“老师居然是虚拟人？”电子科大的AI课堂，有点炸 | 数据猿专访

“当虚拟人走进课堂，未来教育模式将如何变革，人类教师又该何去何从？

想象一下，未来你走进大学课堂，一切看起来都很正常。然而，今天的讲课老师竟然是一位虚拟人。他能在屏幕上给你讲课，甚至可以与你互动，回答你的问题，并提醒你专心听讲。这并非科幻场景，而是电子科技大学的一项教育改革项目，已经在课程中成为现实。

近日，数据猿走访了电子科技大学，迎接他的是一位虚拟人——“杨安晴”。她友好地问道：“媒体老师好，您有什么问题吗？”当记者询问：“请谈一谈，AI如何与教育更好地融合？”时，她明确表示：“我不是虚拟人。”据了解，杨安晴对被称为虚拟人或AI非常敏感，只要有人提及或暗示此事，她就会表现出不高兴。

这个项目不仅展示了虚拟人在教育中的应用潜力，也引发了人们对未来教育模式的思考。虚拟人技术可以提供不受疲劳影响的持续教学，保证教学质量的一致性。此外，虚拟人能够在情绪管理和情感支持方面表现出色，为学生提供稳定的情感支持。这些优势都是人类教师难以完全实现的。

随着技术的不断进步，虚拟人将不仅仅是教学工具，还可能成为教育的变革者。甚至未来通过与VR、AR技术的结合，虚拟人可以为学生提供更加沉浸式的学习体验。然而，技术也为教育提出了新的挑战。教师需要适应技术的快速发展，培养与AI协同工作的能力。

我们可以设想，未来的教室，不仅仅是知识的传递，更是人机合作、共同成长的场所。电子科技大学的这一项目，正是迈向这一目标的重要一步。

电子科技大学李俊宏的课堂上，

实现了“真人教师-虚拟教师-学生”三方实时交互

AI走进校园：课堂上的 “新老师”

据悉，电子科技大学的项目团队研发出了两名虚拟人“杨安晴”和“欧拉”，两者各有分工，“欧拉”主要负责上课，而“杨安晴”则主要负责接待和展示。该项目由李俊宏带领，团队成员超过10人，用时2年完成。

李俊宏，2005年获新南威尔士大学（UNSW）工学硕士学位，2012年在电子科技大学取得博士学位。科研主攻方向为功率集成电路与高压功率器件、第三代宽禁带功率器件驱动、高可靠性无刷直流电机（BLDC）驱动。近年来，逐步向人工智能算力芯片架构研究，以及基于3D引擎的AI虚拟人个性化教学系统等领域拓展。

谈到当初研发这两款机器人的初衷，李教授谈到，目前大家都很关注AI如何落地应用，学校也鼓励大家思考如何赋能教学等各行各业。那么他个人一直在想，什么样的AI大家才会愿意用、喜欢用呢？现在的大模型AI，大多只能输出文字，最多再配上声音，但他觉得这还不够好。因为人与人之间的交流是最自然、最舒服的交互方式。以前只有人能像人一样说话交流，现在机器也能做到这一点了，那为什么不把机器也做成像人一样的呢？所以他们基于这个想法搞了虚拟人研发项目。要是研发成功了，他们想把这虚拟人用到课堂上，或者心理辅导、企业管理、企业咨询等各种地方去。

此次课堂上的虚拟人以数学家欧拉为原型，“欧拉”目前主要应用于李教授“信号与系统”课程中。李教授的课程因此变成了“双师课堂”，虚拟人不仅会讲课，还会提问学生并进行互动。

值得一提的是，这是一个有个性的虚拟人，具备情绪功能和“怼人”的能力。李教授提到，他经常拆我的台。李教授回忆道：在一次讲授信号积分运算的课堂中，虚拟教师“欧拉”主动抬了抬手说到：“李俊宏老师，定积分是要计算出一个常数，而这里，您看能计算出常数吗？”课堂上，虚拟教师“欧拉”居然会主动给真人教师“挑刺”，指出对信号进行积分运算并不是和微积分中定义的定积分计算完全一致。

