重塑提供了新机遇。(一)传统大学课堂教学的局限传统大学课堂虽结合了计算机等教学工具,但人机交互方式相对简单,教学情境化、交互性多有不足,教与学沉浸感缺失,难以真正形成以学生为中心的新型教学环境。传统大学课堂
9、教学过程中,教学场地和教学时间过分集中于学校空间与课堂时间,学习时空跨越性受限,教师往往以应试技能为中心组织学生学习活动,主要通过语言描述等方式创设学习情境,师生和学生与学生间的互动常常难以深入,学生的临场感与参与感不强。学习评价更多基于课程测验、教师主观评价等,学习数据记录不全,评价方式单一、评估精度过低。学生学习驱动力和学习投入度不够,个性需求未得到满足,未能成为知识获取的主体,由此必然带来教育理念实施不彻底、教学效果打折扣的尴尬,难以适应新时代对个性化人才的迫切需求。“元宇宙”驱动的虚实结合的教学模式,将打破传统大学课堂教学局限,实现平台场景化、学生地位中心化、学习方式交互化,改变教学场
10、景,丰富教学方式,增强学生体验,促使学生由被动接受者转变为积极探索者,提升学习过程的沉浸感、获得感与生成性,为建构新型大学课堂教学模式提供新思路。(二)元宇宙赋能大学课堂教学的价值在多种新兴数字技术加持下,元宇宙的沉浸性、交互性与想象性,必然会带来教学环境、教学工具、教学方式、教学资源分配、学习方式及师生关系等的相应变革,引发学习方式变革,孕育全新的课堂教学模式,继而推动高等教育生态改变。1.元宇宙通过智能技术为大学教学创新提供内在支撑和全面保障元宇宙背景下大学课堂教学模式优化路径探索 23第28卷总103期2024年第1期Vol.28 Sum No.103No.1.2024元宇宙通过感知沉浸
11、、动态建模等技术聚合,为大学课堂教学提供全新、沉浸式的教学环境,以沉浸式学习体验、自由化学习环境和即时性交互空间,弥补传统课堂的固有缺点。元宇宙基于增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、扩展现实(XR)等技术建构的教学平台,可带来丰富多元的学习体验。元宇宙也可通过混合现实(MR)技术实现异时空场景共存,师生均可在不同地点同时进入元宇宙开展实时互动、多人协作的多人异地协同学习。学生与教师、学生与学生的互动不再限于线下教室、现实课堂或面对面,单一的课堂教学向全天自由参与状态延伸,超越了时空局限。元宇宙虚拟教学场景还可解决理论和实践相脱离的传统教学弊端,促进理论与实践结合。元宇宙正是通过聚合多种新型智
12、能技术为学习者提供逼真的镜像学习环境和多模态综合感官体验,进而拓展学习内容边界,打破学习时空限制,为推动传统教学向创新教学的转型升级提供坚实、有力的技术支撑。2.元宇宙借助虚实融合可有效实现大学教学的多样性需求元宇宙带来的身临其境的学习体验,将加速实现学生从外部信息获取到内部思想形成的认知转化,大大增强学习效能。元宇宙可促进教学资源的自由编辑和融通共建,必将有效扩充优质原创教学资源供给,优化教学资源配置。元宇宙虚拟世界与现实世界的共生融合,则可推动师生、生生主体间更充分地学习和社会交互,促进学习者深度学习,提升大学教学质量。在教学过程中,师生不但能进行资源共享、合作互动、分身体验等,还能自由穿
13、梭于根据需求定制的教学场景中,获得探究式学习、创造性学习和个性化学习体验。元宇宙催生出的个性化学习资源、智能化学习渠道和多样化教学形式,可有效实现大学教学的多样性需求。科技快速发展的21世纪,传统教学课堂无法满足发展所需人才4。元宇宙背景下,教学模式场景化、学习方式交互化、教学形式多样化和教学资源融通化,可有力推动传统教学向创新教学转型升级,可有效实现大学教学的多样性需求,为培养具有开拓意识、创新能力的高素质综合型人才发挥积极作用。因此,元宇宙在教学创新实践中天然具有不可替代的重要价值5。三、基于元宇宙背景的教学模式优化路径元宇宙利用先进的信息技术构建了一个虚实融合的教学环境,给大学课堂教学带
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