元宇宙大学悄然兴起——慕课、Zoom等2D在线教育或被3D虚拟现实教育取代

VRAR星球两年多的疫情加速了高等教育数字化转型，元宇宙大学正成为高等教育数字化转型的新热点和新高地，今年一批美国大学生开始了基于3D虚拟现实技术构建的元宇宙大学生活，一场教育革命正悄然发生……魔法学校：校园和课程今年秋季，在美国，有十几所大学的学生，无论是宅在家里，还是身在学校，或是人在旅途，只要戴上学校配发的VR头显，便能以自己设置的数字化身，穿行漫游于数字孪生校园。数字校园按照真实校园复制，其中3D建筑景观跟现实中的校园完全一样。在数字校园里，学生能跟相遇的同学或老师打招呼，聊天交流——当然这些同学和老师也都是化身人物。学生可以走进行政大楼，行政人员的数字化身会在那里与学生见面并回答问题。下课后，还可以和住在几百英里外的同学在学生休息室见面，或在花园中下棋，或在校园里玩飞盘。数字化身能够进入虚拟校园里的不同课堂上不同的课程。位于田纳西州纳什维尔市的菲斯克大学（FiskUniversity），医学预科和生物学相关专*业的学生，可以在元宇宙人体解剖实验室里，上不同寻常的人体解剖课。一位教授把手伸进一具尸体的胸腔，取出一颗人的心脏，把它递给一位学生。学生能感觉到手中心脏的重量，他还可以把心脏翻过来察看。心脏可以放大到8英尺高，全班同学可以走进心脏，在里面观察并触摸心室壁。就在巨大的主动脉瓣内，一场课堂讨论随之而来。当学生们集体就正确的诊断达成一致时，他们击掌相庆，感受到手掌碰撞的触觉快感。元宇宙课堂可以解剖探索完整的人体器官、骨骼结构、肌肉结构系统，而这一切又都是在学生与老师、同学面对面交流中完成。在佐治亚州亚特兰大市的莫尔豪斯学院（MorehouseCollege），生物课上学生们可以和教授一起站在虚拟教室里，手拿一个真人大小的分子，解构并重建它，而不是以传统学习方式在一本书里或在2D视频中观看复杂的分子结构。虚拟课堂上的分子都是数字化的，在3D空间中创建，教室里的每个学生都有足够的分子模型供学习了解。学生可以跟随教授在输卵管内进行团体旅游，学习生殖健康，并在里面展开班级讨论。世界历史课上，教授带着学生们从非洲到欧洲再到亚洲，一路漫游，环游世界。文学课上，教授和学生们在一艘星际飞船面前，穿上太空服，在飞船外一边散步，一边研讨太空文学……这一切简直就是动画片《魔法校车》的情节，古怪的红发小姐弗瑞丝带领她那班顽皮精怪的学生，搭乘神奇校车漫游人体，穿越飓风，从花心到蜂巢，从火山到南极，从海底到太阳系……一路奔波，经历种种科学冒险与探索。这种借助虚拟现实技术创建的数字孪生大学和其中的虚拟现实课程，为学生们带来身临其境的在线学习，增强了学生的学习体验，催生了一个由Metaverse+University构成的英语新词——Metaversity。有人将这个词译成元大学。这里“元”指“元宇宙”，而“元宇宙”三字比“元”更广为人知，笔者以为译为“元宇宙大学”更易理解。疫情催生元宇宙大学新冠疫情给世界各地的大学带来挑战。疫情肆虐期间，为防止聚集性病毒传播，美国高校纷纷暂停课堂面授，改上网课。此后两年多，在线教学成为美国大学主要教学方式，学生们一般通过ZOOM平台上课，为此人们戏称疫情时期的大学生毕业于同一所大学——“ZOOM大学”。传统视频网课虽有利于防疫，但存在种种局限，现场感低，互动性差，被动乏味，沟通欠佳，教学效果无法与面对面授课相比，一种“ZOOM倦怠感”在大学蔓延。传统在线教育遇到挑战。学生、教师、社会、高等教育，在这后疫情时代，都期待一种更加身临其境的在线教育方式。第*一个元宇宙数字孪生校园出现在美国加州。2020年5月16日，加州大学伯克利分校举办了一场虚拟现实毕业典礼，为此学校重建了包括体育场和小商店在内的100多栋虚拟建筑，这大概是第*一场在元宇宙中举办的大学毕业典礼，也是元宇宙大学即将来临的先声。