2023教育元宇宙發(fā)展研究報告

2023教育元宇宙發(fā)展研究報告20232023PAGE\*ROMANIIIPAGE\*ROMANIII目錄目錄前言 I目錄 II第一章我國教育發(fā)展現(xiàn)狀和問題 1我國各級各類教育的發(fā)展現(xiàn)狀及問題 1基礎(chǔ)教育 1職業(yè)教育 2高等教育 3終身教育 4我國教育改革發(fā)展的政策布局 5基礎(chǔ)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展 6職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu) 7高等教育內(nèi)涵式發(fā)展 7教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐 8鄉(xiāng)村教育振興發(fā)展 9加快建設(shè)高質(zhì)量教育體系的重要發(fā)力點 10夯實基礎(chǔ)教育改革成果，推動基礎(chǔ)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展 10深化職業(yè)教育產(chǎn)教融合，服務(wù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展 11推動高等教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)，為中國式現(xiàn)代化提供堅實人才支撐 12推動教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，賦能教育高質(zhì)量發(fā)展 13優(yōu)先發(fā)展鄉(xiāng)村教育，全面助力鄉(xiāng)村振興 14第二章元宇宙和教育元宇宙 16元宇宙時代背景 16元宇宙概念及構(gòu)成 17教育與元宇宙的關(guān)系 18面向教育元宇宙的關(guān)鍵屬性 18教育理論與元宇宙關(guān)系 19教育元宇宙的概念辨析 20教育元宇宙中的角色定位 22教育元宇宙重塑教育的可能性 23第三章教育元宇宙關(guān)鍵技術(shù) 27虛擬世界構(gòu)建技術(shù) 27三維建模技術(shù) 27科學(xué)仿真技術(shù) 28系統(tǒng)融合技術(shù) 28虛擬世界交互技術(shù) 29VR技術(shù) 29MR技術(shù) 30腦機(jī)接口技術(shù) 30光場顯示技術(shù) 30動作捕捉技術(shù) 31人臉識別技術(shù) 31虛實空間連接技術(shù) 31傳感技術(shù) 31信息傳輸技術(shù) 32接口技術(shù) 32元宇宙管理技術(shù) 32區(qū)塊鏈技術(shù) 32NFT技術(shù) 33身份認(rèn)證技術(shù) 34元宇宙其他相關(guān)技術(shù) 34第四章教育元宇宙的應(yīng)用場景 36教育元宇宙視域下的教學(xué)應(yīng)用場景 36虛擬仿真場景 38虛擬教室 38虛擬實驗室 40虛擬校園 42XR教學(xué)場景 42XR教室 43XR實驗室 45XR實訓(xùn)室 47智慧教學(xué)場景 48智慧教室 49智慧實驗室 53智慧實訓(xùn)室 57智慧圖書館 59智慧校園 63管理平臺 66虛擬仿真管理平臺 66智慧教學(xué)管理平臺 67第五章不同層次的教育元宇宙實踐 70高等教育 70虛擬仿真實驗教學(xué) 71虛擬校園 77XR沉浸式教學(xué)體驗館 79職業(yè)教育 84職教院校虛擬仿真教學(xué) 85職教虛擬仿真實訓(xùn)應(yīng)用 87基礎(chǔ)教育 91虛擬現(xiàn)實功能教室 92“國學(xué)”智慧教室 96其他實踐案例 99終身教育 100第六章教育元宇宙建設(shè)模式 104政府政策引導(dǎo) 104學(xué)校規(guī)劃設(shè)計 108企業(yè)參與開發(fā)和技術(shù)支持 110行業(yè)組織標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 111第七章教育元宇宙風(fēng)險防范 117獲取端風(fēng)險 117個人隱私保護(hù) 117知識產(chǎn)權(quán)保護(hù) 118教學(xué)數(shù)據(jù)安全 119應(yīng)用端風(fēng)險 121歷史虛無主義 121成癮風(fēng)險 121健康傷害 123系統(tǒng)端風(fēng)險 123國家政體權(quán)威 123倫理風(fēng)險 124技術(shù)風(fēng)險 125體系風(fēng)險 12620232023PAGE102PAGE102第一章第一章我國教育發(fā)展現(xiàn)狀和問題第一章我國各級各類教育的發(fā)展現(xiàn)狀及問題基礎(chǔ)教育職業(yè)教育[3]改革與發(fā)展提供必要的人力、物力與財力支持[4]。[6]，高等教育高等教育從普及化階段走向內(nèi)涵式高質(zhì)量發(fā)展的重要時期，已建成世界[7]年國務(wù)院印發(fā)《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》，文件明確了高[10]，不足以應(yīng)對教學(xué)方式從以教為主向以學(xué)為主的[11]。高等教育的發(fā)展既要關(guān)注到高等教育內(nèi)在教育質(zhì)量的提升，同時也要關(guān)注高等教育外部支撐體系的優(yōu)化調(diào)整，立足于新時代我國社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實需求，基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展脈絡(luò)調(diào)整優(yōu)化高等院校分布布局、終身教育2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》[12]；四是終身教育體系尚[13]。我國教育改革發(fā)展的政策布局基礎(chǔ)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展基礎(chǔ)教育是國家教育優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵一環(huán)。20144月，教育部印發(fā)《關(guān)于全面深化9月，《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》發(fā)布，從文化基礎(chǔ)、自主20179月，《關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見》中明確要求培養(yǎng)學(xué)生四種關(guān)鍵能力，2月，《中國2035》印發(fā)，文件要求發(fā)展中國特色世界先進(jìn)水平的優(yōu)質(zhì)教育，明確學(xué)生發(fā)展加強(qiáng)核心素養(yǎng)要求，并強(qiáng)調(diào)科學(xué)規(guī)劃大中小學(xué)課程。2019年，印發(fā)《關(guān)于深化教2022年義務(wù)教育階段課程方案和標(biāo)準(zhǔn)的修訂，為未來我國基礎(chǔ)教育人才培養(yǎng)繪制了藍(lán)圖，指明了前進(jìn)方向。202110年，《教師數(shù)字素養(yǎng)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)印發(fā)，明確了教師數(shù)字素養(yǎng)的核距，促進(jìn)教育公平。職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)[17]?！秶衣殬I(yè)教育改革實施方案》（職20條）旗幟鮮明地指出，職業(yè)教育與普通教育是兩種不同教育類型，具有同等重要地位[18]。國家先后出臺《職業(yè)技能提升行動方案（2019—2021年）》《職業(yè)院校全面開展職業(yè)培訓(xùn)促進(jìn)1+X5月，新修訂的《中華人民共和國職業(yè)教育法》鮮明指出，要進(jìn)一步推動職業(yè)教育高質(zhì)[19]。《關(guān)于深化現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)改革的意見》也指出，深化高等教育內(nèi)涵式發(fā)展20152035》年，國務(wù)院辦公廳頒布了《關(guān)于加快中西部教育發(fā)展的指導(dǎo)意見》，要求優(yōu)化資源配置，實施中西部高?；A(chǔ)能力建設(shè)工程，鼓勵東部高校對中西部高校的對口支援，提升中西部高等教育發(fā)展水平。2018年，教育部召開支持和提升中西部高等教育發(fā)展座談會，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實踐[20]。黨的二十大首次將“推進(jìn)教育數(shù)字化”寫進(jìn)了黨代會報告，強(qiáng)調(diào)建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)[21]。教育信息化在促進(jìn)教育公平、提升教育質(zhì)量、推動教育創(chuàng)新、引領(lǐng)教育變革方面發(fā)揮了重要的作用。20123（2011-2020年6月，教育部印發(fā)《教育信息化“十三五”規(guī)劃》，這是國家層面第二2020年，基本建成“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)”、與國家教育現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)相適應(yīng)的教育信息化體系。20184月，教育部2.02.020192035》明確強(qiáng)調(diào)信息化手段“全過程”“全覆蓋”，創(chuàng)新信息時代教育治理新模8月，教育部啟動了第一批人工智能助推教師隊伍試點工作，首批遴選了一個地區(qū)和一所高校開展示范。2021年，教育部5620252021年7月，教育部等六部門印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐2025年基本形成結(jié)構(gòu)優(yōu)化、集約高效、安全可靠的教育新型基礎(chǔ)設(shè)+4月頒布的《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版鄉(xiāng)村教育振興發(fā)展20156（2015-2020年1月，《關(guān)于實施鄉(xiāng)村教育振興戰(zhàn)略的意見》，明確提出要優(yōu)先發(fā)展農(nóng)村教育事業(yè)。20182月，教育部等五部委印發(fā)《教師教育振興行動計劃（2018—2022年）》，在提出教師教育振興行動目標(biāo)的同時，明確了具體的實施措施——年，9月，教育部等六部門印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)新時代鄉(xiāng)村教師年初，頒布了《關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快4月，教育部等八部門加快建設(shè)高質(zhì)量教育體系的重要發(fā)力點夯實基礎(chǔ)教育改革成果，推動基礎(chǔ)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展(2022年版)10%的剛性學(xué)時要求，這是此次課程標(biāo)準(zhǔn)修訂深化職業(yè)教育產(chǎn)教融合，服務(wù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展煙臺職業(yè)學(xué)院李騰、溫金祥等認(rèn)為，需要通過加強(qiáng)政府主導(dǎo)地位、完善行業(yè)參與能力、發(fā)揮推動高等教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)，為中國式現(xiàn)代化提供堅實人才支撐年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的[30]。廈門大學(xué)高等教育發(fā)展研究中心王洪才教授認(rèn)和加強(qiáng)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)來實現(xiàn)自身的現(xiàn)代化”[31]。