以“视觉赋能+数字人教师”创新课堂教学互动生态
2026-05-27
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来源：
大众日报
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□刘蕾
教育部等五部门联合印发的《“人工智能+教育”行动计划》提出，“推动人工智能与认知科学、脑科学、心理学、教育学等多学科领域交叉，创新教育研究范式，深化对教育规律、认知发展等的理解”“利用人工智能赋能教师教学”。伴随着人工智能、虚拟现实技术、多模态交互技术与教育教学的深度融合，视觉赋能结合数字人教师的新型教学模式，逐渐成为重构智慧课堂、创新互动生态的重要路径。其中，视觉赋能通过动态化、立体化、场景化的视觉呈现，打破传统教学的视觉局限；数字人教师依托拟人化、智能化、全天候的交互优势，补齐传统课堂互动短板。二者深度融合，有利于改变灌输式教学格局，构建沉浸式、全员化、个性化的新型课堂互动体系，为课堂教学改革、教育提质增效提供坚实的技术支撑与实践方向。
视觉场景重构
筑牢课堂互动基础
视觉是学生获取知识、参与课堂互动的重要渠道，传统平面、静态、抽象的教学展示形式，一定程度上降低了知识的吸引力。依托视觉赋能技术联动数字人教师，能够全方位重构课堂教学场景，将抽象知识具象化、枯燥内容生动化、遥远场景真实化，为高效课堂互动奠定基础。依托三维可视化、AR虚拟叠加、动态影像还原技术，搭配数字人情景演绎，可实现全学科场景沉浸式教学。例如，华东师范大学“大模型数字人赋能师范生实践教学能力提升”项目中，研发了面向师范生实践教学能力培养的教育元空间，利用大模型驱动不同特点的数字人学生，构建了真实多元、开放灵活、安全可控的融合实训空间。同时，数字人可依托视觉智能识别技术，优化课堂视觉层级，通过重点高亮、分层展示、动态标注等方式聚焦核心知识点。课前以趣味视觉动画配合数字人导学吸引学生注意力，课中以结构化视觉素材辅助知识讲解，课后以可视化知识图谱梳理体系，持续激发学生学习主动性，让学生主动融入课堂，为深度师生互动、生生互动创造良好条件。
交互模式升级
激发课堂内生活力
传统课堂互动形式单一，存在互动频次低、参与人数少、互动深度不足等问题，难以实现全员高效参与。依托计算机视觉感知与数字人多模态交互技术，能够打破传统互动壁垒，构建人机协同、全员参与、实时响应的新型交互体系，全面激发课堂活力。数字人教师搭载语音识别、视觉姿态捕捉、情绪感知技术，可实时捕捉学生举手、坐姿、面部状态等课堂行为，精准回应学生提问、实时解答课堂疑惑。相较于真人教师，数字人具备多分身协同能力，课堂中可分工完成知识讲解、随堂提问、小组引导、个性化答疑等工作，实现全员同步互动，解决传统课堂互动覆盖不全的问题。例如，苏州大学传媒学院《新媒体运营》课堂上，复刻任课教师形象的高保真数字人有问必答，于课堂中实时回答学生提问、批改作业、讲解案例，支持文本/语音输入、表情口型同步、低延迟对话，人机对话自然流畅，学生感到既新鲜又有趣。
教学角色重塑
完善人机协同生态
视觉赋能与数字人教师的融合应用，并非技术替代教师，而是重构课堂教学角色体系，形成“真人教师主导、数字教师赋能、学生主体参与”的协同育人格局，让课堂互动兼具专业性与温度。真人教师聚焦核心育人工作，重点开展教学设计、重难点突破、思维引导、情感教育与价值引领，可从繁琐的重复性教学工作中解放出来。数字人教师承担全流程辅助教学工作，课前依托可视化素材完成预习导学，梳理知识框架；课中配合真人教师开展知识演示、随堂答疑、课堂秩序维护、学情提醒；课后通过可视化错题清单、知识复盘视频，为学生提供全天候答疑辅导，延伸课堂互动场景。人机协同分工模式实现了优势互补，真人教师专注于深度思维互动与人文情感交流，数字人教师负责标准化、常态化的基础互动教学，既弥补了教师精力不足、互动覆盖有限的短板，又规避了纯技术教学缺乏温度、缺少人文引导的缺陷，构建出高效、有序、温暖的课堂互动生态。
数据精准赋能
落实个性化因材施教
传统课堂互动多依靠教师主观经验开展，缺少学情数据作为参考依据，无法精准捕捉学生知识薄弱点、学习特点与课堂参与状态，教学互动随意性较强。借助视觉智能分析手段，数字人教师能够动态抓取课堂各类学习数据，完成学情研判、针对性交流与个性化教学引导，推动课堂互动模式精细化发展。在实际课堂场景中，视觉感知模块可持续采集学生课堂专注程度、答题情况、高频易错知识点等信息，经由智能研判梳理班级共性问题与个人学习短板。面对普遍性知识难点，结合直观案例进行集中讲解与解惑；针对学生个性化问题，智能匹配对应学习资源，开展一对一互动辅导。同时，数字人可生成可视化学情总结，清晰展现班级整体学习成效与学生个人发展轨迹，辅助一线教师调整教学方案、把控课堂节奏、推行分层教学。例如，华中师范大学第一附属中学与华中科技大学联合发布“数字人项目”，AI数字人“华小一”不仅支持实时语音对话、个性化答疑，还可通过情绪识别为学生提供心理疏导，并动态生成定制化学习方案，构建人机协同的新型智慧课堂互动体系。
