人機(jī)協(xié)同教學(xué)中的學(xué)生參與度：關(guān)鍵特征、分析模型與實(shí)踐進(jìn)路

關(guān)鍵詞：人機(jī)協(xié)同教學(xué)；學(xué)生參與度；多模態(tài)分析；數(shù)字化課堂 中圖分類號(hào)】G40-057【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【論文編號(hào)】1009—8097（2025）08—0077—10【DOI】10.3969/j.ssn.1009-8097.2025.08.008

新一代科技創(chuàng)新浪潮正在重塑人類的生產(chǎn)與生活，引領(lǐng)各領(lǐng)域結(jié)構(gòu)性重組和流程再造，也為教育領(lǐng)域帶來了前所未有的變革契機(jī)[]。習(xí)近平總書記指出，要“積極推動(dòng)人工智能和教育深度融合，促進(jìn)教育變革創(chuàng)新”[2]。而學(xué)情分析既是智能技術(shù)變革教與學(xué)的重要抓手，也是推動(dòng)數(shù)字化課堂高質(zhì)量應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過開展學(xué)情分析，可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的有效監(jiān)測(cè)和學(xué)業(yè)水平的精準(zhǔn)診斷，為后續(xù)精細(xì)化教學(xué)服務(wù)與教學(xué)干預(yù)做好準(zhǔn)備[3]。作為學(xué)情分析領(lǐng)域的重要研究議題，學(xué)生參與度是學(xué)習(xí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)估的核心變量之一[4。對(duì)學(xué)生參與度進(jìn)行多模態(tài)分析，可為精準(zhǔn)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和投入程度提供一種新視角，故近年來引起了越來越多研究者的關(guān)注。基于此，本研究以人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)支持的數(shù)字化課堂為研究場(chǎng)域，嘗試分析人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度多模態(tài)分析的關(guān)鍵特征，構(gòu)建相應(yīng)的多模態(tài)分析模型，并探索提升人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度的實(shí)踐進(jìn)路。在此過程中，本研究主要回應(yīng)了三個(gè)頗受關(guān)注的研究問題：① 差異化場(chǎng)景下學(xué)生參與度的表現(xiàn)如何？ ② 數(shù)字化課堂學(xué)生參與度多模態(tài)分析的可解釋性如何？ ③ 在學(xué)生參與度多模態(tài)分析中，人機(jī)協(xié)同方式是怎樣的？由此，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化課堂與多模態(tài)教學(xué)行為分析的緊密結(jié)合，助推人工智能技術(shù)高質(zhì)量賦能學(xué)生參與度的分析與評(píng)估。

一相關(guān)研究進(jìn)展

1學(xué)生參與度多模態(tài)計(jì)算

在教育心理學(xué)領(lǐng)域，學(xué)生參與度作為評(píng)估學(xué)習(xí)成效和教育質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，涵蓋了學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中心理、行為和情感的全面參與。對(duì)于“學(xué)生參與度”的定義，不同研究者提出了不同的看法。例如，Schaufeli等[5]認(rèn)為學(xué)生參與度是指學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中表現(xiàn)出的積極、充實(shí)、完滿的情感與認(rèn)知狀態(tài)，包括活力、奉獻(xiàn)和專注三個(gè)維度；Martin[將學(xué)習(xí)投入視為包括行為投入和認(rèn)知投入的二維框架；Fredricks等7將學(xué)生參與度定義為學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的參與程度和努力程度，包括行為參與、認(rèn)知參與、情感參與。

從已有研究來看，學(xué)生參與度的測(cè)量主要依賴于量化研究（如自我報(bào)告、編碼分析、智能測(cè)量、生理測(cè)量等）和質(zhì)性研究（如結(jié)構(gòu)化訪談、日志分析、觀察評(píng)價(jià)等）。在數(shù)字化課堂的應(yīng)用實(shí)踐中，人工智能技術(shù)的按需應(yīng)用能以低成本、低代碼的方式有效緩解規(guī)模化培養(yǎng)與個(gè)性化發(fā)展的教育難題。在此背景下，多模態(tài)學(xué)習(xí)分析技術(shù)為精準(zhǔn)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)提供了一種新視角，也使得學(xué)生參與度計(jì)算從傳統(tǒng)的單模態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向多模態(tài)數(shù)據(jù)融合[8]。多模態(tài)數(shù)據(jù)融合通過利用多種模態(tài)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性和互補(bǔ)性，融合了不同模態(tài)的學(xué)生數(shù)據(jù)，從而更加全面地評(píng)估學(xué)生參與度]。當(dāng)前，基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的學(xué)生參與度計(jì)算主要涉及行為表征數(shù)據(jù)（如瀏覽問答次數(shù)、討論次數(shù)等）、生理信息數(shù)據(jù)（如腦電信號(hào)、皮電信號(hào)、眼動(dòng)信號(hào)等）、物理空間數(shù)據(jù)（如面部表情、頭部位置等）和人機(jī)交互數(shù)據(jù)（如鍵盤輸入、鼠標(biāo)點(diǎn)擊等）。不同類型的數(shù)據(jù)可通過“多對(duì)一”“多對(duì)多”“三角互證”等方式完成多模態(tài)數(shù)據(jù)融合，提升學(xué)生參與度測(cè)量的精準(zhǔn)性[I]。在本研究中，數(shù)字化課堂學(xué)生參與度建模是在多維學(xué)習(xí)活動(dòng)的基礎(chǔ)上，從行為參與、社會(huì)參與等維度對(duì)學(xué)生的課堂參與情況進(jìn)行綜合分析。由于學(xué)生參與度是一個(gè)高層語(yǔ)義的教育學(xué)概念，本研究首先從理論闡釋角度對(duì)數(shù)字化課堂學(xué)生參與度的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行厘定，之后采用德爾菲法對(duì)不同場(chǎng)景下學(xué)生參與度類型及其表征活動(dòng)的權(quán)重進(jìn)行分析，最后采用深度學(xué)習(xí)與規(guī)則計(jì)算融合的方式對(duì)學(xué)生參與度進(jìn)行計(jì)算。

