帕拉卡创始人李西峙虚拟现实技术在教育数字化转型中的研究与实践

　　中国教育发展战略学会2022学术年会主题为教育数字化战略行动赋能区域教育高质量发展的平行论坛于12月18日上午在云端召开，论坛由中国教育发展战略学会人工智能与机器人教育专委会常务理事、发展中世界工程技术科学院院士马立新教授主持，中国教育发展战略学会监事长、中国教育电视台党委书记、副台长柯春晖为论坛致辞。
　　图：帕拉卡创始人李西峙在学术年会做报告分享
　　NPL语言创始人、帕拉卡公司CEO李西峙做了题为虚拟现实技术在教育数字化转型中的研究与实践的报告，以下为其演讲全文：
　　今天我要讲的虚拟现实技术或者叫元宇宙技术，实际上是为了建立一个和自然界相似的一种学习环境，能够复制我们每个孩子在幼儿园阶段的成长过程。我们将自然界中的这种学习环境，利用虚拟现实技术，把它变成我们义务教育的一种顺应人性的学习内容和形态。
　　我主要是从虚拟现实课程课件平台、虚拟仿真环境、个人成长档案、师徒系统几个维度提出了一个我自己认为比较具体的面向素质教育的一个建设意见，把帕拉卡在广东省、江西省三百多所学校二十多万的学生中已经做了取得了一些成果，也给大家展示一下。
　　图：《相似性和相似原理》
　　哈工大博士生导师李铁才教授和我一起编写的一本书，叫做《相似性和相似原理》。这本书实际上是讲了怎么用相似性去解决很多现实世界中的问题，放在教育领域中就是在讲自然界和虚拟世界的一个相似性，利用这种相似性希望能够开发出普惠的利用虚拟现实技术的、顺应人性的这样的一套基础教育的设施。
　　工具的产生是构建教育数字化生态的一个最核心要素
　　在整个人类生活被数字化的同时，教育数字化转型是迫在眉睫的，那么我们究竟如何能够在这样的一个背景下，我们人工智能应该学什么？如何让每个人成为数字时代的创造者，我们的教育系统应该是成为解决这个社会难题的一个主要力量。
　　那么我认为教育的数字化转型不简单的是将纸质的教材数字化、视频化。更重要的是要改变教育的一种学习方式和评价方式，能够建立一种自主学习为主的一个全新的体验，非常重要的一点就是能够让更多的老师、学生和社会力量都参与到数字化转型内容的创造中。
　　因此我们要构建创作者生态，其中的工具的应用性。我认为工具的产生才是真正能不能构建这个生态的一个最核心的要素。Office、WPS这样的工具，使得老师和学生都可以非常容易的创造数字化的2D课件，很多课程内容板书内容老师不再依赖于黑板了。
　　我们今天讲的这个主题虚拟现实技术，它实际上是能够开发互动的课程，如果说WPS只是对原有的这种形态纸质教材的一种数字化升级，还是一种就反人性的。
　　那么我们怎么能开发出像自然界一样顺应人性的互动世界？实际上就要用到虚拟现实技术。这里给大家推荐我们使用中国自主原创的语言开发的这样的一个虚拟现实的创作工具帕拉卡（Paracraft）。
　　如果让老师开发一个2D的课件，用WPS每个老师都可以了，但是如果让老师去开发一个虚拟现实的仿真环境的，这种让孩子们很爱不释手像游戏化的这样的课件，实际上是需要很多工具，例如：Unity、Autodesk、Maya、VisualStudio、GitHub等。
　　我们需要用Unity做3D引擎，Maya、3Dmax，Autodesk做3D模型动画的建模，用VisualStudio做这种编程，用Github做源代码和远程协作管理等等，所以基本上对老师来说是不太可能的。
　　帕拉卡（Paracraft）实际上是一个非常独特的定位，它是一款能够简单应用到像office这样让老师能够去开发，从低代码到很高级的这样的这种虚拟现实课程的这样的一个开发环境，那么首先它内置了3D建模、动画，沉浸式的编程、调试、CAD虚拟仿真、版本控制、多人协作等等，可以开发面青少年的个人项目，甚至到百万行代码的大型的商业化APP。
