在線教學(xué)交互中虛擬IP形象的應(yīng)用研究

楊東潤(rùn) 李叢

摘 要：文章從技術(shù)、教育學(xué)兩個(gè)視角切入，結(jié)合數(shù)字媒介、教學(xué)特征、在線虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的特點(diǎn)，分析教師的虛擬IP形象在教學(xué)交互中的應(yīng)用模式，從形象、表情、動(dòng)作三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，將教師形象轉(zhuǎn)化為具有情感表述的虛擬IP形象，激發(fā)學(xué)習(xí)者興趣、提升參與度、提高在線教學(xué)質(zhì)量。文章提出普遍適用性的交互流程與虛擬IP形象于在線教學(xué)中的交互應(yīng)用模式，為進(jìn)一步實(shí)踐研究提供參考。

關(guān)鍵詞：虛擬IP形象; 教學(xué)交互; 在線教學(xué); 虛擬教師

中圖分類號(hào)：TP391.9? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2021）10-179-002

在全球新冠疫情防控背景下，在線教學(xué)模式的廣泛應(yīng)用日益凸顯信息技術(shù)對(duì)教育的影響【1】?！督逃畔⒒?.0行動(dòng)計(jì)劃》（教技[2018]6號(hào)），聚焦數(shù)字校園建設(shè)，提出通過數(shù)字化信息技術(shù)搭建“互聯(lián)網(wǎng)+教育”平臺(tái)【2】，引發(fā)教育研究者、決策者、教師和學(xué)生思考如何在數(shù)字技術(shù)引領(lǐng)下實(shí)現(xiàn)教育形式與教學(xué)交互模式轉(zhuǎn)變。本文旨在研究構(gòu)建具有情感支撐的教師虛擬IP形象，并應(yīng)用于在線教學(xué)實(shí)踐中，以增加師生間教學(xué)交互行為與提升學(xué)生興趣。

1.研究現(xiàn)狀

虛擬教師是一種利用虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、光學(xué)動(dòng)作捕捉技術(shù)等新科技打造的虛擬、智能的人物形象，并廣泛運(yùn)用于影視、直播、科技館展示等行業(yè)。而早在20世紀(jì)50、60年代，教育領(lǐng)域就出現(xiàn)通過計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的虛擬教師，經(jīng)過發(fā)展，已經(jīng)可以用真實(shí)的教師形象、姿態(tài)、表情、動(dòng)作模擬整個(gè)教學(xué)過程【3】。目前，在線教學(xué)的實(shí)踐中，存在教學(xué)方法模式單一、師生間缺乏有效互動(dòng)、學(xué)生參與度不高、學(xué)習(xí)興趣低迷、學(xué)習(xí)動(dòng)力不足、批判性思維和創(chuàng)新能力不足【4】。為解決在線教學(xué)中師生間情感交流的缺乏、學(xué)習(xí)者興趣持久度較低、教學(xué)效果較差等情況，通過虛擬IP形象實(shí)時(shí)進(jìn)行課堂教學(xué)、增添教學(xué)交互活動(dòng)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高在線教學(xué)交互質(zhì)量。

2.技術(shù)視域下虛擬IP形象設(shè)計(jì)研究

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，通過在線虛擬教師IP形象與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，可以提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣并改進(jìn)在線教學(xué)交互效果。教育學(xué)理論認(rèn)為，在線虛擬教學(xué)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)是需要教師引導(dǎo)和控制，而在線虛擬教師IP形象能通過模擬真實(shí)教師，發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)中教師的作用，虛擬教師的應(yīng)用也會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生歸屬感和學(xué)習(xí)興趣。而如何在互聯(lián)網(wǎng)虛擬教學(xué)環(huán)境中，構(gòu)建具有情感支撐的虛擬教師角色成為本次研究的重點(diǎn)。

2.1虛擬IP形象設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

虛擬教師是指基于在線虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，模擬教師表情、動(dòng)作與模擬教學(xué)的技術(shù)實(shí)體。教師的虛擬IP形象設(shè)計(jì)，包括形象設(shè)計(jì)、表情設(shè)計(jì)、動(dòng)作設(shè)計(jì)。

（1）形象設(shè)計(jì)

虛擬IP形象設(shè)計(jì)，包含了人物性別、皮膚、發(fā)型、五官、服飾等，由于虛擬教師形象對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，在設(shè)計(jì)虛擬IP形象時(shí)，人物性別、皮膚、發(fā)型、五官均以院校課程老師形象為原型進(jìn)行再設(shè)計(jì)，服飾設(shè)計(jì)時(shí)符合教師職業(yè)即可，運(yùn)用瑪雅MAYA軟件進(jìn)行虛擬IP形象的靜態(tài)模型設(shè)計(jì)。

（2）表情設(shè)計(jì)

