虛擬數字人技術在在線教育平臺信息交互中的應用

摘要：常規的在線教育平臺交互方法通常為目標式交互，導致交互效率偏低。文章針對虛擬數字人技術在在線教育平臺信息交互中的應用方式展開分析。在識別終端意圖需求后，對教學資源展開標簽化處理。然后，以提升信息交互效率為目標，結合虛擬數字人技術建立信息交互模型，通過個性化推送和實時反饋的方式強化信息交互效果。測試結果表明：對比常規的信息交互方法，應用新方法后，單元交互時延較小，說明在虛擬數字人技術的輔助下，新方法的交互效率得到了明顯提升。

關鍵詞：虛擬數字人技術；教育平臺；信息交互；信息整合處理

中圖分類號：TP399" 文獻標志碼：A

0 引言

在線教育平臺已逐漸成為知識傳播的重要途徑，當前較為常見的信息交互方式通常較為單一，以單任務信息交互處理為主。張輝蓉等^［1］提出了傳統用戶評論在線教育平臺信息交互方法結合課程搜索和篩選功能快速定位感興趣的內容，借助課程學習和討論區與教師和同學深入交流。此外，平臺還提供實時互動工具，如屏幕共享、投票等，促進教學互動，提高學習效率。劉娜娜^［2］介紹了傳統數據支持在線教育平臺信息交互方法，分析了用戶行為數據、學習進度數據和反饋數據，認為平臺能夠精準推薦個性化課程和學習資源，優化用戶體驗。當前的交互處理方式雖然可以完成預期的處理效果，但是在不同的背景環境下，對交互控制誤差的把控效率較低，致使最終得出的交互應用結果無法達到預期標準。

基于上述分析，本文針對虛擬數字人技術在在線教育平臺信息交互中的應用方式展開設計。虛擬數字人技術主要是通過高度逼真的虛擬形象、自然流暢的語言交互和智能化的行為表現，為用戶提供沉浸式互動體驗^［3］。在線教育平臺中，虛擬數字人可以以教師、助教或學習伙伴的角色出現，與學生進行實時互動，提供個性化的學習指導。這種交互方式不僅增強了學習的趣味性，還提高了學生的學習效率^［4-5］。

1 在線教育平臺虛擬數字人信息交互方法設計

1.1 意圖需求識別與教學資源標簽化處理

意圖需求識別是基于用戶的需求及偏好，根據設計的信息交互機制進行實際推送處理的一個重要環節。為此，本文在采集一定周期內的信息數據后，結合虛擬數字人技術，針對偏好交互占比的意圖和需求展開分析，計算權重值^［6］：

K=ο2-β+1χ（1）

其中，K為權重值；ο為總數據量；β為偏好占比；χ為推送范圍。

本文依據權重值來明確信息交互的方向，設計實際交互需求，進行教學資源標簽化處理。提取某一學科的專業教學名詞后，按照教學課程的順序進行排序并將該名詞設定為信息交互的關鍵詞，構建實時的捕捉機制。當教育平臺接收到相關的信息交互任務時，平臺會根據目標要求在資源庫中進行鎖定和識別，匯總之后轉換為單元的數據包形式，存儲在預設的位置上，等待后續的交互傳輸。需要注意的是，當前設計的交互處理標簽并不是固定的^［7］，而是結合實際的需求做出實時調整與修正，增加信息處理與轉換的靈活度與可靠性，進一步提高教學資源更新的處理效率，形成可靠的交互應用環境。

1.2 構建基于虛擬數字人技術的在線教育平臺信息交互模型

對為識別當前教育平臺中用戶的意圖，本文結合虛擬數字人技術，構建了在線教育平臺信息交互模型，按照學科、難度、適用人群等進行標簽化處理，以便于虛擬數字人快速檢索。本文在模型中建立信息交互匹配機制，根據用戶意圖和教學資源標簽，進行信息交互匹配^［8］。匹配執行結果如下：

P=（Zλ+φ2）νI（2）

其中，P為信息交互匹配結果；Z為匹配教學資源量；λ為匹配頻次；φ為實時匹配需求；ν為教學資源標簽；I為交互傳輸頻率。信息交互模型執行結構如圖1所示。

在不同的教學周期內，在線教學系統會不斷采集資源并擴大數據信息庫，以用戶意圖作為引導，設計虛擬數字人信息交互模型，公式如下：

T=×φεS（3）

其中，T為信息交互輸出結果；φ為資源數量；為信息交互成功率；ε為信息交互執行效率；S為同時間用戶交互數量。

1.3 個性化推送及實時反饋強化信息交互

在線教育平臺中，虛擬數字人技術可以實現對用戶學習行為的精準分析和理解，進而進行個性化的學習內容推送，以此來進一步豐富信息交互處理程序。本文結合虛擬數字人技術，在分析用戶的學習歷史、興趣偏好、能力水平等因素后，利用上述設計模型，明確目標式的推薦內容。推薦過程如下：

U=-∑R=1R+（4）

其中，U為資源推薦；為學習資源；為資源特征；R為用戶數量；為可擴展學習特征。

依據資源推薦結果，虛擬數字人技術能夠為用戶提供更符合其需求和興趣的學習資源，從而提高用戶的學習效果和滿意度。在此基礎之上，利用上述模型的輔助，還須要在平臺中增設實時反饋程序來強化信息交互。通過實時收集用戶的學習數據，如答題情況、學習進度等，虛擬數字人能夠及時給出反饋，幫助用戶調整學習策略，強化信息交互。