華中科技大學(xué)蔡亮認(rèn)為，在高等教育普類行動主體都能合法地參與到治理實踐中來，以持續(xù)優(yōu)化普及化階段高等教育治理體系及模式[32]。華東師范大學(xué)教育高等研究院丁鋼通過分析國內(nèi)外拔尖人才的培養(yǎng)路徑，認(rèn)為我國大學(xué)開推動教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，賦能教育高質(zhì)量發(fā)展[34]。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型有利于促成優(yōu)質(zhì)北京師范大學(xué)科學(xué)傳播與教育研究中心副主任李亦非認(rèn)為，數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，在以圖文、VR/AR等數(shù)字化資源和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的支持下，教學(xué)會內(nèi)容上更豐富、形式上更多樣、方式上更靈活，而且能夠打破空間和時間的限制，讓薄弱學(xué)?；蚱h(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生能夠享受到優(yōu)質(zhì)教育。[35]。優(yōu)先發(fā)展鄉(xiāng)村教育，全面助力鄉(xiāng)村振興2035展[38]。江蘇師范大學(xué)副教授鄭旭東等在《略論基礎(chǔ)教育教師隊伍數(shù)字化轉(zhuǎn)型》中提到要縮小教師數(shù)字鴻溝、探索一體化教師發(fā)展模式、提高教師及管理者數(shù)字化領(lǐng)導(dǎo)力、完善治理激勵機(jī)制，助力基礎(chǔ)教育教師隊伍數(shù)字化轉(zhuǎn)型，支撐數(shù)字時代高質(zhì)量基礎(chǔ)教育體系建設(shè)[39]。要借助“強(qiáng)師第二章第二章元宇宙和教育元宇宙第二章隨著科技的不斷發(fā)展，元宇宙已經(jīng)成為一個備受矚目的領(lǐng)域。教育也不例外，它已經(jīng)開始元宇宙時代背景由于新型技術(shù)的優(yōu)勢與人類認(rèn)知的需求，目前互聯(lián)網(wǎng)社會中存在一定的缺陷。第一，用戶不可信。互聯(lián)網(wǎng)社會中很難實施全民的身份認(rèn)證，用戶與用戶、用戶與內(nèi)容很難建立信任機(jī)制。NFT元宇宙的起源最早可追溯到2030年代，1935年科幻作家斯坦利·溫鮑姆（StanleyG.Weinbaum）VRVRWeb3.0Web3.0的應(yīng)用，包括人工智能助手、智能合約、去中心化應(yīng)用程序和區(qū)塊鏈技術(shù)等，其目標(biāo)是實現(xiàn)更加智能、開放和安全的互聯(lián)網(wǎng)[1]。元宇宙概念及構(gòu)成維基百科認(rèn)為，在未來主義和科幻小說中，元宇宙是互聯(lián)網(wǎng)的一種假想迭代，它是一個單(VR)和增強(qiáng)現(xiàn)實(AR)IEEE（人類或非人類感知為一個建立在數(shù)字或者（PVR）清華大學(xué)元宇宙文化實驗室沈陽教授提出，元宇宙是整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型虛實相元宇宙商業(yè)先驅(qū)馬修·鮑爾(MatthewBall)3DReeveMusk）則認(rèn)為，元宇宙是虛擬世界和現(xiàn)實看來要理解元宇宙，我們首先要理解虛擬世界。虛擬世界是一種全新的世界，它是客觀存2-1表示組成元宇宙的三個世界模型。圖2-1元宇宙的三個世界模型現(xiàn)實世界是指客觀存在的大千世界，包括自然界和人類社會。現(xiàn)實世界的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)心世界是指人的情感和精神體驗，每個人都有一個自己的內(nèi)心世界。全球有80億人即具80億個內(nèi)心世界。內(nèi)心世界是主觀的，自從有了人類以后內(nèi)心世界就產(chǎn)生了。人們可以與他虛擬世界是元宇宙的核心組成部分，它由各種虛擬場景、虛擬物品和虛擬角色等構(gòu)成。虛本報告認(rèn)為，元宇宙由現(xiàn)實世界、虛擬世界和內(nèi)心世界融合而成，是人類社會高度數(shù)字化和智能化以后形成的數(shù)字社會新形態(tài)。用戶在虛擬世界中使用元宇宙身份從事學(xué)習(xí)、社交、娛樂、生產(chǎn)、經(jīng)營、社會治理等活動，逐步建立一種新的數(shù)字文明。教育與元宇宙的關(guān)系面向教育元宇宙的關(guān)鍵屬性教育理論與元宇宙關(guān)系在元宇宙視域下，教育理論需要不斷創(chuàng)新和發(fā)展，以適應(yīng)這一新興技術(shù)所帶來的變革，包括教育元宇宙的概念辨析[2]5G等[4]（Edu-Metaverse）可以理解為元宇宙的教育應(yīng)用，它為教師、學(xué)生、管理者等相關(guān)者創(chuàng)建數(shù)字身份，在虛擬世界中開拓正式與非正式的教學(xué)場所，并允許師生在虛擬的教學(xué)場所進(jìn)行互動[5]。華中師范大學(xué)國家數(shù)字化學(xué)習(xí)工程技術(shù)研究中心鐘正等人從教育活動“三要素”的角度出發(fā)，（AI）、區(qū)塊鏈（Blockchain）、云計算（CloudComputing）、大數(shù)據(jù)（BigData）、虛擬現(xiàn)實（Brain-MachineInterface）AIAIAIAI+AI（機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)）+虛擬現(xiàn)實引擎技術(shù)+數(shù)字孿生技術(shù)+知識體系革命=教育元宇宙?？傊?，教育元宇宙是元宇宙在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，教育元宇宙是以教育為目的而建設(shè)的新型數(shù)字化教育環(huán)境，教育元宇宙是未來教育環(huán)境的發(fā)展方向。教育元宇宙中的角色定位教師是教育元宇宙中不可或缺的角色，扮演著課程設(shè)計、教學(xué)組織、學(xué)習(xí)評估等多種學(xué)生是教育元宇宙中的核心角色，扮演著學(xué)習(xí)者的角色。學(xué)生需要利用教育元宇宙平的優(yōu)缺點，及時調(diào)整學(xué)習(xí)策略，提高學(xué)習(xí)效果。設(shè)計師是教育元宇宙中的關(guān)鍵角色，扮演著教育元宇宙平臺的設(shè)計、開發(fā)和實現(xiàn)的角教育元宇宙重塑教育的可能性教育元宇宙的到來對教育最本質(zhì)的變革就是對教育內(nèi)容與教學(xué)方式的變革[7]人才培養(yǎng)：在全球化背景下，教育元宇宙作為一種全新的教育模式，能夠為未來人才提供更教學(xué)環(huán)境：教育元宇宙作為一種新興的教育模式，提供了安全、開放、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓教學(xué)評價：教育元宇宙的教學(xué)評價方式更加開放和綜合，可以基于虛擬實驗和項目的評估、第三章第三章教育元宇宙關(guān)鍵技術(shù)第三章3-1所示。圖3-1元宇宙四類關(guān)鍵技術(shù)框架虛擬世界構(gòu)建技術(shù)三維建模技術(shù)三維建模技術(shù)包含場景創(chuàng)建技術(shù)、建模技術(shù)、3D掃描技術(shù)等。它是一種利用制圖軟件建立3D數(shù)字3DMax等[1]。在形成可視的三維虛擬空間后，整個虛擬世界要求按照一定的規(guī)3DMax（AIGC）生成三維模型?？茖W(xué)仿真技術(shù)（或數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)融合技術(shù)是將三維模型與控制程序有機(jī)融合的重要工具。隨著教育信息化的不斷發(fā)展，未來教師和學(xué)習(xí)者都會處于教育元宇宙系統(tǒng)中進(jìn)行教學(xué)和學(xué)習(xí)。虛擬世界交互技術(shù)VR技術(shù)、MR技術(shù)、腦機(jī)接口、光場顯示、動作捕捉和人臉識別等技術(shù)。VR技術(shù)VR（VirtualReality，虛擬現(xiàn)實）技術(shù)是指利用計算機(jī)生成一種可對參與者直接施加視覺、聽覺和觸覺感受，并允許其交互地觀察和操作的虛擬世界對象的技術(shù)，它利用了計算機(jī)圖形學(xué)、[3]VR還能通過增強(qiáng)現(xiàn)實效果來強(qiáng)調(diào)特定VRVR技術(shù)就可VR技VR模塊和培訓(xùn)課程無縫觀察學(xué)習(xí)者的MR技術(shù)MR（MixReality，混合現(xiàn)實）技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，該技術(shù)通過在虛擬環(huán)境腦機(jī)接口技術(shù)腦機(jī)交互的支撐技術(shù)主要為腦機(jī)接口技術(shù)（Brain-ComputerInterface,BCI），它通過人與設(shè)[4]在教育方面，情緒狀態(tài)、專注程度、認(rèn)知負(fù)荷等認(rèn)知狀態(tài)對學(xué)習(xí)過程和效果存在重要影響。光場顯示技術(shù)3D3D光場顯示技術(shù)和利用干涉原理記錄并動作捕捉技術(shù)人臉識別技術(shù)虛實空間連接技術(shù)傳感技術(shù)（變換和識別的一門多學(xué)科交叉的現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù)[5]/信息傳輸技術(shù)技術(shù)將是信息傳輸技術(shù)的發(fā)展方向。復(fù)旦大學(xué)教授信息科5G6G時代將實現(xiàn)物與物、6G網(wǎng)絡(luò)很可能成為一個原生智能網(wǎng)絡(luò)，6G時代將從信息泛在、感官泛在IMT-2030（6G）推進(jìn)組正式發(fā)布了《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技6G接口技術(shù)未來需要研究開發(fā)元宇宙系列標(biāo)準(zhǔn)，解決不同設(shè)備以及軟硬件之間的互換性。元宇宙管理技術(shù)NFT和身份認(rèn)證等技術(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N去中心化、不可篡改的分布式賬本技術(shù)，其基本特點包括分布式存儲、共識機(jī)制、加密算法和智能合約。分布式存儲意味著區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)被復(fù)制并存儲在網(wǎng)絡(luò)中的多個節(jié)點上，（PoW）和權(quán)益證明（PoS）2017年發(fā)布題為《教育中的區(qū)塊NFT技術(shù)NFT技術(shù)的主要特點包括獨特性、不可替代性、去中心化和可驗證性。首先，NFT的獨特性指的是每個代幣都具有獨一無二的屬性NFT成為藝術(shù)品、虛擬資產(chǎn)、游戲道具等數(shù)字資產(chǎn)的理想選擇。其次，NFT的不可替代性意味著每個代幣都有其獨特的價值和屬性，無法被其他代幣NFT可以代表獨特的權(quán)益和所有權(quán)，具有稀缺性和價值存儲的功能。NFT技NFT的交易和持有記錄被記錄在區(qū)塊鏈上的分布式賬本中，而不依賴于中心化的機(jī)構(gòu)或平臺。這確保了交易的透明性、安全性和不可篡改性。最后，NFTNFT的真實性、擁有權(quán)和歷史交易記錄。這為購買者和持有者提供了可靠的信息來源和驗證渠道。NFT身份認(rèn)證技術(shù)IP數(shù)字身份進(jìn)行鑒別，比如人物的性別，身高，體重，膚色甚至紋身等方面的數(shù)據(jù)來進(jìn)行綜合判斷。元宇宙其他相關(guān)技術(shù)OpenAI202211在技術(shù)飛速發(fā)展的今天，元宇宙關(guān)鍵技術(shù)的更新速度不斷加快，它將為下一步教育數(shù)字化轉(zhuǎn)第四章第四章教育元宇宙的應(yīng)用場景第四章VR教育元宇宙視域下的教學(xué)應(yīng)用場景（以下簡稱為場景指利用元宇宙理論和技術(shù)來支持和建XRXRXRVRARMRXRXR教學(xué)場景能夠提XR學(xué)實驗、在虛擬手術(shù)室中進(jìn)行手術(shù)模擬等。