以大數(shù)據(jù)、大模型為代表的新一代技術(shù)促進(jìn)了數(shù)字人技術(shù)的快速發(fā)展，也激發(fā)了其在教育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛能。本文通過實(shí)例，介紹了教育數(shù)字人的五大應(yīng)用場(chǎng)景和詳細(xì)制作流程，并根據(jù)課堂教學(xué)的前、中、后三個(gè)階段，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了“大模型+數(shù)字人”課堂教學(xué)應(yīng)用模式，展示了教育數(shù)字人如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和興趣，以及如何幫助教師更好地進(jìn)行教學(xué)管理，最后總結(jié)了教師面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)建議。

教育數(shù)字人是指存在于數(shù)字虛擬空間中，通過知識(shí)傳遞、社會(huì)交互等教育手段增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果或?qū)W習(xí)感知覺的具象化虛擬人物的統(tǒng)稱。數(shù)字人技術(shù)能夠通過增強(qiáng)互動(dòng)性和個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)效果。數(shù)字人可以替代真人出鏡，簡(jiǎn)化教學(xué)視頻的制作過程，大幅降低人力和物力成本，同時(shí)，通過虛擬實(shí)驗(yàn)室和模擬場(chǎng)景的應(yīng)用，為學(xué)生提供了沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。此外，數(shù)字人技術(shù)還被用于直播授課，幫助教師減輕工作負(fù)擔(dān)，并通過智能化管理提高教學(xué)質(zhì)量。當(dāng)然，目前的數(shù)字人技術(shù)還不能應(yīng)用于教育教學(xué)的全場(chǎng)景、全流程，但在一些特定教學(xué)場(chǎng)合和學(xué)科內(nèi)容中，它的確能發(fā)揮獨(dú)到的作用。

PART01 教育數(shù)字人的應(yīng)用場(chǎng)景

教育數(shù)字人的應(yīng)用策略主要包括教學(xué)輔助與互動(dòng)學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計(jì)、提高教師在線教學(xué)資料的質(zhì)量以及虛擬實(shí)驗(yàn)室與模擬場(chǎng)景的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，教育數(shù)字人比較適合作為教師分身，特別是在面對(duì)高要求、長時(shí)間、個(gè)性化等需求時(shí)，能夠發(fā)揮數(shù)字人“多模態(tài)、長時(shí)空、定制化”的優(yōu)勢(shì)。本研究將教育數(shù)字人的應(yīng)用場(chǎng)景大致分為五大類。

1.數(shù)字主播

數(shù)字人能夠提供擬人的形象和語言，類似于虛擬數(shù)字人在綜藝節(jié)目中的應(yīng)用，數(shù)字主播可以在直播授課中代替真人教師開展教學(xué)。例如，上海交通大學(xué)在2023年底推出了首個(gè)虛擬數(shù)字人主播，用于學(xué)校新聞發(fā)布和要聞播報(bào)。這位虛擬主播不僅形象逼真，還能夠24小時(shí)不間斷播報(bào)，并根據(jù)反饋進(jìn)行調(diào)整迭代，展現(xiàn)了人工智能技術(shù)在教育傳播領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

2.微課教學(xué)

數(shù)字人可以根據(jù)學(xué)生的個(gè)性化需求提供定制化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和反饋，打破時(shí)間和空間的限制，降低制作成本，增加課程吸引力，提高制作效率等。

3.個(gè)性指導(dǎo)

在課堂教學(xué)中，數(shù)字人可以擔(dān)任助教角色，輔助教師進(jìn)行教學(xué)，數(shù)字人能夠智能分析學(xué)習(xí)進(jìn)展，并為師生提供個(gè)性化教學(xué)和學(xué)習(xí)建議。例如，廈門醫(yī)學(xué)院將數(shù)字人應(yīng) 用于“麻醉解剖實(shí)驗(yàn)”教學(xué)，通過數(shù)字人虛擬平臺(tái)與改良的解剖操作方式開展實(shí)驗(yàn)個(gè)性化指導(dǎo)。

