虚拟校园元宇宙(上海交通大学：元宇宙探索实践之虚拟校园)

日期：2023年04月17日 18:39 浏览量：1

从美国开设第一所元宇宙特许学校，到韩国建设元宇宙教学平台，教育元宇宙的实践案例在国外已屡见不鲜。如今国内教育教学中的元宇宙场景也在不断增多。

利用Minecraft还原高校校园

2016年，知名沙盒游戏Minecraft（我的世界）推出教育版，玩家可无拘无束地在创造、生存、冒险等模式下，与由方块、实体构成的三维环境互动。学生在Minecraft教育版中，可以在游戏中形象地学习化学、地理、编程等知识。国内的北京大学附属中学等中小学在2019年开始了试点，加州大学伯克利分校的学生在Minecraft中还原了校园并举办了线上毕业典礼。

Minecraft作为全球最畅销的游戏，十多年来在游戏排行榜上热度不减，其已成为一种流行文化。庞大的玩家基数中不少是学生，他们凭借对母校的热爱、丰富的创作力、多学科交叉的知识储备，不约而同地选择用Minecraft还原自己的母校。

在Minecraft校园中，玩家可以扮演一名虚拟学生、老师或其他角色，在由方块搭建的虚拟校园中学习生活。

玩家可以在虚拟校园中发现自己的兴趣特长，在像素艺术创作中寻找现实灵感、在红石电路设计中锻炼逻辑思维、在虚拟社交中结交志同道合的伙伴。

玩家可以任意设计自己的虚拟外观，通过皮肤、服装、披风、粒子特效来丰富自己的虚拟形象，让自己不再千篇一律；

可以获得趋近于现实但高于现实的生活体验，诸如身临其境地鸟瞰校园、浏览多种多样的校园美食、使用完善的校园设施、体验独特的校园氛围等等。

高校学生是Minecraft创作社区的一大主力军。他们容易寻找到志同道合的同学，一起在Minecraft世界中进行创造。据不完全统计，国内已有三十余所高校的学生自发合作，用Minecraft对所在的高校校园进行了还原，中小学的相关项目则不计其数。

Minecraft虚拟校园及衍生

许多高校学子十分乐意使用Minecraft这一开放式沙盒游戏的典型代表，来还原自己热爱的母校校园。在复原Minecraft校园的基础上，还可以开展形式多样的虚拟校园衍生活动，如云参观校园、云校庆、云毕业典礼、云授课等，以满足学生与教师在线上观赏校园、交流互动的需要。

学生自发使用熟悉的平台参加活动、参与课程，更能激发学生的参与热情与学习兴趣。同时，发布在视频网站的Minecraft虚拟校园视频往往能获得较多的关注，展现校园风光和学校风采、吸引学生。

2020年6月，中国传媒大学数字媒体艺术专业毕业设计展在由学生复原的Minecraft中传校园中举办，吸引了众人的关注。上海交通大学、浙江大学、东南大学、同济大学等数十所高校也先后在Minecraft虚拟校园中举办了校庆活动和毕业典礼。比起传统的线上会议，学生更愿意在自己亲手还原的Minecraft虚拟校园中自由游览、参加活动。

高校Minecraft组织现状

据不完全统计，国内已有六十多所高校存在成规模的Minecraft学生组织，其中近十所高校已成立单独的学生社团，Minecraft已成为高校不可忽视的网络文化。当学生找到志同道合的伙伴后，往往会创建一个服务器并一起游玩，运用红石电路技术制造机器、获取游戏中的资源，或是在虚拟世界中搭建自己幻想中的建筑。Minecraft作为一款线上游戏，组织活动所需的资源几乎只有服务器一项，这也是高校Minecraft组织发展迅速的原因之一。

高校学生因为其有着共同的学校属性，便更倾向于共同还原母校校园。即便学生在学校没有找到同伴，也有学生参与专业Minecraft建筑团队，通过建筑团队与学校合作复原校园的案例。高校Minecraft组织成立社团后，往往能获得学校更多的资源帮助，吸引更多的新成员，从而创作出更好的作品。

方块交大

方块交大的建设

上海交通大学Minecraft社（以下简称SJMC）在建设方块交大时，需要有校园的参考蓝图，用以确定建筑的比例、形状和材质。SJMC首先利用投影，将交大的卫星地图1:1映射到Minecraft的超平坦平面上，免去了面积上的问题。此外，建筑团队以交大三维地图为蓝本，以无人机航拍、视觉交大、街景地图为参考，以实地考察和CAD图纸作补充，进行校园景观的建设。

以方块为单位的建设需要耗费难以想象的时间和精力，因此建筑团队使用了专业Minecraft工具作为辅助，如WorldEdit、MCEdit、SpriteCraft等，让快速建造、拖拽、堆叠、复制、随机化与大规模处理等操作成为可能。此外，完备的规划、共同的目标、后期的加工，都是方块交大得以前行的重要助力。