(作者单位：山东石油化工学院。本文为中国成人教育协会2025年高校继续教育典型案例《计算机视觉赋能数字人教师的项目式教学交互设计研究》深化研究性成果）
教育部等五部门联合印发的《“人工智能+教育”行动计划》提出，“推动人工智能与认知科学、脑科学、心理学、教育学等多学科领域交叉，创新教育研究范式，深化对教育规律、认知发展等的理解”“利用人工智能赋能教师教学”。伴随着人工智能、虚拟现实技术、多模态交互技术与教育教学的深度融合，视觉赋能结合数字人教师的新型教学模式，逐渐成为重构智慧课堂、创新互动生态的重要路径。其中，视觉赋能通过动态化、立体化、场景化的视觉呈现，打破传统教学的视觉局限；数字人教师依托拟人化、智能化、全天候的交互优势，补齐传统课堂互动短板。二者深度融合，有利于改变灌输式教学格局，构建沉浸式、全员化、个性化的新型课堂互动体系，为课堂教学改革、教育提质增效提供坚实的技术支撑与实践方向。
视觉场景重构
筑牢课堂互动基础
视觉是学生获取知识、参与课堂互动的重要渠道，传统平面、静态、抽象的教学展示形式，一定程度上降低了知识的吸引力。依托视觉赋能技术联动数字人教师，能够全方位重构课堂教学场景，将抽象知识具象化、枯燥内容生动化、遥远场景真实化，为高效课堂互动奠定基础。依托三维可视化、AR虚拟叠加、动态影像还原技术，搭配数字人情景演绎，可实现全学科场景沉浸式教学。例如，华东师范大学“大模型数字人赋能师范生实践教学能力提升”项目中，研发了面向师范生实践教学能力培养的教育元空间，利用大模型驱动不同特点的数字人学生，构建了真实多元、开放灵活、安全可控的融合实训空间。同时，数字人可依托视觉智能识别技术，优化课堂视觉层级，通过重点高亮、分层展示、动态标注等方式聚焦核心知识点。课前以趣味视觉动画配合数字人导学吸引学生注意力，课中以结构化视觉素材辅助知识讲解，课后以可视化知识图谱梳理体系，持续激发学生学习主动性，让学生主动融入课堂，为深度师生互动、生生互动创造良好条件。
交互模式升级
激发课堂内生活力
传统课堂互动形式单一，存在互动频次低、参与人数少、互动深度不足等问题，难以实现全员高效参与。依托计算机视觉感知与数字人多模态交互技术，能够打破传统互动壁垒，构建人机协同、全员参与、实时响应的新型交互体系，全面激发课堂活力。数字人教师搭载语音识别、视觉姿态捕捉、情绪感知技术，可实时捕捉学生举手、坐姿、面部状态等课堂行为，精准回应学生提问、实时解答课堂疑惑。相较于真人教师，数字人具备多分身协同能力，课堂中可分工完成知识讲解、随堂提问、小组引导、个性化答疑等工作，实现全员同步互动，解决传统课堂互动覆盖不全的问题。例如，苏州大学传媒学院《新媒体运营》课堂上，复刻任课教师形象的高保真数字人有问必答，于课堂中实时回答学生提问、批改作业、讲解案例，支持文本/语音输入、表情口型同步、低延迟对话，人机对话自然流畅，学生感到既新鲜又有趣。
教学角色重塑
完善人机协同生态
视觉赋能与数字人教师的融合应用，并非技术替代教师，而是重构课堂教学角色体系，形成“真人教师主导、数字教师赋能、学生主体参与”的协同育人格局，让课堂互动兼具专业性与温度。真人教师聚焦核心育人工作，重点开展教学设计、重难点突破、思维引导、情感教育与价值引领，可从繁琐的重复性教学工作中解放出来。数字人教师承担全流程辅助教学工作，课前依托可视化素材完成预习导学，梳理知识框架；课中配合真人教师开展知识演示、随堂答疑、课堂秩序维护、学情提醒；课后通过可视化错题清单、知识复盘视频，为学生提供全天候答疑辅导，延伸课堂互动场景。人机协同分工模式实现了优势互补，真人教师专注于深度思维互动与人文情感交流，数字人教师负责标准化、常态化的基础互动教学，既弥补了教师精力不足、互动覆盖有限的短板，又规避了纯技术教学缺乏温度、缺少人文引导的缺陷，构建出高效、有序、温暖的课堂互动生态。
数据精准赋能
落实个性化因材施教
传统课堂互动多依靠教师主观经验开展，缺少学情数据作为参考依据，无法精准捕捉学生知识薄弱点、学习特点与课堂参与状态，教学互动随意性较强。借助视觉智能分析手段，数字人教师能够动态抓取课堂各类学习数据，完成学情研判、针对性交流与个性化教学引导，推动课堂互动模式精细化发展。在实际课堂场景中，视觉感知模块可持续采集学生课堂专注程度、答题情况、高频易错知识点等信息，经由智能研判梳理班级共性问题与个人学习短板。面对普遍性知识难点，结合直观案例进行集中讲解与解惑；针对学生个性化问题，智能匹配对应学习资源，开展一对一互动辅导。同时，数字人可生成可视化学情总结，清晰展现班级整体学习成效与学生个人发展轨迹，辅助一线教师调整教学方案、把控课堂节奏、推行分层教学。例如，华中师范大学第一附属中学与华中科技大学联合发布“数字人项目”，AI数字人“华小一”不仅支持实时语音对话、个性化答疑，还可通过情绪识别为学生提供心理疏导，并动态生成定制化学习方案，构建人机协同的新型智慧课堂互动体系。
(作者单位：山东石油化工学院。本文为中国成人教育协会2025年高校继续教育典型案例《计算机视觉赋能数字人教师的项目式教学交互设计研究》深化研究性成果）