孔繁成
2021年,“元宇宙(Metaverse)”成为我国各类媒体、商业界等领域关注的的热词,花样繁多的元宇宙研讨会、笔会、论坛、论文等等,一时间层出不穷。然而,短短数年间,资本市场对元宇宙概念的狂热追捧已经遇冷。美国Facebook将公司名字更改为“Meta”仅仅三个月后的2022 年 2 月 2 日,公司股价暴跌23%,市值一天蒸发2000亿美元。目光转回国内,作为“最早蹭上元宇宙热点而股价大涨的**在线和**文化两家公司公布2022年业绩预告,净亏损分别是2.85—3.65亿元和1.8—2.2亿元,这已经是连续第2年亏损”〔1〕。
近三年间,“教育元宇宙”也被炒得火热,本研究用“元宇宙+教育”和“教育元宇宙”为关键词在CNKI进行检索,一共检索到281篇相关学术论文,足可见学者们对“教育元宇宙”关注度之高,其中教育元宇宙赋能远程教师培训更是学术界一直关注的热点。与此相反,西方学术界完全无视“元宇宙”这一点,在任何一个国际学术期刊数据库检索一下,就能够知道〔2〕。
对教育元宇宙赋能远程教师培训持乐观态度的学者认为,传统的远程研修活动依托在线视频会议平台,不能获得真实的沉浸感和现场感;研修过程中隔空的屏幕两端师生互不相见,令受训教师的参与度较低且容易产生孤独感;而教育元宇宙的沉浸式特性支持大规模参与者的实时互动,满足多样化、个性化的研修场景需求,为参与远程培训的教师提供高度临场体验感,使得线上和线下受训教师的学习空间更适宜深度学习。
目前,中美两国都对应用元宇宙开展远程教师培训进行了实践尝试。例如,美国佛罗里达州立大学完成基于模拟的参与式教学培训,该培训“整合微软体感外设(Microsoft Kinect)与开放模拟器(Open Simulator)平台,参与者将手势和身体动作实时投射到所扮演角色的 3D 虚拟化身上,通过角色扮演,模拟不同教学场景和活动,侧重即时反馈、教学观察、行为反思和教学脚手架等教学行为和情境体验”〔3〕。又如,2023年3月9日,“广州开放大学联合中国电信研发的国内首个数字孪生智慧师训元宇宙场景平台,为线上四十多位教师和线下参会者提供三维立体、虚实相融、多感官交互的沉浸式体验。会场两侧的大屏幕直观的数字虚拟人遨游在虚拟会场,参会者在元宇宙体验活动区戴上VR设备,体验虚拟会场空间;同时,线上参会者可通过选择数字虚拟人物进行入座听讲,逼真再现现实中的会场场景,沉浸式实时多人在线交互的元宇宙会场”〔4〕。这两个实例似乎表明教育元宇宙赋能远程教师培训时机已经成熟,事实果真如此吗?要回答这个问题,需要从分析教育元宇宙的形态特征入手,剥离覆盖在教育元宇宙人才供给、技术规则和标准、核心技术发展现状表面的层层盖板。
科技发展的脚步已经迈进数字时代,推进教育数字化转型、探索智慧教育实现路径成为国际教育关注的焦点。2022年,国家启动教育数字化战略行动,建成世界第一大教育教学资源库,即国家智慧教育公共服务平台,目前该平台总浏览量已经超过58.7亿次,用户已经覆盖200多个国家和地区。《中国智慧教育蓝皮书(2022)》认为,智慧教育将“突破学校教育的边界,推动各种教育类型、资源、要素等的多元结合,融合物理空间、社会空间和数字空间,创新教育教学场景,促进人技融合”〔5〕。从国家数字教育发展战略要求来看,教育元宇宙赋能远程教师培训是智慧教育的一条重要途径,未来可期。作为元宇宙核心应用场景的教育元宇宙,必将以现实物理空间为核心,构建涵盖教育资源生态、社会交往生态、线上线下探究学习相融等为中心的智慧学习空间,形成虚实共生教育新形态。基于此,教育元宇宙除了具备元宇宙的先行者Roblox公司归纳的“数字身份(Identity)、社交关系(Friends)、沉浸感(Immersiveness)、低延迟(Low Friction)、多元化(Variety)、随时随地(Anywhere)和虚拟文明(Civility)”八种特征以外〔6〕,在赋能远程教师培训方面,也必然有它独有的形态特征。
