AI數(shù)字人賦能線上教學改革的發(fā)展現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及對策

摘 要：教育、科技、人才是中國式現(xiàn)代化的基礎性、戰(zhàn)略性支撐，深化教育綜合改革具有重要作用。數(shù)字化時代，AI數(shù)字人正以前所未有的速度與廣度改變傳統(tǒng)教學模式，在教育領域發(fā)揮重要作用。本文首先分析了AI數(shù)字人的內涵及其在線上教學中的應用特點；其次通過問卷從基本了解、體驗期望和應用看法三方面調查AI數(shù)字人線上教學應用現(xiàn)狀。在此基礎上，本文以線上微課錄制為例分析了AI數(shù)字人在線上教學中的實踐應用與發(fā)揮的五大優(yōu)勢；同時，進一步從學生情感表達、教師數(shù)字素養(yǎng)、社會倫理和生態(tài)環(huán)境四個方面說明AI數(shù)字人應用于線上教學存在的挑戰(zhàn)并提出相應對策，并據(jù)此得出AI數(shù)字人在賦能線上教學改革中合理有效應用的結論，即有助于教育工作者完善線上課程建設，進行數(shù)字化教學創(chuàng)新，進而實現(xiàn)降本增效，推動教育數(shù)字化發(fā)展。

關鍵詞： AI數(shù)字人；教學模式；線上微課；教育數(shù)字化

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：１００９ — ２２３４（２０25）09 — ０107 — ０8

黨的二十大報告首次提出了“教育數(shù)字化”這一概念。報告中指出要推進教育數(shù)字化，建設全民終身性學習的學習型社會以及學習型大國①。教育數(shù)字化有助于促進學習型社會的加速形成，深刻影響教育體系的變革，是教育高質量發(fā)展的重要引擎和創(chuàng)新路徑，推進技術與教育教學的深度融合具有重要意義［1］。人工智能作為最有前途和顛覆性的通用技術（GPTs）之一，其影響力已廣泛地滲透到社會生活的各個方面，教育領域同樣受到了深遠影響［2］。以生成式人工智能、元宇宙為代表的新一代數(shù)字技術正推動新一輪產業(yè)變革［3-4］，在教育領域發(fā)揮重要作用，能夠顯著提升學習成效［5］。同時，AI數(shù)字人趁勢而起，為文化傳媒、教育、體育、金融與醫(yī)療等多個產業(yè)領域帶來前所未有的創(chuàng)新空間。其中，推進教育數(shù)字化，引領高等教育創(chuàng)新發(fā)展十分重要②。AI數(shù)字人走進教育教學中有助于推進人工智能和教育的深度融合，進一步實現(xiàn)教育數(shù)字化轉型［6］。

在傳統(tǒng)線上教學過程中，大部分教師往往通過真人視頻錄播的方式進行線上課程建設。這種傳統(tǒng)方式不僅效率低、時間成本高、受錄課室周圍環(huán)境的顯著制約，而且與學生之間未能進行充分的交互，導致學生注意力渙散，降低了學生的學習效率與學習動力。而AI數(shù)字人的快速滲透和應用能夠深刻改變教師的工作內容和方式。其能夠幫助教師進行教學組織、實施與管理，提高教師線上課程建設的能力與效率，并解放師資力量。這有助于實現(xiàn)以智能技術為教師發(fā)展賦能的目標，幫助教師勝任新形勢下教學需求。因此，本文通過探討AI數(shù)字人在線上教學中的應用實踐及其發(fā)揮的優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)，以期為傳統(tǒng)教育注入強大動力，促進教育數(shù)字化發(fā)展。

一、AI數(shù)字人發(fā)展現(xiàn)狀

在數(shù)字新紀元，AI數(shù)字人正以前所未有的速度與廣度改變人們的生活和工作方式。新技術的融合與革新使得AI數(shù)字人從概念走向現(xiàn)實，在改善線上教學模式方面，AI數(shù)字人已經(jīng)展現(xiàn)出巨大的潛力① 。

（ 一 ）AI數(shù)字人的定義

目前，關于AI數(shù)字人的定義并不完全一致。《2020年虛擬數(shù)字人發(fā)展白皮書》中對虛擬數(shù)字人的界定為：虛擬數(shù)字人是依賴于顯示設備存在，與實體機器人不同的擁有數(shù)字化外形的虛擬人物形象。《數(shù)字人產業(yè)發(fā)展趨勢報告（2023）》深刻表明數(shù)字人是一種虛擬人物，其依托于人工智能技術，以虛擬形態(tài)存在于數(shù)字空間，具有真實人物外觀特征和擬人化特質行為。其能夠通過深度學習和自然語言處理技術與用戶進行實時互動，提供個性化的學習體驗。綜合而言，上述定義的核心均充分表明AI數(shù)字人是多技術結合的綜合產物，是一種擁有人的外觀、行為與思想的虛擬人類形象。相較于傳統(tǒng)虛擬數(shù)字人受限于真人輔助的缺陷，AI數(shù)字人展現(xiàn)出與真人相似的感知、理解和表達能力。其僅憑文本或者語音指令被驅動，徹底脫離對真人介入的依賴，能夠自主生成富含多樣面部表情和生動肢體語言的虛擬化身［7］。

