在以新一代信息技术为引领的数字化浪潮的推动下，元宇宙技术正在渗透到教育和培训领域，尤其对计算机和工程教育产生了重要影响。元宇宙（Metaverse）是由新一代信息技术支撑的人类生活、工作、创造与娱乐的数字化虚拟生态体系，具有数字孪生、数字原生、虚实共生、虚实联动等形态。近年来，随着高校教师和学生们对信息技术的依赖与日俱增，元宇宙以其独特的虚拟世界的沉浸感体验、数字化身与虚拟身份、虚实共生的人/事/物/场、虚拟经济系统和去中心化生态体系等特性，为师生们提供了前所未有的教学与学习体验。
近日，哈尔滨工业大学的徐晓飞教授等在Frontiers of Digital Education（《数字教育前沿（英文）》）期刊上发表了一篇名为“Metaverse Services in Computing and Engineering Education”的文章，深入探讨了元宇宙服务如何影响计算机和工程教育，并分析了其带来的变革和机遇。
本文阐述了元宇宙服务的产生背景、元宇宙服务的定义、特性及其关键技术。元宇宙服务是由来自元宇宙虚拟空间和虚实融合空间的海量异构数字服务通过跨网络、跨领域、跨区域、跨世界的聚合与协同而形成的复杂服务形态，用于解决元宇宙中数字化身、数字孪生和数字原生的服务问题。文中又讨论了元宇宙服务对教育和学习的潜在影响，还提出了两个核心话题：元宇宙服务是否会引领计算机和工程教育迈向未来？如果答案是肯定的，那么当前计算机和工程教育在多大程度上采纳了元宇宙服务？
本文给出了元宇宙教育的概念：元宇宙教育利用元宇宙技术赋能教育，通过虚实融合与智能技术提供以学生为中心的跨时空、沉浸式、交互式、体验式、协同式学习空间，增强学生学习感受、记忆力与学习能力，提高教育教学效率与效果。
本文提出了元宇宙教育服务空间的概念。元宇宙教育服务空间是利用元宇宙实现的一个虚拟或虚实融合的开放式、连续式、拟实的教育空间，提供元宇宙教育的活动与过程及服务，建立以学生为中心的跨时空、沉浸式、交互式、协同式学习世界，通过元宇宙教育服务来提高教育教学效率与效果。该服务空间包含：个人与群体协同学习空间、教师教学与多主体协作教学空间、元宇宙教室与场景教学空间、元宇宙教学综合服务空间、元宇宙教育知识及元素空间、元宇宙教学资源空间、元宇宙教育服务支撑平台、元宇宙教育服务管理平台、元宇宙教育服务保障体系等。文中还探讨了元宇宙教育服务空间的构成以及其在教育服务中的应用途径。
图1 元宇宙教育服务空间
本文还分析了元宇宙教育服务的相关内容。元宇宙教育服务包括：元宇宙环境下的学习者服务、教育提供方服务、学习内容服务、场景教学服务、元宇宙教育服务平台、系统与设施保障服务、教育评价与质量保障、元宇宙教育生态环境与治理体系、元宇宙环境下政产学研融合体系、元宇宙环境下的敏捷教育服务、服务型教育经营模式与经济管理体系、元宇宙教育组织与信用体系、元宇宙教育政策体系、元宇宙教育国际合作体系等。这些服务通过在元宇宙服务平台与服务网络支持下的虚拟教师、虚拟助教、数字孪生和数字原生体等的协同教学，为学习者提供跨时空、沉浸式、交互式的具身学习体验。随着第三/四方元宇宙教育服务支撑与管理平台等基础设施的建设和完善，元宇宙教育服务体系有望形成一个完整、高效的虚实融合的教育生态系统和服务空间，为学习者提供全方位的教育服务和全新的学习体验。
综上所述，本文全面分析了元宇宙服务在计算和工程教育领域的应用现状与发展前景。尽管当前已有部分元宇宙工具和服务被应用于教育领域并取得了一定成效，但整体来看，大学尚未完全充分利用元宇宙服务的全部优势。因此，未来的研究和实践应聚焦于如何更有效地将元宇宙服务融入计算和工程教育及课程体系教学中、如何通过政策支持和财政投入等手段推动元宇宙教育服务的普及和发展。教育者应紧跟数字化时代的步伐，积极探索元宇宙在教育领域的创新应用途径和方法手段，培养更多适应未来社会变化和具有可持续竞争力的高素质人才。
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Xiaofei Xu, John Impagliazzo. Metaverse Services in Computing and Engineering Education. Frontiers of Digital Education, 2024, 1(2): 132‒141
https://doi.org/10.1007/s44366-024-0004-0
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徐晓飞，哈尔滨工业大学计算学部教授，中国计算机学会CCF会士，教育部高校软件工程专业教学指导委员会副主任，教育部高校教学信息化与教学方法创新指导委员会副主任。主要研究方向为服务计算与软件服务工程、元宇宙服务、智慧服务应用、数字化教育等。
John Impagliazzo，美国霍夫斯特拉大学计算机科学系教授，美国计算机协会（ACM）杰出教育家，电气电子工程师学会（IEEE）会士。主要研究方向为计算机教育、计算机历史、计算机教育评估认证等。
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