(一)为教师服务:教育元宇宙赋能远程教师培训的实质
无论是2500多年前孔子提出的“有教无类”教育思想,还是大约400年前捷克教育家夸美纽斯提出的“泛智教育”教育思想,之所以一直受到世界的广泛认同,就是因为它们奉行的是“服务于人”的理念。“推动信息技术与教学深度融合。充分利用虚拟现实和增强现实技术,建设智能学习空间和学习体验中心等,推行场景式、体验式、沉浸式学习”〔7〕,符合教育元宇宙赋能为教师服务的教育形式要求,也符合“以人为中心的计算(Human-Centered Computing)”的理念,是计算机诸多研究方向中指向服务于人的研究方向〔8〕。
教育元宇宙赋能远程教师培训的落脚点是为线上授受两方以及教育管理者服务,在虚拟世界中创建虚实结合的教学场所,允许线上授受两方根据教与学的需要在虚拟的教学场所进行互动,这无疑是创设了一种服务于远程教育培训的、沉浸式的教学互动场域。教育元宇宙赋能远程教师培训的场域“突破了物理世界的局限,通过网络教学空间营造了一个新的虚拟教育世界,使得线上师生可以在物理和虚拟世界同时获得现实和虚拟教学需求的满足”〔9〕。
数字时代,我国智慧教育建设目的和实质是为广大教师服务。教育元宇宙赋能远程教师培训同样只有奉行服务广大教师的理念才会有生命力,才会产发不竭的动力。同时,教育元宇宙在差异化地教、个性化地学、科学化地评等各方面发挥出独特优势,让每一位教师和先天禀赋各不相同的学生都能在教与学方面利用虚实结合的环境最大限度地成就自己,这才是教育元宇宙赋能远程教师培训特有属性的应有之意,这也将使得每一位教师都获得适合自己的培训,助力终身学习和学习型社会建设。
(二)数字人教师+多维教育场景:每一位远程培训师生的伙伴
教育元宇宙赋能远程教师培训的根本任务是探索运用虚实融合的教学场景,解决培训内容文本化、语言枯燥化,缺乏真实场景、学习内容抽象的难题,让受训教师在有深度参与感、体验感的前提下,形成学科素养。在未来的远程教师培训中,培训教师与虚拟(数字人)教师在多维教育场景中互动教学,受训教师通过专用AR眼镜/头盔感受大量AR场景中的丰富培训资源,和培训老师远程虚拟互动(面对面)、线上线下老师们或实际面对面,或虚拟面对面研讨交流互动,获得深度沉浸式培训体验将是一种常态。数字人教师在远程培训中除了承担数字助教、沉浸式情境教学、心灵学伴等任务外,也可承担“教学示范指导、讲解技能类课程,还可充当居家学习陪伴互助、英语情景对话、教案设计指导等角色”〔10〕。
教育元宇宙赋能远程教师培训带来的教学场景多维变化,是基于深度沉浸、真实、友好的教学场景,引导远程教师在其中体验、感知、思考展开深度认知活动。教育元宇宙赋能远程教师培训将会在突破受物理条件局限的大量试验性教学内容方面大显身手:基础教育阶段的宇宙星系中的行星、恒星的演变与形成,宇宙黑洞形成和吞噬效能,狮子座流星雨大爆发,北斗七星一年四季围绕北极星旋转等等天体奇观都可以让你身临其境、切身体会;被虚化成一个数字人进入植物体内,体验植物光合作用是如何接受阳光、水分子、二氧化碳和无机盐,参与植物叶子光合作用的全过程,亲自感知淀粉、单糖和氧气是如何形成的,等等;专业教师还可以借助3D数字空间技术、人工智能和可视化技术智慧管理课程信息及服务,构建虚实融合的图书馆、专业教室(实验室)、仪器设备试验台等虚拟校园场景,满足人人、时时、处处可学的智慧教育学习境界。