教育數(shù)字人是數(shù)字人技術在教育領域應用的主要形式，包括技術驅動型教育數(shù)字人和真人驅動型教育數(shù)字人。技術驅動型教育數(shù)字人主要是指利用人工智能、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、自然語言處理等技術構建的虛擬教育助手或教師；而真人驅動型教育數(shù)字人則為教師的“數(shù)字人分身”，其具有更加逼真的外觀和自然的動作。奚駿和吳永和（2022）［8］分別從形式上和功能上對教育數(shù)字人的內涵進行了界定。在形式上，教育數(shù)字人是以虛擬形象作為師生的表象，對師生的形態(tài)、聲音等進行智能化模擬，在感官上和感知上均具有高度的擬人性。在功能上，教育數(shù)字人可以作為師生和知識之間的媒介，為師生提供一種新的信息和情感交流渠道。翟雪松等（2023）［9］認為教育領域中的數(shù)字人是一種具象化的虛擬人物的統(tǒng)稱，其存在于數(shù)字虛擬空間中，通過知識傳遞、社會交互等教育手段增強學習效果或學習知覺。教育數(shù)字人可以擁有像教育主體一樣的思想，能夠與教育相關者進行互動交流，同時，具有識別外界教育環(huán)境的能力［10］，為知識傳遞提供更有趣、更智能的途徑。

（ 二 ）AI數(shù)字人線上教學特點

1.虛擬性

虛擬性方面，AI數(shù)字人在線上教學過程中具有虛擬的形象和身份，可提供虛擬學習環(huán)境并進行虛擬交互與反饋。第一，虛擬的形象和身份。教育數(shù)字人并非真實存在的教師或學生，而是通過計算機圖形學、人工智能等技術構建的虛擬形象。其可以根據(jù)教學需求，扮演不同的虛擬教師、虛擬學習伙伴和虛擬導師等形象。第二，虛擬的學習環(huán)境。數(shù)字人的應用使智慧教育打破了物理空間的界限，提供了一個虛擬的學習環(huán)境［6］，比如虛擬教室、虛擬實驗室、虛擬博物館等。學習者據(jù)此可以實現(xiàn)多空間的跨越式學習［11］。第三，虛擬交互與反饋。數(shù)字人應用于線上教學中主要是通過數(shù)字人技術對符號化的信息進行整合、轉換并傳遞給教師和學生。這使得學生、教師和數(shù)字人之間的交互均為虛擬性交互，線上教學實踐話語也呈現(xiàn)虛擬性特征。

2.擬人性

擬人性方面，AI數(shù)字人在線上教學過程中可實現(xiàn)外貌行為、語言情感與思維決策的擬人化。第一，外貌行為擬人化。教育數(shù)字人的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，即仿真人階段、擬真人階段和類真人階段。在類真人階段，教育數(shù)字人具有與真人教師高度相似的外觀、聲音和動作，具有鮮明的人物特征和性格特色。具體而言，其能夠在發(fā)質、皮膚質感、微觀的表情細節(jié)，以及服裝設計方面實現(xiàn)對現(xiàn)實教師的高精度復制。第二，語言情感擬人化。教育數(shù)字人具備自然語言處理能力并可以模擬人類的情感，能夠在多變的環(huán)境中靈活調整人物渲染效果以使數(shù)字人的言談舉止無限接近于教師自身，營造高度逼真的教育者虛擬形象［12］。第三，思維決策擬人化。教育數(shù)字人具備一定的認知能力和學習能力，還能模擬人類的思維模式，其可根據(jù)學生的回答判斷他們的理解程度，并調整教學策略。

3.交互性

交互性方面，AI數(shù)字人在線上教學過程中可實現(xiàn)實時交互、情感交互和個性化交互。第一，實時交互。傳統(tǒng)線上教學中主要是教師與學生之間的交互。學生往往通過學習平臺上的討論區(qū)進行發(fā)帖提問和分享觀點。此時，線上教學會存在反饋不及時、個體差異難以關注和課堂氛圍難以營造等缺點。這使得線上課程不能發(fā)揮更加有效的作用。而數(shù)字人的應用使得線上教學交互方式轉變?yōu)槿亟换ィ磶熒换ァ⑸换ヅc人機交互。在該交互方式下，教師、學生和數(shù)字人三者均能夠互相反饋，提高了學習交流的即時性。第二，情感交互。數(shù)字人可以識別和理解學生的情感狀態(tài)并據(jù)此作出相應的情感回應。師生通過與數(shù)字人進行交互能夠產生臨場感和情感共鳴，實現(xiàn)與知識的共情。第三，個性化交互。AI數(shù)字人能夠時刻關注每個學生的學習狀態(tài)和個體差異，根據(jù)不同學生的問題作出定制化的回答，這極大地激發(fā)了學生的學習熱情，顯著促進了學生學習積極性。

