马有晶 苟斐斐

2020 年突如其来的新冠肺炎疫情打乱了全球的运行秩序，也对全世界的高等教育产生了巨大冲击。我国提出“停课不停学”的口号以应对疫情危机，线上教学在全国范围内如火如荼展开，其他国家也采取一系列措施来应对此次疫情对教育的挑战。我国很早就提出了教育信息化的系列举措，这次疫情给人们的生活按下了“暂停键”，却给教育信息化按下了“快进键”。在学生不能返校的情况下，线上的虚拟校园无疑是学生感受校园的最佳替代，美国在虚拟校园建设方面依然处在世界前沿。据霍普金斯大学公布的实时数据，美国在2022 年4 月19 日累计确诊病例数已经超过8000 万，[1]在疫情期间，美国高校普遍通过虚拟校园进行招生、教学等工作。本文在厘清虚拟校园内涵的基础上，对美国的虚拟校园建设的主要形式进行了说明，以期为我国虚拟校园建设提供可资参考的意见。

一、虚拟校园的基本内涵及研究意义

（一）基本内涵

虚拟校园（Virtual Campus）的概念最初是由虚拟世界发展而来的。[2]目前，学术界对虚拟校园存在两种理解，一是从网络、信息以及多媒体技术的发展角度，认为虚拟校园是一个以计算机网络为平台，以远程教育为主的信息主体；另一种则是从3S 技术及虚拟现实等技术的发展角度，认为虚拟校园是现实校园景观在计算机中的真实再现，是现实校园的数字化和虚拟化。[3]本研究讨论的虚拟校园主要是基于第二种理解。虚拟校园融合了虚拟现实技术、计算机网络技术、地理信息系统（GIS）以及图形图像技术等多种技术，基于各个建筑单体组件的地理空间属性特征，以三维虚拟场景界面为基础，营造出一个能够提供校园信息的浏览、查询，并可以借助浏览器进行远程访问、具有较强真实感的校园场景。虚拟校园集校园展示、校园导航、信息化管理、校园服务等多元化功能于一体，以支持现实大学的形象展示、资源管理和环境规划等内容的实现。[4]

（二）研究意义

近年来，随着计算机技术的迅速发展和网络的不断普及，虚拟现实技术逐步发展成熟，数字化地球的概念也被频繁提出，在整个社会信息化的背景下，高校扩建的步伐进一步加快，招生宣传的竞争也愈演愈烈，人们不再满足于以往招生和教学时那种被动的观看和空洞抽象的说教，由此虚拟校园建设应运而生，此次新冠肺炎疫情无疑也成了虚拟校园建设的助推器。虚拟校园建设对于学生、教师的日常工作以及高校的建设均具有重要意义。首先，对于学生来说，在学生无法亲临校园学习和生活的情况下，虚拟校园变成学生在线交流的新平台，对于学生的成长发展、心理建设具有重要意义。其次，对于教师来说，可以利用虚拟校园平台进行线上教学、及时答疑，实时掌握学生学习情况，因材施教。最后，对于高校来说，虚拟校园是其招生以及校园信息化、智能化管理的重要手段，提高虚拟校园的建设对其管理与发展至关重要。在后疫情时代，可以预见虚拟校园将会发挥更广泛的作用，甚至在未来疫情被战胜世界恢复常态之后，虚拟校园或许会成为高等教育的新常态，是实体校园的重要补充，对于提高实体校园的运作效率和扩展实体校园的功能具有积极作用，进而可以提高信息化时代高校的教育水平。未来，虚拟校园将会受到世界教育工作者的高度关注，并成为衡量一所大学教学质量的重要途径之一。因此，探究虚拟校园建设对于推进高等教育可持续、全面健康发展具有重大作用，在当下及未来均具有重要意义。

二、美国虚拟校园的主要形式

虚拟校园的形式不拘一格，多种多样，在新冠肺炎疫情背景下，美国虚拟校园建设的形式主要有虚拟校园游览、虚拟仿真实验室、虚拟校园社区建设、网络云毕业典礼等。

（一）虚拟校园游览

美国大学推出虚拟校园游览系统（Virtual Campus Tour）的主要目的是方便招生。因为新冠肺炎疫情，线下宣讲会难以开展，美国各个大学都邀请有意向的学生和家长参加线上信息发布会，还搭建了视频、图文等虚拟探校的平台，发布360 度全景图、学校周边的生活场景简介等信息，以帮助申请者对学校环境有所了解，方便及时获取关于申请、入学和就读等官方动态。美国Niche 网站的报告显示，目前71%的高中生是通过虚拟校园游览系统来了解大学的情况进而选择要就读的高校。[5]