(三)由浅度沉浸到深度沉浸:虚实融合网络学习平台的必然
传统的教师培训传递教育教学信息的媒体无论是纸质材料,还是音视频资源,参与培训的教师都是通过眼、耳获得直接信息,然后再经过大脑加工将有用信息转变成自身认知结构的一部分,这个过程是浅度沉浸。教育元宇宙是现实世界与虚拟世界的融合和联结,被培训者的身体虽然在现实世界中,但是其意识、情感、情绪和思维都在虚实融合的网络学习平台中,这个过程是深度沉浸。
由教育元宇宙构建的虚实融合的网络学习平台具有深度沉浸性的特征是由技术操控层面和学习环境创设层面决定的。从技术操控层面来看,5G技术很快就将被6G技术所取代,云计算、人工智能、区块链、物联网、人机交互等技术也越加趋于人性化、智能化和成熟化,因此,从技术上教育元宇宙会越来越符合人的生理需求、心理需求和人机互动需求。从学习环境创设层面上来看,首先,备受玩家推崇的以即时光线追踪、即时全方位渲染、面部捕捉、姿体动作捕捉为技术支撑的3D影像技术愈加成熟,促使教育元宇宙的培训场景愈加逼真,这种高度仿真特质也使得受训教师和环境之间的互动性、探究性、参与性愈加深入,更给受训教师带来强烈的代入感和浸入体肤和神经的体验感;其次,为了增强虚实融合的网络学习平台培训环境的真实感,可以应用3D摄影技术拍摄立体的真实培训场景、课程内容资源场景、教室场景、自然景观,通过后期编辑、合成等技术处理之后引入网络平台;再次,虚实融合的网络学习平台将应用具有立体沉浸、深度学习的3D全息MR教学系统,使数字孪生虚拟仿真的教学内容和教师现场教学空间的图景混合,在受训者的立体眼镜或者头盔中呈现的将是高度立体仿真的虚实结合教学场景,虚拟实境讲解、实物展示、模拟操作和授受双方互动研讨,让参与培训的教师体验到的不再是二维、抽象的音视频信息,因而大大增强了受训教师的参与感、体验感和互动感,促使受训教师的认知由深度沉浸式的多维感知到空间想象能力、逻辑推理判断能力、知识和技能的建构能力都得到跃升。
(四)虚拟与现实并行:远程教师身在现实世界,神情意体验于虚拟世界
远程教师培训的授受两方在虚实融合的网络学习平台上不间断地进行教与学、研讨、实验等活动,从表象上看,虚拟教学环境与真实世界之间好似没有了边界,虚拟教学环境与真实世界看似实现了无缝对接和有机融合。其实,此时的远程受训教师如同在电影院带着3D眼镜观看立体电影,人依然在现实的世界中,只是人的思绪、情感被带进了3D虚拟世界。也就是说,虚实融合的网络学习平台让虚拟世界的一部分整合到真实世界中,受训教师的身体依然在真实世界中,而思维、情感和意识被带进了虚拟世界,不是体验者与真实世界隔离而进入虚拟世界,受训教师的基本生理需求依然需要在真实世界中得到满足。换言之,教育元宇宙呈现的将是现实世界和虚拟世界并行的,现实世界中有虚拟世界,虚拟世界中有现实世界,是互相融合,远程受训教师神情意在数字技术和设备创造的虚拟世界中,而身体依然在现实世界中。
教育元宇宙不是一项新技术,也不是一项新产品,而是整合5G/6G网络、数字孪生、区块链、物联网等技术的综合体,它的成熟一方面需要大量的元宇宙专业人才供给,另一方面需要教育元宇宙技术规则和标准作保障;另外,教育元宇宙基础设施建设需要6G网络和云计算技术支撑,现实世界和虚拟世界相融合构建亟需数字孪生技术加持,虚实经济系统需要区块链技术搭建,提高教育元宇宙的智慧能力需要人工智能技术助力,信息来源需要物联网技术提供,沉浸式体验需要交互式技术支持,只有这些单项技术成熟之后,才能构建出理想的虚实融合的教育元宇宙远程教师培训平台。