XRXR教室、XR實訓(xùn)室等應(yīng)用場景。202358?59屆中國高等教育博覽會（重慶）（簡稱高教展）81屆中國教育裝備展覽會（南昌）（簡稱基礎(chǔ)教育展）12023職業(yè)教育（合肥（簡稱職教展的150余家企業(yè)進(jìn)行重點調(diào)研。其中高教展36家，職教展77家，基礎(chǔ)教育展45家，其中部分廠家參加多個展覽?；谡{(diào)研的虛擬仿真場景針對虛擬仿真場景，我們重點調(diào)研了41家公司的虛擬仿真相關(guān)產(chǎn)品，其中高教展11家，職17162013年教育部啟動虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)以來，虛擬仿真場景已經(jīng)在各級各類學(xué)校應(yīng)用，本科院校無論是技術(shù)還是實踐均走在學(xué)校虛擬仿真建設(shè)的前列。虛擬教室VRVR（4-1所示教師通過系統(tǒng)入圖4-1虛擬教室場景本報告梳理了虛擬教室提供的解決方案，挖掘虛擬教室場景應(yīng)用的方案，具體如下所示：文本交流語音聊天視頻對話界面共享文件傳遞錄制和回放互動工具安全和隱私保護(hù)虛擬實驗室本報告通過多家企業(yè)調(diào)研，挖掘虛擬實驗室場景應(yīng)用，具體特點如下所示：模擬真實實驗環(huán)境安全性和可控性深對實驗原理和概念的理解。交互性和個性化學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)記錄和分析時間和空間靈活性截至2023年5月，在國家虛擬仿真實驗教學(xué)課程共享平臺-實驗空間（）上共發(fā)布了3481個實驗項目。用戶用個人電腦通過網(wǎng)絡(luò)可以做各種虛擬仿真實驗。以下列舉了部分虛擬仿真實驗類型：物理實驗：光學(xué)實驗：如光的折射、反射和干涉等實驗。電路實驗：如電路組裝、測量電阻、電流和電壓等實驗。力學(xué)實驗：如擺動實驗、運動軌跡模擬等實驗?；瘜W(xué)實驗：反應(yīng)實驗：如酸堿中和反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等實驗。溶液實驗：如濃度測定、溶解度實驗等實驗。分析實驗：如質(zhì)量分析、離子反應(yīng)等實驗。生物實驗：細(xì)胞實驗：如細(xì)胞觀察、細(xì)胞分裂模擬等實驗。遺傳實驗：如基因組分析、遺傳交叉等實驗。生態(tài)實驗：如生態(tài)系統(tǒng)模擬、物種數(shù)量統(tǒng)計等實驗。計算機(jī)科學(xué)實驗：編程實驗：如編寫程序、調(diào)試和運行代碼等實驗。網(wǎng)絡(luò)實驗：如網(wǎng)絡(luò)配置、數(shù)據(jù)傳輸和安全性測試等實驗。數(shù)據(jù)庫實驗：如數(shù)據(jù)庫設(shè)計、查詢和優(yōu)化等實驗。工程實驗：電子實驗：如電路設(shè)計、電子元件測試等實驗。材料實驗：如材料性質(zhì)測試、材料加工模擬等實驗?？刂茖嶒灒喝缈刂葡到y(tǒng)設(shè)計、傳感器測試等實驗。醫(yī)學(xué)實驗：解剖實驗：如人體器官結(jié)構(gòu)模擬、解剖學(xué)圖像瀏覽等實驗。病例研究：如病例分析、診斷決策等實驗。藥理實驗：如藥物作用模擬、劑量測定等實驗。虛擬校園虛擬性：虛擬校園是在虛擬空間中構(gòu)建的，不占用現(xiàn)實空間，是一個純數(shù)字化的空間。XR教學(xué)場景XR261676XR教學(xué)場景下的不同產(chǎn)品和企業(yè)年）》，XR教學(xué)場景的建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。XR教室XRXRXRVR/AR/MR終端等通用交互設(shè)備和XRXRXR教室可供所有專業(yè)的學(xué)生使XRXR黑板類教學(xué)設(shè)備和觸感反饋類教學(xué)設(shè)備。桌面式虛擬現(xiàn)實設(shè)備是屬于XR4-2所示。圖4-2桌面式虛擬現(xiàn)實設(shè)備構(gòu)建的XR教室頭戴式虛擬現(xiàn)實設(shè)備是屬于XR教室較為核心的設(shè)備之一，主要包含VR頭盔、AR眼鏡、MR眼鏡等相關(guān)虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品，開展相關(guān)數(shù)字化教學(xué)，如圖4-3所示。圖4-3頭戴式虛擬現(xiàn)實設(shè)備構(gòu)建的XR教室XR3D顯示技術(shù)可呈現(xiàn)更立體4-4所示。圖4-4裸眼三維立體教學(xué)設(shè)備VRVR教室新型設(shè)備之一，具有觸摸書寫功能、立體顯示功能，佩戴偏VR資源進(jìn)行教4-5所示。圖4-5VR黑板教學(xué)設(shè)備觸感反饋類教學(xué)設(shè)備是屬于XR4-6所示。圖4-6觸感反饋類教學(xué)設(shè)備XRVR終端、MR終端、控制設(shè)備和后臺服務(wù)設(shè)備等相關(guān)設(shè)備，對教室四面環(huán)境教學(xué)資源在觸控顯示屏上支持普通/立體一鍵3DXRVRARXR根據(jù)調(diào)研情況，XR教室典型產(chǎn)品按照本報告分類梳理如下表所示。表4-1XR教室設(shè)備類別及典型產(chǎn)品設(shè)備類別典型產(chǎn)品桌面式虛擬現(xiàn)實設(shè)備zSpace、未來感知、未來立體、科駿、瑞立視等頭戴式虛擬現(xiàn)實設(shè)備PICO4、Quest2、愛奇藝奇遇3、HTCViveFocus3、創(chuàng)維PANCAKE、YVR2、MetaQuestPro等裸眼三維式教學(xué)設(shè)備3D3DNubiaPad3D3D顯示設(shè)備等VR黑板類教學(xué)設(shè)備科明數(shù)碼、未來立體、未來感知觸感反饋類教學(xué)設(shè)備Touchx力反饋器、魔法未來VR數(shù)據(jù)手套等XR實驗室XRXRXRVRARMR終端、XRXRXRXR實驗室需要建立虛擬世界虛擬設(shè)備和環(huán)境與現(xiàn)實世界實驗XRXRXR終端顯示出來。XR實驗室與XR教室的區(qū)別是其實驗過程或?qū)嶒灢僮魇窃谡鎸嵲O(shè)備上進(jìn)行的。XR設(shè)備為遠(yuǎn)程學(xué)生操作實驗XR實驗室，學(xué)生可以遠(yuǎn)離危險的實驗裝置，可以避免學(xué)生人身的危害。XR實驗室的實現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜，建設(shè)成本非常高。XR（VR（ARMR、擴(kuò)展現(xiàn)實（XR）、物聯(lián)網(wǎng)（IOT）、大數(shù)據(jù)（DB）、人工智能（AI）、互聯(lián)網(wǎng)+等行業(yè)尖端技XRXR實驗室是專門為醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生設(shè)計的擴(kuò)展現(xiàn)實（XR）教學(xué)環(huán)境。它結(jié)合了醫(yī)學(xué)知識和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，XRXR實驗室可以提供一個安全的環(huán)境供學(xué)生進(jìn)行練習(xí)，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行手術(shù)操作、注射、插管等操作，減少對真實患者的風(fēng)險。同時，XRVRVSP-100虛擬標(biāo)準(zhǔn)化病人教學(xué)系統(tǒng)、VMC-100醫(yī)學(xué)虛擬仿真4-7所示。4-7VR實驗室部分設(shè)備XR實訓(xùn)室XRXRXRVRARMR終端、XRXRXRXR實訓(xùn)室需要建立虛擬世界虛擬設(shè)備和環(huán)境與現(xiàn)實世界實驗XRVRXR終端顯示出來。XRXRXRXRXR實訓(xùn)室的實現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜，建設(shè)成本非常高。XR實訓(xùn)室更多面向職業(yè)教育方向。需要注意的是，目前部分企業(yè)或?qū)W校研發(fā)的涵蓋高等職XR實訓(xùn)室的關(guān)鍵設(shè)備。XRXRXRXR實訓(xùn)室。XR結(jié)合虛擬現(xiàn)實行業(yè)尖端技術(shù)和設(shè)備，可根據(jù)學(xué)校專業(yè)課程設(shè)置和實訓(xùn)教學(xué)需求，通過實操XRXR4-2所示。表4-2XR實訓(xùn)室設(shè)備類別及典型產(chǎn)品設(shè)備類別典型產(chǎn)品駕駛類實訓(xùn)設(shè)備/自行車模擬體驗設(shè)備、工程車教學(xué)模擬器、智能網(wǎng)聯(lián)汽車實訓(xùn)室等電子信息實訓(xùn)設(shè)備新能源“三電”實訓(xùn)室、集成電路封裝技術(shù)虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)及設(shè)備等智能制造實訓(xùn)設(shè)備智能制造單元理虛實一體化實訓(xùn)室、智能虛擬焊接教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)及設(shè)備等智慧教學(xué)場景針對智慧教學(xué)場景，重點調(diào)研了69家公司展出的智慧教學(xué)場景的產(chǎn)品。其中有27家公司展出智慧教室，其中高教展17家，職教展12家，基礎(chǔ)教育展24家；24家公司展出智慧實驗室，89172家，6424家公司展出虛擬校園，448智慧教室教室是學(xué)校教育中主要的物理場所，用于進(jìn)行面對面的教學(xué)活動。傳統(tǒng)教室的功能包括知數(shù)字化時代智慧教室發(fā)揮著極大的功能和作用。首先，智慧教室可以提供多元化的教學(xué)資傳統(tǒng)教室設(shè)施通常包括黑板、投影儀、音響等基本設(shè)備，具體設(shè)備通常包括以下幾類：表4-3傳統(tǒng)教室設(shè)備分類及典型產(chǎn)品類型設(shè)備名稱功能作用顯示設(shè)備黑板/白板用于教師講授和學(xué)生筆記，可分為木質(zhì)板、水泥板、玻璃板、金屬鋼制板、石膏板等類型投影儀/幻燈機(jī)用于幻燈片放映、圖片、視頻等教學(xué)內(nèi)容顯示作用教學(xué)設(shè)備教師講臺教師授課的主要區(qū)域，通常包括講臺、講桌等學(xué)生桌椅學(xué)生聽課的主要區(qū)域，通常包括課桌、椅子、書包架等音響設(shè)備音響/廣播器用于播放音頻文件、上下課鈴聲、聽力考試等其他設(shè)備粉筆/墨水筆等用于書寫和展示教學(xué)內(nèi)容。這些設(shè)備主要用于教師講授和學(xué)生聽課，但這些傳統(tǒng)教室設(shè)備的功能比較單一，缺乏互動和個性化特點，不能滿足現(xiàn)代化教學(xué)的需要。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代教室越來越多地采用數(shù)字化、智能化的設(shè)備，以提高教學(xué)效率和教育質(zhì)量。當(dāng)前的智慧教室不僅具備傳統(tǒng)教室的基本設(shè)備，還配備了數(shù)字化或智能裝備，如互動白顯示設(shè)備顯示設(shè)備主要包含智慧黑板和LED顯示屏等設(shè)備。智慧黑板是黑板的電子化，結(jié)合云計算，使得黑板也能夠進(jìn)行移動教學(xué)，黑板與智慧黑板二合一，具備了從微錄播到同步顯示的各種互聯(lián)網(wǎng)功能，并可集成計算機(jī)、電子白板、攝像頭、4-4所示為智慧黑板設(shè)備類別及功能。智慧黑板類別功能作用雙屏智慧黑板智慧黑板類別功能作用雙屏智慧黑板納米智慧黑板10點觸摸，可實現(xiàn)多人在屏幕上輕松書寫；教學(xué)資源豐富，以電容智慧黑板互聯(lián)智慧黑板AI智慧黑板/LED顯示屏（LEDdisplay）是一種平板顯示器，由一個個小的LED模塊面板組成，用來顯示文字、圖像、視頻等各種信息的設(shè)備。表4-5所示為LED顯示屏設(shè)備類別及功能。表4-5LED顯示屏設(shè)備類別及功能LED顯示屏類別功能作用全彩LED顯示屏可根據(jù)教學(xué)需求進(jìn)行屏幕大小的拼接及調(diào)整，畫面清晰，色彩均勻，亮度高，采用超高亮度的LED，遠(yuǎn)距離仍清晰可見。LED點陣圖文顯示屏顯示器件是由許多均勻排列的發(fā)光二極管組成的點陣顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。比如3.75室內(nèi)點陣單色板，5.0室內(nèi)點陣單色板，3.75室內(nèi)點陣雙色板，5.0室內(nèi)點陣雙色板。3DLED顯示屏5G+8K前沿科技的組合,3D顯示效果。交互設(shè)備交互設(shè)備主要包含交互白板和交互一體機(jī)等設(shè)備。交互白板（InteractiveWhiteboard）是電子感應(yīng)白板（Whiteboard）及感應(yīng)筆等附件（硬件）（軟件（用戶的電子感應(yīng)屏板。

