教育元宇宙支持下在线教育学习支持服务探析_孙建平.pdf

收稿日期：基金项目：山西省教育科学“十三五”规划 年度互联网 教育专项课题“互联网 背景下社区教育信息化教学资源建设与应用研究”（）作者简介：孙建平（），女，山西临汾人，临汾开放大学，副教授。第 期（总第 期）年 月山西广播电视大学学报 教 教 教 教 教育 育 育 育 育元 元 元 元 元宇 宇 宇 宇 宇宙 宙 宙 宙 宙支 支 支 支 支持 持 持 持 持下 下 下 下 下在 在 在 在 在线 线 线 线 线教 教 教 教 教育 育 育 育 育学 学 学 学 学习 习 习 习 习支 支 支 支 支持 持 持 持 持服 服 服 服 服务 务 务 务 务探 探 探 探 探析 析 析 析 析孙孙孙孙孙建建建建建平平平平平（临临临临临汾汾汾汾汾开开开开开放放放放放大大大大大学学学学学，山山山山山西西西西西 临临临临临汾汾汾汾汾 ）摘要：学习支持服务对于保障在线教育教学质量是至关重要的。然而目前基于资源和技术的在线教育存在远程师生疏离感和学生孤独感、资源单向传输、教学活动虚拟空间与真实空间不融合、教学监控欠保障等在线学习支持服务不到位的问题，这些问题严重制约在线教育发展。教育元宇宙通过新的技术和学习手段，正在影响着学习支持服务变革。它在学习资源、教师资源、智能工具、网络学习伙伴、学习监测、学习评价等方面提供新的功能，从而支撑在线教育的创新发展。关键词：教育元宇宙；在线教育；学习支持服务；虚实融合；教学质量 中图分类号：文献标识码：文章编号：（）年初一场突如其来的疫情，在为人们带来灾难的同时，也普及了在线教育，使得在线教育在短时间内从边缘成为教育的主流。据相关数据显示，截至到 年 月，我国在线教育用户规模达 亿。在线教育可以提供时时、处处、人人事事的学习，这体现出教育的公平和大规模，通过技术的智能化和大数据的支持，提供个性化的学习支持。在线教育学习支持服务能更好地实现学校教育与社会教育之间的整合，使人的教育过程更为完整。可见，在线教育中学习支持服务对于保障教学质量是至关重要的。然而全球范围的在线教育实践，暴露出诸多问题。在线教育这种远程隔屏教育存在教师虚化、伙伴虚化、学习环境虚化，远程师生疏离感和学生孤独感、资源单向传输、教学活动虚拟空间与真实空间不融合、教学监控欠保障等等在线学习支持服务不到位的问题，最终造成在线学员流失严重，这些都制约着在线教育的发展。在线教育环境下的教学实践不必局限于教室空间之内，千人甚至万人可以同时接受同一课堂的有效教学，这对基于技术的在线教育学习支持服务提出很高要求。教育元宇宙通过新的技术和学习手段，正在影响着学习支持服务变革。它通过构建一个元宇宙场域对教育教学过程进行重塑，融合线上线下教学方式，满足师生间或生生间的多场景沟通和多场景教学的需要，发挥教师的主导作用与学习者的主体地位，更好搭建学习者与教师、环境之间的互动交流，在大数据、人工智能、虚拟现实和增强现实等技术支撑下支持学习者的个性化学习。为此研究教育元宇宙如何在各种资源、人员和技术上提供支持服务，为在线教育创新发展提供新的方向，为在线教育教学支持服务工作提供依据，这将具有重要的意义。一、在线教育学习支持服务研究现状在中国知网以主题为“在线教育的学习支持服务”进行搜索，共检索出 篇文章，具体研究包括学习者认知、学习行为监控、学习资源建设、情感体验、服务模型等方面。关于学习支持服务的定义，我国学者普遍认同丁兴富教授提出的“学习支持服务是远程教学院校及其教师等为远程学生提供的以师生或学生之间的人际面授和基于技术媒体的双向通信交流为主的各种信息的、资源的、人员的和设施的支助服务的总和，其目的在于指导、帮助和促进学生的自主学习，提高远程教育学生学习的质量和效果”。