2數(shù)字化課堂賦能人機(jī)協(xié)同教學(xué)研究

早在20世紀(jì)50年代末，美國(guó)就開始探索利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來輔助教學(xué)，這可以被視為數(shù)字化課堂的雛形[]。隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的涌現(xiàn)和規(guī)模化應(yīng)用，數(shù)字化課堂得到了快速發(fā)展與普及。在我國(guó)，2018年教育部發(fā)布《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，推動(dòng)教育信息化進(jìn)入了轉(zhuǎn)型升級(jí)的新階段[12]。2023年，中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布《數(shù)字中國(guó)建設(shè)整體布局規(guī)劃》，強(qiáng)調(diào)“大力實(shí)施國(guó)家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)\"[13]。教育數(shù)字化成為教育信息化的全面轉(zhuǎn)型階段，旨在持續(xù)利用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的技術(shù)變革教育系統(tǒng)。作為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的主陣地，數(shù)字化課堂可通過非侵入式智能感知設(shè)備，對(duì)學(xué)生的多模態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和評(píng)估，為教師提供更加全面、精準(zhǔn)的學(xué)生數(shù)字畫像。此外，數(shù)字化課堂還強(qiáng)調(diào)課堂理念的全數(shù)據(jù)賦能、課堂空間的全場(chǎng)域融合和課堂結(jié)構(gòu)的全要素協(xié)同。盡管有研究者依據(jù)具體語(yǔ)境，將“數(shù)字化課堂”稱為“未來課堂”“智慧課堂”等，但本研究不對(duì)此類術(shù)語(yǔ)進(jìn)行概念辨析，而是統(tǒng)一稱為“數(shù)字化課堂”[14][15]。

數(shù)字化課堂可為人機(jī)協(xié)同教學(xué)提供多種支持，涵蓋多元的教學(xué)資源、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力和個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境。人機(jī)協(xié)同教學(xué)是指人類教師和教育智能體共同上一門課，完成一門課程的教學(xué)任務(wù)[1]。人機(jī)協(xié)同教學(xué)強(qiáng)調(diào)人類教師與智能技術(shù)的協(xié)作，其核心目的在于融合兩者優(yōu)勢(shì)，形成“師-機(jī)-生”三元結(jié)構(gòu)，為學(xué)生創(chuàng)造更加豐富、高效、個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境。為了更好地推動(dòng)人機(jī)協(xié)同教學(xué)發(fā)展，研究者開展了相關(guān)研究，如探討人機(jī)協(xié)同教學(xué)有效性、構(gòu)建人機(jī)協(xié)同的“雙師課堂”教學(xué)模式、開展虛擬教師教學(xué)應(yīng)用等，為人機(jī)協(xié)同教學(xué)的規(guī)模化發(fā)展提供了參考[17][18][19]。在人機(jī)協(xié)同教學(xué)場(chǎng)域下，教育機(jī)器的角色多元，以課堂的主導(dǎo)者、學(xué)伴或同伴、輔助者、遠(yuǎn)程教師四種基本形態(tài)融入教學(xué)全過程[20]。在教育機(jī)器的支持下，教師能夠根據(jù)收集的過程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)制定個(gè)性化方案，學(xué)生能夠獲得更加靈活且互動(dòng)性較強(qiáng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

當(dāng)前，如何精準(zhǔn)、即時(shí)地衡量學(xué)生的課堂參與度，已成為人機(jī)協(xié)同教學(xué)質(zhì)量提升的重要議題。基于差異化教學(xué)場(chǎng)景切片和多模態(tài)數(shù)據(jù)融合策略的學(xué)生參與度計(jì)算，可為這一難題提供解決路徑。因此，本研究嘗試將“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架引入分析流程，來探究不同教學(xué)場(chǎng)景下學(xué)生參與度的動(dòng)態(tài)演化規(guī)律；同時(shí)，采用智能感知與識(shí)別技術(shù)，實(shí)時(shí)、持續(xù)地捕捉學(xué)習(xí)過程中的多模態(tài)數(shù)據(jù)（如語(yǔ)言交流、肢體動(dòng)作、面部表情、頭部姿態(tài)等），進(jìn)而對(duì)復(fù)雜多變的多模態(tài)教學(xué)行為進(jìn)行剖析，以揭示不同模態(tài)在教學(xué)互動(dòng)中的作用機(jī)制。

二人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度多模態(tài)分析的關(guān)鍵特征

隨著深度學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展，智能算法成為構(gòu)筑人工智能的核心要素[2]。但由于教育的復(fù)雜性與多樣性，智能算法應(yīng)用于學(xué)習(xí)行為挖掘和學(xué)生參與度分析時(shí)面臨諸多問題，如可解釋性不足、多模態(tài)融合能力弱和場(chǎng)景性缺位等[2][23]。為應(yīng)對(duì)上述問題，人機(jī)協(xié)同教學(xué)中的學(xué)生參與度多模態(tài)分析應(yīng)具備以下關(guān)鍵特征：

