原標(biāo)題：在元宇宙中架構(gòu)教育工程

來源：中國教育報

學(xué)生變身為另一個數(shù)字形象，在一所超現(xiàn)實的虛擬大學(xué)里漫步、上課，可以360度觀摩3D模型，可以多人協(xié)同完成一次實驗，還可以創(chuàng)作自己的數(shù)字作品，完成任務(wù)通關(guān)后就可獲得學(xué)分，甚至拿到學(xué)位……如今，這樣的場景正在大連東軟信息學(xué)院一步步從理想照進(jìn)現(xiàn)實。作為一所IT應(yīng)用型高校，大連東軟信息學(xué)院緊密追蹤國家戰(zhàn)略和行業(yè)發(fā)展，充分發(fā)揮先天產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和學(xué)科優(yōu)勢，在教育元宇宙的“初始環(huán)境”中創(chuàng)造性地架構(gòu)起大連東軟信息學(xué)院教育元宇宙（DNUIMeta）的宏偉工程。

教育元宇宙

不僅是“數(shù)字孿生”

“它是大東軟存在于超現(xiàn)實空間的‘?dāng)?shù)字孿生’校園。這里對師生校友來說很熟悉，因為它高度還原復(fù)刻了學(xué)校的建筑和環(huán)境；同時又會有些陌生，因為在這里還可以完成通關(guān)任務(wù)，感受游戲化的‘異域時空’奇妙之旅。”學(xué)校數(shù)字藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院副院長李濟(jì)寧說。數(shù)字藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院影視攝影與制作系團(tuán)隊利用3DMAX、引擎等技術(shù)，以“建筑漫游”的方法，制作現(xiàn)實校園的超現(xiàn)實空間鏡像。“數(shù)字孿生”校園開放后，訪客可以變身為虛擬角色，沉浸式暢游東軟校園。有基于AI技術(shù)設(shè)計的NPC擔(dān)任智能導(dǎo)游，第一次來訪也不用擔(dān)心“迷路”。

如果說“數(shù)字孿生”校園體現(xiàn)的是大學(xué)里的“大樓”，那么元宇宙課堂體現(xiàn)的則是“大學(xué)之大”。“以‘設(shè)計基礎(chǔ)’課的色彩部分為例，我們架構(gòu)了一個Design Studio虛擬空間。學(xué)生通過VR眼鏡進(jìn)入，在虛擬名畫展廳的沉浸式觀展中感知色彩、完成通關(guān)、進(jìn)入虛擬課堂、和老師同學(xué)開展討論。知識點的展示形式更加多樣，比如利用三維模型進(jìn)行名畫拆分等，學(xué)生可以‘身臨其境’地理解課程內(nèi)容，通過游戲化任務(wù)驗證知識的掌握程度并獲得獎勵，最后體現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)評價中。”數(shù)字藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院副院長剛家林說。

“這樣的元宇宙課堂在國內(nèi)可以說是首創(chuàng)。它不只局限于某個專業(yè)、某個學(xué)院，實際上是基于我們學(xué)校對傳統(tǒng)的線下教學(xué)及新冠肺炎疫情防控期間普遍實施的線上教學(xué)的長期思考。相比線上教學(xué)，它突破了‘老師講、學(xué)生聽’的二維模式，更有身臨其境的空間感、體驗感和團(tuán)隊交融感；相比線下教學(xué)，它又完全突破了時空的限制。元宇宙課堂的開發(fā)非常有意義。”學(xué)校副校長、數(shù)字藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院院長余慶軍說。

未來，大連東軟信息學(xué)院教育元宇宙還將進(jìn)行系列元宇宙課程開發(fā)和迭代開發(fā)，真正實現(xiàn)教學(xué)環(huán)境情境化、智慧化、虛實深度融合；學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣、發(fā)展需要和學(xué)習(xí)進(jìn)度，靈活選擇個性化學(xué)習(xí)方式，設(shè)定游戲化的學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)，甚至將自己的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行NFT轉(zhuǎn)化，從而產(chǎn)出更多的高質(zhì)量學(xué)習(xí)成果。

夯實教育元宇宙基礎(chǔ)

大連東軟信息學(xué)院教育元宇宙雖然外在是“虛擬”的，但內(nèi)核是“實實在在”的。多年來在TOPCARES一體化人才培養(yǎng)過程中的教改和創(chuàng)新實踐積淀，為大連東軟信息學(xué)院教育元宇宙夯筑了堅實的地基。比如，在元宇宙課程中，學(xué)校對應(yīng)TOPCARES八大能力指標(biāo)培養(yǎng)體系設(shè)置了八類積分，學(xué)生在沉浸式、游戲化的元宇宙課堂中完成各項游戲化任務(wù)就可以獲得相應(yīng)積分，對應(yīng)8個一級能力指標(biāo)、35個二級能力指標(biāo)、133個三級能力指標(biāo)的培養(yǎng)，通過網(wǎng)絡(luò)及運算技術(shù)、人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)高效能數(shù)字化、精準(zhǔn)化教學(xué)考管評。