(一)教育元宇宙专业人才供给匮乏
教育元宇宙未来能够得以良性发展的基础之一就是“群体创造”。“群体自由创造是元宇宙存在、发展以及迭代更新的动力之源。”〔11〕由于教育元宇宙全身心沉浸性、全时空交互性和开放性等特征,要促使数字化教育实现全面升维必须有数量庞大的教育元宇宙专业人才支撑。教育元宇宙的沉浸式在线教育模式为受训教师提供了自由创造的空间和机会,个体的自由创造可以通过平台分层的有偿支付得到补偿,从而使得教育元宇宙平台获得源源不断的、分层次的海量培训资源。教育元宇宙是一个虚实融合的网络学习平台,在线教师可以利用自身储备和元宇宙中丰富的在线网络资源,宽容的人机互动网络环境进行个性化的自由创造。
数量庞大、具有数字身份的群体性创造团队是教育元宇宙在多重技术的综合支持下,构成与人机混合智能虚实融合系统的基础保障。只有群体共同创造才能实现现实和虚拟并行的网络世界的繁荣,而当下具有数字身份的群体性创造团队还没有形成,存在的仅仅是个体创造者。目前具有数字身份的群体中,有四种类型:第一类是对虚拟头像非常感兴趣的群体,例如“喜欢用比较可爱的卡通形象充当自己头像或者作为虚拟人去直播带货的女性群体,用比较酷炫、酷帅甚至有些性感的虚拟形象代表自己出镜社交的男性”〔12〕。第二类是通过数字身份创造自己喜欢的作品或者人物角色来满足自身对于社交、表达或者自我展示类方面比较丰富需求的准专业人士。第三类是关注元宇宙进展和相关领域内容创作的初级专业人士。第二类群体和第三类群体是数字身份发展速度最快并且最为庞大的两个用户群体,他们只要进行一定时间段的专业培训就会成为第四类群体人员。第四类是专业的网络游戏公司的专业玩家和高端技术开发人员,这一类人是教育元宇宙最核心和专业的个体,但是个体数量有限。
(二)教育元宇宙技术规则和标准研制刚刚起步
教育元宇宙是一个没有“国籍”限制的数字世界,储存着各类用户构建的海量数据和身份信息,没有边界限制的数据和信息在本国与他国之间随意流动,对国家信息安全可能造成一定的风险;未来的教育元宇宙也会引发青年人迷恋网络不可自拔的现象、现实世界与虚幻世界混淆的风险;在目前元宇宙被热炒的大背景下,会给一些不法分子“编造虚假的电子货币投资项目、虚构元宇宙房地产项目、数字金融产品诈骗犯罪提供机会”〔13〕。因此,教育元宇宙作为一种互联网运营存在形式和其他社会运行、经济运行一样必须有被社会普遍认同的规则和标准作保障才能符合法律和道德规范要求,否则将引发混乱。
我国教育元宇宙的规则和标准研究还处于起步阶段,国家和行业标准体系群还没有形成,基本的原因是教育元宇宙还是一个新兴的互联网领域。2022年3月,全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会“虚拟实验与学习工具标准工作组”和“教育大数据与学习分析标准工作组”共同举办的“教育元宇宙与教育大数据相关标准化问题研讨会”,与会专家们围绕“教育元宇宙和教育大数据发展中的标准化作用问题充分探讨,为我国教育元宇宙和教育大数据相关技术和产业创新发展提供思路”〔14〕。2022年6月,元宇宙国际标准联盟举办元宇宙标准论坛,针对“构建开放元宇宙所需的互操作性标准进行全行业合作,未来将探讨缺乏互操作性而阻碍元宇宙部署的成因,以及如何协调和加速标准的开发、组织、定义,并推动元宇宙标准制定的相关工作”〔15〕。