表4-6交互白板設(shè)備類別及功能交互白板類別功能作用便捷式交互白板擁有交互電子白板的觸控系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),可支持如PPT助手、課間工具、授課助手等多款教學(xué)工具。遠(yuǎn)程互動白板是與教育大屏配套使用的交互式教學(xué)軟件,智能交互白板98%NTSC超廣色域顯示，具有流暢書寫、手勢擦除、智能識別圖形表格、掃碼數(shù)據(jù)保存等功能。交互式一體機(jī)作為新型多媒體互動教學(xué)終端，集合電子顯示、短焦投影、功放、音響、電腦、視頻展臺、中控、無線耳麥、有線電視等多媒體設(shè)備功能于一體。表4-7交互式一體機(jī)設(shè)備類別及功能交互式一體機(jī)類別功能作用觸摸教學(xué)一體機(jī)4K畫面顯示，擁有較多虛擬仿真教學(xué)資源，交互性較強(qiáng)。壁掛觸摸一體機(jī)配合壁掛式支架,能夠安全穩(wěn)定地掛在墻上使用,為學(xué)生提供各種便捷的服務(wù)。其他設(shè)備其他設(shè)備主要包含智慧講臺、智能攝像機(jī)、智能音頻、門禁等設(shè)備。表4-8其他設(shè)備分類及典型產(chǎn)品類型設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用教學(xué)設(shè)備智慧講臺智慧物聯(lián)講臺,即以人工智慧黑板為核心,播、云計算等構(gòu)成完整的教室生態(tài)系-系統(tǒng)音視頻設(shè)備智能攝像機(jī)4K智能攝像機(jī)議等智能音頻優(yōu)質(zhì)拾音麥6米優(yōu)質(zhì)拾音距離,配置頂級揚(yáng)聲器安全設(shè)備門禁智慧安防門禁用于保障教室的安全和管理ChatGPT等人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，未來智慧教室中可能出現(xiàn)更加智能化的裝備，VR相關(guān)設(shè)XR教室、實驗室或?qū)嵱?xùn)室的復(fù)合體。教育元宇宙作為一種新型教育方式，可以打破教室的地理限制，為學(xué)生提供更為開放、自（5）智慧實驗室實驗室是為任一學(xué)科領(lǐng)域提供實驗研究的場所。傳統(tǒng)實驗室通常是指傳統(tǒng)教學(xué)模式下的教步轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔蹖嶒炇乙殉蔀楫?dāng)前教育教學(xué)改革的趨勢。智慧實驗室將實驗室教學(xué)內(nèi)容、實驗器材、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)管理等方面進(jìn)行數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，具有以下主要功能：傳統(tǒng)實驗室設(shè)施主要包括實驗器材、儀器設(shè)備、實驗室家具、安全設(shè)施等。智慧實驗室在實驗設(shè)備表4-9實驗設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用智能實驗臺智能測量儀器、自動控制系統(tǒng)等自動化數(shù)據(jù)采集收集，輔助實驗人員智能分析物理/化學(xué)/生物智能頂裝實驗室提供智能化顯示觸摸屏幕，實時監(jiān)測實驗過程數(shù)據(jù)，輔助實驗人員科學(xué)開展實驗3D打印機(jī)光固化3D打印機(jī)、熔融沉積3D打印機(jī)等可制作各種實驗?zāi)Ｐ?、器具等傳感設(shè)備表4-10傳感設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用智能傳感器溫度傳感器、濕度傳感器、PH傳感器等采集實驗環(huán)境數(shù)據(jù)，輔助實驗人員精準(zhǔn)分EDIS傳感器、數(shù)據(jù)采集器LabPro600；傳感器負(fù)責(zé)前段實驗量的采集,（含專用軟件）智能無感實驗室管理系統(tǒng)終端儀器（智取終端）實現(xiàn)設(shè)備儀器、樣品試劑等信息自動化監(jiān)測感知儀WOP300物聯(lián)感知終端具備一定邊緣計算能力，具備表箱進(jìn)線側(cè)電壓電流采集及電能計量、分戶電表電流采集及負(fù)荷辨識等功能。實驗教學(xué)設(shè)備表4-11實驗教學(xué)設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用教學(xué)空間孿生實驗教學(xué)空間TSpace平臺支持教師與學(xué)生實時互動，多方式展示教學(xué)內(nèi)容互動空間建設(shè)（互動型實驗室）；智能空間建設(shè)（HUI實驗學(xué)科教室）支持實驗人員多類型互動，同時支持虛擬仿真實驗教評設(shè)備實驗教學(xué)AI輔助系統(tǒng)智能分析學(xué)習(xí)者實驗數(shù)據(jù)，依據(jù)內(nèi)置指標(biāo)進(jìn)行機(jī)器自動評價實驗室管理設(shè)備表4-12實驗室管理設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用視頻監(jiān)控攝像頭、錄像機(jī)等監(jiān)測實驗室安全狀況智能疏散指示燈帶有智能識別功能的指示燈在緊急情況下指示疏散路線智能門禁門禁系統(tǒng)、指紋識別門禁等管理實驗室人員出入溫濕度監(jiān)測溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)、傳感器等監(jiān)測實驗室內(nèi)溫濕度狀況環(huán)境質(zhì)量檢測PM2.5檢測儀、VOC檢測儀等監(jiān)測實驗室內(nèi)空氣質(zhì)量等VR相關(guān)VR設(shè)備，XR教室、VRVR虛擬實驗室能為學(xué)生提供隨時隨地的訪問。教學(xué)實驗室與虛擬世界融合可以實現(xiàn)更直觀的綜上所述，智慧實驗室引入了大量數(shù)字化、智能化裝備，能夠更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和實驗效率，未來還將繼續(xù)發(fā)展出更多的智能裝備，提高實驗效率、學(xué)習(xí)體驗和數(shù)據(jù)可靠性。智慧實訓(xùn)室實訓(xùn)場所是為學(xué)生提供實際操作、技能培訓(xùn)和專業(yè)實踐的專門設(shè)施，通常位于學(xué)?；蚵殬I(yè)隨著人工智能、云計算等相關(guān)數(shù)字技術(shù)發(fā)展，智慧實訓(xùn)室逐漸被建設(shè)和廣泛應(yīng)用。智慧實，為企業(yè)提供人才培養(yǎng)和技術(shù)研發(fā)的支持，同時也可以為學(xué)生提供更多的實踐機(jī)會和就業(yè)渠道。傳統(tǒng)實訓(xùn)室設(shè)施通常包括機(jī)械加工設(shè)備、電子電器設(shè)備等。當(dāng)前智慧實訓(xùn)室則引入了數(shù)字化和智能化裝備，如3D打印機(jī)：用于學(xué)生進(jìn)行模型設(shè)計和打印實驗。實訓(xùn)設(shè)備表4-13實訓(xùn)設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用智能化教學(xué)設(shè)備智能投影儀、智能白板、智能電子屏等提供數(shù)字化教學(xué)資源，方便教學(xué)、互動和控制3D打印機(jī)3D打印機(jī)、激光切割機(jī)等實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的快速制造，提高實驗效率和可行性環(huán)境監(jiān)測設(shè)備表4-14環(huán)境監(jiān)測設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用智能化環(huán)境監(jiān)測空氣質(zhì)量監(jiān)測儀、聲音分貝計等監(jiān)測實訓(xùn)環(huán)境的安全性和舒適度實時視頻監(jiān)控攝像頭、錄像機(jī)等監(jiān)測實訓(xùn)環(huán)境和人員安全狀況管理設(shè)備表4-15管理設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用實訓(xùn)場所門禁門禁刷卡系統(tǒng)、人臉識別門禁等管理實訓(xùn)場所進(jìn)出人員實訓(xùn)場所消防安全煙霧感應(yīng)器、火焰探測器等監(jiān)測實訓(xùn)場所火災(zāi)隱患，提高實訓(xùn)安全未來智慧實訓(xùn)室可能還會引入更多的數(shù)字化和智能化裝備，例如：人工智能教學(xué)機(jī)器人：VR相關(guān)VR設(shè)備，XR教室、XRXR教室結(jié)合可提供更加真實、多樣化的實訓(xùn)XR實訓(xùn)室結(jié)合可實現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬實訓(xùn)，VR教育部在《關(guān)于開展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)的通知》（教職成司函〔2020〕26號）中指出，要堅持科技引領(lǐng)，虛實結(jié)合。依托虛擬現(xiàn)實和人工智能等新一代信息技術(shù)不斷為了給學(xué)生提供更加靈活、多樣化、高效的實踐教育服務(wù)，部分企業(yè)和學(xué)校正在嘗試在智智慧實訓(xùn)室在未來教育元宇宙中將會扮演著非常重要的角色，具有以下幾個積極影響和作用：（1）提高實訓(xùn)效率和效果：智慧實訓(xùn)室可以利用先進(jìn)的數(shù)字化和智能化技術(shù)，提高實訓(xùn)效智慧圖書館活動。

表4-16傳統(tǒng)圖書館設(shè)備分類及典型產(chǎn)品類型設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用藏書設(shè)備書架鋼制書架、木制書架等存放圖書資料柜子抽屜柜、儲物柜等存放文獻(xiàn)資料和檔案材料檢索設(shè)備圖書館目錄臺紙質(zhì)目錄臺、電子目錄臺等提供文獻(xiàn)查詢服務(wù)書目卡片機(jī)自動書目卡片機(jī)等生成文獻(xiàn)目錄卡片條形碼掃描器手持式條碼掃描器、桌面式條碼掃描器等圖書館藏書管理、借還管理和查詢等信息服務(wù)設(shè)備圖書館導(dǎo)航屏幕電子導(dǎo)航屏幕等提供圖書館內(nèi)部地圖和館內(nèi)文獻(xiàn)信息查詢服務(wù)電子閱覽器電子書閱覽器等提供數(shù)字化圖書、期刊等在線瀏覽服務(wù)影印機(jī)彩色/黑白影印機(jī)等提供復(fù)印、打印服務(wù)打印機(jī)針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)等提供打印服務(wù)計算機(jī)臺式計算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等提供信息查詢、文獻(xiàn)閱讀、圖書館管理等服務(wù)多媒體終端觸摸屏信息查詢終端、數(shù)字展示屏等提供多媒體信息展示、查詢、閱讀服務(wù)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無線路由器、無線接入點等提供無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，支持移動設(shè)備訪問圖書館資源安防設(shè)備監(jiān)控攝像頭網(wǎng)絡(luò)攝像頭等監(jiān)控室內(nèi)外環(huán)境，保障圖書館安全門禁系統(tǒng)電子門禁、指紋門禁、人臉識別門禁等控制人員進(jìn)出圖書館，保障圖書館安全火災(zāi)報警系統(tǒng)火災(zāi)報警器、消防報警控制器等監(jiān)控火情、火災(zāi)的發(fā)生4-17所示。