（ 三 ）AI數(shù)字人線上教學現(xiàn)狀

AI數(shù)字人在教育領域中的應用十分廣泛。AI數(shù)字人能夠輔助教師進行教學，并與學生進行互動學習；能夠為學生設計個性化的學習路徑并幫助教師制作形象生動的教學資料與模擬真實的實驗室場景等。AI數(shù)字人在教育領域的具體應用主要總結為五方面：個性化輔導、遠程教育、情感陪伴、模擬實踐訓練和智能教學助手，如圖1所示；同時，本文通過問卷調查了解了學生對AI數(shù)字人的認知及其對數(shù)字人在教育領域應用的看法。在此基礎上，本文以線上微課錄制為例，具體分析傳統(tǒng)線上微課錄制與數(shù)字人微課錄制的區(qū)別，為AI數(shù)字人賦能線上教學改革進一步提供實踐證據(jù)。

為了較為深入準確地分析學生對AI數(shù)字人的了解、體驗期望，以及對AI數(shù)字人未來發(fā)展和在教育領域中應用的態(tài)度，課題組設計發(fā)放并回收統(tǒng)計了“AI數(shù)字人在教育領域中的應用問卷”①，從而根據(jù)凸顯的問題進行相應原因分析。

本問卷面向長安大學經(jīng)濟與管理學院本科生和研究生并通過問卷星發(fā)放，共回收有效問卷172份，回收率100%。在統(tǒng)計學生基本情況后發(fā)放問卷，主體內容包括三部分：學生對AI數(shù)字人的基本了解、對AI數(shù)字人的體驗期望與對AI數(shù)字人在教育領域中應用的看法。

1.基本了解

問卷統(tǒng)計顯示，大多數(shù)學生對AI數(shù)字人的了解處于比較了解和較淺了解的階段，占比分別為29.07%、49.42%。大多數(shù)學生對AI數(shù)字人在教育領域中的應用有一定的了解（比較了解、一般了解分別占比為21.51%、46.51%）。學生主要通過社交媒體去了解AI數(shù)字人（87.12%），并且對AI數(shù)字人的發(fā)展前景總體上持樂觀態(tài)度（76.14%）。這表明AI數(shù)字人在教育教學領域中具有較大的潛在發(fā)展空間。

2.體驗期望

學生對AI數(shù)字人的體驗期望對于AI數(shù)字人在教育領域的普及應用發(fā)揮著關鍵作用。問卷從體驗態(tài)度、體驗類型和體驗過程中看重的因素三個方面了解學生對AI數(shù)字人的體驗期望。在體驗態(tài)度方面，大多數(shù)學生（85.47%）對與AI數(shù)字人進行互動體驗持積極態(tài)度，包括非常愿意體驗和愿意嘗試與AI數(shù)字人進行互動兩種類型。在體驗類型方面，學生對AI數(shù)字人在日常生活（83.14%）、娛樂休閑（79.07%）和教育學習（73.26%）方面的應用更感興趣，而對于心理健康和職業(yè)發(fā)展方面的需求相對較少。在體驗過程中看重的因素方面，學生與AI數(shù)字人進行互動的過程中更加注重數(shù)字人的智能化程度（81.98%）、隱私保護與安全性（79.65%）和個性化與定制化服務（68.60%）

綜合而言，學生愿意在日常生活、娛樂休閑，以及學習過程中與AI數(shù)字人進行互動體驗，并且在體驗過程中，數(shù)字人的智能化程度、隱私保護與安全性和個性化與定制化服務是學生重點考慮的因素。

3.應用看法

教育數(shù)字化對社會進步和國家發(fā)展具有重要的促進作用。教育行業(yè)AI數(shù)字人的出現(xiàn)是對傳統(tǒng)教學模式的革新和對未來教育形態(tài)的探索。深入了解學生對AI數(shù)字人應用于教育領域的看法與接受度有益于改善傳統(tǒng)教學模式、促進教學方式創(chuàng)新，對推動教育數(shù)字化發(fā)展具有重要作用。

以下主要從應用優(yōu)勢、應用挑戰(zhàn)和應用態(tài)度三方面了解學生對AI數(shù)字人應用于教育領域的看法。問卷統(tǒng)計顯示，在日常學習過程中，大部分學生（58.14%）使用過AI數(shù)字人進行學習。62.21%的學生愿意聆聽AI數(shù)字人教師線上教學，超過一半以上。這初步表明，學生對AI數(shù)字人應用于線上教學具有一定的接受度。