4.知識(shí)問答

數(shù)字人可以用于教學(xué)中的互動(dòng)問答環(huán)節(jié)。數(shù)字人根據(jù)預(yù)設(shè)的知識(shí)庫或?qū)崟r(shí)搜索答案回答學(xué)生的問題，無論是課后作業(yè)還是學(xué)習(xí)疑惑，數(shù)字人都能隨時(shí)隨地為學(xué)生提供及時(shí)、專業(yè)的解答，并提供自主學(xué)習(xí)的資源和陪伴，幫助學(xué)生培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。例如，在汽車專業(yè)線上教學(xué)中，廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院利用數(shù)字人技術(shù)，通過虛擬教師輔助真人教師，提升了教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。這種“雙教師”模式不僅增加了課堂互動(dòng)，還降低了教學(xué)成本。有研究實(shí)現(xiàn)在用戶輸入問答請(qǐng)求后，數(shù)字人能夠在毫秒級(jí)延遲內(nèi)提供準(zhǔn)確的回答，并通過結(jié)構(gòu)化知識(shí)庫支持復(fù)雜問題的多輪對(duì)話和回答。

5.場(chǎng)景宣傳

在招生宣傳中，數(shù)字人可以克隆校長、名師等數(shù)字分身，在數(shù)字人制作平臺(tái)中快速、批量進(jìn)行學(xué)校、招生簡(jiǎn)章等視頻制作，還可以借助數(shù)字人的交互對(duì)話能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)校簡(jiǎn)介、招生答疑等問題在線實(shí)時(shí)咨詢。在學(xué)校文創(chuàng)作品中，可以通過數(shù)字人打造校長精品數(shù)字分身，讓為每一位學(xué)生定制個(gè)性化校長一封信視頻成為現(xiàn)實(shí)。在圖書館、閱覽室、實(shí)驗(yàn)室等不同場(chǎng)景中，都可以借助數(shù)字人生成特定需求的數(shù)字分身，提供各類宣傳、展示、咨詢和交流等服務(wù)。

PART02 如何制作教育數(shù)字人

目前國產(chǎn)支持制作數(shù)字人的平臺(tái)越來越多，如剪映、橙為、騰訊智影等。針對(duì)教育數(shù)字人制作，筆者與長興技師學(xué)院的吳錚老師合作，設(shè)計(jì)了如下幾個(gè)步驟：

1.選擇數(shù)字人平臺(tái)

教師可以根據(jù)數(shù)字人的功能和效果、投入費(fèi)用等來選擇合適的平臺(tái)。以“橙為”平臺(tái)為例，在進(jìn)入后即可看到訓(xùn)練好的數(shù)字人，點(diǎn)擊“數(shù)字播報(bào)”中的人物頭像即可進(jìn)入編輯界面，也可以點(diǎn)擊“數(shù)字交互”創(chuàng)建生成式數(shù)字人，點(diǎn)擊“項(xiàng)目管理”即可查看作品。

2.定制專屬形象

上一期介紹過，數(shù)字人的形象至關(guān)重要，它直接影響后續(xù)的數(shù)字人視頻生成和形體動(dòng)作模板，教師應(yīng)該考慮周到，做好充分的準(zhǔn)備。以訓(xùn)練本人形象的數(shù)字人為例，數(shù)字人訓(xùn)練前期的“原數(shù)據(jù)”非常關(guān)鍵，訓(xùn)練的質(zhì)量決定了后期數(shù)字人的逼真度、表現(xiàn)力。因此，需要確定好拍攝場(chǎng)地，選擇固定機(jī)位、高清攝像頭、無線麥克、面光燈、背景燈等設(shè)備的拍攝環(huán)境。

3.定制專屬聲音（可選）

大部分?jǐn)?shù)字人平臺(tái)都是將形象和聲音一起渲染生成的，但教師也可以自己選擇不一樣的語音進(jìn)行定制。以PC版“剪映”軟件為例，選擇“文本”編輯，就可以看到“朗讀”，然后選擇“克隆音色”（支持“錄制音頻”或“導(dǎo)入音頻文件”兩種克隆方式），注意克隆的聲音源要無噪聲。

4.上傳教學(xué)內(nèi)容

在定制好專屬形象和聲音之后，平臺(tái)會(huì)渲染出定制數(shù)字人，之后就可以制作具體的數(shù)字人課程了。以“橙為”平臺(tái)為例，在進(jìn)入“數(shù)字播報(bào)”后，即可上傳帶有動(dòng)畫效果的教學(xué)PPT，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)處理，變成數(shù)字人的“內(nèi)容背景”，這里要注意上傳的課件在數(shù)字人出鏡部分一定要做好留白，也可以在課件的每一頁添加好“備注”，這樣數(shù)字人的“聲音”就可以用這些文本驅(qū)動(dòng)（如下圖）。