2 方法測試

本文對虛擬數字人技術在線教育平臺信息交互中的應用效果進行分析與研究。實驗選擇K在線教育平臺作為測試的目標對象，將基于用戶評論的信息交互方法、基于數據支持的信息交互方法作為對比，與基于虛擬數字人的信息交互方法完成同期測試。

2.1 測試準備

K在線教育平臺是A學校主要的輔助教學平臺，通過對比傳統信息交互方式與虛擬數字人技術下的交互方式，分析學生的學習效率、學習滿意度以及互動積極性等方面的差異。本文選擇數學、語文、英語和歷史4門科目作為測試目標，隨機選定280名學生進行測試輔助處理，劃分為獨立的測試小組，人數分別為30人、50人、80人以及120人。明確每一名學生日常的信息交互需求，作為后期測定的參考依據。將選定科目的教學資源整理后導入測試平臺，轉換為適合平臺交互的格式并分類存儲。集成虛擬數字人技術到在線教育平臺，進行必要的調試和優化，確保虛擬數字人能夠正常展示和交互。

設定輔助測試指標與參數如表1所示。

2.2 測試過程與結果分析

在上述搭建的測試環境中，本文利用虛擬數字人技術對選定的K在線教育平臺信息交互方法進行測定與對比分析。預設5組基礎的信息交互目標，轉換為指令導入測試平臺，按照數學、語文、英語和歷史4門教學科目的特征，對導入的信息資源歸類。利用虛擬數字人技術，對上述用戶學生的信息交互偏好與反向情況進行調研分析。同類型的信息交互需求合并，根據采集的實時數據與信息，計算出當前的交互效率，如下所示。

D=（m+hn）-∫In2（5）

其中，D為交互效率；m為基礎學科資源量；n為學科單元章節資源量；h為預設教學章節；I為重復資源量。多組教育平臺信息交互響應時間變化趨勢如圖2所示。

觀察圖2中的多組教育平臺信息交互響應時間趨勢變化狀態可以了解到，在數字虛擬人技術的輔助下，信息交互傳輸的整體效率逐漸提高，而耗時在逐漸降低。

依據上述計算和采集的數據，測定單元交互時延，如下所示。

T=∑W=1πW-2（6）

其中，T為單元交互時延；π為信息單元整合量；W為整合次數；為錯誤信息。

測試結果對比分析如表2所示。

如表2所示，對比于傳統基于用戶評論的在線教育平臺信息交互方法、傳統基于數據支持的在線教育平臺信息交互方法，此次設計的基于虛擬數字人的在線教育平臺信息交互方法最終得出的單元交互時延較小，這說明在虛擬數字人技術的輔助與支持下，在線教育平臺信息交互方法效率得到了明顯提升，交互可靠性與穩定性也進一步強化，具有更好的信息交互針對性。

3 結語

基于虛擬數字人技術的在線教育平臺能夠模擬真實的教學場景，提供沉浸式的學習體驗，可一定程度上根據學生的學習習慣和進度，提供個性化的指導和反饋。不僅如此，在虛擬數字人技術的輔助下，平臺設計了更加靈活、多變的信息交互處理結構，能夠進一步提升在線教育的互動性和有效性，承擔更多教學角色，為學生提供更加全面深入的學習支持。

參考文獻

［1］張輝蓉，魏利，李舒展.基于用戶評論的國家中小學智慧教育平臺持續使用影響因素分析：源于17601條評論的質性研究［J］.教育與裝備研究，2024（5）：3-11.

［2］劉娜娜.數據支持下在線教育平臺學習支持服務策略研究［J］.電腦知識與技術，2024（11）：101-103.

［3］高天云.發揮國家中小學智慧教育平臺優勢助力師生成長：內蒙古鄂托克旗棋盤井第三小學的實踐案例［J］.中小學信息技術教育，2024（4）：24-25.

［4］呂文蓉，寧芳.基于SOR綜合行為模型的在線教育平臺交互策略研究［J］.機電產品開發與創新，2024（2）：233-236.

［5］曹培杰.建強用好國家智慧教育平臺是數字時代的教育應答［J］.人民教育，2024（6）：46-48.

［6］張雅君，周瓊，段雨迪，等.國家中小學智慧教育平臺高效應用：總體要求、現實問題與實踐路徑［J］.教育科學探索，2024（1）：70-77.

［7］常詠梅，危齊敏，李杰麗.國家中小學智慧教育平臺賦能鄉村教師研修模式研究：數字技術促進鄉村教育高質量發展［J］.中國遠程教育，2024（3）：56-67.

［8］吳蓬萊.高等學歷繼續教育中在線教育技術的應用研究［J］.科教導刊，2023（34）：73-75.

（編輯 王雪芬編輯）

Application of virtual digital human technology in the information interaction

of online education platform

CHEN" Hongcai

（Foshan Open University， Foshan 528000， China）

Abstract：" The conventional online education platform interaction method is usually goal oriented interaction， which leads to low interaction efficiency. In response to this issue， the article analyzes the application of virtual digital human technology in information interaction on online education platforms. After identifying the intent requirements of the terminal， the article carries out tagging processing on teaching resources. Then， with the goal of improving information exchange efficiency， the article combines virtual digital human technology to establish an information interaction model， and strengthens the information interaction effect through personalized push and real-time feedback. The test results show that compared with conventional information interaction methods， the application of the new method results in a smaller unit interaction delay， indicating that with the assistance of virtual human technology， the interaction efficiency of the new method has been significantly improved.

Key words： virtual digital human technology; education platform; information interaction; information integration processing