元宇宙应用于幼儿园主题场馆的前瞻性思考

南京市学子路幼儿园 陈贻莉

时代背景

2021年是元宇宙元年，而元宇宙是基于5G技术、 人工智能、云计算、物联网运用等现代型技术实现虚拟现实、虚拟世界、数字孪生的一种多元化形式。在 2022年度春节联欢晚会上邓丽君的重新呈现就是元宇宙的一个代表之作，通过元宇宙可以实现“时光穿 越”,可以与古今中外的名人对话，可以身临其境感受世界不同的角落。可以说，元宇宙对于人类的生活产生一个重大的变革，元宇宙在娱乐、军事、商业、 医疗等方面的作用已经突显，虽然现在的元宇宙发展 还处于起步阶段，但是元宇宙的教育应用将在不久的将来即将实现。

幼儿园主题场馆建设可以追述到19世纪末，从美国史密森尼研究开始，相继有许多场馆为儿童设立了专门的活动室或学习间。2008年，中国大陆第一家儿童职业体验馆诞生，目前不完全统计全国有60多家的儿童职业体验馆。各师范大学的学前教育专业都开设有儿童博物馆教学的相关课程。在国内，陕西师范大学教育科学学院及西北大学附属幼儿园针对“博物馆中 的游戏”进行了儿童参与度的研究。无锡港下幼儿园在虞永平教授的指引下建立了以班为单位“儿童博物馆”。而主题场馆的建设，将推进幼儿园主题场馆建设的实践探索，形成儿童主题场馆有效管理机制，形成儿童主题场馆课程资源库，丰富课程资源，优化课程形态，推动儿童的可持续性发展。常规性的幼儿园主题场馆建设可以说取得了一些成果，但是这样的场馆是不是能够满足未来10到20年的需求就成为了当前需要考虑的重点，究其原因主要包含现代的场馆展现度是不是充分，功能性是不是完整，应用性是不是强大等都需要充分考虑。尤其作为南京市建邺区基础性教育，推进人工智能的教育应用是创新人工智能示范区的重要依托。

建设思路

当前，我国经济处于较艰难时期，基于房地产自主产业向科技型技术产业转型的道路正在打开，而国家、地方政府在教育发展中的投入却在逐步增长，有效的使用好政府专项资金，合理规划幼儿园主题场馆的发展可以降低资金的重复投入，使得建设有规划，落实有章法，而元宇宙在幼儿园主题场馆中的应用就是一个长远化的投入。因此，需要提前谋划和设计。

以顶层设计为着力点

元宇宙在教学中的形式及技术实现是一种数字生存与游戏化学习，需要创建管理者、教师、学生等相关者创建数字身份，在虚拟世界中开拓正式与非正式的教学场所。我们将元宇宙在幼儿园主题场馆中的应用写入学校十四五规划之中，明确建设规划思路，提出“先布局，后落实”的理念，充分强调人工智能、未来科技对教育教学的重要性，在内部会议中，多次加强元宇宙的宣传工作，开展广泛调研，收集相关文献资料，了解目前阶段元宇宙实际运用情况，多次邀请行业专家就元宇宙的理论运用和实践运用到园进行讲座指导。

以硬件规划为落脚点

我园是一所新园，位于南京市建邺区奥南片区的核心区域，建园初期，幼儿园就提出了“科技、生态、文明”的建园理念，即打造一所以人工智能、前沿科技为主题的特色化幼儿园，讲求绿色生态的办园要求，实行节能环保的建设思路，打造爱国、爱家的培养情怀。元 宇宙将改变现有的教学场景，虽然当前还不能一步落实到位，但是合理的做好前期规划很重要。元宇宙涉及到各个方面，构建元宇宙需要打造其基础设施架构，应包括物理层、软件层、数据层、规则层和应用层，通过对其架构的不断尝试改进和对其关键术的不断融合运用，就能够利用元宇宙的相关技术与方法解决教育领域的特定问题。所以，在前期园所主题场馆改造过程中，就充分考量到这点，留出合理的位置和空间，并不断优化。在阅读馆中我们需要预留故事场景化的区域，需要提供能够支撑幼儿园读本的相关素材性资料，可以实现唤醒反色光源投影功能，在美术馆体验化的区域，需要实现幼儿“隔空造物”的能力，就要思考场 域的空旷性和展示操作性，能够通过裸眼3D和仿真实验功能展示作品的三维效果，增强幼儿园的空间思维能力。在现代农艺馆中要采用增强与现实功能，使得幼儿参与的体感度要高，真实性要强，可以模拟不同情境下的农艺操作场景化建设。