2022年7月,中国电子工业标准化技术协会元宇宙工作委员会成立大会在京召开,元宇宙工作委员会将“加强技术研究,坚持标准支撑和应用赋能,未来要重点开展‘理论+技术’研究、‘应用+场景’研究和‘标准+共识’保障等工作”〔16〕。2022年8月,上海市市场监督管理局发布《关于推进本市元宇宙标准体系建设的指导意见》,该指导意见要求“到2025年,初步建成具有上海特色、国内领先的元宇宙标准体系,要完成元宇宙标准体系顶层设计,初步建立系统高效、科学合理的标准化工作机制,初步建成符合本市元宇宙产业创新发展趋势的标准化体系”〔17〕。由此可以看出,我国国家级教育元宇宙标准体系还处于起步研究阶段,真正形成国家标准体系还有待时日;行业技术和管理规范、诚信机制和风险熔断机制也没有形成,达到教育元宇宙服务远程教育的理想状态还有一段艰难之路要走。
(三)教育元宇宙的核心技术尚在发展和完善之中
教育元宇宙作为一种综合了5G/6G、数字孪生、区块链、物联网、人工智能等技术的网络学习空间,是运用数字技术由现实世界材料构建的与现实世界交互的虚拟世界,使用教育元宇宙时的人身在现实世界,而情感、意识、感知和逻辑思维都深度沉浸在虚拟世界中,现实世界的人也可以看到虚拟世界中自己的数字人身份,而目前相关技术还没有达到支撑上述理想样态的程度,下面仅仅选择5G网络技术、数字孪生技术和区块链技术加以分析。
1.只有从5G网络时代跨越到6G网络时代,教育元宇宙基础设施才能成熟
现在被普遍使用的5G网络技术在网络速度上比4G网络技术提高了100倍,升级到了10Gbps;延时也从4G的30—50ms缩短至5G的1ms;5G网络的速度虽然更快,使用体验感更好,但是它仅仅是在运行速度和低延时上实现了突破,呈现的视频依然是2D(平面)的。2022年9月,华为公司发布《迈向智能世界》系列白皮书,“倡议产业采取8大举措,加速5.5G 时代到来”〔18〕。5.5G相对于6G来讲仅仅是5—8年的过度技术,但是5.5G时代会在智能终端分享3D影视、游戏以及超高画质节目方面有所突破。国际标准组织3GPP(3rd Generation Partnership Project)通过不停发布每两年一次的通信网络制式Release(版本,简称R)来推动技术演进研究。从2017年开始使用的5G经历了R15、R16和R17的5G标准第一阶段,从2022年开始进入R18、R19和R20的5G标准的第二阶段,即5.5G技术时代。等到R20结束后的2030年左右,6G将引领互联网。
几年后的5.5G网络的峰值速率将达到下行10Gbps、上行1Gbps级别,信号延时将是毫秒级、千亿个物联网个体实时交互,“身临其境”的沉浸式体验将轻松实现,例如VR现场直播、VR双8K超高清晚会和比赛现场直播,以及群众体育和竞技体育深度融合,即物理+数字时空中进行的虚实融合体育竞技比赛都可能实现,观众可以借助数字人身份观看体育赛事和影视作品;“5.5G网络因为更快的上行传输速率,使得物联网的支持能力,企业生产制造等场景下的机器视觉和海量宽带物联等上传需求得到满足”〔19〕。相对于5.5G网络来讲,6G网络由于使用卫星直接传输信号因而具有覆盖全球的能力,传输速率较5.5G再大幅提升10—100倍,通信延时降为0.1毫秒,因而也将具有更多智慧能力、更多维显现能力和更加高速、准确的连接能力,也就是教育元宇宙借助通感互联网(联动多维感官实现感觉互通的体验传输网络),“充分调动视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉乃至情感并实现这些重要感觉的远程传输与交互”〔20〕;通过交互式全息技术,实现全息物体之间的类似实体之间信息的直接交互,例如在虚拟空间用手触摸到的虚拟人和物体时的手感和触感与在真实世界中的体验是一样的;和远方的亲人和朋友通过全息影像见面就好像在你的对面,对方的体温、体味和气息都可以“真实”感受到。