首先，關于AI數(shù)字人在教育領域中的應用優(yōu)勢，問卷從重要功能和學習體驗兩個方面展開。第一，AI數(shù)字人在教學中具有的重要功能。學生認為教學中AI數(shù)字人具有的重要功能前三位依次是答疑解惑（75%）、學習進度跟蹤反饋（73.26%）和個性化學習建議（70.35%）。第四位和第五位分別是授課講解（62.21%）和情感交流與激勵（42.44%）。第二，AI數(shù)字人對學生的學習體驗影響。從整體來看，大多數(shù)學生認為AI數(shù)字人對學習體驗有積極的影響，他們選擇最多的是AI數(shù)字人提供了更加個性化和靈活的學習方式，占比為56.98%。第二和第三分別是帶來新鮮感并激發(fā)學習興趣，也增強了學習的趣味性和互動性，占比分別為49.42%和47.67%。

其次，關于AI數(shù)字人在教育領域中的應用挑戰(zhàn)。在教育領域應用AI數(shù)字人時，既要保證數(shù)字人本身技術成熟穩(wěn)定，也要重視學生對于數(shù)字人的接受程度和適應情況；同時，數(shù)據(jù)安全和隱私保護問題需要得到充分的保障和解決。具體而言，學生認為AI數(shù)字人在教育領域應用中面臨的挑戰(zhàn)前三位分別為技術成熟度與穩(wěn)定性（79.07%）、數(shù)據(jù)安全與隱私保護（67.44%）和學生的接受度與適應性（64.53%）。第四是教學質量與效果評估，占比為62.21%。第五和第六分別是教師培訓與技能提升以及教育資源的分配與公平性，占比分別為45.35%和38.95%。

最后，關于學生對AI數(shù)字人在教育領域應用的態(tài)度。學生對于AI數(shù)字人在教育領域應用的發(fā)展前景態(tài)度不一。44.19%的學生較為樂觀，但其認為需要解決一些技術和觀念上的問題；44.77%的學生保持中立，認為需要看具體應用效果；6.98%的人非常樂觀，認為AI數(shù)字人將成為教育的重要組成部分；較為悲觀和非常悲觀的人數(shù)占比分別為2.91%和1.16%，這部分學生認為AI數(shù)字人可能為未來教育帶來一些負面影響，并且不應過度依賴AI數(shù)字人。綜合來看，大部分學生對AI數(shù)字人在未來教育中的發(fā)展持有較為積極的態(tài)度，但也有少部分學生對數(shù)字人在教育中的發(fā)展前景持較為悲觀的看法。

綜合而言，大多數(shù)學生對AI數(shù)字人在教育領域中的應用有一定的了解，并且愿意聆聽AI數(shù)字人教師線上教學。學生對AI數(shù)字人在教育領域的應用觀點詞云圖如圖2所示。結合圖2，應用優(yōu)勢方面，大部分學生認為AI數(shù)字人在教育教學過程中能夠提供個性化教學、增強互動性，從而帶來很好的學習體驗。應用挑戰(zhàn)方面，AI數(shù)字人在教育教學中應用所帶來的隱私保護、倫理道德，以及學生過度依賴數(shù)字人等問題也不容忽視。應用態(tài)度方面，學生認為AI數(shù)字人在教育領域會有更好發(fā)展，但并不能完全替代人民教師。本次問卷調查為下文AI數(shù)字人線上教學實踐和教學優(yōu)勢等內容的展開奠定了基礎。

圖2 學生對AI數(shù)字人在教育領域應用觀點圖

二、AI數(shù)字人線上教學實踐

本文該部分重點以AI數(shù)字人在線上微課錄制過程中的應用為例，分析AI數(shù)字人的線上教學實踐過程，以此來說明AI數(shù)字人在促進線上教學改革過程中的重要性。

（一）傳統(tǒng)線上微課錄制

微課作為一種時間較短、便捷性高的教學資源，能夠有效滿足學生對于碎片化學習的需求，促進了學習資源在學生之間的共享流通，從而提升了學生學習效率和學習質量。這對于推動教育教學改革與支持終身學習等具有重要作用。

傳統(tǒng)線上課程錄制受到時間和空間的限制，成本高且效率低。傳統(tǒng)的制作教師真人出鏡微課的過程涉及多個環(huán)節(jié)。以錄制“內部控制與風險管理”課程為例，傳統(tǒng)線上課程錄制一般分為三個階段：錄課前的準備階段、錄制過程中的調整階段、錄制后的制作階段。首先，在錄制課程之前，教師需要根據(jù)課程的內容進行教學設計、收集課程資料并進行課件制作。具體而言，教師需要制作好每個章節(jié)對應的教學課件，處理好課件中字體字號與動畫等的選擇問題；其次，在錄制過程中，拍攝方面需要現(xiàn)場協(xié)同拍攝，要保證畫質清晰、圖像穩(wěn)定、聲音清楚，適時需要教師出鏡［13］；最后，在錄制完成后，后期制作人員需要進行剪輯調整等，保證錄制的聲音與字幕同步。由于錄制過程中出錯等問題的限制，傳統(tǒng)錄課方式的整個過程需投入較多的時間、人力和物力成本。