在线教育是基于资源学习的教育，学习资源对在线教育至关重要。刘少伟等人认为：如果认知负荷超出了学习者的总承载能力，学习就会陷入困境。在线学习开发者必须预计到学习者的兴趣、关心的问题以及学习障碍。同时关注学生网络认知技能和网络临场的自我效能感。在线教育目前在教学效果上远不如传统课堂教学，加里森等人认为主要有三个关键要素影响在线学习：社会临场感、教学临场感、认知临场感。在线教育由于师生分离和技术原因，社会临场感、教学临场感、认知临场感都比较弱。教学临场感是指教师设计、促进和指导学习者的认知和社会进程，实质是在教学中教师、学生、环境之间的相互感知和调控。社会临场感指的是学生感知和建立自己与他人关系、集体感知、学习氛围感知。认知临场感是指学习者在学习社区中通过持续的交互建构知识和意义，并在意义建构过程中反思和对话的过程。同时国内外在线教育研究领域普遍将“教师队伍”作为质量保证的关键要素。目前针对教育元宇宙支撑下的在线教育学习支持服务研究尚为空白。教育元宇宙在学习资源、教师资源、智能工具、网络学习伙伴、学习监测、学习评价和分析等方面究竟可以提供哪些新的作用？怎样进一步提高在线教育中教学的社会临场感、教学临场感、认知临场感？二、教育元宇宙的技术支持及其优势分析随着数智融合驱动的加快，算法、数据、模型的不断进步，在 走向 的过程中，数字孪生、区块链以及全息影像、游戏引擎等新技术会持续融入、催熟、活化元宇宙，使之更加具有丰富性、沉浸性、社交性、社会性或文明性。教与学在元宇宙中的活动份额、方式、内容、资源也会日益强化与丰富。（一）教育元宇宙的技术支持以互联网为代表的信息技术迅速发展，特别是云计算、大数据、人工智能、虚拟现实和增强现实技术，促使教育元宇宙的发展。元宇宙通过视觉、听觉、触觉以全身感官体验的穿戴设备，以及低延迟感与高拟真感的交互技术让用户产生在场的感官刺激，有助于提高元宇宙中的在线互动与交流质量，实现元宇宙中用户的沉浸式体验。教育元宇宙是一种新型的互联网应用模式，在这种模式中，学习者可以通过更广泛地方式来获取信息，将学习过程进行优化升级，使其更加高效、合理；并且可以帮助教师更好地提高教学效率，监控学习者学习情况、收集和分析教学资源等。这极大地拓展学习者的学习空间，为学习者提供沉浸式学习环境。通过大数据处理技术对庞大的教学资源进行挖掘、分析、整合，有利于学习者深度探究学习资源并修正学习者存在的共性问题，不断完善扩充深度学习资源库，提高教师工作效率的同时为教育向更高层次发展提供数据支持。（二）教育元宇宙的优势教育元宇宙（）实现虚实融合的教学变革。它是将元宇宙应用在教育教学领域中，它为教师、学习者、管理者等相关者创建数字身份，在虚拟世界中开拓正式与非正式的教学场所，并允许师生在虚拟的教学场所进行互动。教育元宇宙重塑教育教学过程，融合线上线下教学方式，满足师生间或生生间的多场景沟通和多场景教学的需要，发挥教师的主导作用与学习者的主体地位，帮助学习者从浅层学习跨越到深度学习。教育元宇宙有以下四方面特点优势。虚实结合，沉浸学习。教育元宇宙是一个与现实世界紧密相连的虚拟世界，通过智能穿戴设备将师生带入教育元宇宙所创设的犹如身临其境的虚拟场景中，在场景中可以使用教育元宇宙所提供的工具与资源完成师生间或生生间的沉浸式交流互动，也可以结合现实世界中的资源与工具完成自主学习和课程任务，还可以实现现实教学中无法达到或无法多次进行的一些实验课程，可以让学习者更容易理解抽象概念，更好地把握知识点要点。