5.調(diào)試修改發(fā)布

數(shù)字人的后續(xù)檢查也很重要，要對(duì)數(shù)字人的動(dòng)作、表情、交互等功能進(jìn)行全面測(cè)試，檢查是否存在卡頓、不自然等問題，也要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格審核，確保合法合規(guī)、無錯(cuò)誤信息。以“橙為”平臺(tái)為例，在編輯界面可以調(diào)整數(shù)字人的位置、大小、文本內(nèi)容（支持調(diào)整停頓、分詞、多音字、數(shù)字讀法、替換發(fā)音），在完成調(diào)試后即可導(dǎo)出視頻。

PART03 “大模型+數(shù)字人”的課堂教學(xué)應(yīng)用模式

翟雪松等認(rèn)為，在生成式人工智能的支持下，ChatGPT等大語言模型產(chǎn)品的應(yīng)用使數(shù)字人如虎添翼，能以更海量的數(shù)據(jù)、更優(yōu)質(zhì)的再反應(yīng)和更智能的語義檢索促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，這或?qū)⒊蔀槲磥頂?shù)字教師的基本配置。如何將當(dāng)今火熱的大模型技術(shù)和數(shù)字人技術(shù)巧妙融合起來，在中小學(xué)課堂教學(xué)中發(fā)揮“組合拳和新引擎”的作用價(jià)值，非常值得我們探索。因此，筆者提出了“三段十環(huán)”的應(yīng)用模式，如下圖所示。

1.課前——教學(xué)準(zhǔn)備階段

環(huán)節(jié)1：精準(zhǔn)定位目標(biāo)與內(nèi)容規(guī)劃

教師深入研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合中小學(xué)生的認(rèn)知水平、知識(shí)儲(chǔ)備和身心發(fā)展特點(diǎn)，確定分層教學(xué)目標(biāo)。依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，收集并篩選適合的教學(xué)素材，教師可利用大模型平臺(tái)挖掘與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)案例，以豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生興趣。

環(huán)節(jié)2：全面學(xué)情診斷與精細(xì)分析

教師綜合運(yùn)用課堂觀察、問卷調(diào)查等方式，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。借助大模型強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，對(duì)收集到的學(xué)情數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)需求、潛在困難和問題，為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)提供有力依據(jù)。

環(huán)節(jié)3：適配技術(shù)遴選與充分準(zhǔn)備

基于前期確定的教學(xué)目標(biāo)、學(xué)情狀況，挑選適合的大模型和數(shù)字人平臺(tái)工具。根據(jù)上面介紹的數(shù)字人制作流程，制作后續(xù)教學(xué)實(shí)施中所需的數(shù)字人資源，為教學(xué)活動(dòng)的 開展提供有力保障。

2.課中——教學(xué)實(shí)施階段

環(huán)節(jié)4：情境創(chuàng)設(shè)與興趣引燃啟思

教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的興趣點(diǎn)和生活實(shí)際，利用數(shù)字人豐富的形象、生動(dòng)的語音和逼真的動(dòng)作，創(chuàng)設(shè)極具吸引力和啟發(fā)性的教學(xué)情境。例如，在小學(xué)科學(xué)課“動(dòng)物的生命周期”教學(xué)中，數(shù)字人可以化身為不同動(dòng)物，講述自己的成長過程；在中學(xué)歷史課“古代文明的交流”中，數(shù)字人扮演古代商人，展示不同文明之間的貿(mào)易往來。同時(shí)，大模型技術(shù)能夠提供相關(guān)的背景知識(shí)、趣味故事、問題引導(dǎo)等。

環(huán)節(jié)5：知識(shí)傳遞與深度拓展探究

教師主導(dǎo)教學(xué)過程與數(shù)字人緊密配合，采用多樣化的教學(xué)方法和手段，將教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)、形象地呈現(xiàn)給學(xué)生。數(shù)字人將抽象的知識(shí)具象化、復(fù)雜的概念簡(jiǎn)單化，幫助學(xué)生更好地理解和吸收。大模型技術(shù)則實(shí)時(shí)提供豐富多元的知識(shí)補(bǔ)充，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，引導(dǎo)學(xué)生在知識(shí)的海洋中不斷探索前行。