（ 二 ）AI數(shù)字人微課錄制

AI數(shù)字人的應用將顯著優(yōu)化線上課程錄制流程，推動教學內容和質量的提升，助力教師高效完成教學任務。AI數(shù)字人線上課程錄制主要包括兩個步驟：數(shù)字人制作和腳本生成。

首先，在數(shù)字人制作方面，主要包括建模、驅動和渲染三個環(huán)節(jié)。第一，數(shù)字人建模環(huán)節(jié)是指利用數(shù)字人設計軟件或者平臺創(chuàng)建虛擬動畫人物的過程。在課程制作之前，教師首先需要制作一個符合教學要求的數(shù)字人，可根據(jù)自身需求直接選擇人物模板，也可利用虛擬數(shù)字人技術復刻自身的形象、聲音、動作，從而打造一個自己的專屬數(shù)字人；第二，數(shù)字人驅動環(huán)節(jié)是指通過捕捉教師教學過程中的真實動作并將其轉移到數(shù)字人身上或者通過算法設計數(shù)字人基本動作；第三，數(shù)字人渲染環(huán)節(jié)是指根據(jù)數(shù)字人的形象和動作創(chuàng)建逼真的教學場景。通過上述三個環(huán)節(jié)，教師的數(shù)字人分身可以根據(jù)講解內容自動調節(jié)動作神態(tài)，為學生提供真實的與教師面對面交流的體驗感，在激發(fā)學生學習興趣的同時解放教師的時間，促使教師可將更多的時間用于教學設計，提高教學效率和質量。

其次，腳本生成是微課制作的核心內容之一，它對虛擬數(shù)字人在課程中的臺詞、動作和場景切換等要素進行了規(guī)定。仍以“內部控制與風險管理”課程為例，教師需要結合該課程的教學內容與教學目標，準備既符合教學要求，又能吸引學生興趣的情節(jié)和對話作為教學課件文案，進而將相關文字輸入系統(tǒng)之中，生成一條數(shù)字人教學視頻。在這個過程中，數(shù)字人平臺也可以自動根據(jù)課程特點生成符合課程設計的特色文案與圖片，教師對此進行審核調節(jié)即可，這能夠進一步提高教師的工作效率。后續(xù)教師也可根據(jù)線上課堂需求來通過編輯腳本不斷調整數(shù)字人講授內容。AI數(shù)字人代替真人教師的線下錄課過程，有效降低了出錯率和后期制作成本，大幅提升了線上教學視頻錄制的效率，且實現(xiàn)教學內容的快速穩(wěn)定更新［14］。

最后，在上述基礎上，AI數(shù)字人可進一步對微課錄制過程進行智能評測。具體而言，AI數(shù)字人通過采集線上微課教學過程中生成的多模態(tài)數(shù)據(jù)，并結合機器學習、自然語言處理與計算機視覺等技術，既可以對教師輸入并調整的講稿內容結構、邏輯性和知識點范圍進行文本分析，又能對學生的學習反饋進行自動提取和分析，從而生成更加準確的課堂診斷結果。據(jù)此，在線上微課教學之外，AI數(shù)字人可通過每位教師的風格提供個性化教學策略，并通過每位學生的課程學習數(shù)據(jù)為其提供個性化的學習計劃，從而提高教師教學效果和學生學習體驗。

三、AI數(shù)字人線上教學優(yōu)勢

關于AI數(shù)字人的線上教學優(yōu)勢，以下主要從五個方面展開，具體包括：提高教學效率、提供定制化教學、構建沉浸式教學環(huán)境、提供情感交互和促進教育公平。

