ISOIEC 92342025 信息技术 基于虚拟、增强和混合现实的教育和培训系统的信息建模标准立项发展报告

信息技术基于虚拟、增强和混合现实的教育和培训系统的信息建模标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology—InformationModellingforVirtual,AugmentedandMixedRealityBasedEducationandTrainingSystems摘要随着虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和混合现实（MR）技术在教育和培训领域的应用日益广泛，如何对这些复杂系统中的信息进行统一、规范的建模，已成为制约行业规模化发展的关键瓶颈。本报告系统梳理了ISO/IEC9234:2025《信息技术基于虚拟、增强和混合现实的教育和培训系统的信息建模》标准的立项背景、编制过程与技术架构。该标准由国际电工委员会（IEC）牵头，联合国际标准化组织（ISO）于2025年11月正式发布，旨在为VR/AR/MR教育系统提供统一的信息建模框架，涵盖学习对象描述、教学场景建模、交互过程表示、用户行为数据记录及系统间互操作性等核心模块。报告详细解析了该标准的总体架构、关键技术内容和实施路径，并结合国内外相关政策法规与发展趋势，分析了该标准对教育信息化、智慧课堂、职业技能培训等应用领域的深远影响。报告认为，ISO/IEC9234:2025的发布填补了沉浸式教育技术领域国际标准化的空白，为全球教育资源的共建共享与系统互操作提供了重要的技术支撑，对推动教育数字化转型具有里程碑式意义。关键词：虚拟现实；增强现实；混合现实；信息建模；教育技术；国际标准；互操作性AbstractAsVirtualReality(VR),AugmentedReality(AR),andMixedReality(MR)technologiesbecomeincreasinglyprevalentineducationandtraining,theneedforunifiedandstandardizedinformationmodelinghasemergedasacriticalbottleneckconstraininglarge-scaleindustrialdevelopment.Thisreportsystematicallyreviewstheprojectestablishmentbackground,developmentprocess,andtechnicalarchitectureofISO/IEC9234:2025,"Informationtechnology—Informationmodellingforvirtual,augmentedandmixedrealitybasededucationandtrainingsystems."JointlydevelopedbytheInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)andtheInternationalOrganizationforStandardization(ISO)andofficiallypublishedinNovember2025,thisstandardprovidesaunifiedinformationmodelingframeworkforVR/AR/MR-basededucationalsystems,coveringcoremodulessuchaslearningobjectdescription,instructionalscenariomodeling,interactionprocessrepresentation,userbehaviordatarecording,andsysteminteroperability.Thereportoffersadetailedanalysisofthestandard'soverallarchitecture,keytechnicalcontent,andimplementationpathways.Inlightofrelevantdomesticandinternationalpoliciesanddevelopmentaltrends,itfurtherexaminesthestandard'sfar-reachingimplicationsforeducationalinformatization,smartclassrooms,andvocationalskillstraining.ThereportconcludesthatthepublicationofISO/IEC9234:2025fillsacriticalgapininternationalstandardizationforimmersiveeducationaltechnologiesandprovidesessentialtechnicalsupportfortheco-construction,sharing,andsysteminteroperabilityofglobaleducationalresources,markingamilestoneinthedigitaltransformationofeducation.Keywords:VirtualReality;AugmentedReality;MixedReality;InformationModeling;EducationalTechnology;InternationalStandard;Interoperability一、引言1.1研究背景近年来，以虚拟现实（VirtualReality,VR）、增强现实（AugmentedReality,AR）和混合现实（MixedReality,MR）为代表的沉浸式技术，正在深刻改变全球教育和培训的形态与模式。