第*一个敢吃螃蟹、变身元宇宙大学的高校，是莫尔豪斯学院。在新冠大流行初期，该校管理者和教师们不满在线远程教学的效果，试图寻求改变。他们联系了致力沉浸式教育的初创公司VictoryXR，希望创立一种比Zoom更好的远程学习解决方案。2021年春季，莫尔豪斯学院利用高通公司的资金，在VictoryXR帮助下，创建了一个数字孪生校园，制作了生物学、无机化学和世界历史虚拟现实课程，成为史上第*一所元宇宙大学。学生在学期开始时会收到头显，在期末结课后归还。从那时起，莫尔豪斯学院就加大了元宇宙教育力度，在秋季学期开设了更多课程。菲斯克大学紧随其后，建立了自己的数字孪生校园，其人体解剖实验室的用例特别强大。从2D在线教育到3D元宇宙虚拟现实教育，是一个显著的跨越。构建了数字孪生校园该校园的价值就在于在虚拟世界中为学生创造一个学习的生态系统。它能以极低的成本虚拟构建实体校园中具标志性和象征性的建筑、区域，还可以打造想有而不曾拥有的任何东西，为学生提供无限的课程场所、博物馆或实验室。极大地提高了课程的交互性虚拟现实教室超越了传统教室的边界，能以传统课堂无法实现的方式丰富学生的学习体验。如向学生展示一个放大的DNA链，让他们更逼真深刻地了解DNA链的结构；或让学生坐在法庭中的法官席上，沉浸在汤姆·罗宾逊案件的审判中，学习理解小说《杀死一只知更鸟》；或是回到过去研究黑奴所遭受的苦难……凡有所想，皆可实现。南达科他州立大学副院长GregHeiberger 在虚拟现实课堂中观察一个巨大的DNA链VictoryXR 首席执行官SteveGrubbs说：“虚拟现实的兴起正在重新定义教室。远程学习解决方案打破了物理桎梏，VR校园使教授和学生能够走到一起，进行教学、学习和解决问题。”目前已经开展元宇宙高等教育的大学有：莫尔豪斯学院（MorehouseCollege）菲斯克大学（Fisk University）加州州立大学多明格斯山分校（Cal State DominguezHills）阿拉巴马州农工大学（Alabama A&M University）西弗吉尼亚大学（West VirginiaUniversity）堪萨斯大学（University of Kansas）圣安布罗斯大学（St. AmbroseUniversity）俄勒冈州西南部社区学院（Southwestern Oregon CommunityCollege）新墨西哥州大学（New Mexico State University）南达科他州大学（South DakotaState University）北伊利诺伊大学（Northern IllinoisUniversity）马里兰大学全球校区（UMGC）这些学校被人们被称为“元宇宙大学的先驱”。游戏化教育益处多任何新生事物都免不了人们的质疑和批评。有些人担心元宇宙大学的教育质量和教学效果，有人担心元宇宙大学的学生会与社会隔绝……首批元宇宙大学实践者的积极反馈，以及多家机构的研究成果，消除了人们的疑虑，平息了批评的声音。元宇宙大学提高了学生的成绩、满意度、参与度、成就感及课程保留率。莫尔豪斯学院VR世界历史课学生平均成绩比前一年Zoom授课与面对面授课时提高了10%。从其他 VR课程中采集的数据显示，与传统面授和线上授课相比，学生的满意度、参与度、成就感及课程保留率总体上升。“我的学生更愿意学习难以掌握的主题，”莫尔豪斯学院化学教授和元宇宙项目主任MuhsinahMorris 博士说：“你看不到分子，但在我教授高*级无机化学的虚拟现实教室里，你可以。你实际上可以构建分子的3D表示。学生们会更快地了解真实情况。与我参与的任何学习创新相比，元宇宙中的莫尔豪斯对我所教的学生产生了大的影响”。马里兰等多所大学的研究结果都印证了实践者的正面感受。