定稿日期:2022-03-10 [中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1009-458x(2022)6-0001-10 2021年7月8日,教育部等六部门(2021)联合发布《推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》,要求从信息网络、平台体系、数字资源、智慧校园、创新应用和可信安全等多个方面开展新型基础设施建设工作。这预示着教育信息化2.0将进一步向更深领域发展。在3月公布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(中共中央、国务院,2021),也从国内外局势和我国自身发展需求以及“十三五”期间互联网经济(拓展网络空间)发展过程中暴露的问题等角度,提出了要建设数字中国的新目标。其中,以人工智能、高性能集成电路、虚拟现实和增强现实为代表的一大批前沿高精尖技术,即是产学研领域亟待攀登的高峰,也是数字中国建设的“新基建”。据此,新一代的更智能、更个性、更具易用性、更具沉浸性、更广范围互联、更能实现价值创造的数字虚拟学习空间,可能会成为具有一定理论与实践价值的研究主题。此外,有研究者提出“教育新基建”的当务之急是尽快从“数字底座”“体系规范”“应用场景”“目标引领”四个维度开展标准建设,并围绕标准规划理论研究与实践应用的路径(祝智庭,等,2021)。因此,无论是从拓展数字中国实践应用领域的角度,还是从实现教育理想为社会培育更多合格的数字公民的角度,以及促进公民个体自我价值实现的角度,构建“教育元宇宙”都是一种有益的尝试。 一、元宇宙概念溯源与价值探析 元宇宙(Metaverse)是国内外虚拟数字空间技术发展的最新研究热点。一些互联网头部企业和发达国家都在持续关注这一主题。脸书的扎克伯格提出要用五年时间将该公司转变为一家“元宇宙公司”(Newton,2021),并在近期将公司名称变更为“Meta”;韩国科学和信息通信技术部副部长赵庆植在2021年5月称,韩国将以构建统一的国家级VR/AR平台为目标,打造一个国家级的“元宇宙联盟”(Sharwood,2021)。抛开资本追逐眼球经济、炒作概念的浮华,探究元宇宙背后的理论实践逻辑,本研究认为它很有可能是改变可见未来的社会生活与教育实践的一项应用技术。 元宇宙是英文Metaverse的通用译法,由“Meta”和“Verse”两部分组成。根据韦氏大学词典,Meta有超越(Beyond)之意。Verse则是Universe的俗语(colloquialism)简写,常用于与其他词组成合成词,如multiverse(多元宇宙)等。元宇宙(Metaverse)可被理解为是一种由计算机创造的“超越物质世界的无限宇宙空间”。Metaverse一词最初来源于尼尔·史蒂芬森1992年的小说《雪崩》的概念设定。在小说里,借由化身(Avatar),世界上任何地点的任何人都可以通过Metaverse这个虚拟现实宇宙空间实时同步连接在一起,并从事工作、生活、娱乐休闲等一切活动,该世界与人类物质世界并行运行,同步、同向发展。该作品描绘的未来在一些影视作品中也有体现,如斯皮尔伯格2018年的电影《头号玩家》就进一步描绘了这种世界图景。最近的案例是2021年8月上映的电影《失控玩家》,主题是关于虚拟世界里的NPC人工智能体的自由意识觉醒。在现实中世界各国都越来越重视虚拟现实技术的发展,如美国国家工程院(NAE)在2008年就提出虚拟现实技术是21世纪亟待解决的富有挑战的14项技术之一(NAE,2008)。我国也早在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中就把虚拟现实技术列为亟待发展的重要前沿技术(国务院,2006)。 从实践角度看,元宇宙概念源于基于各类技术融合的虚拟世界的发展,从布尔斯托夫(Boellstorff,2015)、里帕蒙蒂等(Ripamonti & Laura,2007)的研究可知,虚拟世界的发展可分为五个阶段。第一阶段是20世纪70年代,以多角色代入龙与地下城游戏(MUDs和MUSHes)为代表的基于文本的社交游戏应用的发展(Edwards,2021)。第二阶段是20世纪80年代,以2D图形界面为基础的商业应用的发展,如卢卡斯影业1986年基于吉布森小说《神经浪人》中赛博空间概念开发的可供最多2万人同时在线的Commodore 64主机游戏“栖息地”(Habitat)(Wiki,2017)。第三阶段是20世纪90年代中期,以用户参与内容创建、引入音频实现视听协同体验等为特点的2.5D或初级3D虚拟世界,典型代表是网络世界(Web World)和世界公司(Worlds Inc.)。第四阶段始于千禧年之后,特点是随着计算机仿真技术的发展和互联网的普及,大量用户参与到虚拟世界之中,使用增强内容创造工具,在虚拟世界相关规则引导下构建个性化的虚拟空间。2003年开始运营的“第二人生”(Second Life)是这个时期开始的标志性事件,技术进步使得用户可以将外部创建的3D物体导入虚拟世界。除了商业应用外,基于Second Life的教育实践与研究也大量出现,如斯奇巴等(Skiba,2007)有关护理职业训练的研究,菲利普斯和伯格(Phillips & Berge,2009)有关牙科医师训练的研究,马宏等(Mahon,Bryant,Brown,& Kim,2010)基于Second Life在教师教育实践中促进教师课堂管理技能提升的实践。第五阶段的典型特征是,随着移动互联网的发展和开源运动的推进,以及移动设备终端的高性能化和小型化,虚拟世界应用呈现出移动化、分布式、去中性化、开源、数据即时同步、视听效果高仿真性等特点,最典型的应用系统是2007年的Solipsis(Frey,et al.,2008)和2009年的开放式仿真器(OpenSimulator,2009)。相关技术的最新进展是2020年10月开放测试的Omniverse平台,基于多GPU实时模拟,整合图像、材料渲染、光线追踪技术、物理引擎技术等,实现跨设备、实时和逼真的虚拟世界体验。 从上述发展历程可以看出,虚拟世界技术与应用模式是伴随商业互联网、游戏等内容发展壮大的,因为巨大的2C消费市场是企业最重要的发展原动力,但虚拟世界的发展并没有止步于一个领域,而是开始向各个细分行业延伸。比如,在制造业逐渐发展壮大的数字线程技术(Digital Thread)与数字孪生技术(Digital Twins)就为波音这样的制造业巨头的数字化转型提供了支持,甚至使其产品研发实现了40%的绩效提升(Digital-Twin-Technology,2020)。随着虚拟世界技术在实践中进入越来越多的领域,其发展路径逐渐向文学作品中描述的元宇宙方向靠拢。钱学森有关社会系统发展的观点可以解释这一发展进程,暨社会这个巨型生态系统有走向有序发展平衡态的客观趋势,其实现有赖于各子系统之间以及子系统与社会生态之间稳定的能量传递。各行业已存在的虚拟世界“数字孤岛”也因“能量传递”得以联通。由此可以看出,如今的虚拟空间技术与其微观应用实践尚不能被称为元宇宙,但当伴随社会生活、工作、学习等不同情景存在的虚拟空间被有意识地联通起来,每一个数字时代的社会公民都可以无缝遨游其间时,元宇宙这一虚拟宏世界便落成了。钱学森1990年起在与汪成为、戴汝为、钱学敏等科学家的一系列往来书信中讨论VR技术,将VR技术翻译成“灵境”,认为灵境能“大大扩展人脑的知觉,因而使人进入前所未有的新天地,新的历史时代要开始了”(张晖,2020)。从钱学森如图1所示的对“灵境”技术的发展思考可以看出,灵境即是虚拟现实发展的终极状态与目标,即元宇宙。