美国不同大学的虚拟校园游览系统是形式不同、层次不一的。例如芝加哥大学的虚拟游览做得相对比较简单，仅采用视频介绍的形式，由在校学生对学校的建筑、学院、生活等进行介绍，类似于我国的招生宣传片。纽约大学采用的是视频、地图、图文介绍相结合的形式，打开其虚拟游览系统，点击地图上的地标就可以跳转到相应的介绍，页面设计简洁清晰。耶鲁大学、宾西法尼亚等大学采用的是“you visit”这一软件提供的虚拟游览系统，笔者认为这一系统的设计是最为巧妙的，最生动地还原了实体校园的全貌。这种虚拟游览系统为了全方面、多角度地展示校园场景，采用了可视化、动态化的操作方式，用户可以自主手动操控漫游视角和位置，增强了线上游览的真实感。以耶鲁大学为例，其虚拟校园游览系统推出了两个版本，一个是较为生动的、图文并茂的原始游览版本（Original Experience Version），[6]另一个是大纲式的、以文字为主的无障碍版本（Accessible Version）。[7]两个版本都推出了英文、西班牙文、中文的音频和文字介绍，原始游览版本有三维的地图全景，无障碍版本相对比较简单，可能是为比较习惯于纵向网页浏览、不能熟练操作原始浏览系统的群体设计的，比如年长的学生家长等。游客可以根据自己的需求自由选择英文、西班牙语或者中文的语音介绍，语音介绍也配备了相应的字幕，语音和字幕相结合可以让各国的游览者准确了解耶鲁大学的信息。扫描网页的二维码即可下载该游览系统的手机版本，手机版本内容和电脑版本一致，同样提供多语种的介绍，手机方便携带并且使用范围广泛，能够让全部想了解耶鲁大学信息的人实现随时随地随心游览。

（二）虚拟仿真实验室

近年来，教育行业在信息革命和科技革命浪潮的冲刷下，其“慢行业”的性质正在悄然改变。知识的载体从书本逐渐过渡到多媒体设备上，使得知识传递更加生动高效。最近，一股“虚拟仿真实验室”的新风潮正在席卷全球顶尖高校，他们将学科特色和信息化手段相结合，打造了多个富有科技感的学科虚拟仿真实验室，推进了教育信息数字化和教学资源共享。

虚拟仿真实验室是现有各种教学实验室的虚拟化和数字化，它采用诸如Web、VR 虚拟现实等先进的前沿科学技术构建了一个虚拟化、开放式的教学实验系统。[8]虚拟实验室的出现改变了教与学的方式，为师生创造了便利条件。教师可以根据需要利用虚拟器材库中的器材去自由创建实验案例，学生可以自主进行实验设计与模拟，这对于STEM 学科的学生来说是尤为重要的，能够帮助学生提高实践动手能力，从而加深了对知识的理解和掌握程度。

相比于传统实验室，虚拟仿真实验室具有四个方面的优势。其一是为学生提供了实操训练的机会。它能够为即将步入金融业、制造业工作的学生在进入产业之前提前了解行业真实的运作情况。其二是成本更低，且能保证教学质量。有些传统的实验教学会因为课程本身的性质持续时间过长而被取缔或者囿于器材及材料价格的限制而无法开设，然而在虚拟实验室中，时间和器材都不会成为限制性条件，学生可以利用实验室中的虚拟材料进行多样化探索，每个实验的过程都会有可视化信息记录，方便学生和教师去跟踪实验进程。其三是安全性高。一些实验具有破坏性和危险性，在现实生活中教师和学生无法尝试也不敢尝试，但是在虚拟环境下可以安全大胆地练习。其四是互动性强，提高学习效率与主动性。在虚拟实验室的仿真教学环境下，教师的操作和学生的操作可以同步，学生可以根据教师的操作步骤边看边学，随时提问，教师随时答疑，提高了学习的互动性，另外，有一些比较内向腼腆的学生在传统的实验教学中可能不好意思去主动提问，但是在虚拟环境下可以更轻松主动地去发问和学习。