如马里兰大学近一项研究指出，虚拟现实教育比基于平板电脑或传统电脑的教育，学习效果更好。研究发现，与2D个人电脑相比，在虚拟现实中呈现信息时，人们记忆能力更好，回忆能力更强。VR参与者的总体平均回忆表现比使用传统显示器的参与者高出8.8%。更重要的是，VR的回忆准确率中值几乎高出12%。马里兰大学计算机、数学和自然科学学院院长AmitabhVarshney表示：“数据令人兴奋，因为它表明沉浸式环境可以为高水平的教育和培训提供新的途径。”马里兰大学的研究还发现，虚拟现实教育可以减轻学习的痛苦。让学生对学习感到兴奋常是一个挑战。大脑充满无尽的好奇，但也很容易分心，大多数传统方法并不能吸引大脑的全部注意力。只要有窗户，有其他同学，有呼吸，有声音……学生就会分心，大脑中的路径会不断地与外界接触。虚拟现实教育提供了一种方法，不仅可以减少干扰，还可以建立一个引人高度关注的学习环境,这绝*对有助于缓解学习带来的“疼痛”。针对元宇宙大学会造成学生与社会隔绝的担心，VictoryXR首席执行官SteveGrubbs解释道：“你是一个远程学习者，你也可以和你的教授和其他学生一起上课，分成小组，做项目，说话，大笑和学习。这是一种戏剧性的社交体验。”马萨诸塞大学波士顿分校应用伦理中心的哲学教授Nir Eisikovits 说：“元宇宙大学创造了一个完整的基础设施，人们的身体实际上并没有在一起，但它会比 Zoom更令人无法抗拒。”他认为当前2D版本的在线教育对教师和学生来说是一种平淡无奇的体验，“在某种程度上，无论我们喜欢与否，在线教育正在成为一个日益增长的现实，这有可能需要通过更身临其境的体验来升级它。”虚拟现实教育将学生们喜爱的视频游戏的一切元素融合在一起，打造出了一个游戏化的教育工具。它有利于加强学生与其学习内容和对象的互动，有利于强化记忆，展开探索，满足好奇心，提高学习效率，促进学生个人成长。创造让学生热爱学习的产品元宇宙大学的初推动者，是成立于2016年的VictoryXR。这家总部位于爱荷华州达文波特市的公司，致力于开发基于VR技术的沉浸式课堂和校园，是美国虚拟现实教育的领跑者，2021年获得美国数字学习创新先锋奖。公司创始人和首席执行官SteveGrubbs曾是一名政府官员，20世纪90年代初，作为爱荷华州众议院教育委员会主席，他主持通过了该州的一项技术资助法案，将电脑、软件和视听设备引入中小学课堂。他说：“我的父亲是一名教师，我也试图通过州一级的政策制定来改善学校，而我得出的结论就是，除非学生喜欢学习，否则让他们学习永远是一场战斗。我开始创造一种产品，让学生热爱学习。”VictoryXR平台提供VR沉浸式教室和校园，学生和教师可以在同步的虚拟环境中互动，师生讨论问题，协同进行试验，教师解疑答惑，大家在教室里毫不费力地走动，就像在真实的教室里一样。教师经过培训，可以方便地使用平台提供的3D虚拟教学模型。目前3D虚拟教学模型已超过6000个，还在增长。在平台上，教师可以创建班级和课程，向学生教授各种科目。虚拟校园里有一个能模拟实地考察的图书馆，在里面可以游览美国大峡谷、爱荷华州的农场、甚至是中国的长城。经过六年，VictoryXR从3名员工发展到35名全职员工，去年收入超过100万美元，预计今年总收入将超过220万美元。除了支付初始建设费用，VictoryXR还向各学校收取每个学生每年200美元的虚拟空间使用费。随着高校不断扩大其VR产品的规模，该公司将通过这些已经建成的虚拟空间赚取更多利润。目前，VictoryXR已与17家大学及3所中学建立了合作关系，并与多所高校签订了建设数字孪生校园的合同。一个典型的数字孪生校园的成本约为5万美元。为了打造这些数字校园，VictoryXR综合使用了谷歌地图、学校照片和建筑平面图等。今年秋天，首批将推出12所元宇宙大学校园，希望明年能有100所投入运营。