乔春霖|浅析数字人在教育领域的创新应用、传播风险与应对策略

浅析数字人在教育领域的创新应用、传播风险与应对策略

乔春霖

雅安职业技术学院

摘 要:人工智能的快速发展推动数字人产业兴起,其在教育领域的应用备受关注。本文聚焦数字人在教育领域的创新应用、传播风险与应对策略研究,阐述了其在教育教学、网络培训中的具体应用场景与优势,针对传播过程中面临的风险提出相应的对策,旨在为数字人在教育领域的健康和安全应用提供理论参考。

关键词:AI;数字人;教育应用;传播风险;对策

一、引 言

数字人是采用人工智能技术和仿真技术生成的模拟真人外貌、声音、动作和交互能力的数字化虚拟人物,通常具备人的外观与智能认知能力。数字人的生成依靠大量的数据采集与处理,并通过大数据和深度学习等技术实现自主学习和调整。2021年3月,第十三届全国人大四次会议表决通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,已经将数字人列入数字经济重点产业。2022年11月,工业和信息化部、教育部、文化和旅游部、国家广播电视总局、国家体育总局联合印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》,为虚拟数字人产业的发展指明了方向。2024年4月,人力资源社会保障部会同中共中央组织部、中央网信办等九部门联合印发的《加快数字人才培育支撑数字经济发展行动方案(2024—2026年)》,提出了2024年至2026年数字人才培育目标,要求全方位加强数字人才队伍建设。2024年9月,中国互联网协会发布的《中国数字人发展报告(2024)》指出,我国与数字人相关的企业已达114.4万家,仅2024年前五个月就新增注册企业17.4万余家,显示出数字人产业的市场潜力与活力。同时指出,数字人产业仍然面临诸多挑战,需要业界共同探讨解决。数字人作为人工智能技术的重要应用成果之一,正逐渐推广到各个领域,教育领域也不例外。多模态AI支持文本和语音多种输入方式,可以为数字人形象添加情绪、动作等参数,生成声画同步的真人分身视频。数字人凭借可定制化、24小时在线、制作网络课程效率高等优势,为教育教学带来了新的机遇。因此,深入研究数字人在教育应用中的传播风险与应对策略,对于保障教育质量、维护师生权益、推动教育信息化健康发展具有重要意义。

二、数字人在教育教学中的创新应用

(一)个性化教学:从“千人一面”到“千人千面”

数字人通过与学生的教学互动捕捉其学习进度、学习兴趣和能力水平等数据,智能化推荐适合他们的学习资源,实现真正的个性化教学。同时,数字人可建构数据驱动的动态画像。2025年起,科大讯飞、希沃等企业把“课堂行为识别+作业过程性数据”接入数字人引擎,使用户画像从静态转变为动态。系统每15分钟更新学习画像,数字人根据画像实时切换讲解策略。

(二)数字人分身与虚拟教学助手:从“内容复读”到“教研外挂”

数字人可以克隆教师的“声音+形象+教学风格”,实现“名师分身”。数字人作为教师的得力助手,协助教师完成部分教学任务。数字人在课前生成“差异化教案”,根据学生的学习进度、知识薄弱点和学习风格,提供定制化的讲解和练习;课中实现“双师”协同授课,教师负责情感与价值观引导,数字人承担公式推导、代码演示、实时翻译,形成“1+1>2”的课堂效果;课后可实现“AI学伴+成长档案”,以“二次元”形象常驻学生微信,完成语音答疑、打卡提醒等服务。此外,数字人可扮演鼓励型学伴,在学生遇到困难时给予鼓励,增强其学习积极性与互动体验。

(三)模拟教学场景:从“可见”到“可感”

数字人技术可用于构建多元化虚拟教学场景,为学生提供沉浸式的学习体验。例如,让学生与数字人进行模拟对话,模拟餐厅点餐、车站问路、商务谈判等情境交流,增强学习的趣味性和实用性。在历史教学中,数字人带领学生“穿越”时空,“身临其境”了解历史事件,深化学生对历史知识的理解和记忆。在实践的学科教学中,建立虚拟实验室,从而突破学校设备和场地的限制,让学生进入虚拟实验环境,进行各种实验和实践。例如,在化学实验课程中,学生通过数字人的引导,在虚拟实验室中进行各种化学实验,观察实验现象,记录实验数据。不仅提高了学生的实践操作能力,还降低了实验成本和安全风险。

(四)跨时空教学支持:从“时空受限”到“全域覆盖”