现如今，虚拟仿真实验室搭建技术已经非常成熟，在国内外高校中受到了广泛好评与欢迎。美国的斯坦福大学、加利福尼亚大学等一批著名高校很早就开始布局虚拟仿真实验室的搭建。从计算机编程、金融投资、供应链管理等实训需求较大的专业，再到临床医学、机械工程、电气等要求动手能力较强的专业，都能看到虚拟仿真实验室的身影。特别是在新冠疫情中，虚拟仿真实验室在教育行业中发挥了至关重要的作用。例如，斯坦福大学商学院搭建的金融投资虚拟仿真实验室为学生提供了一系列虚拟训练程序，学生可以在此平台上进行银行投资、基金对冲、基金管理等实操训练，学生的学习方法也因此变得灵活，不用再去死记硬背书中的概念和知识点，而是在实践中将各个重要知识点理解透彻并熟练运用。[9]再如，密歇根州立大学学校封闭后，及时开放了医学、计算机、机械等各专业的虚拟仿真实验室。[10]其中，商学院利用虚拟桌面系统进行教学。学生可以通过智能手机、平板电脑、电脑等多种设备随时随地访问系统，在该虚拟实验室里，学生不仅能跟同学和教师实时互动，还能及时对实际物流管理软件进行操作。[11]在空间设计方面，密歇根州立大学别出心裁，搭建了创新学习教室，命名为“参与和主动学习的房间”（Rooms for Engaged And Active Learning，REAL）。REAL 由多个信息设备组成，设有一个教员站，每张桌子上都有双平板显示器，房间周围有四个平板显示器，这种交互式的空间可以营造良好的讨论环境与学习氛围，提高学生的协作能力、动手能力和课堂参与感。[12]

（三）虚拟校园社区建设

疫情时期，在现实世界被按下了暂停键的同时，另一个世界却在悄然无息中被建立起来。从美国各大高校陆续关闭校园转为线上授课开始，学生们也开始了他们的“游戏重建”之旅。麻省理工、宾夕法尼亚大学的学生们率先在一款叫Minecraft 的游戏上重建校园。Minecraft 是由瑞典的Mojang 公司开发的一款沙盒游戏，这款游戏诞生已超过十年，是有史以来最受欢迎的游戏之一。在这款游戏中，玩家可以自由探索一个由编程生成的区块状的世界，合成各类自己所需的工艺工具，根据自己的想法设计自然地形或建设理想的房屋城镇等。[13]

美国许多大学的学生自发决定在这个平台上重建他们的校园。比如宾夕法尼亚大学的学生，就在他们的服务器上完成了校园建设工作。他们不仅在游戏中重建了这些建筑的外形，更是重现了这些建筑内部的景象，包括桌椅的摆放，房间的内饰和布局，书本与灯的位置等，非常精致和详细。布朗大学的学生于2018 年就启动了通过Minecraft 重建校园的项目，疫情成为该项目完成的加速器，学生和校友积极响应号召，共同协力去完成虚拟校园重建的工作。[14]

虚拟社区建设为人们现实生活的延续创造了更多的可能性，对于学生生活和学校建设均具有重要意义。首先，学生们在游戏中重新找到了遗失的社群和集体归属感。疫情期间，社团、球赛等集体活动戛然而止，来自天南海北的学生不知何时才能结束自学苦旅，Minecraft 给精神上无家可归的学生们提供了一个重建学校的平台，不同专业的学生利用专业优势共同搭建校园，在彼此沟通协作的过程中，学生们重建了社群的感觉，在搭建虚拟校园的过程中通过彼此线上交流增强了集体归属感和荣誉感。其次，对于学校来说，建成的虚拟校园应用广泛。乔治华盛顿大学重建虚拟校园项目的领头人之表示，完成重现虚拟校园项目之后，会将这个虚拟的校园捐赠给大学，用于日后的学校招生的虚拟校园介绍中，虚拟校园还可以用于校园重新规划、改造、修建等方面。

