新冠肺炎疫情对教育教学产生深刻影响，教师研修活动线上化的趋势非常明显，教师要迅速适应从面对面教研向远程研修的转变，以满足发展专业能力的期望和需求。当前大多数研修活动都依托在线视频会议平台，一方面难以提供强烈的沉浸感；另一方面，研修过程中分割屏幕两端的形式，令学员的参与度较低且容易产生孤独感。元宇宙整合 5G/6G、VR/AR/MR、人工智能、云计算等技术，能够创建虚实融合的研修环境，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，使研修活动更具有吸引力。

在虚拟场景中开展模拟教学

教学实践对于教师专业发展具有重要作用，其中特定教学事件有助于激发教师和学员间的深入交流。在面对面研修和在线研修中，专家或者学员以话题的形式提出教学事件，全体学员会围绕该话题开展问题整合和方法探究。但由于缺乏真实课堂教学情境，教学事件常常难以在学员间引发“同频共振”，不能促进深层次思考。在 AI、大数据和虚拟人技术支持下，元宇宙能够生成多样化、智能化的学生虚拟化身群体，模拟课堂教学和班级管理中特定教学事件，例如回顾已知、个别指导、学习激励、交流反馈、课堂管理等，帮助学员摆脱对物理教室和真人学生的依赖，突破教学事件不可复制的限制，聚焦自身的薄弱点开展专题研修和个性化练习，增强研修过程中的认知存在。

美国佛罗里达州立大学（Florida State University）的 21 名助教共同完成基于模拟的参与式教学培训。该培训集成了 Microsoft Kinect 与 OpenSimulator 平台，参与者能够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，模拟不同的教学场景和活动，主要侧重教学行为和情境体验，例如即时反馈、教学观察、行为反思和教学脚手架。参与者使用 OpenSimulator——用于托管多用户 VR 的开源服务器平台，进入到虚拟校园的教学场景中。首先，参与者在虚拟校园的“训练场”中学习 VR 导航和交互界面的操作方法，然后按照教学模拟所规定的基本任务（获得 记事卡、使用虚拟白板、师生交互等），在每个教学场景中交替扮演教师和学生的角色。进入教学场景后，参与者需要从预设的虚拟场景分配器中抽取与场景相关的记事卡，详细了解所扮演的角色类型（教师 / 学生）、背景任务、情境结构和教学事件，并熟悉与其他角色互动的说明性示例。随后，参与者在虚拟场景中模拟特定的教学情境，利用虚拟白板讲授教学内容 [ 如图 1（a）所示 ]，通过语音、手势等方式开展师生交互，处理虚拟场景中出现的教学事件。完成记事卡规定的任务后，参与者转换角色并完成相应的任务，每个教学场景的活动结束后，利用语音和文字聊天开展反思性汇报，参与者可在屏幕弹出的对话框中回顾教学动作以及相关的教学建议和交互提示 [ 如图 1（b）所示 ]。　

在化身互动中学会冲突管理

在教师研修活动中，有效的同伴互助，主要体现在研修氛围创设、对话引导、沟通保障等方面，能够促进教学反思和协作交流，提升其解决实际教学问题的能力。在虚拟人、大数据和知识图谱等技术的支持下，元宇宙中具有丰富教研经验的智能虚拟助手，能够充当同伴、监督者和指导者角色，陪同学员开展专题研修，记录教学演练的全过程信息，并给出针对性的教学建议和案例指引。智能虚拟助手还能够消除学员与真人同伴研讨互动时的心理顾虑，帮助其调整到最佳的心理状态，全身心地参与研讨和演练。

