Rethinking Higher Education/Chapter 8/zh

第八章

虚拟现实与智慧学习空间：中欧大学中的沉浸式技术

Martin Woesler

湖南师范大学

摘要

沉浸式技术——虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和扩展现实（XR）——正在将高等教育从一种以文本和讲座为主的事业转变为一种能够模拟复杂环境、大规模实现体验式学习并跨越地理界限连接学生的事业。2023年全球教育VR市场价值145.5亿美元，预计到2032年将达到655.5亿美元，亚太地区以22%的年复合增长率增长最快。本文系统比较了中国和欧洲大学部署这些技术的方式。中国已建设215个虚拟仿真实训基地，推出了服务2672所大学、超过1300万参与者的iLAB-X平台，并凭借国家智慧教育平台荣获2022年联合国教科文组织信息通信技术教育奖。欧洲大学则通过Erasmus+和Horizon资助项目采取了更分散的方法，系统性综述记录了71项比较研究的积极学习成果，荟萃分析报告了VR师范教育的中等正向效应量（Hedges' g = 0.524）。我们考察了学习有效性的证据、新兴的教育元宇宙概念、基础设施成本和公平挑战，以及沉浸式技术的生理和教学局限性。我们认为，虽然VR提供了真正的教学益处——特别是对于真实实践危险、昂贵或在逻辑上不可能的情境中的体验式学习——但其部署必须由教学目的而非技术热情来指导，其成本必须与教育质量的替代投资进行权衡。

关键词：虚拟现实、智慧课堂、沉浸式学习、教育元宇宙、高等教育、中国教育技术、欧洲大学、VR有效性、智慧教育平台、XR

1. 引言

虚拟现实在教育中的承诺与VR本身一样古老。自1960年代最早的飞行模拟器以来，"做中学"——即使是虚拟的做——优于阅读或听讲的直觉推动了对沉浸式教育技术的连续投资浪潮。当前时刻的与众不同在于几个因素的交汇：VR硬件成本的大幅降低、软件开发工具的成熟、新冠疫情对技术中介学习的常态化，以及中国政府和欧盟作为主要机构参与者进入沉浸式教育技术部署领域。

全球教育VR市场反映了这种交汇。2023年价值145.5亿美元，预计到2032年增长至655.5亿美元，复合年增长率为18.2%（Fortune Business Insights 2024）。然而，市场增长并不自动转化为教育效果。教育技术的历史充满了承诺变革但仅带来渐进改进——或根本没有改进——的创新。

2.1 国家虚拟仿真基础设施

中国对教育中VR的方法反映了其更广泛数字教育战略的集中化、国家主导模式。2018年，教育部启动了国家虚拟仿真实验教学项目。到2024年，已开发215个虚拟仿真实训基地，超过了原计划约200个的目标。旗舰平台iLAB-X到2022年12月已整合了2672所国内大学的实验室，参与者超过1300万。该平台托管480门虚拟仿真实验课程，医学教育一直是特别重点。

2.2 新兴的教育元宇宙

中国机构已超越独立的VR应用，走向更全面的愿景：教育元宇宙。2025年发表于Interactive Learning Environments的一项研究提出了三层教育元宇宙生态系统模型——硬件层、软件层和应用层。Gray（2025）在对中国XR国家政策议程的分析中记录了中国政策制定者赋予XR发展的战略重要性。

2.3 智慧教育平台

中国在数字教育方面最受认可的成就是国家智慧教育平台，荣获2022年联合国教科文组织哈马德·本·伊萨·阿勒哈利法国王信息通信技术教育奖。该平台于2020年3月28日推出以应对新冠疫情，涵盖基础教育、职业教育和高等教育，拥有1315万注册用户、27000门高等教育MOOC，并培训了超过1000万教师。