（四）网络云毕业典礼

突如其来的新冠疫情打破了一切常态，对于莘莘学子来说最有仪式感的毕业典礼，也不得不被搬到互联网上，改为线上“云毕业”。美国的各个高校都别出心裁地设计线上毕业典礼的形式与流程，希望给2020届这届特殊的毕业生留下他们人生中最独特、最难忘的一段经历。

在2020 年5 月20 日，纽约的两大著名学府——哥伦比亚大学与纽约大学同时举行了线上“云毕业”典礼，但是这两所学校采取了不同的形式。哥伦比亚大学的毕业典礼是通过Minecraft 平台进行的。哥大的师生按照校园原样在Minecraft 平台上设计了毕业典礼的场景，他们将毕业生们模拟成在线的小角色，并为每一个虚拟小角色设计了代表着哥大蓝毕业典礼的服装，提前录制了Minecraft 毕业典礼视频，力求最精准地还原往年现场毕业典礼的各个细节。在线上毕业典礼举行的当天，1.1 万名来自136 个不同的国家和地区的哥大2020 级毕业生，共同见证了这所拥有两百多年历史的顶尖高校的第一次线上虚拟毕业典礼，毕业生们纵使相隔万里，也仍然在线上合唱起了校歌，线上的毕业典礼和线下的一样充满了仪式感。[15]疫情可以隔阂人与人之间的人身空间，但是却不能隔阂哥大学子的情感空间，线上云毕业典礼让他们纵使相隔千里也能够共同分享毕业的欣喜与惆怅。美国大部分高校的网络云毕业典礼的形式和哥伦比亚大学一样，都是在Minecraft 平台上进行的，但是纽约大学采取了不同的形式。纽约大学计算机和艺术学院的学生们制作了独一无二的VR 版毕业典礼，并取名为Grad Alley。这种VR 版的毕业典礼类似于探险类的虚拟游戏，学生可以在打造的梦幻的3D 世界中，设计属于自己的独特角色，让自己的虚拟角色去尽情探索校园和纽约城的每一个角落，非常真实地还原了毕业生们游园的场景。[16]疫情虽然打乱了正常的毕业典礼流程，但是这两所大学的线上云毕业典礼让我们看到了线上仪式感的隆重与庄严，弥补了学生无法亲临现场的遗憾同时也带给学生别样的感动与收获。

三、美国虚拟校园建设对我国的启示

近年来，随着人工智能、区块链、大数据等信息技术的迅猛发展，教育形态和相应的人才需求将会发生深刻改变。在智能环境的驱动下，教与学的方式不仅发生了改变，教育的理念、生态和文化也受到新的影响。在此背景下，许多国家均已意识到新形势下教育变革势在必行，因此都相继从国家层面设计教育改革发展蓝图，发布了一系列教育创新战略，积极开发新产品、探索新模式，推进新技术支持下的教育教学创新。我国为主动应对新技术浪潮带来的新机遇和新挑战，已发布了一系列相关的政策文件并采取了相应的措施。2018年教育部出台了《教育信息化2.0行动计划》，[17]为推进“互联网+教育”的具体实施做出了相应规划，这是顺应智能环境下教育发展的必然选择。2020 年3月教育部印发了《2020 年教育信息化和网络安全工作要点》，提出要加快发展面向每个人、适合每个人、更加开放灵活的教育体系，并要求高校要充分发挥网络教育和人工智能优势，扩充教育形式、创新学习方式。[18]从国家相关政策可以看出数字化、信息化校园建设的迫切性和重要性。目前我国的虚拟校园建设还处于初级阶段，从美国的形式多样的虚拟校园建设中可以学习相关经验，改进和完善我国的虚拟校园建设。

（一）完善多样化的虚拟校园设计

从疫情期间美国高校虚拟校园建设的形式来看，不仅有专注招生的虚拟游览系统，也有重视教学的虚拟仿真实验室，还有关照学生心理建设的虚拟社区和网上云毕业典礼，麻省理工大学还为学生提供了远程跨国实习的平台去拓宽学生的国际视野、增强学生全球公民的责任感。可以看出美国高校的虚拟校园建设形式多种多样，建设的主体也较为多元化，有高校的管理人员、学生，还有高校系统外部的企业为学校的虚拟校园建设提供技术保障，政府也提供了政策支持。所以美国虚拟校园的建设是形式多样、主体多元的。我国目前的虚拟校园建设形式以虚拟仿真实验教学为主，但是虚拟校园游览系统、虚拟学校社区建设等方面的探索很少。