从K-12基础教育中的虚拟科学实验，到高等教育中的医学手术模拟，再到企业职业技能培训中的沉浸式实操演练，VR/AR/MR技术以其高沉浸感、强交互性和安全可控等优势，展现出巨大的教育应用潜力。据国际数据公司（IDC）发布的报告预测，全球AR/VR教育市场规模预计将在2026年突破百亿美元大关，年复合增长率超过30%。然而，与硬件设备的快速发展相比，教育内容的标准化进程明显滞后。不同厂商开发的VR/AR/MR教育系统在信息模型、数据格式、接口协议等方面存在显著差异，导致教育内容难以跨平台复用、学习数据难以互通共享、系统间难以协同工作。这种"信息孤岛"现象严重制约了沉浸式教育技术的规模化应用和生态化发展。在此背景下，制定统一的国际标准，对基于VR/AR/MR的教育和培训系统进行信息建模，已成为国际标准化组织面临的一项紧迫任务。1.2标准立项的必要性技术层面，VR/AR/MR教育系统涉及学习内容描述、三维场景组织、交互行为定义、用户状态追踪、学习效果评估等多维度信息，亟需一个统一的信息模型来规范不同系统之间的数据交换与语义互认。产业层面，教育内容开发商、硬件设备制造商、平台运营方和教育机构等产业链各方均需要一个共同遵循的技术规范，以降低内容开发成本，促进优质教育资源的广泛共享。政策层面，2024年国务院发布的《关于加快推进教育现代化的决定》明确提出要"推动虚拟现实、人工智能等新技术与教育教学深度融合"，而后国家教育数字化战略行动进一步强调了标准规范对教育数字化转型的基础支撑作用。ISO/IEC9234:2025的制定与发布，正是响应这一战略需求的重要举措。二、标准概况2.1标准基本信息ISO/IEC9234:2025《信息技术基于虚拟、增强和混合现实的教育和培训系统的信息建模》是由国际电工委员会（IEC）和国际标准化组织（ISO）联合制定的国际标准。该标准于2025年11月6日正式发布，标准状态为现行，使用语言为英语。标准编号ISO/IEC9234中的"ISO/IEC"前缀表明该标准由两大国际标准化组织联合技术委员会（ISO/IECJTC1）共同制定，体现了其在国际标准体系中的权威地位。从标准属性来看，ISO/IEC9234:2025属于基础性通用标准，它为各类VR/AR/MR教育和培训系统的开发、集成和应用提供统一的信息建模框架。该标准适用于但不限于以下系统和应用场景：-沉浸式课堂教学系统-虚拟仿真实验实训平台-远程协作学习环境-职业技能培训系统-特殊教育辅助系统-企业内训与继续教育平台2.2标准制定机构本标准的制定机构为ISO/IECJTC1（联合技术委员会第1分委员会），具体由SC36（学习、教育和培训的信息技术分委员会）负责起草。SC36是国际标准化领域中专注于教育信息技术标准化的核心机构，其工作范围涵盖学习管理系统、数字教育资源、学习分析、移动学习等众多领域。ISO/IECJTC1/SC36汇集了来自全球40多个国家的标准化专家，在VR/AR/MR教育应用标准化方面拥有丰富的技术积累和标准化经验。三、标准主要内容3.1标准总体架构ISO/IEC9234:2025在参考ISO/IEC2382（信息技术词汇）、ISO/IEC19788（学习资源元数据）和ISO/IEC30145（信息技术-智慧城市ICT参考框架）等现有国际标准的基础上，构建了一套面向沉浸式教育场景的信息建模框架。该框架采用分层架构设计思想，从底层的物理设备接口到顶层的教育业务应用，共分为四个层次：基础设施层、数据模型层、服务接口层和应用表示层。其中，数据模型层定义了一系列核心概念模型，包括学习者模型、学习资源模型、教学场景模型、交互过程模型和学习评价模型等。3.2核心信息模型学习者模型（LearnerModel）定义了学习者的基本信息属性、认知能力特征、学习偏好和学习行为记录等数据的标准化结构。该模型特别考虑了沉浸式环境下学习者多模态数据的特殊性，如头部位姿、眼动轨迹、手势动作和生理信号等。在数据隐私保护方面，学习者模型严格遵循ISO/IEC29100（隐私框架）和ISO/IEC29134（隐私影响评估指南）的要求，对不同敏感级别的个人数据设定了差异化的采集、存储和共享策略，确保学习者在沉浸式环境中产生的行为数据得到充分的安全保障。学习资源模型（LearningResourceModel）规定了VR/AR/MR教育内容资源的描述规范，涵盖三维模型资源、全景视频、交互式课件、虚拟实验场景等各类资源类型。该模型定义了资源的内容属性、技术属性、教学属性、知识产权属性等多维度元数据信息，并提供了资源间的关联关系描述机制，支持资源的分类组织、智能检索和跨系统复用。教学场景模型（InstructionalScenarioModel）用于描述虚拟教学场景的结构化信息，包括场景的空间布局、物体属性、光照条件、物理规则、交互热点等要素。该模型支持教学场景的模块化设计和灵活组装，教师可以根据教学需求对场景进行定制和调整，实现"一套资源、多种场景"的灵活应用模式。交互过程模型（InteractionProcessModel）定义了用户在沉浸式教育环境中的交互行为表示规范，涵盖用户与虚拟对象的操作交互、与虚拟角色的社会交互以及系统自适应反馈的机制。该模型采用事件驱动的建模方式，统一描述交互事件的触发条件、执行过程和结果反馈，同时支持系统根据学习者行为特征自适应调整教学策略，为实现个性化学习提供模型支撑。