该平台的智慧课堂组件已成为学习成果实证研究的主题。一项2026年发表于Acta Psychologica的研究考察了沉浸式智慧课堂环境与中国本科生学术表现之间的关系，发现智慧课堂环境直接预测学术表现，教师引导的人工智能支架效应增强了学习愉悦与表现结果之间的关系（Zhang, C. 2026）。

3.1 欧盟资助项目

欧洲对教育中VR的方法是典型的分布式方法，通过竞争性资助机制而非集中式授权运作。多个欧盟资助项目说明了这种方法：帕德博恩大学的VR-intense项目开发包容性VR环境；VReduMED项目在中欧多个国家间开发护理和医学教育VR应用；XR4ED平台使教育者无需编程即可构建XR教学体验。

规模差异是显著的。虽然中国的iLAB-X在单一平台上整合了2672所大学，但没有欧洲倡议达到这种规模。

3.2 效果证据

2024年发表于Computers and Education的系统综述分析了71项虚拟与传统高等教育学习的比较研究。一项关键发现是：互动性——而非沉浸感——是关键的成功因素。Han等人（2025）的荟萃分析报告了VR师范教育的中等正向总体效应（Hedges' g = 0.524）。Yang等人（2024）的荟萃分析发现了VR对科学与工程教育实践技能的显著中等正向效应（g = 0.477）。

4.1 制度架构

中欧VR部署最根本的差异在于制度架构。中国的自上而下方法实现了快速规模化：从政策宣布到215个虚拟仿真基地的过渡仅用了约三年。欧洲的分布式方法产生了多样性和创新，但规模较慢。

4.2 跨文化比较：中西班牙研究

Fernandez-Batanero等人（2023）的中国-西班牙比较提供了最直接的跨文化证据。研究发现，两国的元宇宙使用都处于初始实验阶段，中国受访者对其连接国际学生的潜力表现出更大的乐观（100%同意）。教职培训和设施在两种背景下都有限。

4.3 学习成果

荟萃分析证据表明VR的有效性一贯积极但温和。这些是有意义的效应量——大约相当于将学生从第50百分位提高到第70百分位——但它们并不能证明有时对教育中VR提出的变革性主张。互动性VR应用一贯优于被动应用。短期、聚焦的VR体验整合到更广泛的教学序列中，优于作为独立教学的延长VR会话。

5.1 基础设施成本和公平问题

行业估计表明，为20-25名学生的中型大学教室建立VR实验室需要投资20,000至80,000美元。这些成本对于资源丰富的机构是可控的，但对许多机构来说是禁止性的，造成VR可能加宽而非缩小教育不平等的风险。

5.2 健康与福祉

VR使用的生理效应构成持续挑战。网络眩晕——由沉浸式环境中视觉-前庭冲突引发的运动病形式——影响相当比例的用户。大多数研究建议将连续VR使用限制在20-30分钟内。

5.3 教师培训差距

中欧研究中一个持续的发现是VR技术可用性与教师准备度之间的差距。硬件部署超前于教学发展。这一发现与更广泛的人工智能素养挑战相联系：硬件、软件或内容都不能单独决定教育成果。人的要素——教师专长、教学设计、机构支持——仍然是关键变量。

6. 结论

中欧教育VR方法的比较揭示了贯穿本论文集主题的特征模式：中国通过集中投资和机构授权实现规模和速度部署；欧洲通过分布式竞争性资助进行创新，并产出效果的严谨证据。两种方法单独都不够充分。最有前景的前进道路结合了中国的规模和欧洲的严谨：在基础设施层面部署VR，同时确保每次部署都基于关于什么有效、对谁有效以及在什么条件下有效的证据。

几项实用建议从这一比较中得出。第一，VR投资应先于教学需求评估。第二，教师培训必须伴随——最好先于——硬件部署。第三，VR应作为传统教学的补充而非替代来部署。第四，公平考虑必须是核心的。第五，健康监测应成为标准做法。

致谢

本研究在让·莫内卓越中心"EUSC-DEC"（欧盟资助 101126782，2023-2026年）框架内进行。

[REF] 参考文献

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