首先，在虚拟校园游览系统的设计方面我国有很大的改进空间。打开我国任何一所大学的官网，对于学校的介绍基本仅限于一张二维的平面地图、几张校园风光的照片，国内较为知名的高校还会拍摄招生宣传片，不过宣传片都是学校官方发布的以展示校园风光为主的题材，并没有对学生真正想要了解的校园生活、课程设置、专业结构、培养方案、资助体系等内容的介绍。从学生的视角来看，绝大部分中国学生在高考前必须专注于功课和分数，对大学的校园情况、专业情况的认知为零，而填报志愿的时间又很短，最能直观了解学校的渠道就是直接咨询该校的在读学生，但是高年级在校生提供的信息有时也不太准确。所以很多学生都是在家长和教师的建议下被迫到一个未知的省份、不感兴趣的专业度过四年韶华。如果学校能够打造一个较为完善的、全方位、多角度的虚拟校园游览系统，学生多了一个正规渠道去更为立体地了解该学校，志愿填报就不至于过于仓促和盲目。对于留学生来说，虚拟校园游览系统的建设更为重要，因为留学生远在千里，要想了解我国高校的情况，最常用的渠道就是上网搜集相关信息，但是网络信息是碎片化的，真实性有待考究，并且部分网页是不对国外开放的，如果留学生打开我国高校网站就能进入虚拟游览系统了解学校的方方面面，那么就省去了很多成本，也提高了对我国高校的好感和认同度。

其次，在虚拟的学校社区建设方面我国依然存在不足。面对漫长的疫情，大部分学生在家独自苦学长达一年之久，淡忘了学校的建筑和路径，和同学的交流限于聊天软件，毕业班的学生也没有任何仪式感的毕业典礼就恍恍惚惚地匆匆毕业。如果学生能够有一个在线重建校园的平台，那么在大家协作的游戏过程中就逐渐形成了校园归属感和凝聚力，沉迷于电子游戏的同学或许就有了更好的游戏替代方案，虚拟校园的建成对学校日后的发展也大有裨益，学生相当于也为学校建设贡献了一份力量。虽然虚拟社区的建设在我国并不是必须的，但是在网络时代如何促进校园文化建设方面还是有一定启示的。

（二）提高虚拟校园的国际化水平

随着经济全球化进程，各国教育走向国际化，美国的虚拟学校也呈现出国际性。在美国虚拟校园游览系统中，配置了英语、西班牙语、中文等全球使用率较高的语言的字幕及音频，并且在每一段宣传视频中有字幕的自动翻译功能，覆盖了全球所有的语种，这对于吸引世界各个国家的学生来美国就读提供了极大便利。可见美国高校虚拟校园的国际化水平较高，极大地提升了美国高校的知名度和吸引力。

我国虚拟校园在提高国际化水平方面取得了一定的成绩，但依然有很大的提升空间。首先，我国在虚拟仿真实验教学方面体现出了国际化特征。在2020年12 月9 日的世界慕课大会上，国际宇航科学院院士、北京理工大学教授邓玉林开启了一堂跨越时空的虚拟仿真实验课“空间微流控芯片细菌检测技术与实验”。[19]这堂课的参与者包括韩国又松大学学生、云南大学学生、北京市大兴区旧宫镇养老院的老人以及线上线下嘉宾等，大家同步学习、实时协作。这场在线教育的实验超越了国界，也给未来高等教育课堂带来了丰富的想象空间。随着慕课和在线教育的深度发展，或许在未来我们对这样的场景将不再陌生。其次，我国在虚拟校园建设方面还需进一步提高国际化水平。我国各个学校的官网和招生宣传系统基本只有英文版文，能带给计划赴中国留学的准留学生最大的信息量仅仅限于来自学校官方的英文介绍，这在“一带一路”建设的背景下是不足以吸引世界各个国家的学生来我国高校交流学习的，也是不利于我国高校的长远发展的。如果能开发虚拟校园游览系统并配备全世界所有语种的文字和语音介绍，不仅能够展示我国高校良好的对外形象，提升我国高校的亲和力和开放度，还能促进我国的高等教育国际化事业纵深发展。