借還管理設(shè)備表4-17借還管理設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用自助借還機(jī)自動圖書借閱掃描儀方便借還圖書、縮短借書時間自助還書箱RFID還書箱、圖書自助還書柜等方便讀者歸還圖書、減少工作量自助還書機(jī)RFID盤點車、自沉式移動還書箱方便借還圖書、縮短借書時間閱覽設(shè)備表4-18閱覽設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用智能閱讀器智能閱讀器、數(shù)字化閱讀設(shè)備等提供數(shù)字化閱讀服務(wù)，拓展閱讀方式電子書架電子書架、電子期刊架等提供電子書籍、期刊等資源閱讀區(qū)域管理座位預(yù)約系統(tǒng)、空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)等提高閱讀舒適度、管理閱讀區(qū)域資源檢索服務(wù)設(shè)備表4-19資源檢索服務(wù)設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用智能檢索終端智能圖書檢索終端、數(shù)字資源檢索終端等方便讀者檢索圖書、多媒體資源等互聯(lián)網(wǎng)檢索終端互聯(lián)網(wǎng)檢索終端、數(shù)字化閱讀終端等提供互聯(lián)網(wǎng)資源檢索、數(shù)字化閱讀服務(wù)數(shù)據(jù)庫管理圖書館管理系統(tǒng)、數(shù)字資源管理平臺等管理圖書館的各種資源，方便檢索人工智能問答人工智能圖書館助手、聊天機(jī)器人等提供在線咨詢、問答服務(wù)數(shù)據(jù)分析平臺數(shù)據(jù)分析軟件、云平臺等對借還、閱讀等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理管理設(shè)備表4-20管理設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用視頻監(jiān)控攝像頭、錄像機(jī)等監(jiān)測圖書館安全狀況門禁系統(tǒng)門禁刷卡系統(tǒng)、人臉識別門禁等管理讀者進(jìn)出圖書館1）（有的稱為元宇宙圖書館移動終端、PC終端、云服務(wù)，以及多媒體制作等多種形態(tài)的分布式信息系統(tǒng)為讀者提供全方位沉浸式多媒體設(shè)備等，同時設(shè)置虛擬圖書館終端服務(wù)器和訪問入口，以實現(xiàn)傳統(tǒng)AI3DVRAPP、VR/AR沉浸式多媒體設(shè)備等方面取得了顯著進(jìn)展。未來隨著科技的AIVR智慧校園學(xué)校是為學(xué)生提供教育和學(xué)習(xí)機(jī)會的教育機(jī)構(gòu)，具有組織性、系統(tǒng)性、持續(xù)性和社會性的智慧校園指利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、人工智能等新興技術(shù)手段，實現(xiàn)校園信息化、AR傳統(tǒng)校園設(shè)施包含教學(xué)樓、圖書館、實驗室、體育場館、食堂、宿舍等。表4-21傳統(tǒng)校園分類及典型產(chǎn)品類型設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用通信設(shè)施校園網(wǎng)基站服務(wù)器、交換機(jī)等提供校園網(wǎng)絡(luò)通信、資源傳輸?shù)入娫挋C(jī)VoIP等提供學(xué)生和教職員工間的通信服務(wù)展區(qū)設(shè)備電子展板LED電子屏幕、LCD屏幕等展示學(xué)校信息、學(xué)生作品、公共信息等展示架落地展示架、墻壁展示架等展示學(xué)生作品、校園活動信息等安防設(shè)備監(jiān)控設(shè)備攝像頭、錄像機(jī)等保障校園安全，防止不法行為發(fā)生緊急呼叫器一鍵呼叫、緊急求救等提供學(xué)生在緊急情況下的及時幫助消防設(shè)備滅火器、噴淋系統(tǒng)、疏散路線指示燈等提供學(xué)生火災(zāi)等突發(fā)事件的應(yīng)急處理手段當(dāng)前的智慧校園則包括數(shù)字化和智能化的設(shè)備和系統(tǒng)，如表4-22所示。通信設(shè)備表4-22通信設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用校園網(wǎng)基站5G智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施（網(wǎng)提供5G通信，聯(lián)結(jié)校園多類基礎(chǔ)設(shè)施，集云服務(wù)一+云+DICT）體化管理SaaS、PaaS、IaaS智慧校園環(huán)境建設(shè)；提供管理端進(jìn)行角色權(quán)限配置和平臺設(shè)置、用戶管理、實例管理、數(shù)據(jù)管理等一系列功能管理設(shè)備表4-23管理設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用智慧管理室IS大數(shù)據(jù)領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙主要提供運行監(jiān)測、決策研判、行政問效、指揮調(diào)控、信息檢索五大核心功能IS智慧物聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)字化孿生建模、物聯(lián)網(wǎng)接入、數(shù)據(jù)智能加工、智能設(shè)備運維、制造執(zhí)行、全場景可視化等數(shù)字化轉(zhuǎn)型全過程的解決方案校園人臉識別全場景校園各類任務(wù)對象行為識別及入場管理等教學(xué)管理智慧班牌顯示便捷，提供電子課程表，班級相關(guān)展示，考勤打卡，考場公示，校園信息通知監(jiān)測設(shè)備表4-24監(jiān)測設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用智能照明系統(tǒng)PhilipsHue可根據(jù)不同時間和需求自動調(diào)節(jié)光線和顏色，提高節(jié)能效果和舒適度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)HuaweiiManagerNetEco6000可實時監(jiān)測校園設(shè)備運行情況，提高設(shè)備維護(hù)效率和減少故障率家校連接設(shè)備表4-25家校連接設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用通話設(shè)備家校童話系統(tǒng)及設(shè)備提供家校聯(lián)通系統(tǒng)接送播報接送播報系統(tǒng)及設(shè)備提供接送式智能語音系統(tǒng)安防設(shè)備表4-26安防設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用智能門禁人臉識別門禁通過人臉識別驗證用戶身份，實現(xiàn)安全進(jìn)出校園智能監(jiān)控攝像Hikvision支持高清監(jiān)控和遠(yuǎn)程查看，提高校園安全頭DS-2CD2385FWD-I其他設(shè)備表4-27其他設(shè)備分類及典型產(chǎn)品設(shè)備名稱典型產(chǎn)品功能作用智能手環(huán)智能手環(huán)學(xué)生成長軌跡系統(tǒng)提供學(xué)習(xí)者行為數(shù)據(jù)管理與分析未來智慧校園中可能出現(xiàn)的智能裝備還包括：智能化的校園安防系統(tǒng)：包括智能化的門禁元宇宙相關(guān)技術(shù)為校園帶來了許多新的變化，其中包括更加多元化的學(xué)習(xí)體驗、全球化的管理平臺針對管理平臺，重點調(diào)研了97家公司展出的管理平臺產(chǎn)品。其中57家公司展出虛擬仿真管理平臺，其中高教展18家，職教展21家，基礎(chǔ)教育展18家。40家公司展出智慧教學(xué)管理平臺，12823虛擬仿真管理平臺虛擬仿真管理平臺主要以管理虛擬仿真教學(xué)資源為主，為學(xué)生和教師提供虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。教育信息化實驗教學(xué)項目示范新體系，支撐高等教育教學(xué)質(zhì)量全面提高。1+N+M方案。1就是建設(shè)一個校級虛擬仿真實驗教學(xué)項N代表N個學(xué)院開放式虛擬仿真實驗教學(xué)管理平臺軟件,M指各學(xué)院建設(shè)M個制作圖4-8虛擬仿真管理平臺智慧教學(xué)管理平臺建設(shè)以平臺+數(shù)字化資源為基礎(chǔ)，涵蓋教學(xué)資源、教學(xué)設(shè)施、師資培訓(xùn)、實習(xí)和就業(yè)指導(dǎo)、圖4-9智慧教學(xué)管理平臺一體化專業(yè)建設(shè)教學(xué)管理平臺：通過專業(yè)課程體系建設(shè)和在線學(xué)習(xí)管理，使教學(xué)資源教學(xué)資源：以培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計和創(chuàng)新綜合能力為出發(fā)點，創(chuàng)造性地以理論教學(xué)+實踐教教學(xué)設(shè)施：通過虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實、大數(shù)據(jù)、人工智能等行業(yè)尖端技術(shù)協(xié)助學(xué)校建實習(xí)和就業(yè)指導(dǎo)：憑借豐富的實踐資源和實驗案例，通過認(rèn)知實習(xí)、跟崗實習(xí)、頂崗師資培訓(xùn)：與各主流軟硬件廠商相結(jié)合舉辦行業(yè)知識和項目應(yīng)用的綜合課程培訓(xùn)，對，培養(yǎng)競爭意識，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，拓展專業(yè)前沿知識和國際視野。第五章第五章不同層次的教育元宇宙實踐第五章高等教育20226月，教育部發(fā)布了第二批虛擬教研室建設(shè)名單（186所高校，439個虛擬教研室名單），提美國伊利諾伊大學(xué)斯普林菲爾德分校高級研究員雷·施羅德(RaySchroeder)認(rèn)為元宇宙有利于大學(xué)教學(xué)創(chuàng)新與人才培養(yǎng)[1][2]。其次，元宇宙能夠拓展教學(xué)場域，由傳統(tǒng)的固定教室拓展為虛實融合的混合教學(xué)空間，虛擬仿真實驗教學(xué)解決問題①安全性問題：某些實驗和操作潛在安全風(fēng)險，虛擬仿真實驗可以替代這類實驗，并避()免安全事故的發(fā)生，比如高危化學(xué)實驗、實體機(jī)器的高溫高壓操作等。④實驗操作標(biāo)準(zhǔn)化問題：某些實驗要求實驗者掌握一定的操作技能并且降低實驗誤差，建設(shè)內(nèi)容①虛擬仿真實驗資源機(jī)械與制造類虛擬仿真實驗，包括數(shù)控加工技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、PLC控制、汽車設(shè)計與制造、車用新能源技術(shù)等方向，如：汽車典型零件機(jī)械加工工藝過程設(shè)計虛擬實驗；材料類虛擬仿真實驗，包括材料成型、光電材料等方向，如：多注塑成型自動化生產(chǎn)線虛擬實驗、形態(tài)光刻與刻蝕虛擬仿真實驗；測序虛擬仿真實驗、重組蛋白質(zhì)的表達(dá)分離純化與鑒定虛擬仿真實驗；以上部分列舉了已在高校中實際應(yīng)用虛擬仿真實驗教學(xué)的案例。②虛擬仿真實驗教學(xué)管理-中-校級虛擬仿真實驗教學(xué)項目展示平臺圖5-1校級虛擬仿真實驗教學(xué)項目展示平臺院級開放式虛擬仿真實驗教學(xué)管理平臺5-2院級開放式虛擬仿真實驗教學(xué)管理平臺虛擬仿真實驗項目教學(xué)管理系統(tǒng)5-3虛擬仿真實驗項目教學(xué)管理系統(tǒng)環(huán)境要求①物理環(huán)境要求②軟件環(huán)境要求需要安裝平臺、虛擬仿真軟件包，同時還需要支持不同操作系統(tǒng)的輔助軟件等。