在線教學(xué)的虛擬環(huán)境中，教師IP形象所展示的表情變化能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。人類表情學(xué)家Ekman和Friesen定義了6種基本表情，分別是高興、悲傷、憤怒、厭惡、害怕、驚奇【5】。本次研究中，考慮在教學(xué)情境中教師表情出現(xiàn)的頻率，共為虛擬IP形象定義了正常、高興、悲傷、驚奇、害怕5種基本表情。此次研究采用面部表情捕捉設(shè)備，實(shí)時(shí)收集面部數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)預(yù)覽，輕松完成一系列豐富、自然、流暢的表情設(shè)定，與傳統(tǒng)的表情制作相比，大大降低制作周期，減少人員成本。

（3）動(dòng)作設(shè)計(jì)

在線虛擬IP形象的動(dòng)作設(shè)計(jì)，包括位移動(dòng)作和非位移動(dòng)作。在不影響和分散學(xué)習(xí)者注意力的情況下，適當(dāng)?shù)募尤胛灰苿?dòng)作，會(huì)增強(qiáng)虛擬教師的真實(shí)可信度，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性。本次研究重點(diǎn)在非位移的動(dòng)作設(shè)計(jì)，此項(xiàng)設(shè)計(jì)主要指虛擬教師停留在原有的位置，做出不同的動(dòng)態(tài)手勢(shì)與姿勢(shì)，筆者采用在軟件中利用骨骼綁定技術(shù)來實(shí)現(xiàn)部分動(dòng)作的制作。

2.2虛擬IP形象的交互媒介選擇

在線教學(xué)與傳統(tǒng)學(xué)校教學(xué)在媒介的選擇上有所不同。傳統(tǒng)教學(xué)選擇紙質(zhì)資料與電子資料作為輔助教學(xué)的媒介，而在線教學(xué)則選擇數(shù)字媒體，包括網(wǎng)絡(luò)媒體（PC端）、移動(dòng)媒體（手機(jī)端）、數(shù)字媒體（即時(shí)通訊）等。虛擬IP形象于在線教學(xué)中的應(yīng)用，是聯(lián)通教師與學(xué)習(xí)者、虛擬環(huán)境與物理環(huán)境的實(shí)踐活動(dòng)。在線學(xué)習(xí)媒介的選擇對(duì)激發(fā)學(xué)習(xí)者興趣、活躍課程教學(xué)形式是至關(guān)重要的，本次研究，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的背景，運(yùn)用虛擬IP形象實(shí)現(xiàn)一對(duì)多、多對(duì)多、多對(duì)一的師生、生生交流形式，并形成“人——機(jī)——人”的高效互動(dòng)模式。媒介的選擇主要包括以下兩方面：

（1）即時(shí)交互。本次研究選擇騰訊會(huì)議平臺(tái)作為實(shí)時(shí)交互媒介。教師通過虛擬IP形象進(jìn)行在線實(shí)時(shí)教學(xué)，以Q版虛擬IP形象、豐富的表情、動(dòng)作與語言，激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣、豐富課程教學(xué)形式。騰訊會(huì)議平臺(tái)所提供的屏幕共享與語音、視頻功能，可實(shí)現(xiàn)師生之間跨空間的實(shí)時(shí)溝通交流，打破傳統(tǒng)在線視頻教學(xué)的交流單一性。

（2）通訊交互。本次研究選擇即時(shí)通訊QQ、超星泛雅平臺(tái)作為通訊交互媒介。教師通過QQ實(shí)現(xiàn)課程安排通知、傳輸課程資料、課后反饋與答疑。超星泛雅平臺(tái)是比較成熟的網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)，根據(jù)身份登錄不同的界面，學(xué)習(xí)者可以通過此平臺(tái)，獲取文本資料與視頻資料;完成相應(yīng)的課程作業(yè);討論區(qū)功能可實(shí)現(xiàn)師生、生生間的學(xué)術(shù)交流。對(duì)于教學(xué)者，可通過此平臺(tái)、發(fā)布相關(guān)課程通告、傳輸教學(xué)資料、教學(xué)反饋、檢測(cè)各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并通過相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)習(xí)者做出公正、客觀的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)。

3.教育學(xué)視域下虛擬IP形象的教學(xué)應(yīng)用研究

從教育學(xué)視角展開的教學(xué)交互研究，是回歸教育本體，審視各種技術(shù)帶來的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變的同時(shí)，構(gòu)建與媒介相適應(yīng)的教學(xué)模式。虛擬教師的在線教學(xué)，是一個(gè)過程性的教學(xué)模式，教學(xué)交互貫穿整個(gè)教育過程，包括學(xué)習(xí)者與操作平臺(tái)、學(xué)習(xí)者與教師、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)者與教學(xué)資源之間的交互設(shè)計(jì)。

