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、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)格和應用范圍，有助于提升教育元宇宙標準體系的完整性和融合性。在元宇宙標準體系中，包括總體、基礎設施、基礎共性能力、技術、服務與產(chǎn)品、軟硬件、應用、管理、安全/倫理等部分。 根據(jù)對教育元宇宙學習內(nèi)容、學習工具、學習平臺、學習終端方面的互操作需求分析，本研究設計了教育元宇宙概念框架，如圖所示。
學習內(nèi)容互操作：教育元宇宙環(huán)境中所承載的學習內(nèi)容互操作，包括學習者與內(nèi)容的互操作、學習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。學習工具互操作：涉及教育元宇宙環(huán)境中虛擬學具的互操作問題，如不同學具之間的組合使用、不同終端上學具之間的交互與協(xié)作等。學習平臺互操作：涉及學習服務的互操作問題，如不同平臺之間學習資源的共享、不同平臺之間的數(shù)據(jù)共建等。學習終端互操作：是在學習終端硬件設備層面特別是人機界面的互操作，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。通過上述四個互操作，教育元宇宙系統(tǒng)可以實現(xiàn)學習終端、新型教材、學習服務、虛擬學具的交互協(xié)作與共建共享。此外，教育元宇宙概念框架還包含團體、地方、行業(yè)、國家、國際等不同層面標準的研制，以從更大范圍為相關標準的研制提供規(guī)范性指導。二、教育元宇宙標準體系的構(gòu)建本研究從生態(tài)觀、融合觀、產(chǎn)業(yè)觀、時空觀、師生觀和實踐觀的視角，構(gòu)建了包含多個標準的教育元宇宙標準體系，如圖所示。教育元宇宙總體標準：是教育元宇宙的總體性、框架性、基礎性標準規(guī)范，包括教育元宇宙體系中通用術語統(tǒng)一的定義、框架模型和標準間引用關系的說明，旨在為教育元宇宙標準體系的應用提供整體性指導。總體標準包括體系框架、標準術語、標準引用組譜、體系框架應用指南等內(nèi)容。教育元宇宙內(nèi)容標準：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、實踐指南等內(nèi)容，對教育元宇宙的應用推廣有極其重要的作用。教育元宇宙終端標準：從硬件、操作系統(tǒng)、標配軟件等方面規(guī)定教育元宇宙學習終端應滿足的要求。學習終端主要是設備設施，有 VR 眼鏡、裸眼 3D 設備、腦機接口等。教育元宇宙學具標準：對學具的分類、描述、配置要求、聚合、評測等進行規(guī)定，內(nèi)容主要涉及學具分類規(guī)范、學具描述規(guī)范、學具裝配規(guī)范、學具聚合規(guī)范和學具測評規(guī)范。教育元宇宙平臺標準：規(guī)定平臺的概念、信息模型、接口與綁定規(guī)范等，主要包括平臺規(guī)范、信息模型、XML 綁定和應用示范指南。教育元宇宙管理與應用規(guī)范：是教育元宇宙在教育管理和應用過程的規(guī)范，指導教育元宇宙在教育的應用，特別是課堂教育的場景應用和管理。教育元宇宙服務質(zhì)量與評價：對教育元宇宙整個系統(tǒng)進行服務質(zhì)量和管理評測，其規(guī)范涉及教育元宇宙的各個部分。教育元宇宙安全、倫理與隱私：教育元宇宙需要通過多種傳感器采集師生的生理、心理、情感、位置、人際關系、學習行為和認知等數(shù)據(jù)，故存在個人隱私數(shù)據(jù)泄露風險，需要研究教育元宇宙在教育應用中的安全、倫理與隱私規(guī)范。
三、教育元宇宙標準體系的基礎標準教育元宇宙參考架構(gòu)和系統(tǒng)構(gòu)架是教育元宇宙標準體系構(gòu)建后需要首先研制的技術指導性基礎標準，對于教育元宇宙的建設具有重要指導作用。1.教育元宇宙參考架構(gòu)教育元宇宙參考架構(gòu)可分為技術層、采集層、處理層和應用層，如圖所示。
具體來說，技術層通過學習分析技術、VR/AR/MR 技術、5G/6G 通信技術等，支撐教育元宇宙提供的相關服務；采集層通過衛(wèi)星影像、機器視覺、掃描點云、IoT采集等方式，獲取身體狀態(tài)、視頻行為、腦電波、語音、氣體等方面豐富的數(shù)據(jù)源；處理層通過虛擬仿真、虛實聯(lián)動、虛實融合、虛擬重現(xiàn)等方式，提供學情分析、教學評價可視化和教師、學生畫像；而應用層主要通過教育大數(shù)據(jù)核心技術（如數(shù)據(jù)可視化、學習分析技術等），將數(shù)據(jù)處理結(jié)果應用于教學評價、個性化教學、教學情境開發(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)中的采集層對應于數(shù)據(jù)層，處理層細化為交易層、計算層和服務層，而應用層保持不變，并將技術層融入各層，這樣就得到了細化后的教育元宇宙系統(tǒng)架構(gòu)，如圖所示。
具體來說，數(shù)據(jù)層位于底層，為教育應用提供鏈上分布式數(shù)據(jù)和鏈下數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)主要來源于本地數(shù)據(jù)庫和鏈式分布數(shù)據(jù)庫，具體包括學習資源庫、教學策略庫、學情數(shù)據(jù)庫、學信（如學業(yè)數(shù)據(jù)記錄、學業(yè)數(shù)據(jù)共享、求學求職證明、校企合作等）數(shù)據(jù)庫；交易層位于第二層，主要保障教育數(shù)據(jù)的安全存儲、傳輸、更新和訪問，涵蓋區(qū)塊鏈技術的網(wǎng)絡層、共識層、激勵層，涉及多播協(xié)議、數(shù)據(jù)加密、P2P、共識機制、智能合約等關鍵技術；計算層位于中間層，是教育元宇宙應用的智能核心，也是區(qū)塊鏈技術與教育人工智能技術（如學習分析技術、數(shù)字畫像技術等）融合應用的重要模塊，涉及與目標檢測有關的算法，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡、支持向量機、隨機森林等；服務層位于第四層，主要服務于學習者、教師、教育管理部門、校外學習機構(gòu)、社會實踐機構(gòu)、企業(yè)和家庭等教育利益相關者，如為學習者提供個性化學習和資源推薦，為教師提供學情分析結(jié)果，為教育管理部門提供可靠的學歷證明等；而應用層位于頂層，是教育元宇宙應用的實踐核心，主要解決教育實踐中的相關問題，如檔案管理、教育隱私保障、打破信息孤島等。
來源：吳永和,馬曉玲,顏歡.教育元宇宙標準體系探析[J].現(xiàn)代教育技術,2023,33(03):5-14.
以上內(nèi)容由中國計量大學標準研習社整理。