③虛擬仿真教學(xué)場所④資源供給虛擬仿真教學(xué)需要提供實驗場景，以及高質(zhì)量的虛擬模型和仿真數(shù)據(jù)等教學(xué)資源。應(yīng)用案例Fe-Fe3C華東理工大學(xué)在虛擬仿真實驗教學(xué)項目建設(shè)應(yīng)用方面早已有所籌謀與積累，2019年學(xué)60項專業(yè)性質(zhì)較強(qiáng)的虛擬仿真實驗集2020組合拳。虛擬仿真實驗教學(xué)管理平臺依托標(biāo)準(zhǔn)化、開放性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、健壯性、虛擬校園20218月，香港中文大學(xué)（深圳）FISCO-BCOS作為底層區(qū)塊鏈架構(gòu)，建立了首個校園元宇宙模型——CUHKSZMetaverse（5-4所示），為學(xué)校學(xué)生構(gòu)建了一個虛擬的交流平臺，主要目的是通過三維校園模型+交互解謎娛樂的方式向Unity3DBlenderFISCO-BCOS作為底層區(qū)塊鏈架構(gòu)。對于交互層，提供了用于用戶與元宇宙交互的交互界面，包括第一和第三人稱視角；AI3Dtokentoken可以用于交易、投票等；我們也建立了去中心化的自制系統(tǒng)，包括允許學(xué)生構(gòu)建學(xué)生會等；另外，UGC可能會是我們未來的核心玩法，因為我們相信用戶的創(chuàng)造力可以提升系統(tǒng)的生命力，目前我們?yōu)閁GCAI驅(qū)動的元宇宙觀察（OB系統(tǒng)圖5-4元宇宙校園CUHKSZMetaverse20221月，中國傳媒大學(xué)的虛擬校園正式亮相“希壤”，并面向公眾開放體驗，從圖5-5中國傳媒大學(xué)虛擬校園202210101012054大模塊：（1）三個校區(qū)實景的元宇宙虛擬校園系統(tǒng)?；谌S建模、120周年校慶活動設(shè)計并發(fā)放了相關(guān)數(shù)字藏品。（4）VR設(shè)備的示范性建設(shè)西北大學(xué)元宇宙虛擬實驗VR硬件顯示設(shè)備VR設(shè)備中進(jìn)行沉浸式體驗學(xué)習(xí)。圖5-6西北大學(xué)元宇宙校園20224月，上海大學(xué)上海美術(shù)學(xué)院數(shù)碼藝術(shù)Reworld（重啟世界20226MetaI/O3D場景技術(shù)，通過照片建模設(shè)計制作了元宇宙畢業(yè)場景，線上線下同步舉辦了虛實融合的元宇宙畢業(yè)典禮。20226月，清華大學(xué)推出了首屆元宇宙招聘雙選會，28家企業(yè)的宣傳視頻和崗位信息循環(huán)播放，畢業(yè)生可以在完成虛擬形象塑造后，選擇自己心儀的崗位，與企業(yè)溝通。20227月，上海外國語大學(xué)國際工商管理學(xué)XR沉浸式教學(xué)體驗館解決問題功能概述XR沉浸式教學(xué)體驗館在學(xué)校提供的實驗空間中，整合了“線上”+“線下”虛擬仿真資源，采用元宇宙相關(guān)技術(shù)理念，為師生提供XR技術(shù)應(yīng)用體驗。①XR沉浸式教學(xué)體驗館的線上部分②XR沉浸式教學(xué)體驗館的線下部分XRMRVRMR（VRVR學(xué)區(qū)設(shè)有6人圍合討論式虛擬仿真實驗臺，并配置個人實訓(xùn)VR頭盔及手柄，進(jìn)行虛擬操作。圖5-7MR沉浸式教學(xué)與實訓(xùn)室ARAR技術(shù)直接“透視”人體，尤其是臨床技能培訓(xùn)中針對模擬（圖5-8AR沉浸式教室VR3DVR應(yīng)用案例XR增強(qiáng)現(xiàn)實(AR)、混合現(xiàn)實(MR)等虛擬仿真技術(shù)，并與軍事醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)深度融合，重現(xiàn)難圖5-9空軍軍醫(yī)大學(xué)XR沉浸式教學(xué)體驗館XR圖5-10北京大學(xué)護(hù)理學(xué)院沉浸式XR實訓(xùn)室-AR心肺復(fù)蘇訓(xùn)練項目5-11XR實訓(xùn)室的治理措施與辦法。職業(yè)教育2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出要“聚焦教育等重點領(lǐng)域，推動數(shù)字化服務(wù)普惠應(yīng)用”。2022年初，工信部提出培育一2022年工作要點》提出實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動，積極發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，加快推進(jìn)教育數(shù)字轉(zhuǎn)型和、VR設(shè)備模擬習(xí)者的多種學(xué)習(xí)需求。職教院校虛擬仿真教學(xué)解決問題功能概述（中心VRAR建設(shè)內(nèi)容①虛擬仿真實訓(xùn)環(huán)境②虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)及共享管理平臺環(huán)境要求應(yīng)用案例難度、高風(fēng)險及難實施、難觀摩、難再現(xiàn)”的場景應(yīng)用。2022年，職業(yè)教育虛擬仿真實訓(xùn)室成為職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的高頻熱詞。虛擬仿真示28個專業(yè)群虛擬仿真教VR桌面一體機(jī)、VR10000名學(xué)生進(jìn)行實習(xí)實訓(xùn)。寧夏回族自治區(qū)大力發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”，基于自治區(qū)的整體規(guī)劃和現(xiàn)有情況，配合建設(shè)自治區(qū)級互聯(lián)網(wǎng)+教育大平臺，利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實、云渲染等新技術(shù)，結(jié)合職業(yè)教育產(chǎn)教融合、校企合作、工學(xué)結(jié)合等特點，采用“中臺+微服務(wù)”5G+XR”智能新能XR職教虛擬仿真實訓(xùn)應(yīng)用解決問題功能概述結(jié)合虛擬現(xiàn)實(VR)(AR)(MR)(XR)(IOT)(AI)+發(fā)的虛擬仿真實訓(xùn)環(huán)境。建設(shè)內(nèi)容結(jié)合職業(yè)院校實訓(xùn)實踐教學(xué)需求打造沉浸感更強(qiáng)、交互更為豐富同時兼具單人、多人、VRLED3DVRMR互動教學(xué)系統(tǒng)、AR互動教學(xué)展示系統(tǒng)等十大部分構(gòu)成。環(huán)境要求應(yīng)用案例XR技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)，在教育培訓(xùn)環(huán)節(jié)，VR技術(shù)發(fā)揮了巨大作用。利VRVRAR天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院建設(shè)了軟硬件一體化的“無人機(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈虛擬仿真實訓(xùn)基地”。360m，主要建設(shè)內(nèi)容:LED立體顯示交互系統(tǒng)、桌面全息交互系指導(dǎo)思想，以“虛實結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實不虛、以虛擴(kuò)實”為原則，解決“三高、三難”等問題，依托智能工程學(xué)院建設(shè)和管理，為學(xué)院提供集虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)設(shè)施、教學(xué)管理、2003D虛擬互動手動操作裝備。-養(yǎng)-:3D大屏、VR桌面一體機(jī)、電腦等設(shè)備。:武漢燃?xì)鉄崃W(xué)校的燃?xì)廨斉鋵嵱?xùn)虛擬仿真系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)教學(xué)實訓(xùn)中使用真實部件成本高、造價昂貴、造成損耗、存在安全風(fēng)險等問題。系統(tǒng)采用三維實景重構(gòu)四類加氣站CNG（含母站、常規(guī)站、子站）、L-CNG、LNG、LPG虛擬仿真場景，根據(jù)真實的加氣站濟(jì)南職業(yè)學(xué)院根據(jù)《職業(yè)教育示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)指南》要求，先后投入4030.44萬元，建設(shè)完成智能制造虛擬仿真實訓(xùn)基地，該基地包括專業(yè)虛擬仿真實訓(xùn)中心、資源共享平臺。成功打造“集中+分散”的實踐教學(xué)模式、研發(fā)基于“能力+素養(yǎng)”的虛擬仿真資源、構(gòu)建“全時空”的虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)場景，達(dá)到了教師易教、學(xué)生易學(xué)的目標(biāo)，青海建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院是青海省內(nèi)唯一一所獨立設(shè)置的培養(yǎng)建筑類高素質(zhì)技術(shù)技能型5GVR/AR/MR等新一VR教VRVR教室面向企業(yè)和社會開設(shè)各種虛擬仿真培訓(xùn)課程，承擔(dān)區(qū)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才培訓(xùn)和繼續(xù)教育任務(wù)。其次，教育元宇宙的落實依賴于技術(shù)和設(shè)備，但是現(xiàn)階段受經(jīng)濟(jì)、政策、人口等影響，基礎(chǔ)教育2022年4月，教育部印發(fā)《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，這是201110年來的一次系統(tǒng)修訂。本次修訂出現(xiàn)了許多應(yīng)時代發(fā)展的與時[10]。1020虛擬現(xiàn)實功能教室中小學(xué)虛擬現(xiàn)實功能教室是融合了虛擬現(xiàn)實（VR）、人工智能（AI）5G等信息科技的XR教室。建設(shè)內(nèi)容VR一體機(jī)、VRVR學(xué)習(xí)空間系統(tǒng)、VR教學(xué)管理系統(tǒng)、VR移動工作站以及教學(xué)輔助設(shè)備構(gòu)成。在虛擬現(xiàn)實功能教室中，可以每人一套設(shè)備進(jìn)行個性化探究操作，也可以多人一套設(shè)備進(jìn)行分組式協(xié)作學(xué)習(xí)。表5-1中小學(xué)虛擬現(xiàn)實功能教室配置清單序號設(shè)備或資源名稱單位配置標(biāo)準(zhǔn)1六自由度VR一體機(jī)套2人一套或1人一套。內(nèi)置學(xué)生端VR學(xué)習(xí)空間系統(tǒng)及VR創(chuàng)新課程資源2VR創(chuàng)新課程資源/根據(jù)學(xué)校需求選擇，安裝到VR一體機(jī)中。3教師端VR教學(xué)管理系統(tǒng)套每間教室1套。4VR移動工作站套每間教室1套。5教學(xué)輔助設(shè)備/包含教師、學(xué)生桌椅；教學(xué)大屏；音響設(shè)備等。VR創(chuàng)新課程資源VRVR創(chuàng)新課程VR②中學(xué)物理創(chuàng)新課程資源VR中學(xué)物理創(chuàng)新課程資源提供了力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)多個模塊的探究課程資源，能夠直觀的展示微觀和宏觀的物理現(xiàn)象及實驗原理，涵蓋初中常用物理器材和精密儀器，③中學(xué)化學(xué)創(chuàng)新課程資源VR中學(xué)化學(xué)創(chuàng)新課程資源采用VR④中學(xué)生物創(chuàng)新課程資源生物課程由于天氣、時間、動物習(xí)性等不可控因素，學(xué)生實地觀察的效果無法保證。VR可以讓學(xué)生跨越時空，化身為捕食者參與生物進(jìn)化的過程，身臨其境探索自然的奧秘。