　　我们讲素质教育的难点，在我小时候就是德智体美劳全面发展，最近我们提出叫五育并举，那么其实三十多年过去了，好像没有太大的变化。在我看来其实是缺少一个面向全年龄段的，学以致用，鼓励创造的这样的一个环境，这样的一个虚拟环境，现实世界中的项目很难在短期内由学生独立完成。然而在虚拟现实技术可以为老师和学生提供一个可以创造属于自己的个人项目的这样的一个环境，创造环境和仿真环境。
　　今天我讲的这个主题，虚拟现实技术实际上它是开展未来素质教育的一个基础设施，或者叫做一个土壤，只有了这样一个面向个人的，每个人都可以用的这样的一个技术，才能够去构建围绕作品、围绕项目的评价这样的一个机制。
　　如果说我们传统的教育是以分数为主导的，那么素质教育的核心就是创造作品，不仅仅是学生还包括老师。希望能够把这种个人的作品我们叫做个人成长档案，从幼儿园、小学，把这个孩子一生、这个用户一生到老师到大学所有的作品，包括3D的、2D的图片、论文全部都记在互联网上，变成个人的成长档案，这实际上是非常有价值的。
　　过去我们构建的基础设施或者叫应试教育的基础设施，它主要包含的第一点就是课程、教材，第二点是教室，就是盖学校，第三个就是要构建题库，第四个就是要教学评分，包括中高考的录取机制。
　　那么在我看来，如果使用虚拟现实技术围绕它去构建素质教育的基础设施，那么对应的上面的四个点。对应课程就是虚拟现实的课件平台，对应教师的是虚拟仿真环境，对应考题的应该是个人成长档案，第四点对于教学和评分应该是师徒系统。
　　虚拟现实的课件平台
　　我们目前的课程还是基于知识点的。基于这种老师在前面说教的，无论是通过什么形式，视频也好，课本也好，它还是一种非项目式的。
　　我认为素质教育最前置的一个基础设施，我们需要去动员大量的老师去掌握像帕拉卡这样的这种创作工具，能够开发出能够去覆盖所有过去普惠教育的这些非学科类的这种课程的这样的虚拟现实的基于项目的课程。
　　我们都说STEAM教育一直很被边缘化，但其实如果有好的工具，它应该成为教育的主体，就是项目学习的课程。
　　提供数字世界中的虚拟仿真环境
　　第二点的话就是提供数字世界中的虚拟仿真环境，因为我们知道这些项目不可能在现实世界中去开展。无论是项目的周期、难度都不可能。
　　可能一个学期一两个项目在现实世界中做完就已经结束了，没有办法真正达到那么多学科的覆盖。唯有我们去建立虚拟世界中的虚拟仿真环境，才能够让学生的作品可以得到反馈和验证。才能够去让用户整个从小学到大学这个阶段能够做出通过大量的项目。
　　虚拟的项目能够学习到覆盖到相应的这些知识。当然物理世界也是需要某些情况下肯定也是要叙事结合的，这个毋庸置疑。但是核心的是我们需要建立这样的一个虚拟现实的仿真环境。
　　个人成长档案
　　第三点就是个人成长档案，它实际上是我们所有的2D和3D作品的一个包括作品的这样的一个记录，在区块链上的一个记录，包括自我评价，包括他人评价。我们需要把它记在区块链上，保证这个时间上不可作弊，内容上不可溯源。
　　师徒系统
　　第四点是一个构建叫做师徒系统，我们去构建一个素质教育环境下的师生关系。
　　我把它分成了四个四点：
　　第一是我们能够基于个人成长档案的数据分析，提供多维度可搜索的老师和学生的人才库。
　　第二是能够构建自主学习和项目式学习的师生关系，我们会发现师生关系，在人工智能技术，在未来教育里边，老师可能就是那种去在前面讲课的这种老师会越来越越来越少，更多的是被一些名师被AI取代掉了。未来的这种师生关系，它实际上更多的是一种像孔子和孟子这样的这种基于项目的，一对一的这种双向的关系，这里边很重要的就是要能够构建这样的一个双向选择的平台。