（一）提高教學效率

AI數(shù)字人能夠改善傳統(tǒng)教學方式，提高教師教學效率。在傳統(tǒng)教育模式下，多數(shù)教師采用語音、視頻錄播的方式進行線上課程建設。然而，這種方式存在諸多弊端，如建設效率低下、語音識別準確率低、錄播耗時長等，最終導致線上課程建設質量不盡如人意。而AI數(shù)字人應用于線上教學及人機交互輔助教學則有助于改善傳統(tǒng)教學方式，挖掘線上課程教學深度和改進課程結構［15］。AI數(shù)字人能夠提升教師數(shù)字教學創(chuàng)新能力。首先，AI數(shù)字人在線上教學中的應用能夠顯著提升教師線上課程建設的效率與效果，有效削減了建設成本，并顯著增強線上課程的個性化特色和整體建設質量，全方位提升高校教師在數(shù)字化教學環(huán)境中的專業(yè)能力與教學效率。其次，數(shù)字人教學不僅能夠使教師獲得更加流暢、高清的教學體驗，還能通過大數(shù)據(jù)分析為教師提供更為精確的教學成效反饋和深度的學情分析報告。這有助于提升高校教師教學的標準化水平并釋放教師潛力，實現(xiàn)教育資源的優(yōu)化配置，在教育教學實踐中發(fā)揮重要作用。最后，AI數(shù)字人的應用使得教育相關者能夠通過多種途徑參與到智慧教育中，如通過虛擬現(xiàn)實技術進行實驗模擬、通過語音識別技術進行互動問答等，使學情診斷與教學過程檢測更加靈活便捷［6］。

（二）提供定制化教學

AI數(shù)字人能夠滲透至多樣化的學習場景之中，憑借其強大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，提供定制化教學。在傳統(tǒng)教育中，教師往往難以針對每位學生的具體需求進行個性化教學，而AI數(shù)字人教師能夠充當知識講解的得力助手，更有針對性地為學生傳授知識并解答疑惑。首先，相較于傳統(tǒng)的在線課程，AI數(shù)字人教師展現(xiàn)出更強的互動性和個性化特征。它能夠通過學生的互動反饋分析學生的學習習慣、能力水平及興趣點，進而依據(jù)每位學生的學習狀況與需求提供學習資源以及教學方案，實施定制化的教學策略［16］，進而提升學習效果。AI數(shù)字人通過為學生提供個性化線上學習體驗，既能提高學生學習效率，又能激發(fā)學生的學習興趣和動力，促進學生的全面發(fā)展。其次，AI數(shù)字人在不同行業(yè)亦可塑造專屬形象。教育機構能夠根據(jù)課程特色與學生需求，打造出獨一無二的AI虛擬數(shù)字人。這些定制化的數(shù)字人不僅與課程內容和教學目標高度契合，還能充分展現(xiàn)學校的文化與價值觀。

（三）構建沉浸式教學環(huán)境

AI數(shù)字人通過增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實及人工智能技術，為學生營造一種沉浸式教育場景，能夠有效提升學生的學習效率。首先，學生可以通過與數(shù)字人教師進行面對面的互動，參與模擬實驗等方式進行沉浸式學習，以此來獲得更為直觀、深刻的學習體驗。在這個過程中，學生能夠體驗到不同于傳統(tǒng)線下教學的趣味性，進一步加深對知識的理解和記憶。其次，AI數(shù)字人有助于學生提高語言學習表達能力。其通過對真實的語言環(huán)境進行模擬，與學生進行對話練習并提供實時的反饋和糾正，使得學生具有沉浸式的語言學習體驗，實現(xiàn)學生學習效果最大化。

（四）提供情感交互

AI數(shù)字人教師能夠為學生提供情感和心理健康支持并提供交互式教學。除了能夠在教師教學和學生學習過程中提供高效的支持，AI數(shù)字人也能對學生的情感變化進行及時的識別和干預，為學生提供情感方面的關懷與支持。通過深度學習、自然語言處理和情感計算等技術，一是數(shù)字人能夠理解并生成人類語言，與學生進行真實的對話交流并根據(jù)上下文對話進行情感分析與調整，傾聽學生的心聲，了解學生的需求和困惑。二是數(shù)字人能夠根據(jù)學生的表情、語氣等識別、分析和計算學生的情感狀態(tài)，從而相應變化情感表達為學生提供心理疏導和情感支持。這種情感交互功能在增強學生的歸屬感和自信心的同時，還能夠促進學生的身心健康發(fā)展。

（五）促進教育公平

AI數(shù)字人線上課程能夠突破時空限制進行教學，創(chuàng)新數(shù)字教育的應用場景，促進教育公平。首先，AI數(shù)字人線上課程的錄制使得優(yōu)質的教育資源得以廣泛傳播。其能夠為城鄉(xiāng)學生和不同城市的學生提供平等的無障礙的學習環(huán)境，縮小城鄉(xiāng)、地區(qū)、學校之間的教育差距。學生們無論是在偏遠地區(qū)還是特殊環(huán)境下均能夠通過數(shù)字人線上課程共同分享交流高水平課程資源，獲得高質量教學服務。這既有助于增強不同地域學生之間的溝通交流，開擴眼界，為終身學習提供了可能，又能進一步緩解教育資源分配不均的問題，縮小城鄉(xiāng)和校際教育差距，促進社會公平與包容。其次，AI數(shù)字人線上教學相比于傳統(tǒng)教學更具有靈活性和高效性。它可以滿足不同層次的學生需求，令其享受學習的樂趣。另外，對于有特殊需要的學生，如視障、聽障人士，AI數(shù)字人可以通過調整交互方式，以此來確保這些學生也能平等地接受教育并增強自身的綜合素質。