相较于传统教学模式,数字人能够突破时间和空间的束缚,随时解答学生的问题。数字人通过接入知识库,能快速、准确地解答问题,并推荐相关的学习资料,将教师从重复性答疑中解放出来,从而将更多的精力集中在核心教学内容与学生的深度互动上。这对于那些因地域、时间等因素无法参加传统课堂教学的学生来说,提供了便利。一些偏远地区的学生可通过数字人获取优质教育资源,逐步实现资源共享。

(五)线上课程讲师:从“录播”到“实时互动”

数字人可以担任课程讲师,按照预定的教学大纲和课程内容进行授课。例如,腾讯云“快直播”将端到端延迟降至300ms,数字人可实时点名、答疑,完课率优于录播课程。数字人可通过高精度语音识别学生的提问,结合大语言模型理解语义,再由语音合成以自然语调输出回答,实现“提问—理解—回应”的对话;借助情感计算模块,数字人能根据语境自动生成微笑、皱眉等面部表情,配合点头、手势等肢体语言,增强交流的真实感。如鼓励学生时微笑点头,讲解难点时神情专注。通过与学生实时互动,激发他们主动探究的动力。

(六)高效视频制作:从“周”到“分钟”

在传统教学视频制作模式下,5分钟的实拍教学微课通常需要经历“写脚本—预约拍摄—布置场地—真人出镜—剪辑—包装”六个环节,耗时至少1—2周,且需投入摄像、灯光、后期等人力。随着数字人克隆技术的成熟,制作流程被压缩为“录制10分钟真人样本—上传云端训练—输入文本自动生成口播视频”三步,全程仅需30分钟,制作成本显著降低。传统录屏微课制作遵循“撰写教案→制作PPT→录制讲解→后期剪辑→动画包装”的线性流程,耗时较长,而借助“AIGPPT联动”方案,上述环节被整合为“一键生成+人工审核”两个步骤,既节省了成本,又提高了微课制作的效率。

(七)课程内容创新与呈现:从“多媒体”到“多模态生成”

随着AIGC与大模型技术的成熟,数字人从“配音演员”转变为驱动三维模型、实时演示、剧情交互的“全能教师”。例如,在“三维动画+数字人+演示”混合视频中,教师只需输入文字讲稿,系统便自动完成:数字人在讲解过程中用手势“拖拽”磁感线切割导线,学生可直观看到感应电流方向随角度变化。在“犯罪现场调查”系列化学微课中,数字人化身“侦探”,学生以点击选项的方式决定“是否使用酚酞试剂”“是否加热试管”,不同选择触发不同实验现象与剧情走向,知识点被拆成“证据碎片”嵌入剧情,提升了学习参与度。

三、数字人在教育应用中的传播风险

(一)人脸信息泄露风险

数字人采集的人脸信息会经过多重渠道传播,若某个环节遭到黑客攻击或出现漏洞,将产生风险。近年来,因人脸信息滥用引起侵犯隐私权、肖像权的案例层出不穷,一些不法分子利用人脸信息实施精准营销。在教育领域,人脸信息泄露事件一旦发生,不仅会对师生的个人信息安全构成直接威胁,而且还会削弱教育机构的社会公信力,动摇信任基石。

(二)技术滥用风险

AI换脸技术可以对特定人脸进行预处理,再通过相关软件生成动态视频,从而骗取人脸识别系统的信任。在教育应用中,如果AI换脸技术被滥用,将会引发一系列安全问题。例如,不法分子利用AI换脸技术伪造学生或教师的面部视频,登录教育平台账号,获取学生的个人信息和学习数据,或进行其他恶意操作。此外,AI换脸技术还可能被用于制作虚假的教学视频或宣传资料,误导学生和家长。为了进一步规范人脸识别技术的使用,国家互联网信息办公室、公安部联合制定了《人脸识别技术应用安全管理办法》。当前,关于数字人版权的法律法规已逐步完善,但虚拟数字人侵权行为难以界定,监管与维权较为困难。

(三)内容误导风险

数字人生成的内容存在一定的虚假性或误导性。由于相关内容是基于大量的数据进行学习和训练后生成的,如果数据本身存在偏差、错误或不完整,那么数字人所生成的知识解答、学习建议等内容也可能不准确和不可靠。此外,个别恶意攻击者也会故意篡改或伪造数字人传播的内容,或者盗用他人的数字人来制作内容,若制作的内容存在虚假信息或倾向性错误等,将形成失实传播。学生接收到错误的信息,会对其价值观产生不良影响。例如,在历史课程中,若数字人提供的史实信息有误,将会影响学生对历史的正确认识和理解。