（三）关注虚拟教学的质量提升

美国高校较早开始了虚拟仿真实验教学的布局，教学的质量也在逐步提升。从硬件设施的配备到教师的培训，再到学生满意度的提升，都取得了一定的成就。我国近年来在虚拟教学方面也突飞猛进，但是在提升虚拟仿真实验教学质量方面略显不足。目前我国在校生和社会学习者慕课学习人数达4.9 亿人次，高校获得在线课程学分的学生突破1.4 亿人次，中国慕课数量和应用规模已居世界第一。我国在国家虚拟仿真实验教学项目共享服务平台实验空间上线2079 个虚拟仿真实验教学项目，丰富了高校虚拟仿真实验教学资源。[20]但是在虚拟仿真实验教学方面，由于受高校自身建设水平、地理位置、历史文化、社会经济及行政体制等因素的影响，我国虚拟仿真实验教学项目的现行分布非常不均衡。[21]在今后的建设中要促进国家虚拟仿真实验教学项目在全国范围内的科学规划和合理布局，促进优质实验教学资源在不同层次和不同地域高校学科领域中的均衡发展。此外，还需加强教育信息化战略研究基地建设，对“互联网+”条件下的教育教学开展高水平研究和人才队伍培养，助力高等教育教学质量提升。同时注重促进虚拟实验教学的硬件设施建设，为教师和学生提供高质量的平台支持，加强对教师虚拟实验教学的培训，鼓励教师在思想层面提高对新科技的接受度，不仅要关注教师和学生的在线教学满意度，还要重点着眼于线上教学方式下知识高效率的传递和接受。

（四）重视虚拟校园的人文关怀

美国在融合教与学的虚拟校园环境中，体现了特有的人文关怀精神。虚拟校园本身就是一种文化传播的载体，从美国虚拟校园游览系统中可以看出学校是基于为学生服务的目的而设计的：校园导游由高年级的学生而不是学校的官方领导担任，拉近了和新生的距离；宣传视频也大都是由学生拍摄，从学生的角度展现校园生活的酸甜苦辣；每个介绍页面都有各国语言可供全世界的学生自由切换，降低了留学生的语言障碍；图书馆、招生系统等每个平台都有专门的负责人及时为学生答疑解惑；从学生自发组织搭建虚拟校园社区可以看出学生对自己所在高校是怀有强烈的认同感和归属感的。从学校在新冠肺炎疫情这一特殊的背景下别具匠心地为毕业生设计网络云毕业典礼可见学校对学生的关怀与厚爱。科技不是高冷的机器，网络也不一定必然加大人与人的心灵之间的隔阂。在数字化教学的时代如果能积极重视“人”的因素，那么科技也会变得温暖可爱。

我国在人文关怀方面尚处在摸索徘徊阶段。从美国现有的经验来看，虚拟校园作为一种全新的技术带给我们崭新的思维方式，我们现阶段的教育信息化将发生变革。虚拟校园的建设最终涉及的是文化和精神层次的建设，我国的虚拟校园建设还没有突破现有思维框架去深入探索其内涵，这也是影响国内未来虚拟校园发展的重要因素。目前我国在解决虚拟校园建设技术层面的问题时，也要融合精神层面的建设，注重学生和教师使用虚拟教学平台时的便捷性。如果在未来又逢紧急事件不能返校的情况下，学校可以参考美国云毕业典礼的方式，为毕业生别开生面地举办一场线上毕业典礼，同时也为新生精心设计一场在线入学仪式，让学生远在他乡也能感受到母校的牵绊。今年，厦门大学校庆100 周年之际，也采用了类似于美国Minecraft 平台的形式搭建了网上虚拟校园，通过动态化的搭建过程的展示让厦大师生的自豪感和归属感油然而生，但是学生去自主搭建网上校园的参与度还不够高，还需要号召全校师生共同参与。另外，我国高校的管理部门在人文关怀方面依然非常欠缺，例如有些部门的联系电话无人接听，写给部门的建议邮件石沉大海没有回音，图书馆的在线获取图书资源依旧存在不便，在便捷的网络时代如果学校管理人员不重视师生的诉求，不考虑师生的意见建议，那么网络再便捷也只是“漏网”而已，不能发挥应有的作用。科技进步加人文关怀，才能真正有效发挥信息化教学的育人功能。