SteveGrubbs说：“我们就是一家元宇宙中的建筑公司，我们的团队正在复制现实世界的每一扇窗户，每一块砖头。进度快的话，我们可以在8到12周内完成这项任务。我们已经度过了虚拟现实早期漫长而艰难的过程。现在我们的船帆已经有些风了。”2022年，拥有1.5 亿美元的 Meta沉浸式学习项目开始介入元宇宙大学建设。多年来，不少高校一直希望尝试使用虚拟现实作为教学工具，但由于头显设备价格不菲，创建引人入胜的虚拟教学空间和课程也很昂贵，只能望洋兴叹。今年，作为Meta沉浸式学习项目的一部分，Meta为首批参与元宇宙大学建设的每所学校提供500,000美元和Quest 2VR一体机，供其使用VictoryXR沉浸式教学设施和课程。目前，Meta并没有向建设元宇宙大学的院校收费，公司发言人表示：“从这些合作伙伴中获取收入不是我们优先考虑的问题。教育是元宇宙的一个令人兴奋的用例，Meta的沉浸式学习体验将帮助世界各地的创造者们获得元宇宙技能，并为学习者创造沉浸式的体验。”Meta沉浸式学习负责人MonicaArés认为，虚拟现实技术的兴起将目前的教育变成一种“三结合”的模式：即在“在线、面对面和虚拟”之间无缝移动，不受时间、旅行和规模的限制。Meta有一个宏大的计划：要把元宇宙——也就是数字校园的终落脚地——变成一个赚钱的机器。扎克伯格表示，公司的目标是在元宇宙中推动价值数十亿美元的商业活动，希望在未来十年拥有至少十亿用户。市场研究公司GrandViewResearch的一项分析显示，2021年VR市场的价值为218.3亿美元，预计在2030年之前每年将增长15%。密歇根大学负责学术创新的副教务长JamesDeVaney认为：“新冠疫情期间，各大院校争相开发在线课程的情况让许多大学重新考虑虚拟现实和增强现实的可能性，尤其是针对那些不能在教室里上课的学生。在危机中发展起来的在线学习与精心设计的虚拟学习是不一样的。”由此看来，小扎的数十个“小目标”的希望也许并非梦想。近日媒体披露扎克伯克转型元宇宙后资产缩水近5000亿人民币。一些急于获利的资金不看好转型元宇宙的meta，选择了离它而去。此刻小扎向大学提供资金、赠送头显，不免让人联想到四十年前苹果公司初创之时，苹果电脑不为人知，为打开销路，公司曾向学校捐赠了数千台个人电脑。任何新生事物在发展初期总不会一帆风顺，总免不了遇到挫折与冷遇。不改初心，坚持理想，才是成功之道。好戏才刚开锣，让子弹再飞一会儿。元宇宙大学既能提升教育水平，又能推动企业和经济发展，何乐不为？美国元宇宙大学完全自民间发起，共同的需求和理想让高校与企业走到一起，共襄盛举，并形成快速发展的良好势头。成功经验值得研究借鉴。革命正悄然发生上世纪二三十年代收音机风靡*世界，人们惊讶于这种在空中传输信息的声音。上世纪四五十年代，随着电视的出现，一切都改变了。突然间，挤在收音机旁听喜欢的节目被观赏全新的视听形象所取代。从广播到电视的飞跃是戏剧性的，它永远地改变了世界。今*天互联网很像当年的无线电，几乎全方位地改变了世界。基于互联网的虚拟现实、增强现实及元宇宙沉浸式技术的发展，将悄无声息地颠覆过往，改变一切，这其中也包括教育。两年多的疫情加速了高等教育数字化转型，元宇宙大学正成为高等教育数字化转型的新热点和新高地，一场革命正悄然发生……在国内，近年来个别高校开始尝试元宇宙。2021年12月，中国传媒大学动画与数字艺术学院打造了虚拟中传校园，亮相百度元宇宙平台希壤。2022年4月，浙江大学国际联合商学院的元宇宙校区正式启动。国家教育主管部门主导的数字化教育，仍仅停滞于投入重金建设慕课等传统2D数字化课程。新一代3D虚拟现实教育和元宇宙大学将带来的革命性变化，尚未引起关注和重视。元宇宙大学已如初升的太阳喷薄而出，中国高等教育将如何应对？