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教育元宇宙的教学场域架构与关键技术

发布日期: 2022-01-05 浏览次数:

随着 Roblox 的上市和Facebook CEO 扎克伯格发布元宇宙宣言,元宇宙成为 2021 年非常热门的风口。

所谓场域就是一种场景或应用空间,教育元宇宙的架构可以理解为一个超级场域,代指可以整合所有元宇宙元素的系统平台。元宇宙依然存在诸多技术瓶颈,但通过对其架构的不断尝试改进和对其关键技术的不断融合运用,就能够利用元宇宙的相关技术与方法解决教育领域的特定问题,其中场域架构主要包括物理层、软件层、应用层和分析层四层。

物理层是指在物理世界构造元宇宙的设备及其基础设施环境。该层主要采用 5G 网络、沉浸设备、其他设备(如访问与展示类设备、生物数据采集设备)来搭建,力求实现:建设开放式、可嵌入式的基础设施环境,为未来教育元宇宙更新迭代提供空间;整合现有设备融入教育元宇宙生态中;选择利用率最高的新购置设备融入教育元宇宙生态中。




软件层是在物理层基础上构建元宇宙系统的基础设施,具体包括VR软件系统、元宇宙系统和生物数据采集系统,分别对应物理层的VR 设备、元宇宙基础设施平台和生物电采集设备。

应用层即组织学习者在教育元宇宙中开展学习活动。基于研究团队对VR动觉学习机制的研究成果(华子荀,2019),将教育元宇宙中的学生活动按照技术交互的特点设计为序列型指引、综合型探究和众创建构三种类型。

   

分析层主要用来对采集的数据进行分析,以发现教育元宇宙场域所发挥的教学效用。针对数据层采集的VR特征数据、学生感知数据、心理生理数据等,分别采用无序熵值算法、AE值、心理生理数据分析与标签分析等方法,分析教育元宇宙教学场域的教学效果。

   

在教育领域,元宇宙还是一个新兴概念,对它开展关于教育理论与应用方面的探索具有十分重要的意义。在教育信息化促进教育现代化进程中,随着多类型智能技术与算法的出现,如何令教师与学习者在无感融入智能环境、自动化获取所需资源、指导个性化教与学过程等方面变得更为便捷,已成为学界关注的热点。教育元宇宙能够为师生提供一种新的场域,一定程度上促进了技术自然融入教学的过程。


参考文献:

华子荀,黄慕雄.教育元宇宙的教学场域架构、关键技术与实验研究[J].现代远程教育研究,2021,33(06):23-31.