方块交大建设需要成熟的建筑师团队。有不少同学在加入方块交大项目之前，对Minecraft的建筑技巧了解并不多。为了让大家少走弯路，SJMC开设了数次“方块大讲堂”和建筑直播课，一是让因建筑门槛高而不敢实战的准建筑师们鼓足信心，二是教新加入的建筑师们一些必要的建筑工具使用技巧。其中，有不少建筑师在之后成为方块交大建设的中坚力量。

用户验证与权限

SJMC基于开源项目自建了Minecraft用户中心，只有注册用户才能够登录建筑服务器。用户中心通过OAuth2接入学校统一身份认证，服务器安装了权限管理插件，只有认证的用户才拥有在地图上建筑的权限，以保证地图不被破坏。

对于参观者，有另一台展示服务器，无需用户认证，所有用户均没有建筑权限，每三小时自动同步最新地图，任何想要参观校园的用户都可以进入展示服务器自由参观。同时，SJMC也搭建了网页三维地图和网页VR导览，供用户在线游览虚拟校园。

服务器日常维护

方块交大建筑服务器安装了备份插件，每三小时备份一次（并同步到展示服务器），如果出现问题可以快速回档；另有一个每24小时同步一次的异地备份，防止主服务器发生重大故障。

安装指导

SJMC开设了一个Wiki知识站点，Wiki上有关于如何注册账号、如何具体使用的详细教程，也为希望参观校园的其他玩家准备了整合包，使用整合包无需其他安装操作，可以一键进入展示服务器，参观校园并参加活动。

针对特殊活动的开发

SJMC会根据举办活动的需求设置不同的服务器。方块交大常设一个无模组的服务器，日常建设活动在该服务器上进行，尽量不更新Minecraft版本，保证地图稳定性。在需要举办活动的时候，新开设一个服务器，将方块交大的地图复制一份，按需升级Minecraft版本和加入模组（如视频流播放模组等），并配置好相应客户端供参加活动的师生使用。

方块交大使用了原版Minecaft服务端，尽管在还原精细程度上可能有所下降，但使得方块交大具有了广泛的兼容性。而在举办特殊活动时，再加入额外编写的模组，在“元宇宙”与“数字孪生”方面具有更多的实用性，如更强的社交属性和数据的实时更新等，而不仅限于展示用途。若是使用一些建筑模组尽可能精细地还原现实，这会由于Minecraft本身代码的限制，可能无法兼容活动需要的其他模组。

日常交流

在Minecraft中进行活动，玩家间及时的信息交流对于活动的规划以及玩家的协作是必不少的。社团成员日常活动的交流分为游戏内和游戏外两种方式。

Minecraft中自带聊天功能，可以在聊天框中对所有人显示自己发送的信息，或与指定玩家进行点对点的私密聊天。不过在游戏内进行交流仅限于文字，同时也无法与服务器外玩家交流，通过使用插件或模组可以在一定程度上实现游戏内语音聊天，适合特殊活动的交流，但不适合社团成员日常交流的需求。

分流管理

社团的维持需要活动组织、对外宣传等多方面的工作，而社团日常工作想要有序有效率地进行，就需要对各项工作计划进行划分，分配至不同部门成员执行。SJMC由理事会统筹社团各项事宜，下辖宣传创作部、红石电路部、模组开发部与建筑设计部四个部门。

社团工作计划一般在社团管理层会议上讨论决定，然后由各部门部长组织成员执行。会议上各部门负责人交流近期社团工作成果，并对遗留问题以及下月工作规划进行讨论，对于各部门所属领域的工作将由各部长负责组织，不属于四部门相关的工作一般在讨论之后由参会成员自荐或由社长指定参会成员负责。

进度安排

社团作为学生参与的兴趣组织，无强制性、无营利性。然而，以兴趣为动力，无法保证维持社团正常运行所需的各项事务能够按时保质完成。所以，如何充分调动社团成员的工作积极性，使其参与到社团事务当中并及时完成社团工作，是社团运行的重要课题。社团在日常事务中主要采用专人负责、点对点督促的“承包制”方法。

在SJMC会议上所作计划，一般由各部门负责人分配给部门内成员执行，在自愿的前提下，由部长指定或成员自荐，将任务指派到对应成员负责。所有工作均细化到个人，在某项工作进度缓慢时，由部长点对点督促对应负责人。点对点沟通能够加深彼此间的信任，充分调动成员积极性，并能具体了解到任务所遇情况和目前详细进程，避免了责任认定不清、成员间互相推诿、信息传递效率低等问题。