1以領(lǐng)域知識(shí)為牽引，提高學(xué)生參與度多模態(tài)分析的可解釋性

伴隨海量的碎片化、分布式教育數(shù)據(jù)呈井噴式增長(zhǎng)，可解釋性逐漸成為教育人工智能不可回避的問題。已有研究存在教育意義植入模糊、模型算法復(fù)雜化傾向、解釋信息單向傳遞等不足，使面向通用場(chǎng)景的分析結(jié)果往往不能直接解釋教育語(yǔ)義層面的師生行為[24]。為此，本研究?jī)?yōu)先關(guān)注學(xué)生參與度計(jì)算在教育學(xué)意義上的可解釋性，通過對(duì)計(jì)算過程的拆解和領(lǐng)域知識(shí)的引入，逐步提高學(xué)生參與度多模態(tài)分析的可解釋性。具體來說，學(xué)生參與度多模態(tài)分析可采用德爾菲法向教育專家進(jìn)行咨詢，參考教育專家的意見，對(duì)基本動(dòng)作、教學(xué)活動(dòng)、教學(xué)場(chǎng)景、參與狀態(tài)進(jìn)行編碼并分配權(quán)重，為可解釋性計(jì)算提供理論依據(jù)。

2以教學(xué)活動(dòng)為載體，增強(qiáng)學(xué)生參與度多模態(tài)分析的通用性

當(dāng)前，由于教育領(lǐng)域缺乏通用樣本集，且其語(yǔ)義層次高、影響因素復(fù)雜，故“端到端”的算法模型訓(xùn)練往往難以在復(fù)雜的教育領(lǐng)域生成較好的計(jì)算結(jié)果。教學(xué)活動(dòng)是在不同課堂場(chǎng)景下分析師生互動(dòng)關(guān)系的樞紐，可為測(cè)量學(xué)生參與度提供載體[25]。因此，本研究以教學(xué)活動(dòng)為載體，聯(lián)通計(jì)算機(jī)領(lǐng)域可識(shí)別的底層特征和教育領(lǐng)域的高層語(yǔ)義，發(fā)揮從底部特征到高層語(yǔ)義的過渡作用，增強(qiáng)人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度多模態(tài)分析的通用性。具體而言，先通過采用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域“端到端”的算法實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程性行為計(jì)算，再通過教育學(xué)專家賦權(quán)對(duì)學(xué)生參與度進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)全鏈?zhǔn)阶詣?dòng)分析。

3引入“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架，提升學(xué)生參與度多模態(tài)分析的精準(zhǔn)性

教學(xué)場(chǎng)景是基于時(shí)間、空間和內(nèi)容，以“人的需求”為基本導(dǎo)向、以智能感知設(shè)備為技術(shù)載體、以事件為表現(xiàn)形式的行為序列總和[26]。在數(shù)字時(shí)代，教學(xué)活動(dòng)呈現(xiàn)出復(fù)雜多元、動(dòng)態(tài)差異的特征。人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度分析的核心，在于特定場(chǎng)景下教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、交互方式和干預(yù)機(jī)制。這是因?yàn)椋诓煌瑘?chǎng)景下，學(xué)生學(xué)習(xí)行為、參與度等變量的表征形式存在差異。“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架通過整合教學(xué)活動(dòng)與具體場(chǎng)景的相關(guān)特征要素，形成一套有序的分析體系，來區(qū)分不同場(chǎng)景對(duì)學(xué)生參與行為的影響程度，故引入此框架有助于提升學(xué)生參與度分析的精準(zhǔn)性。在“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架下，人機(jī)協(xié)同教學(xué)中的學(xué)生參與度分析通過定義課堂時(shí)空語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中師生行為序列的連續(xù)性和關(guān)聯(lián)度，對(duì)師生的互動(dòng)方式、行為模式和思維機(jī)理等進(jìn)行重新理解。

綜上可知，人機(jī)協(xié)同教學(xué)中的學(xué)生參與度分析是一個(gè)綜合性的評(píng)估過程，需要考慮多元的場(chǎng)景特性與活動(dòng)表現(xiàn)，并整合分析多模態(tài)數(shù)據(jù)、識(shí)別“師-機(jī)-生”交互模式、洞察學(xué)生的學(xué)習(xí)情感與需求等，旨在為提升學(xué)習(xí)成效和設(shè)計(jì)個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑提供支持。

三人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度多模態(tài)分析模型的構(gòu)建

隨著教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型向縱深推進(jìn)，教育領(lǐng)域?qū)Ω咝А⒅悄堋€(gè)性化教學(xué)的需求愈發(fā)迫切，這就為在多模態(tài)教學(xué)行為的過程性分析中引入人機(jī)協(xié)同機(jī)制提供了契機(jī)。為此，本研究結(jié)合人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度多模態(tài)分析的關(guān)鍵特征，融合情境認(rèn)知與復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論，解構(gòu)教育場(chǎng)景的多維境脈表征和教學(xué)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)演化規(guī)律，構(gòu)建了人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度的多模態(tài)分析模型，如圖1所示。此模型采用層級(jí)耦合架構(gòu)，包括環(huán)境系統(tǒng)層、互動(dòng)形態(tài)層和模型生成層，旨在優(yōu)化教學(xué)干預(yù)策略，提升學(xué)生參與度。

圖1人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度的多模態(tài)分析模型

1環(huán)境系統(tǒng)層：數(shù)字化課堂中教師經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)融合的境脈表征