VR⑤素質(zhì)拓展創(chuàng)新課程資源素質(zhì)拓展創(chuàng)新課程資源通過虛實結(jié)合技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)建學(xué)習(xí)和體驗多種課外拓展課程的環(huán)境心理健康輔導(dǎo)VRVR體驗課程可以幫助教師深入的了解學(xué)生們的心理狀態(tài)和情緒狀態(tài)。VR體育運動VR課程資源：學(xué)生在虛擬世界里學(xué)習(xí)體驗滑雪等需要大型場地或受季節(jié)限制的運動，還可以學(xué)習(xí)運動損傷之后的急救處理，充分了解這些運動的要領(lǐng)與注意事項。傳統(tǒng)文化教育VR課程資源：配備古詩詞、古建筑認(rèn)知、人文歷史VR創(chuàng)新課程，讓學(xué)生堅定中華文化自信，培育具有中國心、民族魂、文化根和創(chuàng)新力的少年君子。愛國主義教育VR繪畫與藝術(shù)設(shè)計VR課程資源：給用戶提供了身臨其境般的學(xué)習(xí)體驗，帶領(lǐng)學(xué)生穿越時空，夢回遠(yuǎn)古，感受大師藝術(shù)創(chuàng)作時的意境，學(xué)生可以自由進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作。應(yīng)用案例①杭州市蕭山信息港初中虛擬現(xiàn)實功能教室杭州市蕭山信息港初中對實驗室進(jìn)行改造升級，建設(shè)“虛實融合”虛擬現(xiàn)實功能教室共24VRVR課程資源。5-12杭州蕭山信息港初中虛擬現(xiàn)實功能教室學(xué)校對VR②內(nèi)蒙古包頭市固陽一中虛擬現(xiàn)實功能教室48VRVR課程資源。圖5-13包頭市固陽一中虛擬現(xiàn)實功能教室VRVR“國學(xué)”智慧教室解決問題功能概述依據(jù)體驗教育的原理和傳統(tǒng)文化體驗教育等理論基礎(chǔ)，運用前沿的數(shù)字化技術(shù)、多媒體應(yīng)用技術(shù)、體感互動技術(shù)、紅外感應(yīng)技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)等,構(gòu)建了國學(xué)智慧教室，實施國學(xué)的沉浸式、穿越式、互動式虛擬體驗教育，在體驗中掌握學(xué)知識，感悟道理，知行合一，踐行立德樹人。國學(xué)教室具有以下三大體驗功能：①學(xué)生自主體驗：②課堂教學(xué)體驗：③班級活動體驗：建設(shè)內(nèi)容①硬件設(shè)施表5-2“國學(xué)”智慧教室配置清單序號設(shè)備或資源名稱單位配置標(biāo)準(zhǔn)1虛擬迎賓系統(tǒng)套每間教室1套。2前墻投影系統(tǒng)套每間教室1套。3鏡面觸控系統(tǒng)套每間教室1套。4虛擬翻書系統(tǒng)套每間教室1套。5體感互動系統(tǒng)套每間教室1套。6國學(xué)流動影視墻套每間教室1套。7數(shù)字控制系統(tǒng)套每間教室1套。②禮儀文化體驗課程資源示例體驗?zāi)Ｊ剑呵榫俺两?、穿越互動、人機(jī)互動游戲互動師生互動。課程目標(biāo)：掌握禮儀知識感受禮儀內(nèi)涵、踐行文明禮儀。圖5-14禮儀文化體驗課程示例智慧管理系統(tǒng)國學(xué)智慧教室教學(xué)管理系統(tǒng)由教師教學(xué)用Pad和教師端教學(xué)管理系統(tǒng)組成。①教師通過教學(xué)管理系統(tǒng)查看、檢索及調(diào)動教學(xué)資源，開展實際教學(xué)活動。②教師用Pad對虛擬迎賓系統(tǒng)、前墻投影系統(tǒng)、鏡面觸控系統(tǒng)、虛擬翻書系統(tǒng)、體感互動系統(tǒng)、國學(xué)流動影視墻等進(jìn)行開關(guān)機(jī)、運行狀態(tài)、顯示切換等的數(shù)字控制和管理。應(yīng)用案例圖5-15山東大學(xué)第二附屬小學(xué)教室環(huán)境圖5-16東營東凱實驗學(xué)校教學(xué)現(xiàn)場其他實踐案例VRVR眼鏡（HTC、PICO）和操控手柄，即可在虛擬空間身臨其境般地使用、操作各種實驗設(shè)備，進(jìn)行實時交互、觀察各種實驗現(xiàn)象。VRVR課件資源并進(jìn)行人VR一體機(jī)+激光筆”，學(xué)生可以進(jìn)行拆解發(fā)動機(jī)的實驗，直觀地了VR北京師范大學(xué)“VR/AR+AR教學(xué)研究方面取得了前沿和落地的成果。ARVR/AR+AR教學(xué)案例，并落地應(yīng)用于全國多所中小學(xué)。終身教育身、無邊界的學(xué)習(xí)型社會，為營造良好的社會學(xué)習(xí)氛圍奠定基礎(chǔ)。21世紀(jì)最具潛在價值的創(chuàng)新，需要導(dǎo)入科技前沿，實現(xiàn)終生教育，開啟人機(jī)相互學(xué)習(xí)，形成學(xué)習(xí)共同體。環(huán)境、場域、內(nèi)容、設(shè)備、人際等多重因素的影響[13]，教育元宇宙可將現(xiàn)實世界的教育機(jī)構(gòu)、海量學(xué)習(xí)資源等遷移其中，為學(xué)習(xí)者提供高度沉浸、場景多樣、方式靈活、內(nèi)容豐富、[14]。教育元宇宙的發(fā)展能夠解決學(xué)分信用問題，其具有“不可偽造”“全程留痕”“可以追溯”“公開透明”“集體維護(hù)”等特征，可保證學(xué)分互認(rèn)的透明、公平和公正[15]。利用區(qū)塊鏈終將成為現(xiàn)實。第六章第六章教育元宇宙建設(shè)模式第六章2021年以來，我國各級政府針對元宇宙的建設(shè)和規(guī)劃出臺了若干政策法規(guī)，有效促進(jìn)了政府政策引導(dǎo)本報告梳理了全國各省及地區(qū)頒布的教育元宇宙相關(guān)政策，如表6-1所示。表6-1全國各省及地區(qū)頒布的教育元宇宙相關(guān)政策時間省市政策內(nèi)容2021/1上海市上海市軟件和規(guī)劃積極關(guān)注和培育元宇宙相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。加強(qiáng)底層核心2/30信息服務(wù)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃技術(shù)基礎(chǔ)能力的前瞻研發(fā)，支持滿足元宇宙要求的沉浸顯示、實時交互、海量連接、巨量通信、邊緣計算、傳感技術(shù)、圖像引警、區(qū)塊鏈等技術(shù)的攻關(guān)。推進(jìn)深化感知交互的新型終端研制和系統(tǒng)化的虛擬內(nèi)容建設(shè),鼓勵元宇宙在公共服務(wù)、商務(wù)辦公、社交娛樂、工業(yè)制造、安全生產(chǎn)、電子游戲等領(lǐng)域的應(yīng)用。元宇宙,加強(qiáng)元宇宙底層核心技術(shù)基礎(chǔ)能力的前瞻研發(fā)。2022/1/1江蘇省《太湖灣科創(chuàng)帶引領(lǐng)區(qū)元宇宙生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》2025年，濱湖將通過元宇宙生態(tài)產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展、關(guān)造元宇宙的“濱湖名片”。2022/1/5浙江省《關(guān)于浙江省未來產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)建設(shè)的指導(dǎo)意見》圍繞打造“互聯(lián)網(wǎng)+”、生命健康、新材料三大科創(chuàng)高安徽合肥市市長羅53個千億企業(yè)、300個專精特新企業(yè)，加快建成具有國際競爭力的先進(jìn)制造業(yè)高地。云峰代表市政府向2022/1/10安徽省合肥市第十七屆人民代表大會第一次會議所作的《政府工作報告》湖北省武漢市第十五屆人民代表大會5G2022/1/11湖北省第一次會議上，武漢市委副書記、市區(qū)塊鏈、地理空間信息、量子科技等與實體經(jīng)濟(jì)融合，長程用文向大會作技園等5個數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園。政府工作報告2022/1/19北京市《關(guān)于加快北京城市副中心元宇宙創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展的若干措施》將依托通州產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金，采用“母基金+直投”方式聯(lián)合其他社會資本，打造一只覆蓋元宇宙產(chǎn)業(yè)的基金，1個創(chuàng)新中心+N個2022/1/21深圳福田區(qū)政府工作報告“元宇宙”首次寫入深圳區(qū)政府報告，2022121日福田區(qū)八屆人大第二次會議上的政府工作報告中指出，要深入實施數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展三年行動方案，探索建產(chǎn)業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)化成果加速落地，多領(lǐng)域拓展數(shù)字人民2022/3/24山東《山東省推動虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動計劃（2022-2024年）》,為新培育推廣百項應(yīng)用場景及解決方案，努力打造國內(nèi)一流、具有國際競爭力的千億級虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)高地。2022/4廣州市宇宙創(chuàng)新發(fā)展辦法》粵港澳大灣區(qū)首個元宇宙專項扶持政策，聚焦數(shù)字孿生、人機(jī)交互、AR/VR/MR(虛擬現(xiàn)實/增強(qiáng)現(xiàn)實/混合現(xiàn)實)1000萬元獎勵。2022/3廈門《廈門市元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2022—2024年)(動計劃》)2024年，廈門元宇宙產(chǎn)業(yè)生態(tài)初具雛形，引入支持科研院所和企業(yè)打造具有廈門特色元素的元宇宙NFT數(shù)字資產(chǎn)在城市管理、民生服務(wù)等領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用。NFTVR/AR、NFTVR/AR等重點領(lǐng)域加大招商引創(chuàng)新人才。20232023（續(xù)上表）PAGE107PAGE1072022/4保定市《政府工作報告》2021/12/23國家直接相關(guān)人類社會生活》——“理性看待元宇宙帶來的新一輪技術(shù)革命和對社會的影5-101-2年的演進(jìn)變化”。2022/1/24國家工業(yè)和信息化部召開的中小企業(yè)發(fā)展情況發(fā)布會上2019/11國家間接相關(guān)\h虛擬現(xiàn)實\h2021/3國家發(fā)展的通知》引導(dǎo)平臺增強(qiáng)5G、人工智能、區(qū)塊鏈、增強(qiáng)現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實等新技術(shù)支撐能力，強(qiáng)化設(shè)計、生產(chǎn)、適維、管理等全流程數(shù)字化功能繼承。2020/3國家《加強(qiáng)"從0到1"基礎(chǔ)研究工作方案》重點支持人工智能、云計算和大數(shù)據(jù)、高性能計算、寬芾通信和新型網(wǎng)絡(luò)等重大領(lǐng)域推動關(guān)鍵技術(shù)突破。2020/3國家《關(guān)于推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》5G、人工智能、區(qū)塊鏈、增強(qiáng)現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實2020/9國家《關(guān)于擴(kuò)大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長點增長極的指導(dǎo)意見》2020/12國家《長三角科技創(chuàng)新共同體建設(shè)發(fā)展規(guī)劃》\h2021/1國家《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2021-2023年)》2021/3國家2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱更》2021/3國家建工作的通知》2021/5國家《關(guān)于開展出版業(yè)科技與標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新示范項目試點工作的通知》重點聚焦大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實等新技術(shù)在出版領(lǐng)域的創(chuàng)新研究。