从课程的反应来看，电子科技大学的学生们对课堂上的虚拟人表现出了极大的新鲜感和好奇心。在小红书等社交平台上，许多学生纷纷发布了课程现场的情况，引发了广泛的关注和讨论。

在采访中教授提到，虚拟人技术在课堂上的应用已初见成效，学生参与度和成绩均有提升。根据这学期的期末考试来看，去年好像挂科有11个人，上学期有11个人，这学期只有一个人挂了科。

虚拟人站上讲台，在技术上有什么难点？

李俊宏指出，其中最难的是让虚拟教师的存在显得真实自然。“刚开始虚拟人的动作模拟存在问题，比如骨架运动错乱、手指动作扭曲等，出现‘恐怖谷’效应，这些都需要进行矫正的。除了动作，还需要对其情感模型进行训练，确保情绪表达自然。”例如，情绪模型需要判断何时采用何种情绪，并调用相应的情绪控制函数，驱动相应的肢体动作和面部表情。

确保虚拟人在课程上的回答准确性也是一大挑战。李俊宏提到，在教学过程中，准确性至关重要。大模型AI有时会出现幻觉问题，答非所问。为解决这一问题，团队采用精细化状态机和本地增强技术，限定大模型的知识搜索范围。他举例说，比如讲信号系统基本概念时，仅接入该章内容，避免提及后续的傅里叶变换、拉普拉斯变换等内容。这样大模型的搜索和生成范围就被限定在当前所讲内容，从而提高准确性。就像大模型原本是在其庞大的知识库中通过向量寻找最大概率结果，他们相当于把向量转移到自己的知识库中，让模型在指定的小范围知识库里查找，而不是在大模型的全部知识中搜索，如此就能避免答非所问的情况。

虚拟人VS真人老师：40%学生支持AI上课？盘点国内高校虚拟数字人项目

李俊宏透露，自己此前进行了一项问卷调研，调研对象是本校学生，询问他们更希望将来由真人老师还是虚拟人上课。结果显示，有60%的学生更倾向于真人老师授课，而40%的学生则表示希望由虚拟人来上课。

这项研究具有一定的启发性。

高校是技术应用的重要阵地。为了鼓励探索“人工智能+X”的人才培养模式，教育部在2018年曾发布《高等学校人工智能创新行动计划》。随着新一波人工智能浪潮的到来，高校在这一领域的进展如何？

事实上，据数据猿梳理，除了电子科技大学的虚拟人项目，国内还有许多高校和教育机构也在积极探索AI虚拟人的应用，形成了各具特色的案例。以下是从公开资料中整理的一些高校对于虚拟人和数字虚拟人的实践（不完全统计）。

☆清华大学：国内首个原创虚拟学生“华智冰”

华智冰 图自清华大学官网

早在2021年6月，清华大学迎来了首位人工智能虚拟新生——华智冰。“华智冰”被称为中国首个虚拟学生。据清华大学官网2021年的新闻介绍，“脱胎”于中国超大规模智能模型“悟道2.0”，“华智冰”由清华大学计算机系、北京智源研究院、智谱AI和小冰公司联合“培养”。除了作诗、作曲、绘画等才艺，“华智冰”还将具有一定的推理和情感交互能力。

☆青海师范大学：虚拟IP“卓玛”

对于高校而言，虚拟IP是一种全新的高校形象的建立方式。“卓玛”是一个藏族虚拟数字人，其形象设计融入了藏族元素，如编发和具有民族特色的服饰等，展现出清新、秀丽的气质与青春活力，体现了青海师范大学所在地区青海的地域文化特色。青海师范大学利用卓玛这个IP，制作了一系列校园宣传内容，通过常态化短视频制作，以校园科普、娱乐、剧情等多种形式，向外界展示校园文化、趣闻轶事等，助力学校的日常宣传。此外，卓玛还作为校园宣传大使，帮助进行招生宣传。