教育心理學(xué)家Pajares[27指出，教師信念體系是個(gè)體認(rèn)知圖式的核心要素，構(gòu)筑了課堂實(shí)踐的基石。教學(xué)經(jīng)驗(yàn)作為教師長(zhǎng)期、持續(xù)地投身教學(xué)實(shí)踐的結(jié)果，是教師教育信念體系、教學(xué)方法與技巧不斷成熟的標(biāo)志。伴隨數(shù)字教育的迅速發(fā)展，數(shù)字化課堂依托物理空間與數(shù)字環(huán)境的泛在聯(lián)結(jié)，形成了多維動(dòng)態(tài)的教學(xué)場(chǎng)域，不僅拓展了教學(xué)環(huán)境的開放邊界與互動(dòng)維度，而且通過智能技術(shù)賦能，更快地匯聚了教師經(jīng)驗(yàn)，并推動(dòng)了教師經(jīng)驗(yàn)的迭代。經(jīng)由技術(shù)中介的符號(hào)化轉(zhuǎn)譯，教師個(gè)人經(jīng)驗(yàn)被重構(gòu)為教學(xué)場(chǎng)域中可計(jì)算的動(dòng)態(tài)規(guī)則體系，進(jìn)而形成基于情境感知的教師經(jīng)驗(yàn)編碼機(jī)制。具體而言，教師利用數(shù)字化工具集群（如在線教學(xué)平臺(tái)、智能學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)等），采集、分析和評(píng)估學(xué)生的多模態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，據(jù)此繪制“教學(xué)策略圖譜”，完成隱性經(jīng)驗(yàn)的顯性化[28]。與此同時(shí)，教師利用數(shù)字化工具集群，將自身豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)字教學(xué)資源，并設(shè)計(jì)出符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生知識(shí)圖譜的精準(zhǔn)適配，暢通師生之間數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的、高度個(gè)性化的互動(dòng)與交流渠道。

在環(huán)境系統(tǒng)層，數(shù)字化課堂環(huán)境系統(tǒng)中的技術(shù)融合并非單向度的工具嵌入，而是教師經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)邏輯持續(xù)互構(gòu)的動(dòng)態(tài)過程。在此過程中，數(shù)字化課堂環(huán)境系統(tǒng)與教師經(jīng)驗(yàn)的融合，會(huì)逐步從工具性融合過渡到適應(yīng)性融合，進(jìn)而躍升為生成式融合，由此呈現(xiàn)出技術(shù)融合從“工具嵌入”到“經(jīng)驗(yàn)內(nèi)生”的質(zhì)變規(guī)律：首先，數(shù)字化課堂通過部署非侵入式感知設(shè)備采集學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、集成多模態(tài)交互終端實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作、調(diào)用云端虛擬資源構(gòu)建動(dòng)態(tài)知識(shí)圖譜，形成技術(shù)與教學(xué)雙向適配的智能學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性融合[2]。之后，數(shù)字化課堂環(huán)境系統(tǒng)通過嵌入式傳感網(wǎng)絡(luò)與學(xué)習(xí)分析技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)捕獲行為軌跡數(shù)據(jù)、認(rèn)知偏好數(shù)據(jù)、能力發(fā)展數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，這些多源異構(gòu)數(shù)據(jù)經(jīng)由教師經(jīng)驗(yàn)框架的情境化過濾，被轉(zhuǎn)化為具有教學(xué)決策價(jià)值的“經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)”，從而實(shí)現(xiàn)生成式融合。生成式融合是技術(shù)融合的高級(jí)形態(tài)，主要指教師經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)系統(tǒng)的重構(gòu)。在數(shù)字化課堂中，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策支持，教師可以通過創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)計(jì)任務(wù)、適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生等方式，把握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，據(jù)此靈活調(diào)整教學(xué)策略，使學(xué)生在真實(shí)的情境中學(xué)習(xí)新知、深化理解和應(yīng)用知識(shí)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)學(xué)生個(gè)體差異與學(xué)習(xí)需求的個(gè)性化教學(xué)。進(jìn)行技術(shù)融入時(shí)，應(yīng)將一般技術(shù)嵌入社會(huì)生產(chǎn)關(guān)系境脈中進(jìn)行剖析，使技術(shù)不再局限于其抽象形態(tài)，而是與社會(huì)歷史進(jìn)程相連，賦予其社會(huì)意義[30]。

2互動(dòng)形態(tài)層：人機(jī)協(xié)同教學(xué)中“師-機(jī)-生”角色的分立與融合

早期的人機(jī)協(xié)同是指人類與機(jī)器之間的簡(jiǎn)單協(xié)作[31]。伴隨數(shù)字時(shí)代的到來，人機(jī)協(xié)同的應(yīng)用范疇不斷擴(kuò)大，“機(jī)器”的內(nèi)涵也已擴(kuò)展為多元化的智能技術(shù)[32]。習(xí)近平總書記指出，人工智能是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力，正深刻改變著人們的生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)方式，推動(dòng)人類社會(huì)迎來人機(jī)協(xié)同、跨界融合、共創(chuàng)分享的智能時(shí)代[33]。在教育領(lǐng)域，教師與人工智能技術(shù)的協(xié)作教學(xué)已成為一種新型的教與學(xué)關(guān)系，是人類教師與各類教育智能體的有機(jī)聯(lián)動(dòng)，推動(dòng)著數(shù)字化課堂向智能化轉(zhuǎn)型[34]。伴隨智能技術(shù)與教育教學(xué)的融合發(fā)展，“機(jī)器”承擔(dān)的重復(fù)性、高強(qiáng)度任務(wù)比重逐漸加大，并在高速計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理、智能決策等方面發(fā)揮了越來越重要的作用，這也促使人與“機(jī)器”的關(guān)系從人機(jī)協(xié)作演化為人機(jī)協(xié)同。