共享资源，多元多样。教育元宇宙为师生提供完整、系统、开放共享的智能学习资源，并根据学习者的学习风格以及学习现状确定学习计划，学习者可以根据自己的兴趣和需求改变学习资源的表现形式、调整学习计划，为学习者提供一个更加自由、灵活的学习体验。深度挖掘，人工智能。在人工智能技术的支持下，教育元宇宙可以随时监测学习者学习现状、分析学习者学习特点，及时提供个性化学习资源并给山西广播电视大学学报 年第 期出进一步学习指引，学习者可利用现有资源进行学习，也可以开发创新学习资源进行学习。教育元宇宙会在学习者学习过程中深度挖掘学习者的潜能，并制定学习计划将潜能转化为学习能力。协作互动，合作创新。教育元宇宙会根据学习者之间的交流以及合作进度随时更新教育资源、改变合作情境，提供符合个人特色、团队风格、合作现状的教育资源，帮助学习者更好地完成合作、探索新知、发现问题。三、教育元宇宙赋能在线教育的学习支持服务教育元宇宙可以为在线教育进一步发展提供新的方向，解决现阶段在线教育存在的诸多不足。教育元宇宙支持下的在线教育具有虚实结合和多种多样的沉浸式学习特点。学习者根据所学内容特点以及学习风格选择合适的学习方式，任何学习方式都可在教育元宇宙和现实世界中同步进行。教育元宇宙支持下的在线教育从学习资源、教师资源、智能工具、网络学习伙伴、学习监测、学习评价等各方面进行研究，将学习者知识、思维、能力、合作等方面的提升进行深度融合，为在线教育发展提供更多的可能性。（一）智能化知识库智能化知识库是数字化的学习资源。知识是学习者学习的依据和出发点，教育元宇宙通过建立智能化知识库来满足学习者的学习需求。智能化知识库体现在以下六方面：一是全面系统的知识库，教育元宇宙在云计算技术与大数据处理技术的支持下不断更新知识库容量，梳理知识间的逻辑关系，构建全面系统的在线教育知识库，学习者随时随地从知识库中查询自己需要的内容。二是多学科融合的知识库，教育元宇宙打破各学科知识无法深度融合的壁垒，构建知识间的横向跨越和纵向延伸，在不破坏内在系统逻辑的基础上与各学科形成知识大融合。三是多模态的知识库，教育元宇宙赋予知识多种表现形式，学习者可以根据自我需求从视、听、动觉或虚拟、现实中自己组合知识间的表现形式、动态地改变知识的顺序，找到适合自己学习风格的知识表现方式。四是个性化的知识库，教育元宇宙知识库根据学习者以往知识提取数据以及多方面知识掌握情况，参考最近发展区相关理论提供个性化的知识，帮助学习者更好地掌握所学内容、梳理知识的层级关系、建立新旧知识间联系、形成完整的知识体系，完成知识“同化”或“顺应”过程。五是情境性的知识库，为学习者提供多重视角的学习方式，包括第一身份的亲自体验式学习或第三身份的观察式学习，通过情境性学习将显性知识与隐性知识结合起来，帮助学习者从浅层学习跨越到在线教育。六是深层次的知识库，教育元宇宙把知识与思维、技能进行深度融合，将思维训练、技能提升融入知识中，学习者在获取知识的同时提升其他在线教育能力。（二）虚拟教师虚拟教师是指通过网络远程学习和互动的方式，由虚拟教师或者其他教育专家帮助学习者进行学习、交流、研究和实践的元宇宙教学模式。虚拟教师和导师都是教师资源。教育元宇宙为学习者提供了独立的学习虚拟教师，由导师和学习者共同领导。一方面，导师根据虚拟教师对学习者学习进度的分析给出学习建议、规划下一步学习进度，交由虚拟教师完成这一阶段的监督与简单问题的答复任务，减轻了导师的工作量，将导师的精力集中在对学习者的指导与帮助上。