(四)数据安全风险

针对数字人软硬件安全漏洞的网络攻击也是威胁个人隐私数据安全的隐患之一。数字人可能因为自身的技术缺陷遭到网络攻击,面临数据泄露风险。数字人在教育应用中收集和处理大量的学生数据。如果数据存储和管理不当,被黑客攻击、非法访问或滥用,将导致学生隐私的严重泄露。例如,学生的学业成绩、心理健康数据、家庭背景等敏感信息一旦泄露,会对其心理健康造成不良影响。此外,教师的高清人像视频数据,一旦被黑客攻击或盗取,不法分子便可以利用人脸识别、声音识别漏洞进行违法活动。

(五)过度依赖风险

数字人技术的便捷性可能诱发师生双方过度依赖,不利于良好的教与学环境的形成。对于学生而言,习惯于通过数字人获取答案和解决问题时,将会失去独立思考和主动探索的能力。对于教师来说,过度依赖数字人进行教学,会忽视与学生的情感交流以及对学生的个性化指导,从而影响教学质量。

四、应对策略

(一)加强数据安全管理

相关部门应建立健全的数据保护机制,明确数字人在教育应用中收集、存储和使用学生数据的规范和要求,确保师生数据的安全。数字人开发者和教育机构应采用先进的技术手段,对人脸信息以及其他教育数据进行加密处理,防止数据被窃取和篡改;建立严格的访问控制机制,根据不同的用户角色和职责,分配数据访问权限。教师、学生、管理员等不同用户在系统中的操作权限应明确区分,确保只有符合要求的用户能够访问和操作与其工作和学习相关的数据,并且对用户的操作行为进行记录,以便及时发现和处理异常情况。此外,定期对系统进行安全检测和漏洞修复,防止黑客攻击和数据泄露。

(二)完善隐私保护政策与法规

首先,相关部门应不断完善隐私保护政策与法规,针对教育机构和相关企业制定明确、详细且严格的数据隐私制度。数字人在收集、存储和处理用户数据时,应当确保数据的合法性和正当性,明确告知师生关于数据收集、使用、存储、共享等方面的信息,并征得其同意。其次,应加快制定和完善针对数字人教育应用的专门法律法规,明确数据所有者、使用者、管理者等各方的权利和义务,加大对数据泄露、隐私侵权等违法行为的处罚力度,提高违法成本,形成有效的法律威慑力,保障师生的合法权益。

(三)提高用户信息安全意识

教育机构应定期组织师生参加信息安全培训,提高他们对信息安全重要性的认识,了解数字人教育应用中存在的风险以及相应的防范措施。通过校园网站、社交媒体、宣传海报等多种渠道,广泛开展信息安全宣传教育活动,向师生普及信息安全知识和法律法规,营造良好的信息安全氛围。同时,鼓励师生积极参与信息安全监督和举报活动,及时发现和反映潜在的安全风险和问题。

(四)建立内容审核与监管机制

平台应建立严格的人工审核机制,确保教育内容的准确性和可靠性。例如,邀请学科专家、教育工作者等参与审核,提高审核的专业性和权威性。同时,利用自然语言处理、图像识别等前沿技术,对内容进行实时监测和分析,及时发现和处理虚假、误导性信息,防止其在网络上传播扩散。

(五)提升算法公平性与透明性

开发者应从公平性、可解释性、数据质量、透明化监督四个维度规范数字人算法设计,保障算法公正透明。例如,应开展算法公平性测试,排查歧视性与不公正问题,确保算法公平对待每位学生;优先选用解释性强的算法模型,并完善规范的开发文档,为算0法透明化奠定基础;保证训练数据的质量与多样性,对数据特征进行详细标注,提升算法决策的可靠性,并定期公开算法运行情况与决策依据,接受社会各方监督。

五、结 语

数字人作为人工智能技术在教育领域的创新应用,凭借个性化教学方式,为教育信息化发展注入新动能。然而,人脸信息泄露、技术滥用、内容误导、数据安全及过度依赖等风险,暴露出技术伦理与教育规律的深层矛盾。未来需通过完善法律法规、强化数据安全防护、提升算法透明性、构建内容审核机制等策略,平衡技术创新与风险防控,推动数字人教育应用向规范化、人性化、可持续化方向演进,让数字人技术真正赋能教育、服务育人。