作為數(shù)字教育發(fā)展到一定階段的“勞作產(chǎn)物”，人機(jī)協(xié)同教學(xué)是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新型樣態(tài)，能夠有效提高教學(xué)組織效率[3]。其中，數(shù)字化工具集群作為具有教學(xué)意圖理解能力的認(rèn)知協(xié)同主體，可通過多模態(tài)感知與耦合算法實(shí)現(xiàn)教學(xué)的雙重賦能：一方面通過相關(guān)知識(shí)圖譜實(shí)現(xiàn)教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的匯聚共享與跨場(chǎng)景遷移，另一方面驅(qū)動(dòng)學(xué)生認(rèn)知-行為-情感的持續(xù)性參與。師生憑借人機(jī)界面與智能體進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，在多維教學(xué)空間中構(gòu)建起“人類經(jīng)驗(yàn)-機(jī)器智能”的雙向增強(qiáng)回路。依托活動(dòng)理論與分布式認(rèn)知框架，數(shù)字化工具集群通過情境化服務(wù)供給（如自適應(yīng)內(nèi)容推薦、參與度智能分析等），持續(xù)推動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)的創(chuàng)新涌現(xiàn)與教學(xué)場(chǎng)景的生態(tài)化重構(gòu)，最終構(gòu)建出教育數(shù)據(jù)要素與教學(xué)智慧互嵌的技術(shù)協(xié)同鏈路。在此教學(xué)互動(dòng)關(guān)系中，“師-機(jī)-生”的角色定位正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)的相對(duì)分立向深度融合轉(zhuǎn)變。在數(shù)字化課堂應(yīng)用過程中，人機(jī)協(xié)同教學(xué)通過采集與處理師生的視覺、聽覺、觸覺等數(shù)據(jù)，結(jié)合教育領(lǐng)域知識(shí)，揭示師生與智能體之間的有效互動(dòng)，從而為學(xué)生提供精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)診斷分析，滿足其個(gè)性化發(fā)展需求。此外，在人機(jī)協(xié)同教學(xué)過程中，可能存在一些內(nèi)生性問題和技術(shù)性風(fēng)險(xiǎn)，如師生隱私信息泄露、算法偏見導(dǎo)致的教學(xué)資源分配不公等[36]。因此，需要注重科技倫理和人機(jī)關(guān)系的治理，以確保人機(jī)協(xié)同教學(xué)健康、有序發(fā)展。

3模型生成層：自動(dòng)融入“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架的學(xué)生參與度計(jì)算

構(gòu)建人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度的多模態(tài)分析模型，需要納入教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)場(chǎng)景因素。本研究提及的教學(xué)場(chǎng)景是教學(xué)活動(dòng)發(fā)生的環(huán)境和背景，包括物理環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、文化環(huán)境等[37]。將學(xué)生置于真實(shí)的教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)場(chǎng)景中，不僅可以幫助教師更為準(zhǔn)確地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，還可以促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和深度參與[38]。自動(dòng)融入“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架的學(xué)生參與度計(jì)算可從以下方面進(jìn)行理解： ① 從計(jì)算機(jī)科學(xué)的視角審視，數(shù)據(jù)通常被視為信息的承載媒介，而“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架為信息轉(zhuǎn)化成有意義知識(shí)提供了情境框架。從這個(gè)意義上來講，教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)場(chǎng)景可被理解為一種具備將一定輸入轉(zhuǎn)化為特定輸出的復(fù)雜信息編碼系統(tǒng)，其結(jié)果是生成一張信息存儲(chǔ)與交互的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)著知識(shí)傳遞與理解的媒介角色。在教育領(lǐng)域，教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)場(chǎng)景的設(shè)定是為數(shù)據(jù)提供具體情境，使數(shù)據(jù)分析結(jié)果更加貼近實(shí)際的教學(xué)過程。 ② 在“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架下，學(xué)生參與度計(jì)算的運(yùn)作機(jī)理高度依賴于定量分析方法與定性分析方法的綜合應(yīng)用。其中，定量分析關(guān)注大規(guī)模數(shù)據(jù)集和統(tǒng)計(jì)分析，而定性分析強(qiáng)調(diào)深入理解特定情境中的行為和互動(dòng)。進(jìn)行教學(xué)分析時(shí)，研究者常常應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法量化學(xué)生在不同活動(dòng)-場(chǎng)景組合中的參與程度，并通過課堂觀察、學(xué)生訪談等定性研究方法，探究學(xué)生在特定活動(dòng)場(chǎng)景下的行為動(dòng)機(jī)、情感體驗(yàn)、社交互動(dòng)模式等。“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架為定量分析方法和定性分析方法提供了一個(gè)交匯點(diǎn)，使得研究者能夠綜合運(yùn)用這兩種分析方法來全面理解教育現(xiàn)象。 ③ 將數(shù)據(jù)分析的結(jié)果轉(zhuǎn)化為可操作的教學(xué)實(shí)踐。教師可借助統(tǒng)計(jì)分析、模型構(gòu)建等手段，計(jì)算出學(xué)生在“活動(dòng)-場(chǎng)景”中的參與度數(shù)值，并通過數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)參與度的時(shí)空分布特征。在此基礎(chǔ)上，教師可解析不同場(chǎng)景下學(xué)生參與行為的差異化模式，識(shí)別影響參與度的關(guān)鍵因素和障礙點(diǎn)，據(jù)此有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)策略和活動(dòng)設(shè)計(jì)，以真正將數(shù)據(jù)分析用于指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，提高教學(xué)效果和教育質(zhì)量。