另一方面，教育元宇宙的虚拟教师具备完整的知识体系、高精度的自动追踪分析水平、沉浸式的交互能力以及个性化的监督服务功能，在跟随学习者学习进程中提供更适合学习者的指导，服务于导师与学习者。导师与虚拟教师相互配合，可以更好地针对学习者个体差异进行精准、全面、及时的个性化辅导，解决学习者学习中遇到的困难，帮助学习者在学习中取得更大进步。（三）智能工具工具是在线教育中学习者的学习助手，现阶段的工具运用烦琐、不够专业、可操作性较弱，未能起到真正辅助学习者学习的作用。在教育元宇宙内，有很多利用大数据、云计算等技术的智能工具可以对学生学习行为进行分析，了解学生的学习习惯、学习能力以及对知识的理解能力。教育元宇宙从两方面对在线教育工具进行升级：第一方面，资源获取是在线教育的第一步，教育元宇宙的“元搜索引擎”通过简化搜索步骤、分类整理资源、跟踪学习者学习、帮助学习者获取资源，快速缩短学习者获取资源的时间，进一步优化在线教育。第二方面，资源利用是学习者开展在线教育的关键，教育元宇宙为学习者 年 月孙建平：教育元宇宙支持下在线教育学习支持服务探析提供大量专业、操作性强的工具供学习者选择和使用，学习者在利用工具探索学习时也可以尝试创新学习工具，工具在具有辅助性的同时也具有探索研究性。教育元宇宙的个性化虚拟教师根据学习者兴趣爱好、学习者现阶段的学习现状、学习者提出的问题和困惑提供个性化教学，帮助学生搭建脚手架、查缺补漏、进行问题的深入探究，让学习者主动进行知识的学习与探索，最大程度发挥出学习者主动性。自主学习这三方面是不断循环深入的过程，学习者在教育元宇宙的支持下学会自主学习，由浅层学习过渡到在线教育，最终达到终身学习。（四）网络学习伙伴网络学习伙伴减少学习者学习的孤独感，增加同类学习互动交流，营造相互促进的学习共同体。这可以极大提高学习者的社会临场感，增加社会互动，拉近学习者之间的心理和空间距离。一是教育元宇宙中大数据分析技术以“个体差异”和“群体差异”为索引，在个性化学习分析基础上为学习者寻找合适的伙伴，结成学习共同体，进行合作学习，避免学习者因知识差别过大、特长相似导致合作成员间出现同质情况，教育元宇宙根据学习者的学习情况及时调整合作学习成员。二是由于目前合作学习大多流于形式，成员之间的联系不强烈，导致合作学习变成任务分配、独自完成，成员间缺乏沟通交流，未能真正达到合作学习目标。在教育元宇宙支持下，学习者根据合作具体进程随时进行虚拟与现实中的交流沟通，打破时空界限的同时具有真实交互感，学习者之间产生强烈的联系性，从根本上改善现在合作学习困境，学习者在与同伴学习交流中适应社会环境、发挥自己的优势和特长、树立自信心和认同感。（五）“元监测”系统“元监测”系统是用来监控学习者学习状态和进程的技术工具。它可以帮助教师根据学习者的实际情况来调整教学计划、内容及进度，并提供针对性的支持服务；同时也有助于学校对学习者进行有效管理，为其制定合理的学习规划与实施路径。“元监测”系统可以为学习者提供自身认知状态。首先，教育元宇宙的“元监测”系统可以随时监测学习者的学习状态以及学习进程，将学习者学习过程通过各种不同形式保存下来形成学习者个人学习档案；其次，“元监测”系统会根据分析系统评价情况调整监测重点，为学习者与导师提供更细致、准确的学习数据；然后，教育元宇宙的“元监测”系统会根据个人学习档案、学习者自身、分析系统及时调整在线教育资源的供给，为学习者匹配最适合的学习方式以及学习伙伴；最后，学习者根据分析数据可以进入原先学习状态重新进行学习，“元监测”系统会跟随学习者做出的选择指引学习者探索更深入的知识，学习者在弥补知识不足的同时重新建立知识间的关系。