一、教育元宇宙的內(nèi)涵元宇宙新基因包括去中心化、通證經(jīng)濟(jì)、人技共創(chuàng)、高保真、沉浸式。教育利用元宇宙新基因，能夠加強(qiáng)教育深度交互。在元宇宙環(huán)境中界定教育元宇宙系統(tǒng)的需求規(guī)格和應(yīng)用范圍，有助于提升教育元宇宙標(biāo)準(zhǔn)體系的完整性和融合性。在元宇宙標(biāo)準(zhǔn)體系中，包括總體、基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)共性能力、技術(shù)、服務(wù)與產(chǎn)品、軟硬件、應(yīng)用、管理、安全/倫理等部分。 根據(jù)對(duì)教育元宇宙學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)工具、學(xué)習(xí)平臺(tái)、學(xué)習(xí)終端方面的互操作需求分析，本研究設(shè)計(jì)了教育元宇宙概念框架，如圖所示。
學(xué)習(xí)內(nèi)容互操作：教育元宇宙環(huán)境中所承載的學(xué)習(xí)內(nèi)容互操作，包括學(xué)習(xí)者與內(nèi)容的互操作、學(xué)習(xí)者與教育虛擬人之間的互操作，以及內(nèi)容與內(nèi)容之間的互操作。學(xué)習(xí)工具互操作：涉及教育元宇宙環(huán)境中虛擬學(xué)具的互操作問(wèn)題，如不同學(xué)具之間的組合使用、不同終端上學(xué)具之間的交互與協(xié)作等。學(xué)習(xí)平臺(tái)互操作：涉及學(xué)習(xí)服務(wù)的互操作問(wèn)題，如不同平臺(tái)之間學(xué)習(xí)資源的共享、不同平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)共建等。學(xué)習(xí)終端互操作：是在學(xué)習(xí)終端硬件設(shè)備層面特別是人機(jī)界面的互操作，涉及軟硬接口規(guī)范、兼容性規(guī)范和環(huán)境適用性規(guī)范。通過(guò)上述四個(gè)互操作，教育元宇宙系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)終端、新型教材、學(xué)習(xí)服務(wù)、虛擬學(xué)具的交互協(xié)作與共建共享。此外，教育元宇宙概念框架還包含團(tuán)體、地方、行業(yè)、國(guó)家、國(guó)際等不同層面標(biāo)準(zhǔn)的研制，以從更大范圍為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研制提供規(guī)范性指導(dǎo)。二、教育元宇宙標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建本研究從生態(tài)觀(guān)、融合觀(guān)、產(chǎn)業(yè)觀(guān)、時(shí)空觀(guān)、師生觀(guān)和實(shí)踐觀(guān)的視角，構(gòu)建了包含多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的教育元宇宙標(biāo)準(zhǔn)體系，如圖所示。教育元宇宙總體標(biāo)準(zhǔn)：是教育元宇宙的總體性、框架性、基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，包括教育元宇宙體系中通用術(shù)語(yǔ)統(tǒng)一的定義、框架模型和標(biāo)準(zhǔn)間引用關(guān)系的說(shuō)明，旨在為教育元宇宙標(biāo)準(zhǔn)體系的應(yīng)用提供整體性指導(dǎo)。總體標(biāo)準(zhǔn)包括體系框架、標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)、標(biāo)準(zhǔn)引用組譜、體系框架應(yīng)用指南等內(nèi)容。教育元宇宙內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：包括內(nèi)容元數(shù)據(jù)、XML 綁定、基于教育元宇宙的新型教材信息模型、格式規(guī)范、實(shí)踐指南等內(nèi)容，對(duì)教育元宇宙的應(yīng)用推廣有極其重要的作用。教育元宇宙終端標(biāo)準(zhǔn)：從硬件、操作系統(tǒng)、標(biāo)配軟件等方面規(guī)定教育元宇宙學(xué)習(xí)終端應(yīng)滿(mǎn)足的要求。學(xué)習(xí)終端主要是設(shè)備設(shè)施，有 VR 眼鏡、裸眼 3D 設(shè)備、腦機(jī)接口等。教育元宇宙學(xué)具標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)學(xué)具的分類(lèi)、描述、配置要求、聚合、評(píng)測(cè)等進(jìn)行規(guī)定，內(nèi)容主要涉及學(xué)具分類(lèi)規(guī)范、學(xué)具描述規(guī)范、學(xué)具裝配規(guī)范、學(xué)具聚合規(guī)范和學(xué)具測(cè)評(píng)規(guī)范。教育元宇宙平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)：規(guī)定平臺(tái)的概念、信息模型、接口與綁定規(guī)范等，主要包括平臺(tái)規(guī)范、信息模型、XML 綁定和應(yīng)用示范指南。教育元宇宙管理與應(yīng)用規(guī)范：是教育元宇宙在教育管理和應(yīng)用過(guò)程的規(guī)范，指導(dǎo)教育元宇宙在教育的應(yīng)用，特別是課堂教育的場(chǎng)景應(yīng)用和管理。教育元宇宙服務(wù)質(zhì)量與評(píng)價(jià)：對(duì)教育元宇宙整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量和管理評(píng)測(cè)，其規(guī)范涉及教育元宇宙的各個(gè)部分。教育元宇宙安全、倫理與隱私：教育元宇宙需要通過(guò)多種傳感器采集師生的生理、心理、情感、位置、人際關(guān)系、學(xué)習(xí)行為和認(rèn)知等數(shù)據(jù)，故存在個(gè)人隱私數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)，需要研究教育元宇宙在教育應(yīng)用中的安全、倫理與隱私規(guī)范。