四提升人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度的實(shí)踐進(jìn)路

為指導(dǎo)學(xué)生參與度多模態(tài)分析在教學(xué)實(shí)踐中的落地實(shí)施，本研究依托人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度的多模態(tài)分析模型，設(shè)計(jì)了人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度多模態(tài)分析的技術(shù)路線，如圖2所示。此技術(shù)路線以多模態(tài)學(xué)習(xí)分析技術(shù)為支撐，主要按照以下步驟實(shí)施： ① 多模態(tài)數(shù)據(jù)采集。在人機(jī)協(xié)同教學(xué)環(huán)境中，主要通過4K 高清攝像頭、雙目立體深度相機(jī)來采集多模態(tài)數(shù)據(jù)。多模態(tài)數(shù)據(jù)來源于真實(shí)世界，涵蓋學(xué)生數(shù)據(jù)、教師數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)內(nèi)容數(shù)據(jù)等；采集的數(shù)據(jù)多為視頻、音頻、文本、圖像、3D位置等形式，為后續(xù)分析提供數(shù)據(jù)支持。 ② 基本動(dòng)作分析。運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺、自然語(yǔ)言處理等技術(shù)，從已有的數(shù)據(jù)集中識(shí)別出師生的表情、姿態(tài)、話語(yǔ)等基本動(dòng)作，進(jìn)行基本動(dòng)作編碼，并依據(jù)編碼結(jié)果開展基本動(dòng)作分析。 ③ 教學(xué)活動(dòng)分析。根據(jù)基本動(dòng)作分析結(jié)果，按照空間維度和時(shí)間維度對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行劃分。其中，空間延展的交互活動(dòng)主要包括師生交互、生生交互、生機(jī)交互，時(shí)間延展的學(xué)習(xí)活動(dòng)主要包括聽課、討論、反饋等。在此基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行編碼，并依據(jù)編碼結(jié)果開展教學(xué)活動(dòng)分析。 ④ 教學(xué)場(chǎng)景分析。根據(jù)教學(xué)活動(dòng)分析結(jié)果，將教學(xué)活動(dòng)發(fā)生的教學(xué)場(chǎng)景主要?jiǎng)澐譃橹v授、練習(xí)等不同類型。在此基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)場(chǎng)景進(jìn)行編碼，并依據(jù)編碼結(jié)果開展教學(xué)場(chǎng)景分析。 ⑤ 參與狀態(tài)分析。根據(jù)教學(xué)場(chǎng)景分析結(jié)果，將師生的參與狀態(tài)劃分為行為參與、社會(huì)參與兩種狀態(tài)。其中，行為參與是指學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中所展現(xiàn)出的諸如回答問題、課堂練習(xí)等與具體學(xué)習(xí)任務(wù)有關(guān)的身體動(dòng)作和行為表現(xiàn)，而社會(huì)參與是指學(xué)生在課堂情境中與教師和同學(xué)進(jìn)行互動(dòng)交流、融入集體學(xué)習(xí)的社會(huì)性行為。在此基礎(chǔ)上，對(duì)參與狀態(tài)進(jìn)行編碼，并依據(jù)編碼結(jié)果開展參與狀態(tài)分析。需要說明的是，上述編碼中的每個(gè)指標(biāo)均應(yīng)通過德爾菲法、參考教育專家的意見進(jìn)行設(shè)計(jì)并分配權(quán)重，形成科學(xué)的學(xué)生參與度指標(biāo)體系。參考此技術(shù)路線所揭示的學(xué)生參與度影響因素，本研究從計(jì)算方法創(chuàng)新、教學(xué)形態(tài)重塑、教研模式變革三個(gè)角度，提出提升人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度的實(shí)踐進(jìn)路。

圖2人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度多模態(tài)分析的技術(shù)路線

1融入“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架，進(jìn)行學(xué)生參與度計(jì)算方法創(chuàng)新

相較于傳統(tǒng)教學(xué)，人機(jī)協(xié)同教學(xué)更為復(fù)雜多樣，涵蓋線上線下混合、人機(jī)互動(dòng)、師生互動(dòng)等多種形式。不同的教學(xué)活動(dòng)具有獨(dú)特目標(biāo)、流程與互動(dòng)方式，且不同教學(xué)活動(dòng)發(fā)生的教學(xué)場(chǎng)景在物理環(huán)境、社會(huì)文化氛圍、技術(shù)支持等方面存在差異。因此，有必要融入“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架進(jìn)行學(xué)生參與度分析，以充分考量不同教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)場(chǎng)景的特點(diǎn)，為學(xué)生參與度計(jì)算賦予教育語(yǔ)義，進(jìn)行學(xué)生參與度計(jì)算方法創(chuàng)新，具體可從以下方面入手：