6G网络时代应用全息技术,导航可以借助特殊的眼镜,在眼前呈现出一幅三维立体城市全息图景,这一技术将在教育元宇宙所涉及到的增强现实、虚拟现实、智能制造、智慧教育网络等领域得到应用。2023年7月我国成功发射世界第一颗6G实验卫星,实验包括高速数据传输、低延迟通信和大规模设备连接等方面的测试,实验智能终端通过卫星直接通讯全球。实验中的通信技术,能够实现更大的带宽、更快的下载速度、更低延迟、更多物联,实现人与人、人与物、物与物之间的万物无缝联通,并推动物联网、人工智能和基于XR设备、全息设备等新型终端设备的沉浸式业务等领域的快速发展。几年之内,6G实验卫星一旦获得可行性的经验和数据,我国将快速组网形成服务全球的能力。
2.数字孪生技术在教育元宇宙中的应用有待开发
数字孪生(Digital Twin)又称为数字双胞胎或者数字镜像,是“充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程”〔21〕。通俗地讲,教育元宇宙赋能远程教师培训中的数字孪生主要是要创建和教育对象、场景、仪器设备等实体相同的虚拟体或数字模型,通过虚拟体对实体进行仿真分析,根据获得的实体运行的实时反馈信息对实体的运行状态进行监控,再根据采集到的实体对象运行数据来完善虚拟体的仿真分析算法,最后对教育对象、场景、仪器设备等实体的下一步工作和修正提供更加有效的对策。数字孪生反映的过程贯穿教育教学活动研发、设计、形成、课堂教学、课后服务乃至社会实践的整个周期,即远程教育全生命周期;教育元宇宙赋能远程教师培训中的实体对象和虚拟(孪生)体之间,可以建立全面的实时或准实时联系,实体对象的信息和虚拟(孪生)体信息相通,呈现的镜像关系可以具有实时性,而且远程教师培训实体和虚拟(孪生)体之间的数据传输也可以是双向的、互逆的。远程教师培训实体对象可以向虚拟(孪生)体输出数据,虚拟(孪生)体也可以向实体对象反馈信息,远程教师培训设计者和管理者可以根据虚拟(孪生)体反馈的信息,对实体对象提出修正意见和改进措施,也可以根据实体对象工作数据对虚拟(孪生)体修改工作参数。远程教师培训中数字孪生技术是一系列数字化技术的集成融合和创新应用,但重要的技术组成是 3D 仿真技术、空间地理信息技术、数据可视化技术;教育元宇宙赋能远程教师培训中的3D 仿真技术是利用数字识别器获得高分辨率的三维数据,即高清晰度的 3D 数据,通过建模技术、渲染技术和立体合成技术,构建出和现实中的教育对象、教学环境、仪器设备一样的三维模型并融合到模拟现实的虚拟环境中,使得数字人师生就像在现实环境中一样;而教育元宇宙赋能远程教师培训中的空间地理信息技术,是通过二维和三维数字识别器获得海量数据然后再进行叠加、大场景数据加载,然后再将教育对象、教学环境、仪器设备等实体数字高清晰度模型、数字的正面投射影像、倾斜角度的投射影像,以及反映了教育对象、教学环境、仪器设备等实物的几何位置和颜色信息的三维坐标的向量集合点信息数据、 建筑信息模型(BIM)数据等多来源数据进行融合,实现远程教育所需逼真三维场景的构建。