四、AI數(shù)字人線上教學挑戰(zhàn)及對策

AI數(shù)字人的不斷發(fā)展使其在教育領域的應用前景更加廣闊，數(shù)字人產業(yè)也在不斷壯大，已經(jīng)進入了新的發(fā)展階段。但是AI數(shù)字人在革新教學模式中的應用依舊面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。以下主要從個體層面和社會層面闡述AI數(shù)字人在促進線上教學改革方面的挑戰(zhàn)及相應對策。

（一）個體層面

1.學生情感表達和獨立學習方面的挑戰(zhàn)及對策

AI數(shù)字人會弱化學生情感表達并弱化學生獨立學習能力。首先，關于弱化學生情感表達。AI數(shù)字人教師雖然能夠與學生進行情感交互［17］，為學生提供特色的情感支持，但其同樣會使得學生更加依賴虛擬世界中的情感。這可能都會導致學生無法有效地在現(xiàn)實生活中進行情感表達，進而產生更多的心理健康問題［18］；同時，數(shù)字人雖能夠為學生提供海量的知識技能，但其卻無法有效對學生進行思想道德教育，不利于培養(yǎng)適應時代變化的、德智體美勞全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才。其次，關于弱化學生獨立學習能力。AI數(shù)字人使得教育資源的獲取更加便捷的同時也會導致學生怠于思考，只是被動接受獲取的海量信息，并且數(shù)字人所提供的信息實際上也是對大量網(wǎng)絡信息的“拼接”，創(chuàng)新性低，學生接受這些同質化信息會降低邏輯思維能力和創(chuàng)新能力［19］。同時，信息獲取的便利性會使得學生過度依賴與數(shù)字人進行互動問答的方式來完成學習任務，這會削弱學生的獨立思考能力，扭曲教育的真正意義。

因此，數(shù)字化時代下教育者和學生均應意識到AI數(shù)字人線上教學只是一種提高教育效率和質量的方式，并不能替代傳統(tǒng)的線下課堂教育方式。一是學校仍應不斷完善教育治理方式，在繼續(xù)發(fā)展數(shù)字人線上課堂的同時重視線下課堂教學，將線下線上教學相結合，將數(shù)字教育與傳統(tǒng)教育相結合，以師生的精神和情感需要為重點，建立師生之間真實穩(wěn)定的面對面情感聯(lián)系。二是教師也需加強對學生的引導，避免學生形成技術依賴，使大腦產生“惰性”而失去深度思考的機會和深度學習的能力，也應當將數(shù)字人技術素養(yǎng)融入日常課程中，使學生能夠客觀認識數(shù)字人所帶來的便利和存在的威脅，加深學生對技術的理解和應用，從而使得數(shù)字人線上教學發(fā)揮最大的優(yōu)勢。三是學生自身也應當提高自主學習和自我控制能力，訓練創(chuàng)新思維和批判性思維，提高對數(shù)字人所提供信息的辨別能力。

2. 教師數(shù)字素養(yǎng)方面的挑戰(zhàn)及對策

AI數(shù)字人的普及對教師數(shù)字素養(yǎng)提出了更高要求。數(shù)字人功能的發(fā)展完善會使得教師的工作內容、方式和要求發(fā)生變化，在為教師工作提供便利的同時，也可能會弱化教師的主體地位，但數(shù)字人的發(fā)展也為教師進行轉型升級提供了契機［20］。在教育水平提升進程中，教師扮演著核心角色，不斷強化教師專業(yè)能力與數(shù)字素養(yǎng)尤為關鍵。教育部研究制定的《教師數(shù)字素養(yǎng)》標準從數(shù)字化意識、數(shù)字技術知識與技能、數(shù)字化應用、數(shù)字社會責任和專業(yè)發(fā)展五個維度對教師需要具備的數(shù)字素養(yǎng)進行了詳細描述。

因此，在數(shù)字人線上教學不斷成熟的背景下，教師應按照上述標準轉變教育教學理念，提升數(shù)字素養(yǎng)。一是教師應積極學習數(shù)字人相關技術知識和技能，了解數(shù)字人技術的潛力和限制及其對教育教學帶來的挑戰(zhàn)和機遇，提高數(shù)字化意識；二是教師應明確數(shù)字人教學的可為和不可為，進而將數(shù)字人教學作為傳統(tǒng)課堂的輔助并應用于教學全過程，提高數(shù)字化應用能力；三是教師應合理使用數(shù)字人產品并注重維護教學數(shù)據(jù)安全，保持對數(shù)字人線上教學敏銳的洞察力和判斷力，提高數(shù)字社會責任意識。學校也應為教師提供相關的數(shù)字人技術培訓講座、研討會和課程等，使其熟悉數(shù)字人背后原理和使用方法。這能夠促使教師更有動力參與到數(shù)字人應用過程中，進而掌握如何在教學過程中有效地應用該技術，不斷調整優(yōu)化專業(yè)發(fā)展，促進自身數(shù)字素養(yǎng)提升。