① 完善教育語(yǔ)義相關(guān)的學(xué)生參與度指標(biāo)體系。教育領(lǐng)域的相關(guān)專家和教研人員應(yīng)充分關(guān)注具體課堂中教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)場(chǎng)景引發(fā)的學(xué)生參與度差異，一方面深入透視教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)場(chǎng)景所蘊(yùn)含的教育語(yǔ)義，明晰學(xué)生需要理解、掌握、應(yīng)用的具體知識(shí)與技能；另一方面基于教育語(yǔ)義，為教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)場(chǎng)景設(shè)置與教育語(yǔ)義緊密相關(guān)的學(xué)生參與度指標(biāo)，使其能夠反映學(xué)生的教育目標(biāo)達(dá)成程度。 ② 加強(qiáng)多模態(tài)數(shù)據(jù)與教育語(yǔ)義的關(guān)聯(lián)分析。教育技術(shù)學(xué)專業(yè)人員應(yīng)發(fā)揮“聯(lián)結(jié)”學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，將計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)分析與教育領(lǐng)域的意義建構(gòu)進(jìn)行融合，推動(dòng)多模態(tài)教育數(shù)據(jù)與教育語(yǔ)義的深度耦合，從而量化學(xué)生參與度的情境化效能。③ 優(yōu)化教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)場(chǎng)景設(shè)計(jì)。根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)和智能反饋結(jié)果，一線教師或?qū)W科教研員應(yīng)注意融合真實(shí)的數(shù)字化課堂應(yīng)用情境，優(yōu)化教學(xué)場(chǎng)景設(shè)計(jì)，創(chuàng)新教學(xué)活動(dòng)形式，如利用虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)打造沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其課堂參與度。

2利用“數(shù)據(jù) ^?+ 知識(shí)”雙驅(qū)動(dòng)，支持“人在回路”的人機(jī)協(xié)同教學(xué)形態(tài)重塑

在數(shù)字化課堂的應(yīng)用研究中，“人在回路”（Human-in-the-Loop，HITL）理念發(fā)揮了重要的范式引領(lǐng)作用。“人在回路”是指通過置信度來評(píng)估人工智能算法的生成結(jié)果，并將其與專家設(shè)定的閾值相比較，旨在利用人類比機(jī)器更為擅長(zhǎng)的綜合、模糊的判斷力，對(duì)技術(shù)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行干預(yù)、引導(dǎo)與決策[39]。當(dāng)前，機(jī)器雖然可以提供大量的數(shù)據(jù)和信息，甚至能夠模擬一些教學(xué)行為，但其仍然缺乏人類的直覺、情感和道德判斷。在教學(xué)中，教師扮演了不可或缺的角色，其不僅是教學(xué)內(nèi)容的傳遞者，更是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和推動(dòng)者。基于此，相關(guān)教育部門需認(rèn)識(shí)到教師在“人在回路”中的引導(dǎo)作用，通過采取有效措施，構(gòu)建“數(shù)據(jù) + 知識(shí)”雙驅(qū)動(dòng)的協(xié)同機(jī)制，推動(dòng)人機(jī)協(xié)同教學(xué)形態(tài)重塑，具體可以從以下兩個(gè)方面入手：

① 強(qiáng)化教師在“人在回路”中的引導(dǎo)作用。一方面，教師要引導(dǎo)學(xué)生篩選和評(píng)估信息，并正確使用智能技術(shù)。面對(duì)數(shù)字時(shí)代的海量信息，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)評(píng)估和篩選信息，使學(xué)生習(xí)得真正有用的知識(shí)，避免受不良信息的影響。另外，機(jī)器可以提供諸多學(xué)習(xí)支持與服務(wù)，但如果過度依賴機(jī)器，便可能會(huì)削弱學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維，因此教師要引導(dǎo)學(xué)生正確使用智能技術(shù)，對(duì)智能技術(shù)保持理性、審慎的態(tài)度。另一方面，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的道德素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感。在人機(jī)交互情境中，學(xué)生可能會(huì)遭遇一系列倫理道德問題，若未能妥善處理，將會(huì)對(duì)學(xué)生的價(jià)值觀塑造和社會(huì)實(shí)踐能力發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生形成正確的道德認(rèn)知，助力其做出正確的道德判斷和決策。 ② 將數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與知識(shí)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，優(yōu)化人機(jī)協(xié)同教學(xué)形態(tài)。其中，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)是指通過收集和分析人機(jī)協(xié)同教學(xué)中的多模態(tài)數(shù)據(jù)，挖掘其中存在的問題，從而調(diào)整、優(yōu)化教學(xué)策略和干預(yù)方案；知識(shí)驅(qū)動(dòng)是指通過綜合運(yùn)用教育、心理學(xué)、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)和理論，引導(dǎo)和優(yōu)化人機(jī)協(xié)同教學(xué)過程。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與知識(shí)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，意味著由機(jī)器協(xié)助教師完成諸如成績(jī)統(tǒng)計(jì)、作業(yè)批改等重復(fù)性或高強(qiáng)度的工作，而教師專注于提供個(gè)性化的教學(xué)服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同教學(xué)的優(yōu)化與升級(jí)，提高教育教學(xué)的質(zhì)量和效率。

3構(gòu)建多方聯(lián)動(dòng)格局，穩(wěn)妥推進(jìn)基于多模態(tài)教學(xué)行為分析的教研模式變革

要想切實(shí)、有效地推進(jìn)多模態(tài)教學(xué)行為分析，使其在教育領(lǐng)域發(fā)揮更大價(jià)值，離不開教師、教育專家、工程技術(shù)人員等共同發(fā)力。因此，有必要構(gòu)建多方聯(lián)動(dòng)格局，使教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、教育專家和教研員的理論素養(yǎng)、工程技術(shù)人員的專業(yè)技能互為補(bǔ)充，穩(wěn)妥推進(jìn)教研模式變革，具體可從以下方面入手：