意大利那不勒斯费德里克二世大学（University of Naples Federico II）的埃琳娜 • 戴尔 • 阿奎拉（Elena Dell’Aquila）从心理学和认知建模的视角设 计基于 VR 的教师培训游戏——SG-ACCORD，根据心理教育理论（Rahim 冲突管理模型、多元文化人格理论、自信的沟通模型和基本普遍情绪理论）和 VR 技术，构建角色扮演场景和任务，使用解决冲突的方式培养教育工作中的重要软技能（如谈判、有效沟通、跨文化冲突管理等）。该游戏提供一系列反映真实课堂实践的场景（如图 3 所示），学员和计算机分别模拟虚拟化身角色，按照场景任务的要求，在对话中解决师生之间的冲突（如表1 所示）。学员进入到游戏场景后，先学习游戏规则，了解场景主题、冲突原因和所扮演角色，以及与虚拟化身交互的方法。两个虚拟化身之间的每次交流有 5~7 句话的场景对白，辅以手势和面部表情，交流结束后再轮换所扮演的角色。该游戏还设计一个自动反馈系统，每次游戏结束后，都会向学员提供整体表现的反馈。学员可以重复性练习，根据自己喜好做出不同选择，以得到最佳的冲突管理和师生沟通方案。

（本文作者单位系华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心）

■ 本土实践应用案例

华东师范大学：推动“元宇宙”与学科深度结合

华东师范大学上海智能教育研究院正在着力推进两个具体的教育元宇宙项目，一是上海 MBA 元宇宙中心数字大厦建设项目，一是中小学科学教育元宇宙试验场项目，分别面向高等教育和基础教育领域。

上海 MBA 元宇宙中心

上海 MBA 元宇宙中心基于联通全球领先的 5G 网络，依托智能视觉 VR 技术，结合智能语音、区块链、虚拟数字人等技术，深化 MBA 案例方法应用，助力上海管理人才教育，打造线上线下深度融合的商科教育“元宇宙”，构筑元宇宙中的商科教育高地。

上 海 MBA 元 宇 宙 中 心 涵 盖 多 种 场 景 应 用，包 括1.MBA 特色展示：发挥虚拟展厅优势，结合上海市 16 校18 家单位特色，展示上海 MBA 优质品牌形象；2. 会议交流、学术沙龙、圆桌论坛：打造沉浸式智能会议场景，重新定义人们的沟通交流模式；3. 元宇宙 MBA 案例大赛、创业路演：共建元宇宙 MBA 商赛平台，利用虚拟空间进行 MBA 大赛成果、创业项目展示；4.MBA 情景式教研：创立 MBA 典型场景课堂，打通元宇宙教育资源整合链路，实现教学侧模式创新；5.MBA 沉浸式学习：打造MBA 案例情景课堂，提供元宇宙沉浸式 MBA 学习体验，实现学习侧潜能激发；6.MBA 元宇宙图书馆：探索沉浸式学习与阅读，让人与知识信息实现元宇宙中的虚实交互；7.MBA+ 元宇宙研究中心：高效利用 MBA+ 元宇宙研究中心资源，促进理论研究与实践交互循环，建立我国MBA 教育领域新业态、新秩序。

中小学科学教育元宇宙试验场

面向中小学科学教育的元宇宙试验场通过具身参与、自由交互、数字连接，打造超现实的虚实融合教学环境，激发学习者的好奇心、想象力和创造力，培养学生的科学素养和创新探究能力。

其中，小型舱即教育元宇宙接入舱，舱内以 mini 聚集的形式集成沉浸空间、全息教师、光影互动、VR 探索、AR 混合五大板块，搭载定制化的教育元宇宙云平台，内嵌百种中小学数字媒体教育资源，为中小学生提供集成式的元宇宙初体验。

中型舱，即教育元宇宙空间站，兼具小型舱的专业声学装置、智能硬件与教育元宇宙云平台，与接入舱相比，更宽广、容纳人数更多、沉浸感更强、交互方式更丰富，且具备舱外观摩功能，可举办小型课堂与会议。