（青海师范虚拟数字人IP“卓玛”）

来自虚拟动力官网

☆湖北幼儿师范高等专科学校：数字虚拟人“小乔老师”

2024年，湖北幼儿师范高等专科学校的人工智能学院官方抖音号上，一位名为“小乔老师”的虚拟数字人精彩亮相。她以流畅自然的语言向考生们详尽介绍学校及其专业特色，并通过弹幕细致解答考生疑问，为考生们的志愿填报提供有力指导。据了解，“小乔老师”是学校人工智能学院自主策划，以学院一位教师为原型打造，通过精细捕捉该教师的声音与形象特征而成。

湖北幼儿师范高等专科学校以学院一位教师为原型打造

虚拟数字人在高校中的应用，正在逐步改变传统教育模式。无论是课堂教学中的虚拟教师，还是高校形象宣传中的虚拟IP，这些创新尝试都为教育领域带来了新的可能性。随着技术的不断进步，或许，未来虚拟人与真人教师的协同合作，将进一步推动教育的创新和进步。

AI技术如何改变传统教学模式？

李俊宏提到，未来AI将逐渐渗透到我们生活的方方面面，涵盖各行各业。这是一种不可阻挡的历史潮流。尽管有人担心AI会取代人类的工作，但这种担忧无法改变AI在各领域落地应用的趋势。“大家都在担心是否会被AI抢走饭碗，因为历史上每次工业革命都会引发类似的担忧。前三次工业革命由于机器的出现，确实改变了生产方式和就业结构。”

他进一步指出，从他个人见解来看，AI确实在某些领域会取代人类的工作，但具体情况需要根据实际情境来判断。回顾前三次工业革命的经验，我们可以看到一个关键前提：即AI在特定任务上必须表现得比人类更好。正如马云所言：“我绝对不会去跟机器下棋，也不会与吊车比力气，或者与轿车比速度。”这些都是机器比人类更擅长的领域。对于AI是否能替代人类，我们需要评估其在特定任务上的表现是否优于人类。

“举例来说，如果我仅仅为了应付任务而草草写一份教案，那么AI生成的教案可能会比我的更好。但是如果我全身心投入，以把事情做到最佳为目的，花费几天时间精心编写教案，那么AI很难在这个过程中超越我。因此，判断AI是否能胜任某项工作，需要考虑其在特定情境下的实际表现。”

在他看来，教育领域，虚拟人技术至少在以下几个方面具有明显优势。首先是持久性：虚拟人可以连续工作，不受疲劳影响，保证了教学质量的一致性。其次是情绪稳定：虚拟人能够在情绪管理和情感支持方面表现出色，为学生提供稳定的情感支持。还有多样性：虚拟人可以根据需要呈现出不同的形象，适应各种教学场景和需求。

这些优势是人类教师难以完全实现的。随着虚拟人技术的不断迭代和优化，我们可以期待其在某些方面超越传统教学，提供更高效、更个性化的教育体验。

目前，传统课程面临着许多问题，如教学方法单一、学生参与度低、个性化教学不足等。随着AI技术的不断发展，未来AI与教育的融合趋势愈发明显。虚拟人技术的应用，将为教育带来全新的可能性，不仅能够提高课堂互动性，还能实现个性化教育。

实际上，未来除了虚拟人技术，VR和AR技术的结合将进一步提升学习体验的沉浸感，使学生能够在虚拟现实中进行实践操作和情景模拟，增强学习效果。这些技术的融合，将为教育领域带来革命性的变化。

面对这些变革，教师需要适应技术的快速发展，培养与AI协同工作的能力。教师应专注于AI难以替代的领域，如情感支持、创造性教学和高层次的思维引导。同时，虚拟人与人类教师的相辅相成，将共同推动教育的创新和进步，成为教育发展的新常态。通过这种协同合作，教育将变得更加高效、个性化和富有情感，从而更好地满足学生的多样化需求。