① 建立高質(zhì)量的教研發(fā)展共同體。教育部門應(yīng)組建由教育專家、一線教師、教研員和工程技術(shù)人員構(gòu)成的教研發(fā)展共同體，關(guān)注多模態(tài)教學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果與發(fā)展動(dòng)態(tài)，持續(xù)更新、完善相關(guān)理論和方法；同時(shí)，應(yīng)開展多模態(tài)教學(xué)相關(guān)培訓(xùn)，組織教師踴躍參加和學(xué)習(xí)，提升其對(duì)多模態(tài)教學(xué)行為分析的認(rèn)知水平并豐富相關(guān)的知識(shí)與技能。此外，教育部門要鼓勵(lì)教師探索并實(shí)施數(shù)字化課堂的多模態(tài)教學(xué)行為分析。在真實(shí)的課堂教學(xué)中，教師要善于運(yùn)用多模態(tài)教學(xué)行為分析平臺(tái)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行全周期的可視化記錄、分析與應(yīng)用，以服務(wù)課后聯(lián)合教研。 ② 強(qiáng)化對(duì)教師教學(xué)改進(jìn)計(jì)劃的指導(dǎo)和教學(xué)改進(jìn)效果的評(píng)估。根據(jù)多模態(tài)教學(xué)行為分析結(jié)果，教師要制定個(gè)性化的教學(xué)改進(jìn)計(jì)劃，教研發(fā)展共同體可指導(dǎo)教師調(diào)整、優(yōu)化，以提高數(shù)字化課堂教學(xué)質(zhì)量；同時(shí)，教育專家和學(xué)科教研員要對(duì)教師實(shí)施教學(xué)改進(jìn)計(jì)劃的過程進(jìn)行跟蹤，并全面評(píng)估其教學(xué)改進(jìn)效果，以確保教學(xué)改進(jìn)計(jì)劃有效落地。

五結(jié)語(yǔ)

在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，學(xué)生參與度的多模態(tài)分析是衡量數(shù)字化課堂實(shí)踐成效的重要風(fēng)向標(biāo)。本研究剖析了人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度多模態(tài)分析的關(guān)鍵特征，構(gòu)建了相應(yīng)的學(xué)生參與度多模態(tài)分析模型，并提出了提升人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度的實(shí)踐進(jìn)路，可為有效提高學(xué)生參與度、助力教師自我成長(zhǎng)與專業(yè)發(fā)展提供支撐，并有助于提升數(shù)字時(shí)代課堂教學(xué)的組織效率和靈活性。囿于文章篇幅，本研究尚未進(jìn)行人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度多模態(tài)分析的相關(guān)實(shí)證研究，也尚未驗(yàn)證人機(jī)協(xié)同教學(xué)中學(xué)生參與度的多模態(tài)分析模型在實(shí)際教學(xué)場(chǎng)景中的應(yīng)用價(jià)值，這是后續(xù)研究的重要方向。此外，后續(xù)研究可以持續(xù)圍繞算法可解釋性、模型通用性、教學(xué)行為優(yōu)化等議題展開探索，如挖掘并利用領(lǐng)域知識(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)算法的可解釋性，使算法的決策邏輯與教育領(lǐng)域的專業(yè)認(rèn)知相契合；創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，優(yōu)化算法模型的訓(xùn)練環(huán)境與輸入數(shù)據(jù)，以提升算法模型的通用性；自動(dòng)融入“活動(dòng)-場(chǎng)景”框架，捕捉教學(xué)活動(dòng)中的動(dòng)態(tài)信息與場(chǎng)景特征，為教學(xué)行為優(yōu)化提供指導(dǎo)。由此，突破傳統(tǒng)學(xué)生參與度研究中去情境化的局限，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化課堂學(xué)生參與度的精準(zhǔn)評(píng)估。

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Student Engagement in Human-ComputerColaborativeTeaching： KeyFeatures，AnalyticalModeland Practical Approaches

JIANG Yan-Shuang1 XU Zong-Si2 LU Hang3 ZHU Li-Xin4[Corresponding Author] （l.China InstituteofEducationand Social Development，Beijing Normal University，Beijing，China00875; 2.School ofComputing and Data Science，The UniversityofHong Kong，Hong Kong， China 999077; 3.College ofEducation，Zhejiang Normal University，Jinhua， Zhejiang， China 321004; 4.SchoolofEducation，BeijingNormal University，Beijing，China ）

Abstract： Studentengagementservesasabarometerformeasuringtheeffectivenessofdigitalclassroom，andakeyindicator for evaluating educational quality.With the integrated developmentof intellgenttechnologyandeducationand teaching， human-computercollaborative teachingand multimodal learming analysis have provided new perspectives for the acurate assessmentofstudentengagement.Basedon this，thepapercarriedoutamultimodalanalysisofstudentengagementinhumancomputercollaborative teaching，andfirstanalyzedthe keyfeatures ofmultimodalanalysisofstudent engagement inhumancomputercolaborative teaching，which weremainlymanifested inimproving interpretability，enhancingversatilityand improving accuracy. After that，the paperconstructeda multimodalanalysis modelfor student engagementinhuman-computer collaborative teaching，including theenvironmentsystem layer，the interactionformlayer，and the model generationlayer. Finall，basedontis model，thepaperdesignedatechnicalrouteformultimodalanalysisofstudent engagementinhumancomputercolaborative teaching.Referringtothe influencing factorsofstudent engagement revealedbythis technicalroute， the paper put forward practicalappoaches to improve studentengagementinhuman-computercollaborative teaching from the perspectivesofcomputational methodinovation，teaching formreshaping，andtransformationof teachingresearchmode.The researchon student participation in human-computercollaborative teaching in this paper was conducive to improve the organizational eficiencyofhuman-computercollborative teaching in thedigital eraand provide a strongsupport for the improvement oflearning effectiveness and educational quality.

Keywords： human-computercollborative teaching;student engagement;multimodal analysis;digitalclassroom