三、教育元宇宙標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)教育元宇宙參考架構(gòu)和系統(tǒng)構(gòu)架是教育元宇宙標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建后需要首先研制的技術(shù)指導(dǎo)性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于教育元宇宙的建設(shè)具有重要指導(dǎo)作用。1.教育元宇宙參考架構(gòu)教育元宇宙參考架構(gòu)可分為技術(shù)層、采集層、處理層和應(yīng)用層，如圖所示。
具體來(lái)說(shuō)，技術(shù)層通過(guò)學(xué)習(xí)分析技術(shù)、VR/AR/MR 技術(shù)、5G/6G 通信技術(shù)等，支撐教育元宇宙提供的相關(guān)服務(wù)；采集層通過(guò)衛(wèi)星影像、機(jī)器視覺(jué)、掃描點(diǎn)云、IoT采集等方式，獲取身體狀態(tài)、視頻行為、腦電波、語(yǔ)音、氣體等方面豐富的數(shù)據(jù)源；處理層通過(guò)虛擬仿真、虛實(shí)聯(lián)動(dòng)、虛實(shí)融合、虛擬重現(xiàn)等方式，提供學(xué)情分析、教學(xué)評(píng)價(jià)可視化和教師、學(xué)生畫(huà)像；而應(yīng)用層主要通過(guò)教育大數(shù)據(jù)核心技術(shù)（如數(shù)據(jù)可視化、學(xué)習(xí)分析技術(shù)等），將數(shù)據(jù)處理結(jié)果應(yīng)用于教學(xué)評(píng)價(jià)、個(gè)性化教學(xué)、教學(xué)情境開(kāi)發(fā)等。2.教育元宇宙系統(tǒng)構(gòu)架本研究將教育元宇宙參考架構(gòu)中的采集層對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)層，處理層細(xì)化為交易層、計(jì)算層和服務(wù)層，而應(yīng)用層保持不變，并將技術(shù)層融入各層，這樣就得到了細(xì)化后的教育元宇宙系統(tǒng)架構(gòu)，如圖所示。
具體來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)層位于底層，為教育應(yīng)用提供鏈上分布式數(shù)據(jù)和鏈下數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)主要來(lái)源于本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)和鏈?zhǔn)椒植紨?shù)據(jù)庫(kù)，具體包括學(xué)習(xí)資源庫(kù)、教學(xué)策略庫(kù)、學(xué)情數(shù)據(jù)庫(kù)、學(xué)信（如學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)記錄、學(xué)業(yè)數(shù)據(jù)共享、求學(xué)求職證明、校企合作等）數(shù)據(jù)庫(kù)；交易層位于第二層，主要保障教育數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)、傳輸、更新和訪(fǎng)問(wèn)，涵蓋區(qū)塊鏈技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層，涉及多播協(xié)議、數(shù)據(jù)加密、P2P、共識(shí)機(jī)制、智能合約等關(guān)鍵技術(shù)；計(jì)算層位于中間層，是教育元宇宙應(yīng)用的智能核心，也是區(qū)塊鏈技術(shù)與教育人工智能技術(shù)（如學(xué)習(xí)分析技術(shù)、數(shù)字畫(huà)像技術(shù)等）融合應(yīng)用的重要模塊，涉及與目標(biāo)檢測(cè)有關(guān)的算法，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、隨機(jī)森林等；服務(wù)層位于第四層，主要服務(wù)于學(xué)習(xí)者、教師、教育管理部門(mén)、校外學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)、社會(huì)實(shí)踐機(jī)構(gòu)、企業(yè)和家庭等教育利益相關(guān)者，如為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化學(xué)習(xí)和資源推薦，為教師提供學(xué)情分析結(jié)果，為教育管理部門(mén)提供可靠的學(xué)歷證明等；而應(yīng)用層位于頂層，是教育元宇宙應(yīng)用的實(shí)踐核心，主要解決教育實(shí)踐中的相關(guān)問(wèn)題，如檔案管理、教育隱私保障、打破信息孤島等。
來(lái)源：吳永和,馬曉玲,顏歡.教育元宇宙標(biāo)準(zhǔn)體系探析[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2023,33(03):5-14.
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