以资源建设为谋划点

对于一所幼儿园而言，课程化建设是主要的，场馆的建设是落实课程化建设的辅助区域， 一所幼儿园的发展需要课程的沉淀，在建设过程中，我们只考虑到了影像资料的收集，图片资料的收集，有时忽略了所提供的资源如何和元宇宙后期应用的打通，因此加强有效资源 的信息也是后期落实元宇宙的准备工作之一。一是历史数据的收集。能够有效按照元宇宙图像采集的要求，逐步做好相关数据的收集，重点围绕幼儿园主题场馆的建设；二是抓好在线数据的共享，认真学习在线资源内容，逐步学习其创作性，提升幼儿园教师队伍掌握资料的设计与制作；三是专业化数据的收集，可以适当委托第三方做好专业资源数据的开发，尤其是围绕主题场馆中图书馆、美术馆以及农艺馆的要求开发资源包。

路径探寻

虽然元宇宙已经进入我们的生活和教学，但是在实际操作过程中还是存在着不少问题，需要解决。一是幼儿园专业性不强，对于元宇宙的整体布局还不是很科学。幼儿队伍中没有专业的从业者，对信息化的不全面，对于元宇宙大的方向有所了解，但是如何实现，在实现过程中怎么布局都是一个问题。二是元宇宙的产业化发展有待成熟。目前，元宇宙只经历过一年的时间，在多个部门都实现了场景化的应用，大大提高了服务的水平与质量，但是元宇宙对于幼儿园主题场馆的运用这是一个全新的课题，很多事情仍需要先行先试。三是资金的投入难度较大。元宇宙整个架构需要庞大的硬件和软件支撑，需要大量的数据进行呈现，所涉及的成本支出也是巨大的，但是通过我们先行先试的推进工作，可以将这些资源进行复制，供更多的幼儿园共享。

元宇宙是一个新兴概念，它对幼儿园主题场馆建设理论与应用方面的探索具有十分重要的意义。随着教育信息化2.0改革的有关要求，推进现代生活应用型科技向现代化教育教学的链接是幼儿园主题场所建设中一个重点考量。目前元宇宙技术的应用处于十分尴尬的境地，如何深度融入教育教学过程，依然是教育研究的重要命题。

随着人工智能技术的不断成熟，所收集的相关资料不断完善，自主化学习和虚拟化效果的提升，元宇宙将助推教师与幼儿在无感融入智能环境、自动化获取所需资源、指导个性化教与学过程等方面变得更为便捷，元宇宙能够为幼儿园主题场馆提供一种新的场域，一定程度上促进了技术自然融人教学的过程。

本项目的前瞻性思考是对元宇宙理论梳理的基础上提出了元宇宙场景化的一种应用，将可以实现现代科技、人工智能在幼儿园主题建设中的整体布局，可以有利于上级主管部门在推进全区智能化教育建设提供一定的建议和思路。本项目提出元宇宙教学场域四层技术架构，包括物理层、软件层、应用层、分析层，各层的架构分别融入了物联网、智能分析、区块链、虚拟现实、心理生理分析等技术与方法，使得该架构既体现出技术的前瞻性，又具有实践的指导性。

出处：《华人时刊(校长)》2023年第01期

摘录者：太仓市城厢镇幼教中心梅园幼儿园 陆嫣

推荐理由：元宇宙是一个新兴概念，它对幼儿园主题场馆建设理论与应用方面的探索具有十分重要的意义。该园是一所新园，提出了“科技、生态、文明”的建园理念，即打造一所以人工智能、前沿科技为主题的特色化幼儿园，他们试图将元宇宙运用到幼儿园主题场馆中，提出了：以顶层设计为着力点，以硬件规划为落脚点，以资源建设为谋划点的建设思路。元宇宙能够为幼儿园主题场馆提供一种新的场域，一定程度上促进了技术自然融人教学的过程。