定制实验室，即教育元宇宙实验室，打造国际领先、国内一流、学术顶尖的教育元宇宙 VR 实验室，多元融合信息网络、平台体系、数字资源等方面的顶层设计方案。

这是中国首个面向中小学科学教育的元宇宙试验场，可以满足多种教学场景的需求，全方位打造集沉浸感、交互式、多元性的教育元宇宙。物理舱体、教育云平台和智能设备将实现有效集成，支持元宇宙科普展览、多人实时在线互动科普教学、个人自主交互式体验学习等多种学习方式；支持裸眼沉浸、VR、AR 三种方式接入元宇宙，兼具多路性与独立性的特点；物理舱体为专业声学空间装置，声学部分做到对 3D 声场进行重建，极大地提高真实度与临场感，视觉部分采用暗室设计，空灵屏、全息风扇与 OLED 等透明成像设备和弧形 LED 显示屏有助于拓宽视角，带来更高清、细腻的显示效果 。

上海交通大学：校企合作开设“元宇宙”课程

2021 年 10 月 27 日，2021 腾讯高校游戏创意制作大赛在深圳落下帷幕。来自上海交通大学“曦月”团队制作的《城市模拟》荣获罗布乐思赛道金奖。

“曦月”团队的获奖作品《城市模拟》是以抗击疫情为背景的模拟经营类游戏，玩家将化身为城市指挥官，通过建造、生产、调度等来缓解疫情的传播，最终战胜疫情、拯救城市。

参与本次大赛的“曦月”团队是从上海交大学生创新中心开设的“腾讯游戏程序设计及经典案例分析”课程中走出来的团队，该课程是由学生创新中心与腾讯游戏学堂共同开设的校企合作选修课程，课程共 32 学时，从 2018 年秋季学期首次开设至今已经吸引了 120 多名各院系学生参与。

学生创新中心致力于将最前沿的企业技术引入高校校园，打造了众多优质的校企合作课程。以“腾讯游戏程序设计及经典案例分析”为例，课程经过腾讯游戏 学堂资深专家精心设计，由腾讯工程师到场授课、在线指导，旨在让学员们掌握游戏设计和开发过程中的相关知识和技能。

与此同时，2022 年暑假，上海交大学生创新中心联合上海元宇宙腾讯 Roblox 教育基地为青少年学生量身打造的青禾元宇宙建造师课程正式上线。该课程以开放式的任务和小组作品分享直播的交流方式，旨在激发学员们的创造思维，通过熟悉和掌握元宇宙引擎工具，建造理想中的交大校园。课程将帮助青少年掌握数字化设计工具、培养设计理念、锻炼思维能力，使他们不仅仅是数字世界的使用者，也成为数字世界的创造者。

作为固定的品牌项目，科创青禾计划由上海交通大学学生创新中心发起，致力于将人工智能、机器人、无人机等公益科创教育资源辐射至青少年，激发广大青少年的科创兴趣，提升他们的科学素养，为创新人才培养播撒希望的种子。

上海大学：“元宇宙校园”上线

2022 年上海大学因疫情而施行校园封闭管理期间，《上大元宇宙》的视频刷屏网络。在数字孪生的上大校园里，来自美术学院的蒋飞老师与他的研究生团队变身外形简洁可爱的卡通形象，在虚拟的校园中漫步、在虚拟的教室里上课、在虚拟的操场上踢球，爆笑的音画引发热烈的反响。

上大元宇宙校园功能丰富，可以触发很多小游戏以及隐藏其中的彩蛋，比如为爱撸猫的上大学子实现宠物收养。一些平时不可能在校园做的事情，比如校园上空飞翔、户内寻宝等，都可以在元宇宙中得以实现。

在线上教学期间，上大元宇宙更是充分发挥了价值，开展本科生、研究生的线上授课；研究生同学在元宇宙中进行毕业答辩；举办线上学术活动——数码艺术系云上学术之夜；为上大校友会提供线上交流平台；为毕业季、校园开放日提供线上支持；等等。

上大元宇宙打破了校园时空界限，支持在虚拟校园中开展各类沉浸式、体验式的教学、社交、学术等活动，让学生“远端联通 + 身临其境 + 感官互动”地参与体验第一现场教学场景，提升教学质效，同时激活师生的共情，使学生享受学习。