環(huán)節(jié)6：互動(dòng)練習(xí)與即時(shí)反饋強(qiáng)化

教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際情況，精心設(shè)計(jì)形式多樣、富有層次和趣味性的練習(xí)題、討論話題、小組活動(dòng)或?qū)嵺`任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與互動(dòng)學(xué)習(xí)。在此過程中，數(shù)字人全程參與互動(dòng)交流過程。大模型技術(shù)能對(duì)學(xué)生的回答、表現(xiàn)進(jìn)行分析和評(píng)估，給出準(zhǔn)確、詳細(xì)且具有針對(duì)性的反饋，幫助學(xué)生及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)策略。

環(huán)節(jié)7：總結(jié)歸納與知識(shí)鞏固遷移

在課堂教學(xué)即將結(jié)束之際，教師引導(dǎo)學(xué)生自主回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)收獲。在此環(huán)節(jié)，大模型技術(shù)補(bǔ)充關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)、易錯(cuò)易混點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整合，促進(jìn)知識(shí)的遷移和應(yīng)用。

3.課后——評(píng)價(jià)反思階段

環(huán)節(jié)8：學(xué)習(xí)成效綜合測(cè)評(píng)與分析

在教學(xué)實(shí)施后，教師利用大模型強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集與分析功能，全面收集學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息、學(xué)習(xí)態(tài)度波動(dòng)情況等。評(píng)估結(jié)果以直觀、清晰的圖表報(bào)告呈現(xiàn)，為后續(xù)調(diào)整提供數(shù)據(jù)支持。

環(huán)節(jié)9：教學(xué)全程回溯反思與總結(jié)

教師對(duì)整堂課的教學(xué)過程進(jìn)行全面、細(xì)致的回顧與反思，深入分析教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的合理性與有效性，審視大模型和數(shù)字人的應(yīng)用效果，同時(shí)反思教學(xué)過程中師生互動(dòng)、生生互動(dòng)的質(zhì)量與效果。

環(huán)節(jié)10：優(yōu)化策略系統(tǒng)制訂與實(shí)施

最后，根據(jù)學(xué)習(xí)成效綜合測(cè)評(píng)結(jié)果和教學(xué)全程回溯反思所發(fā)現(xiàn)的問題，教師與教學(xué)團(tuán)隊(duì)共同商討、制訂更加系統(tǒng)全面的教學(xué)優(yōu)化策略。根據(jù)大模型和數(shù)字人的使用反饋，優(yōu)化技術(shù)參數(shù)設(shè)置，更新知識(shí)庫，改進(jìn)數(shù)字人的互動(dòng)腳本或動(dòng)作設(shè)計(jì)，提升技術(shù)工具的穩(wěn)定性和兼容性等，從而提升技術(shù)工具的輔助教學(xué)效能。根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整和完善，不斷提高教學(xué)質(zhì)量和效果。

PART04 總結(jié)和展望

生成式人工智能技術(shù)的不斷升級(jí)迭代，將大幅提升教育教學(xué)的效能和產(chǎn)能。但是，我們?cè)诳隙ń逃龜?shù)字人的積極價(jià)值的同時(shí)，也必須面對(duì)其帶來的挑戰(zhàn)和隱憂。其一，雖然數(shù)字人能夠比較輕松地承擔(dān)重復(fù)性基礎(chǔ)教學(xué)任務(wù)，讓教師騰出精力專注于個(gè)性化輔導(dǎo)、深度知識(shí)剖析與學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)，但它也讓教師面臨技術(shù)迭代的壓力，教師若不能掌握數(shù)字人相關(guān)技術(shù)運(yùn)用，則會(huì)顯得十分被動(dòng)；其二，數(shù)字人技術(shù)應(yīng)用也必將倒逼教學(xué)方式變革，廣大教師不僅要主動(dòng)適應(yīng)學(xué)習(xí)數(shù)字人技術(shù)，還要強(qiáng)化自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，凸顯個(gè)人價(jià)值，以更加智慧的教師形象引領(lǐng)學(xué)生成長。

本文作者：

倪俊杰

杭州師范大學(xué)經(jīng)亨頤教育學(xué)院/桐鄉(xiāng)市鳳鳴高級(jí)中學(xué)

文章刊登于《中國信息技術(shù)教育》2025年第1期

引用請(qǐng)注明參考文獻(xiàn)：

倪俊杰.量身定做，教育數(shù)字人的制作與應(yīng)用[J].中國信息技術(shù)教育，2025（01）：76-78.