如何架構(gòu)大連東軟信息學(xué)院教育元宇宙？這要建立在元宇宙的支撐技術(shù)分析和學(xué)校的專業(yè)群建設(shè)基礎(chǔ)之上。建校22年來，學(xué)校基于中國IT產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，緊密把握市場機(jī)遇，緊跟國家新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿，聚焦“泛IT+健康醫(yī)療科技”領(lǐng)域，構(gòu)建了計算機(jī)與軟件類、智能與電子類、數(shù)字媒體與設(shè)計類、信息與商務(wù)管理類、健康醫(yī)療科技類五大優(yōu)勢專業(yè)集群。在現(xiàn)有的36個專業(yè)中，至少有22個優(yōu)勢專業(yè)與“元宇宙+區(qū)塊鏈”、“機(jī)器人+腦機(jī)接口”、“云計算+AI”、通信基礎(chǔ)、“XR+游戲”、“數(shù)字孿生”等關(guān)鍵技術(shù)的需求精準(zhǔn)契合。其中，學(xué)校的15個一流本科專業(yè)建設(shè)點涵蓋工、管、藝、文四個學(xué)科門類，覆蓋了近70%的本科在校生，以領(lǐng)跑全國民辦高校的獲批總數(shù)成為遼寧省數(shù)字技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的代表，硬核推動規(guī)模化培養(yǎng)數(shù)字技術(shù)人才。學(xué)校擁有完善的科研教學(xué)平臺，擁有1個省級大學(xué)科技園、3個省級產(chǎn)業(yè)學(xué)院、10個省市級工程技術(shù)中心/重點實驗室、1個“省科普基地+省數(shù)字校園試點”、8個省級實驗教學(xué)示范中心，具備先進(jìn)的元宇宙技術(shù)研究和工程實踐環(huán)境。

“無論是在元宇宙特色專業(yè)群建設(shè)，還是在元宇宙人才培養(yǎng)規(guī)模方面，學(xué)校均具有明顯優(yōu)勢。這種前瞻性的元宇宙專業(yè)群布局，以及東軟三校充足的師資力量，為大連東軟信息學(xué)院教育元宇宙奠定了扎實的基礎(chǔ)。”學(xué)校副校長，計算機(jī)學(xué)院、軟件學(xué)院院長李迎秋說。

產(chǎn)學(xué)研融合共生賦能

“以往在‘基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)’課上，老師只能通過視頻、圖紙、模型等為學(xué)生講解相關(guān)知識。大連東軟信息學(xué)院教育元宇宙虛擬解剖實驗室架構(gòu)了一個基于真實數(shù)據(jù)的醫(yī)療數(shù)字人，可以讓學(xué)生精準(zhǔn)地、多維度地解構(gòu)、觀摩，為健康醫(yī)療研究、醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)教學(xué)打開了一扇新大門。”學(xué)校健康醫(yī)療科技學(xué)院副院長劉龍說。

這個虛擬解剖實驗室是學(xué)校先天產(chǎn)業(yè)基因優(yōu)勢的典型體現(xiàn)。“我們與健康醫(yī)療科技學(xué)院深度溝通了教學(xué)需求，利用U3d引擎技術(shù)、CT抽取建模技術(shù)、實時渲染技術(shù)及相關(guān)虛擬現(xiàn)實互動技術(shù)，將東軟醫(yī)療科技多達(dá)4400余層的全人體掃描數(shù)據(jù)生成了三維數(shù)字人。老師和學(xué)生可以多人協(xié)同，任意‘提取’某個器官進(jìn)行360度觀摩。比如肺部，可以直觀地看到基于真實數(shù)據(jù)的病變的肺和正常狀態(tài)下的肺在外形、參數(shù)上的區(qū)別，通過自動搜索醫(yī)療知識庫，進(jìn)一步了解病變性質(zhì)、病理類型等信息，以及和疾病相關(guān)的健康知識，是‘帶知識的數(shù)字人’，在大學(xué)課堂、醫(yī)療研究、科普教育等方面擁有廣闊的應(yīng)用場景。”數(shù)字藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院副院長張明寶說。

參與其中的每一名教師和學(xué)生都是大連東軟信息學(xué)院教育元宇宙的“建設(shè)者”。“我們HCI工作室在數(shù)字媒體技術(shù)系副主任李想老師的指導(dǎo)下，參與虛擬解剖實驗室的交互程序開發(fā)、項目功能邏輯架構(gòu)的具體實現(xiàn)，收獲非常多。”學(xué)生潘怡潤含說。

“元宇宙的一大特色是允許每一個用戶進(jìn)行內(nèi)容生產(chǎn)和世界編輯，正如Metaverse的字面意義‘超越宇宙’。大連東軟信息學(xué)院教育元宇宙將在企業(yè)、每一名師生和用戶的邊學(xué)邊教邊開發(fā)及應(yīng)用中，不斷創(chuàng)新、不斷豐富、不斷生長，無限發(fā)展。”校長郭權(quán)說。

（楊艮花 李丹）

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