2022/1/12國家《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》創(chuàng)新發(fā)展“云生活”服務(wù)，深化人工智能、虛擬現(xiàn)實、8K高清視頻等技術(shù)的融合，拓展社交、購物、娛樂、展覽等領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)生活消費品質(zhì)升級。2022/1/5中國人民銀行《金融科技發(fā)展規(guī)劃（2022-2025年）》5G高帶寬、低延時特性將增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）、混合現(xiàn)實（MR）等視覺技術(shù)與銀行場景深度融合，推動實體網(wǎng)點向多模態(tài)、沉浸式、交互型智慧網(wǎng)點升級。2022/2/18中國銀行保險監(jiān)督管理委員會資的風(fēng)險提示》銀保監(jiān)會發(fā)布關(guān)于防范以“元宇宙”名義進(jìn)行非法集資的風(fēng)險提示，具體內(nèi)容如下：熱點概念渲染虛擬房地產(chǎn)價格上漲預(yù)期，人為營造搶購假象，引誘進(jìn)場囤積買賣，須警惕此類投機(jī)炒作風(fēng)險。學(xué)校規(guī)劃設(shè)計20232023PAGE109PAGE109在教育元宇宙中，學(xué)校的未來建設(shè)目標(biāo)可以包括以下幾個方面：（1）個性化學(xué)習(xí)：學(xué)校的建設(shè)元宇宙校園是學(xué)校進(jìn)行元宇宙實踐的基礎(chǔ)，元宇宙能夠創(chuàng)造虛擬與現(xiàn)實融合的教育環(huán)境、為學(xué)生提供展示才藝和表達(dá)自己的機(jī)會。學(xué)校綠林指的是教育元宇宙中的虛擬自然環(huán)境。學(xué)?？善髽I(yè)參與開發(fā)和技術(shù)支持行業(yè)組織標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2022年中國元宇宙產(chǎn)業(yè)系列白皮表6-2教育元宇宙相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱類別發(fā)布/實施時間內(nèi)容1國家標(biāo)準(zhǔn)計劃2021-08-24規(guī)定了數(shù)字孿生的基本概念、參考模型和關(guān)鍵技術(shù)要求等。訪問界面等，標(biāo)準(zhǔn)提出了關(guān)鍵技術(shù)要求。自動化系統(tǒng)與集成復(fù)雜產(chǎn)品數(shù)字體系架構(gòu)國家標(biāo)準(zhǔn)計劃2020-11-19復(fù)雜產(chǎn)品數(shù)字孿生是解決智能產(chǎn)品在制造與服務(wù)過程中信息物理融合難題的關(guān)鍵使了復(fù)雜產(chǎn)品數(shù)字孿生系統(tǒng)的體系架構(gòu)和外數(shù)字孿生系統(tǒng)內(nèi)部生產(chǎn)與服務(wù)數(shù)字孿生模1.復(fù)雜產(chǎn)品數(shù)字孿生體系架構(gòu)2.復(fù)雜產(chǎn)品生產(chǎn)與服務(wù)數(shù)字孿生模型模塊架構(gòu)與功能3.復(fù)雜產(chǎn)品虛實業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成與增值模塊架構(gòu)與功能4.復(fù)雜產(chǎn)品物理-虛擬空間交互融合模塊架構(gòu)與功能5.復(fù)雜產(chǎn)品生產(chǎn)與服務(wù)協(xié)同聯(lián)動模塊架構(gòu)與功能城市不動產(chǎn)三維空間要素表達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)2021-10-11本標(biāo)準(zhǔn)適用于城市土地空間規(guī)劃和管理數(shù)1規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4則5城市不動產(chǎn)三維空間要素的內(nèi)容要求6城市不動產(chǎn)三維空間要素描述框架3音頻》國家標(biāo)準(zhǔn)計劃2021-10-13沉浸式音頻是《信息技術(shù)虛擬現(xiàn)實內(nèi)容表義了適用于虛擬現(xiàn)實設(shè)備中的沉浸式音頻VRVR碼器和VRVR信號及相關(guān)元數(shù)據(jù)。支持的場景信號HOA4128128。VR實時通信場景下編解碼延時小于等40msVRAVS2等碼率情況下主觀聽覺體驗相當(dāng)或優(yōu)于主HRTFHRTF下的輸出音頻質(zhì)量主觀聽覺體驗相當(dāng)或優(yōu)于傳統(tǒng)的立體聲編解碼器；當(dāng)用戶移動時，聲像應(yīng)隨之發(fā)生變化并與用戶主觀感受一致?！短摂M現(xiàn)實設(shè)備接口定位設(shè)備》國家標(biāo)準(zhǔn)計劃2020-11-19本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了虛擬現(xiàn)實頭戴式顯示設(shè)備與實設(shè)備與定位設(shè)備之間的互聯(lián)互通性能《信息技術(shù)虛擬現(xiàn)實應(yīng)用軟件基本要求和測試方式》國家標(biāo)準(zhǔn)2020-07-01該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了虛擬現(xiàn)實應(yīng)用軟件的基本要GPUCPU2視頻》（意見稿）國家標(biāo)準(zhǔn)計劃2019-07-12本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了虛擬現(xiàn)實視頻內(nèi)容的高效編持不同設(shè)備間虛擬現(xiàn)實視頻內(nèi)容的互聯(lián)互通；（2）支持虛擬現(xiàn)實視頻內(nèi)容的高效緊湊表示；（3）兼容平面視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)定義的虛擬現(xiàn)實視頻內(nèi)容分為兩大類：（三自由度視頻和自由視角視頻（六自由度視頻輯、制作等應(yīng)用。《人機(jī)交互技術(shù)規(guī)范》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2014-01-10本規(guī)范規(guī)定了智能電視的交互對象和各種交互設(shè)備間的系統(tǒng)消息，為智能電視系統(tǒng)和應(yīng)用交互提供依據(jù)和準(zhǔn)則?！赌X機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn)計劃白皮書（2021版）》白皮書20216該白皮書簡要介紹了腦機(jī)接口技術(shù)的大致《信息技術(shù)腦機(jī)接口術(shù)語》國際標(biāo)準(zhǔn)202110202110Interface-Vocabulary》（）ISO/IECJTC1（信息技JTC1ISO/IECAWI8663。《大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系框架V1.0》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2017-10-01結(jié)合國內(nèi)外大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化情況、國內(nèi)大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、大數(shù)據(jù)參考架構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系框架。1標(biāo)準(zhǔn)。為整個標(biāo)準(zhǔn)體系提供包括總則、術(shù)345用標(biāo)準(zhǔn)主要是針對大數(shù)據(jù)所能提供的應(yīng)用服務(wù)為社會各領(lǐng)域根據(jù)其領(lǐng)域特性產(chǎn)生的業(yè)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)?！缎畔⒓夹g(shù)大數(shù)據(jù)術(shù)語》國家標(biāo)準(zhǔn)2017-12-19界定了信息技術(shù)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域中的常用術(shù)語應(yīng)用《信息技術(shù)大數(shù)據(jù)技術(shù)參考模型》國家標(biāo)準(zhǔn)2017-12-19準(zhǔn)的制定提供基礎(chǔ)《信息安全技術(shù)大數(shù)據(jù)服務(wù)安全能力要求》國家標(biāo)準(zhǔn)2017-12-29規(guī)定了大數(shù)據(jù)服務(wù)提供者應(yīng)具有的組織相關(guān)基礎(chǔ)安全能力和數(shù)據(jù)生命周期相關(guān)的數(shù)第三方機(jī)構(gòu)對大數(shù)據(jù)服務(wù)提供者的大數(shù)據(jù)服務(wù)安全能力進(jìn)行審查和評估?！缎畔⒓夹g(shù)大數(shù)據(jù)存儲與處理系統(tǒng)功能測試要求》國家標(biāo)準(zhǔn)2020-03-01規(guī)定了大數(shù)據(jù)存儲于處理系統(tǒng)的分布式文用部署?！缎畔⒓夹g(shù)大數(shù)據(jù)接口基本要求》國家標(biāo)準(zhǔn)2020-04-28統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用部署?！缎畔⒓夹g(shù)大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分類指南》國家標(biāo)準(zhǔn)2020-11-01于指導(dǎo)大數(shù)據(jù)分類?！缎畔⒓夹g(shù)大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)基本要求》國家標(biāo)準(zhǔn)2020-11-01規(guī)定了大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的功能要求和非功能要《信息技術(shù)大數(shù)據(jù)存儲與處理系統(tǒng)功能測試要求》國家標(biāo)準(zhǔn)2020-11-01規(guī)定了大數(shù)據(jù)存儲與處理系統(tǒng)的基本功能、分布式文件存儲、分布式結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲、分布式列式數(shù)據(jù)存儲、分布式圖數(shù)據(jù)存儲、批處理框架、流處理框架、圖計算框架、內(nèi)存計算框架和批流融合計算框架的測試要求。該標(biāo)準(zhǔn)適用于大數(shù)據(jù)存儲與處理系統(tǒng)的測試《信息技術(shù)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)功能測試要求》國家標(biāo)準(zhǔn)2020-11-01《信息技術(shù)大數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)通用要求》國家標(biāo)準(zhǔn)2020-04-28及安全要求，適用于大數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計和運維?！缎畔⒓夹g(shù)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)運維和管理功能要求》國家標(biāo)準(zhǔn)2020-