发展已经近十年的数字孪生技术由复杂的飞行器设计制造领域向一般工业制造领域进行应用拓展,目前在智慧城市、医疗分析、能源、智能制造、轨道交通、电力电网、自动化设备制造等领域的数字仿真、数模混合、智能人工、控制系统和测试系统等方面有比较广泛的应用,而在教育元宇宙领域的研究现在刚刚从概念研究层面走向应用研究层面。
3.区块链技术从理论框架到应用还有很长的路要走
区块链实际上是没有中心控制端的网络化分布式账本或者数据库,为了确保以网络形式分布的账本数据交换和数据记录的安全性和可信度,引入了密码学技术做网络基础保证。通俗地讲,未来的教育元宇宙平台也会像腾讯和京东一样有一个巨大的数据库账本需要记录,应用区块链技术的教育元宇宙系统中的每一个人都有机会参与记账。只是系统要不断选择某个时间节点记账又快又好的人作为记账人,“他”会把这段时间数据库的变化和账本的变化记在一个区块(block,可以把它看成记录卡片)中,系统在确认记录正确后,会把过去账本的数据指纹链接(chain)到这个区块上,然后把这个区块信息(可以看成记录卡片的复制品)发给整个网络系统里面的每一个人。如此往复,网络系统会不断地选择记账又快又好的人生成账本的复制品发给网络系统中每一个人。也就是说,教育元宇宙平台中的每一个人都有一模一样的账本,这就是教育元宇宙的区块链技术(Blockchain),又叫做分布式账本技术,如果这个账本内容变成了远程教师培训内容或者是培训课程就可以将区块链的远程培训具象化了。当然,系统会不断地对那个记账又快又好的人给予奖励,激励系统里的人都去做那个记账人,这样网络系统中的记账人就是可变的。由于教育元宇宙系统中有成千上万个计算机参与运行(每台计算机账户就是一个区块链节点),每台计算机内存账户中记录的账本都一模一样,系统账本被公开透明,即使有个别教育元宇宙赋能的远程教育计算机账户损坏或者数据丢失也不会影响整个系统中账本的真实性,保障了账本数据被恶意篡改的几率极小,因为系统会自动比较和识别,确认具有相同数据信息数量最多的账本是真的账本,少部分和别人数据信息不一样的账本是虚假的账本,也使得少数人篡改账本数据变得毫无意义。当然,也有一种风险是如果网络系统平台中超过51%以上的计算机账户数据信息的真实性同时遭遇被篡改,那么教育元宇宙赋能远程教师培训系统也将面临诚信风险。有理由相信,系统将来会自动生成辨别程序惩罚恶意篡改账本数据者,让他们无处遁形,成为众矢之的。
教育元宇宙区块链也和其他区块链一样由于去中心化、陌生人信任机制、自我管理、集体维护的特性边缘化了国家法律约束和制度监管的效力,因此强化国家和行业标准,建立有效的网络制约机制显得非常重要。2023年5月,我国连续发布《区块链技术安全框架》(GB/T 42570-2023)、《区块链信息服务安全规范》(GB/T 42571-2023)和《区块链和分布式记账技术参考架构》(GB/T 42752-2023)国家标准,这是“指导我国区块链技术应用和产业发展的基础性、通用性标准,规范了区块链系统的安全服务功能架构、技术安全核心要素等”〔22〕,对各个领域正确理解区块链概念、构建科学的区块链服务系统具有指导意义,同时也将我国区块链标准化引进快车道,为区块链产业走向高质高效打下坚实基础。到目前为止,从全国标准信息公共服务平台、行业标准信息服务平台等公开网站检索得知我国已经出台的区块链技术标准百余项,其中国家级各类标准15项,涉及基础标准、技术标准、安全服务规范与应用标准等;行业标准和地区标准70余项,涉及政务、金融、大数据、物联网、物流、医疗、农业、食品、能源等诸多领域,唯独没有元宇宙和教育领域的国家标准和行业标准,说明目前在区块链+教育、区块链+元宇宙领域的行业标准研究是空白。