　　第三是构建大学生家教平台，构建可商业化的师生关系。这个实际上在国外已经很流行了，基本上国外的很多中小学和大学之间都会有相应的这种这种关系存在。能够让高年级的学生教低年级的学生，让人人可以当老师，让当老师成为一种重要的学习体验，这一点很重要。让大学生和小学生一起去做项目，在项目中成长，这个实际上是一种非常好的一种新的师生关系。
　　第四是能够向社会、国家、高校、企业输出多维度、可信任、可搜索、可溯源的学生档案，有点儿像微软的LinkedIn的做法，也能够同时解决社会企业招人、社会用人，包括大大高校招人等等未来社会合作的问题。
　　如果我们的基础教育，我们的教育从小小学到大学能够真正提供这样的高可信度的这样的一个成长档案，实际上是可以给未来的这个社会分工、社会合作带来巨大的方便和便利，也是我们教育系统产对社会产出的重要的一个内容。
　　基于上面这个四个方面，我认为这个虚拟现实课件实际上是最难的，其实就是第一点，其实最难的如何能够采用什么样的工具去开发这样的课程内容。
　　我们知道WPS、Office让很多优秀的一线老师可以创造这种平面课程内容。那么同样的话，我们需要同样方便的工具在虚拟现实世界中能够创造出这种可自主学习的课件。
　　这里我们就采用了我们开发的这样的一个虚拟现实的工具帕拉卡（Paracraft），我们在广州和江西有三百多所学校进行了试点，在课内外都有非常好的一个教学成果。
　　我们在一年内有超过10万的学生，创造了通过这种430课程学习和使用的帕拉卡有十万多个数字作品，创造了200多个3D虚拟校园，根据学术所在学校1：1建模的这个虚拟校园，有多名一线的信息科技老师，基于帕拉卡发布的学术论文或者出版了这个书籍。
　　多家上市公司，比如科大讯飞，大富科技，淘米科技使用这个帕拉卡开发了多种互联网应用，包括学科类的3D虚拟现实的课程。
　　科大讯飞使用帕拉卡开发的《玩学世界》有60多万的用户月活，非常受学生欢迎，学生会去主动下载的这个APP，它把语文、数学、英语变成了这种3D世界的内容，大学生开发出来给小学生去用，它是学生自主下载、自主学习的，这个是顺应人性的。
　　图：义务教育信息科技新课标解读
　　使用虚拟现实技术解决什么问题？
　　首先我们解决的是教育数字化转型中的一个课程内容生产力工具的这个问题，现有的智慧教育它的开发工具其实存在着五个问题：
　　第一个问题就是国内的大部分的这种课程，还是以这种PPT或者说课视频的模式，本质上来说学生还是比较难保持兴趣和自主学习的；
　　第二点，目前国家智慧教育平台的很多虚拟现实课程基本都是采用国外的开发工具，比如Unity开发的，里面的很多美术资源其实存在一些版权风险的；
　　第三点，我们很多虚拟现实课件它不像PPT和视频一样可以瞬间的就使用它，往往它需要下载，运行的环境会占用大量的美术资源，加载速度比较慢，往往会浪费大量的学生的上课时间；
　　第四点，我们的课程研发需要很多的工具，教师难掌握，大大提升教师开发虚拟现实课程的难度；
　　第五点，这些开发出来的课程它是二进制的资源，它不像PPT一样可以在学校之间相互分享和共享，所以导致同一个课程可能多个学校反复开发，这个开发人员一走，所有的资源浪费掉了。
　　对应上面的每一项，其实像帕拉卡都提供了比较好的这样的一个解决方案。
　　最后总结一下，项目式学习和自主学习是素质教育的一个主要形态，我们需要能够为学生提供能够激发创造力和想象力的虚拟现实的环境，提供在家中或者在学校可以点评和鼓励学生自主学习的这样的一个在线的老师，叫新类型的老师。同时提供丰富的这个跨学科的课程内容，提供基于项目个人成长档案的评价机制。
　　我们其实基于这点已经做了很多这个案例，也是希望把这样的一个工具推荐给这个各位教育工作者，希望能够建立更多的样板校、样板区，让更多的信息科技和学科类的老师都参与到虚拟现实课件的研发和教学实践中，通过虚拟现实技术为我们的创新教育赋能。
　　谢谢大家！