以社团建筑设计部为例，目前方块交大项目主要由建筑部长带头进行施工，由部长给自己所带的学习建筑的成员进行一对一建筑教学，然后为其分配对应方块交大某一区域建筑的建造任务并督促进度。

一对一交流能够及时反馈信息，提高效率，反之如果通过建立工作群，在群内找人或催人工作，则很难得到成员回应。社团不是公司，成员间是以兴趣为核心聚集的，不能期望所有人都会按照指示进行工作，而要通过有效的沟通去调动成员积极性，基于该前提来指导社团工作，才能保证社团有条不紊地运行。而专人负责、点对点督促的工作方式，是社团在工作进度安排上所作出的有效尝试。

参与竞赛

社团积极参与各大赛事，包括网易Next高校创作大赛、MCBBS X Nvidia光影缤纷新校园建筑赛、上海交通大学网络文化节等竞赛并荣获佳绩。在这些赛事中，社团充分展现了上海交通大学的物质与精神成就。其中，图1所示的三维体素作品《天地交环万物通》被专业评委称赞为“最佳高校宣传作品”。

图1 《天地交环万物通》

在作品中，团队用体素的方式重构校徽，并融入学校的精神内涵和交大人的优良品格。在整体设计方面，化用了校徽的核心元素：铁砧、铁锤、齿轮、链条，并采用机械朋克和幻想风格相结合的表达方式，呼应理工见长又文理兼备的学校特色；

校徽的巨构齿轮环由周围的机械臂牵引，呈现出有序拼接的态势，是凝聚力量、同心向一的表现；周围的岛礁环境则呼应了地域与风格主题，既与学校的科技背景息息相关，又成为各专业院徽的天然展台。

从正面看，在中央的铁砧上，错落放置着双桅帆船“启源”“紫气东来门”中西书籍各一本以及立置其上的建校年份“1896”。如此设计，寓意交大古今融汇、中西兼容、文理贯通、工读并重、知行统一。

教育课堂

社团开办了许多讲座与课堂，如为学生创新中心开源硬件实践课程提供在线教学环境，开设数字电路第二课堂，组织“方块大讲堂”等。通过这一系列课堂，经过前辈的悉心指导，依靠大家不懈的努力，迸发的灵感感染着与课的每一名学生。

以“红石中的数字电子技术”第二课堂课程为例。课程分为入门与基础、组合电路、时序电路、综合运用四个模块，以Minecraft为媒介，向不同专业的学生介绍了数字电路知识。课程将理论讲解与Minecraft实践相结合，学生可以在轻松的氛围中将数字电路知识融会贯通。

周边衍生

社团在运行过程中，以社徽、吉祥物、游戏内优秀建筑作品等内容为核心衍生出一大批周边产品。周边产品的设计主要基于社团文化和社团创收两方面考虑。

从服务器运维、举办活动的场地、材料费用到社团宣传资料费用，社团的运行少不了资金支持。设计周边产品在校园节庆日指定的社团展示活动中进行售卖可以为社团带来一定的收入。同时，诸如徽章、明信片等周边产品，设计方便，贴近日常生活使用，通过社团典型元素能够增加社团成员对社团的集体认同感，对外也能够充分展示社团风貌，是社团文化的重要组成部分，也是向他人展示社团的名片。

目前，社团推出过的周边主要有定制的文件夹、明信片、文化衫、钥匙扣、钱包等。文件夹及明信片素材主要为方块交大以及社团成员建筑作品的影像，而文化衫、钥匙扣和钱包则使用了社徽以及诸如苦力怕、末影人等游戏内经典生物形象。

无论是生物形象还是游戏内建筑，都充分展现了Minecraft中优秀的艺术设计。周边产品通过游戏内元素，连接了虚拟与现实，增加了人们对Minecraft元宇宙的接受度，为元宇宙的构建充分营造了氛围。2022年10月，社团还和学校合作，推出了如图2所示的“方块交大”定制校园卡卡面，受到师生的广泛好评。

图2 “方块交大”校园卡卡面

对外交流

SJMC与许多其他高校的社团或组织建立了友好合作关系。这些高校也建立了自己的用户系统，通过插件可以让这些高校的用户也能够加入SJMC的服务器参加社团活动。SJMC在此之上重写了新的用户系统验证插件，以实现对其他高校用户系统更好的兼容性。

值得一提的是，SJMC与复旦大学的服务器进行了深度合作，可以从SJMC的服务器直接加入像素复旦计划的地图，位于复旦服务器的用户也可以直接加入方块交大的地图，以便两所高校的同学更好地交流。其他一些高校也在积极尝试高校联合验证系统，可以预见，将来用户能通过一个Minecraft服务器游览众多国内高校校园。

作者：杨亦凯、季诺澄、李敖然（上海交通大学）

责编：陈永杰

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