目前,区块链在我国元宇宙领域的发展正逐步从理论研究转向实践探索阶段,主要涉及两个方面:一方面是区块链的关键技术与元宇宙中的生态体系框架研究、数字身份构建和确立研究、数字资产管理研究;另一方面是区块链技术与增强现实技术、人工智能技术、边缘计算技术、云计算技术融合研究。而区块链技术在我国教育领域的应用研究主要集中在教育资源管理领域、教育(教学)信息管理领域、教育基础平台建设领域三个方面。而在实践中所面临的问题包括:“数据产权归属界限不明晰;匿名技术尚不成熟,隐私保护存在风险;链上存储可扩展性需求日益迫切,海量数据存储遭遇瓶颈;技术安全性面临威胁;应用动力不足,开发有难度。”〔23〕另外,还有一个问题是区块链去中心化的分布式账本记录内容优劣的评价如何被监管。区块链没有等同于互联网一样的浏览器可供用户浏览评价的手段,被记录在区块中的信息是否符合公序良俗,是否符合国家法律要求不能不考虑。
当然,除了5G网络技术、数字孪生技术和区块链技术还有待发展之外,云计算、VR/AR、物联网和人工智能等技术虽然其发展各有不同,但都没有达到理想状态。因此,教育元宇宙赋能远程教师培训变为现实还有很长的路要走。
教育元宇宙作为教育数字化转型的全新样态构筑虚实融合的网络学习平台,利用其三维立体、虚实相融、多感官交互的沉浸式体验方式让用户在其中拥有个性化的虚拟身份,能进行社交、教研互动、教学观摩、行为反思等一系列教育研修活动,在未来赋能远程教师培训领域可能具有非常广泛的发展前景,但是它却不能解决当今远程教师培训面临的所有问题。
具有群体自由创造动力之源需求的教育元宇宙面临专业人才储备和供给能力匮乏的现实问题。未来的教育元宇宙系统只有有序、开放才能吸引更多的专业和初级开发者参与其中,实现教育元宇宙生态资源的丰富性和多样性;培养和转化分层次的教育元宇宙专业人才,利用教育元宇宙设备很好的兼容性和低门槛的操作吸引更多的用户实时在线,以此获得源源不断的分层次的海量培训资源和逐渐成长起来日益成熟的数量巨大的专业人才供给。
从当前我国的教育元宇宙标准和规则体系建构现状来看,还没有制定出具有中国特色、国际领先的标准和规则体系,因此,从国家层面完成教育元宇宙标准体系顶层设计,建立系统高效、科学合理、体系健全的标准化工作机制,是必须解决的一个问题。
从技术层面来看,目前的5G网络技术还不能满足教育元宇宙传输信号全球覆盖、高速率、低延迟要求,以及借助通感互联网传输视听觉、味觉、嗅觉和触觉等全息信息传输的需要,只有6G网络技术时代到来之后在网络基础设施建设上才能和教育元宇宙的需要相匹配。而作为数字孪生技术领域三大支柱的3D 仿真技术、空间地理信息技术和数据可视化技术研发领域,针对远程教师培训方面的开发研究还属于低层次阶段。我国区块链技术标准相对匮乏,多为团体范围内的基础标准研究,且在关键底层技术研究上落后,缺少最新技术理念、解决方案及行业标准,产业发展受限,因此,在区块链基础技术领域研发和教育资源信息质量监控领域需要做的工作还有很多。当然,教育元宇宙所涉及的交互技术、人工智能技术、物联网技术和电子游戏技术这些核心技术也都有很大的发展空间。
概言之,教育元宇宙无论是在人才供给方面、规则和标准方面,以及技术方面都不成熟,教育元宇宙赋能远程教师培训领域成为常态还需至少五到八年时间,我们必须对目前的数字时代教育元宇宙赋能远程教师培训的盲目狂热降一点温。
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