（二）社會層面

1. 數(shù)字人倫理道德方面的挑戰(zhàn)及對策

AI數(shù)字人的社會倫理道德與法律法規(guī)尚待完善。數(shù)字人的運行具有數(shù)據(jù)依賴性。在定制專屬教育工作者的數(shù)字人時，會進行人臉、聲音等數(shù)據(jù)采集，根據(jù)教師的形象、動作和語言特點進行建模。為使數(shù)字人外觀和與師生交互更具真實性，數(shù)量多且質量高的數(shù)據(jù)必不可少［21］。這就使得教育工作者上傳至虛擬世界中的個人身份信息容易暴露，催生出各類電信詐騙和其他詐騙等。隨著生成式人工智能技術的不斷成熟，這種情況會更加嚴重。另外，人們使用虛擬分身進行社交、生產等活動時的行為準則和道德標準尚未建立。

因此，完善AI數(shù)字人在促進線上教學改革中的應用，實現(xiàn)其在教育領域的健康發(fā)展至關重要。一是學校應當加強對教師和學生的網(wǎng)絡安全教育培訓，將該內容納入到課程之中，增強教師和學生的隱私保護意識和網(wǎng)絡安全意識；二是國家需構建更為健全的法律框架與行業(yè)規(guī)范，制定倫理安全規(guī)范。這有助于明確相關從業(yè)者與虛擬人IP之間的關聯(lián)機制及利益分配原則，確保權益得到合理保障與分配；同時，國家應制定相應的數(shù)據(jù)采集和處理標準，加強用戶隱私保護。

2.數(shù)字人引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題方面的挑戰(zhàn)及對策

AI數(shù)字人相關的生態(tài)和環(huán)境成本急需關注。數(shù)字人的大量開發(fā)與利用會帶來能源消耗等環(huán)境問題。數(shù)字人的運行和維護依賴于高性能的計算機和服務器并需要大量的計算資源。這些設備在運行過程中會消耗大量電力并進行熱量排放，導致碳排放增加；同時，數(shù)字人的應用涉及大數(shù)據(jù)處理和存儲，隨著數(shù)字人技術更加成熟，該過程也會產生大量能源耗費并帶來環(huán)境負擔。

因此，AI數(shù)字人在教育領域應用應遵循“綠色科技”原則。一是在數(shù)字人應用過程中，科技人員可使用太陽能、風能等清潔能源以減少碳排放；同時，科技人員應遵循循環(huán)經(jīng)濟策略，可對能源與數(shù)據(jù)中心的過時設備進行回收再利用，提高能源和資源利用效率。二是學校也應當積極響應國家發(fā)布的環(huán)保政策，在校園中推廣環(huán)保理念。這有利于培養(yǎng)教師和學生的環(huán)保意識，促使其關注數(shù)字人技術應用于教育領域所帶來的環(huán)境影響。三是相關部門也可加強環(huán)境監(jiān)管，提高AI數(shù)字人技術應用過程中產生的電子垃圾回收處理效率。

五、結語

AI數(shù)字人賦能線上教學改革，促進教育數(shù)字化具有重要意義。隨著數(shù)字人技術的不斷成熟，AI數(shù)字人將更加智能化和人性化。它在教育領域中的應用也將更加廣泛和普及。在未來教學過程中，人機協(xié)同、虛實融合的教育新模式是人工智能時代發(fā)展的必然趨勢。因此，教育工作者、技術開發(fā)者和政策制定者均應擁抱變革并積極作為，以使人工智能真正地融入并服務于教育。第一，教育工作者應當不斷提升專業(yè)知識和技術素養(yǎng)，充分利用新技術做好人工智能時代下的人才培養(yǎng)、教學模式改革和人機共處等工作。第二，技術開發(fā)者應當持續(xù)學習新算法、熟練掌握與數(shù)字人技術等相關的核心技能，降低數(shù)字人研發(fā)成本與相關的生態(tài)環(huán)境成本；同時，技術開發(fā)者也應當嚴格遵守數(shù)字人相關社會倫理道德并承擔責任，保障用戶隱私安全。第三，政策制定者應當不斷完善人工智能相關法律法規(guī)并建立行業(yè)標準和監(jiān)督評估機制，以此確保技術應用的合規(guī)性和公平性，還應當加強人工智能相關教育和培訓，提高教育工作者對新技術的理解、接受和應用程度，進而構建適應人工智能時代的教育新生態(tài)。

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〔責任編輯：丁 冬〕