（六）多元学习评价评价是一个动态变化、螺旋式上升的过程，通过不同评价方式了解学习者存在的问题并及时评价给学习者和导师。在线教育强调过程性评价多于结果性评价，将关注点放在学习者学习过程和表现上，帮助学习者反思不足、获得进步，最终取得良好的发展。教育元宇宙将多种评价方式相融合，并通过教育元宇宙将评价与教学目标相对比进行整理分析评价给学习者与导师，学习者与导师根据评价及时调整学习计划，教育元宇宙评价系统也会给出调整意见供学习者选择与改善。教育元宇宙支持下的在线教育评价内容由学习态度、教学目标达成、资源利用、学习过程表现四方面组成，从多维度建立在线教育评价系统。首先，以评价的时间划分为诊断性评价、过程性评价、结果性评价三种。教育元宇宙支持下的在线教育更加关注诊断性评价以及过程性评价，诊断性评价帮助导师和虚拟教师及时了解学习者学习现状和学习风格，提供适宜的学习资源、可接受的学习内容、适合学习者个人风格的在线教育场景，形成动态变化、紧密连接的在线教育环境；过程性评价利用多元分析系统以及“元监测”系统对学习者进行多方位的评价，了解学习者在学习过程中的表现以及不足，帮助学习者及时做出调整；结果性评价不是在线教育的重点但也不可或缺，结果性评价的目的是使学习者了解自己与教学目标间的差距，在导师的帮助以及“元监测”系统的支持下不断进行在线教育。其次，以评价主体划分为导师评价、学习者自我评价、伙伴评价、教育元宇宙评价四种。四种评价所占的比重不同，其中导师评价与学习者自我评价占比最多，其次是伙伴评价，最少的是教育元宇宙评价。导师评价与学习者自我评价有助于学山西广播电视大学学报 年第 期习者发现自己的不足，伙伴评价能帮助学习者建立良好的伙伴关系以及培养沟通交流能力，教育元宇宙评价是基于大数据技术，对比学习者与同阶段其他学习者，提供各方面学习数据分析。教育元宇宙支持下的在线教育在弥补现阶段在线教育不足的基础上提升学习支持服务。教育元宇宙在虚实结合和多种多样的沉浸式学习场景中，提高教师和学生的教学临场感；在智能知识库、智能工具、“元监测”系统、多元评价系统等技术支撑下学生的认知不断发展，学生可以根据各种评测数据清楚自身认知状态，学生的认知临场感不断提升，学习者在教育元宇宙中可以学习新知识、发展高阶思维、提升技能、学会解决复杂问题；在教育元宇宙支持下，学习者与网络学习伙伴、虚拟教师、导师等加强交流合作，增进人际关系凝聚力，增强社会临场感。根据合作具体进程随时进行虚拟与现实中的交流沟通，打破时空界限的同时具有真实交互感，学习者之间产生强烈的联系性，从根本上改善现在合作学习困境，学习者在与同伴学习交流中适应社会环境、发挥自己的优势和特长、树立自信心和认同感。参考文献：代毅，傅龙，万菲 精准学习支持服务视角下慕课在开放教育中的应用探索 高教探索，（）：孙建平，汪叙彤，郑晓云，等“互联网 ”时代在线教育模式创新初探 山西广播电视大学学报，（）：刘少伟，张继光，张弛 基于数据分析的远程教育学生流失现状分析及对策 中国成人教育，（）：，：，（）：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 现代远程教育研究，（）：刘革平，王星，高楠，等 从虚拟现实到元宇宙：在线教育的新方向 现代远程教育研究，（）：华子荀，付道明 学习元宇宙之内涵、机理、架构与应用研究：兼及虚拟化身的学习促进效果 远程教育杂志，（）：（，）：，：；本文责编：邓清月 年 月孙建平：教育元宇宙支持下在线教育学习支持服务探析