学习评价模型（LearningAssessmentModel）建立了基于多源数据的学习效果评价规范，支持从知识掌握、技能操作、情感态度和协作能力等多维度对学习者进行综合评估。该模型定义了评价指标的标准化描述方法和评价数据的采集、存储、分析流程，为形成性评价和终结性评价提供统一的数据基础。3.3互操作性与数据交换系统间的互操作性是本标准关注的重点领域之一。ISO/IEC9234:2025定义了统一的VR/AR/MR教育系统间数据交换格式和接口规范，确保不同厂商开发的系统能够实现无缝对接。标准通过三个层面保障互操作性：语法层面（定义统一的数据序列化格式和通信协议），语义层面（建立共享的领域本体和概念映射机制），以及服务层面（规定标准化的功能服务接口和调用协议）。在物联网和数字孪生技术架构逐步普及的背景下，ISO/IEC9234:2025在设计数据交换规范时也充分考虑了技术前瞻性，为后续将子标准升级为覆盖更广泛智慧教育物联设备的总体系统参考架构预留了扩展接口。在语义互操作方面，标准参考了IEEE1872系列标准中的本体建模方法，构建了面向教育领域的基础本体和领域扩展本体，有效解决了跨系统间的语义冲突和概念歧义问题。四、主要起草单位介绍4.1单位概况在ISO/IEC9234:2025的制定过程中，中国电子技术标准化研究院作为国内信息技术标准化领域的权威机构，深度参与了标准的草案编制、技术研讨和国际协调工作，是标准制定工作中最具代表性的中国参与单位之一。中国电子技术标准化研究院（简称"电子标准院"）创建于1963年，是工业和信息化部直属的事业单位，也是国家从事电子信息技术领域标准化工作的核心研究机构。经过六十余年的发展，电子标准院已形成覆盖集成电路、软件与信息技术服务、人工智能、虚拟现实、信息安全等众多领域的标准化研究和服务体系，累计主持或参与制定国际标准、国家标准和行业标准数千项，在国际标准化事务中具有重要影响力。4.2技术贡献在ISO/IEC9234:2025的研制过程中，中国电子技术标准化研究院主要从以下几个方面做出了重要技术贡献：（1）核心模型框架设计贡献。电子标准院专家团队结合我国在VR/AR教育应用领域的丰富实践经验，提出了"教学场景分层描述模型"的技术方案，该方案将虚拟教学场景按照"物理层—认知层—教学层"三个层次进行结构化描述，有效解决了场景描述的复杂性问题和多学科交叉复用问题，被标准制定工作组采纳为核心建模思路之一。（2）中文教育场景适配。针对中文环境下VR/AR教育应用的特殊需求，电子标准院推动在标准中增加了对多语言教育内容表达的兼容性设计，并牵头制定了相关附件中对CJK（中日韩统一表意文字）文本三维渲染的显示和交互规范建议。（3）测试验证工作。电子标准院依托其建设的虚拟现实/增强现实产品质量检测平台，组织开展了标准草案的验证性测试工作，对标准中定义的信息模型和接口规范进行了多轮技术验证，为标准技术内容的完善提供了翔实的实验数据支撑。4.3标准化工作经验中国电子技术标准化研究院长期担任ISO/IECJTC1/SC24（计算机图形、图像处理和环境数据表示）和SC36的国内技术对口单位，在计算机图形和虚拟现实标准化领域积累了丰富的国际标准化工作经验。研究院还牵头制定了多项虚拟现实领域国家标准，如GB/T38258-2019《虚拟现实应用软件基本要求和测试方法》等，构建了较为完善的国内VR标准化体系。五、结论与展望5.1总结ISO/IEC9234:2025作为国际上首个面向VR/AR/MR教育和培训系统的信息建模标准，其发布具有重要的里程碑意义。该标准构建了一套涵盖学习者、学习资源、教学场景、交互过程和学习评价五个维度的信息建模框架，为沉浸式教育系统的设计开发、数据交换和系统集成提供了统一的技术规范。标准在制定过程中充分考虑了技术的先进性、应用的广泛性和产业的可行性，兼顾了教育领域的多样性和跨文化适应性要求。从标准的预期应用效果来看，ISO/IEC9234:2025的推广实施将产生多层面的积极影响：在产业层面，将有效降低VR/AR/MR教育内容的开发成本，促进优质教育资源的跨平台共享，推动形成开放共赢的产业生态；在应用层面，将有力支撑智慧课堂、虚拟仿真实训、在线实验教学等创新应用场景的落地，提升教育教学的质量和效率；在国际合作层面，为全球范围内教育资源的共建共享和跨国教育服务的开展提供了技术保障。5.2发展展望展望未来，ISO/IEC9234:2025的发布只是一个起点，沉浸式教育技术标准化工作仍面临诸多挑战和发展机遇。标准体系完善方面，随着VR/AR/MR技术与人工智能、5G、物联网等新技术的深度融合，教育信息建模将面临更多新的技术课题。ISO/IECJTC1/SC36将继续推进该标准系列子标准的研制工作，逐步完善沉浸式教育领域的标准化体系建设。技术演进趋势方面，随着空间计算、神经交互接口、大模型驱动等前沿技术的兴起，教育信息建模的对象和维度将不断扩展。未来标准的修订工作需及时跟踪新技术发展趋势，保持标准的技术前瞻性和适用性。应用推广方面，标准发布后的推广应用将是下一阶段的工作重点。中国电子技术标准化研究院等机构将联合行业组织、教育主管部门和龙头企业，通过标准宣贯、试点示范、测试认证等多种方式推动标准的落地实施，切实发挥标准对产业发展的引领作用。教育数字化转型已成为全球共识，而标准化是支撑数字化转型的基础性工程。ISO/IEC9234:2025的发布，为全球沉浸式教育技术的发展铺设了重要的标准化基石。我们有理由相信，在各方的共同努力下，基于VR/AR/MR的教育技术将迎来更加规范、更加开放、更加繁荣的发展新局面。参考文献[1]ISO/IEC9234:2025,Informationtechnology-Informationmodellingforvirtua