3.1在線教學(xué)中的教學(xué)交互基本流程

此次研究，綜合考慮在線教學(xué)過程中的影響因素、所選媒介及教學(xué)交互規(guī)律的特征，提出通過教師使用虛擬IP形象實(shí)現(xiàn)在線教學(xué)交互的基本流程。其中基本要素包括：教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、教學(xué)法分析;教學(xué)媒介選擇、交互環(huán)境創(chuàng)建;交互活動(dòng)組織與管理;交互評(píng)價(jià)及反饋等。整個(gè)流程分為四個(gè)階段，分別是：交互設(shè)計(jì)分析階段、交互媒介選擇階段、交互活動(dòng)設(shè)計(jì)階段、交互評(píng)價(jià)反饋階段。

交互設(shè)計(jì)分析階段：通過分析教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、教學(xué)法，判斷該課程是否具有轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上虛擬IP教師教學(xué)模式的必要性。

交互媒介選擇階段：對(duì)于上一階段已經(jīng)具備可行性的課程，分析其課程教學(xué)特征，并選擇滿足適合師生交互特性的媒介平臺(tái)與交流工具，構(gòu)建沉浸式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。

交互活動(dòng)設(shè)計(jì)階段：針對(duì)特定的交互環(huán)境與交互工具，組織合理的交互活動(dòng)，與師生交互活動(dòng)管理策略，集中高效的解決教學(xué)活動(dòng)分散性問題。

交互評(píng)價(jià)反饋階段：在整個(gè)在線教學(xué)過程中，影響交互活動(dòng)的因素較多，收集教學(xué)過程中的反饋信息，以便于對(duì)教學(xué)內(nèi)容、交互媒介、交互活動(dòng)設(shè)計(jì)階段的有效調(diào)整與完善。

3.2虛擬IP形象教學(xué)交互應(yīng)用模型

本次研究，通過虛擬IP形象、教師、學(xué)習(xí)者，利用各種媒體設(shè)備進(jìn)行溝通交流，形成“以學(xué)習(xí)者為主，教師為輔”的自主學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)的模式。強(qiáng)調(diào)虛擬IP形象、教師、學(xué)習(xí)者、媒體四者之間的有效交互，不僅要教師角色充分發(fā)揮答疑解惑的功能，還要學(xué)習(xí)者充分投入在線學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)思維，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)能力，提高參與度。對(duì)于教師使用虛擬IP形象進(jìn)行在線教學(xué)交互應(yīng)用，從教師、學(xué)習(xí)者角色身份切入，結(jié)合教學(xué)交互設(shè)計(jì)4個(gè)階段，深入探究交互活動(dòng)的開展，如圖1所示。

（1）以虛擬IP形象為主導(dǎo)的在線教學(xué)交互

對(duì)教師交互活動(dòng)的研究，分為虛擬教師與現(xiàn)實(shí)教師兩個(gè)角色，虛擬教師是指教師使用虛擬IP形象完成客觀的教學(xué)任務(wù)。虛擬IP形象的使用，貫穿整個(gè)在線教學(xué)交互活動(dòng)設(shè)計(jì)階段?，F(xiàn)實(shí)教師則負(fù)責(zé)主觀的任務(wù)分配與解惑答疑，掌握整個(gè)教學(xué)節(jié)奏，并對(duì)所搜集到的信息反饋進(jìn)行，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與完善交互活動(dòng)設(shè)計(jì)。兩種角色教師的交互活動(dòng)貫穿教學(xué)交互設(shè)計(jì)四個(gè)階段，集中體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容設(shè)定、教學(xué)模式選擇、師生交互、教學(xué)內(nèi)容與模式調(diào)整等。

（2）以學(xué)習(xí)者為主導(dǎo)的在線教學(xué)交互

對(duì)學(xué)習(xí)者交互活動(dòng)的研究，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的自主、探索式學(xué)習(xí)，主要完成教學(xué)任務(wù)，師生互動(dòng)，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，學(xué)習(xí)者的交互活動(dòng)包括課前課后與教師、學(xué)生、學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生交互反饋，課堂中與虛擬IP形象、媒介工具產(chǎn)生交互。無論選擇何種交互形式，都需要和媒介操作相結(jié)合，需要教師與學(xué)習(xí)者擁有一定的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，考慮對(duì)新技術(shù)與新形式接受能力的不同，相關(guān)的媒介操作盡量降低用戶的認(rèn)知負(fù)荷。

4.總結(jié)與展望

本研究是以虛擬IP形象為切入點(diǎn)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與軟件聯(lián)通在線媒介實(shí)現(xiàn)虛擬教師在線教學(xué)。研究成果表明，虛擬IP形象、教師、數(shù)字媒介、交互活動(dòng)四者結(jié)合，既解決時(shí)間空間限制下教學(xué)模式單一的問題，又為教學(xué)模式提供了更多豐富的交互形式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與動(dòng)作捕捉技術(shù)的應(yīng)用為虛擬教師存在形式的轉(zhuǎn)變提供了技術(shù)保障，在教學(xué)過程中，為學(xué)生搭建沉浸式、交互式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，其體驗(yàn)感激發(fā)學(xué)習(xí)者興趣，提升了學(xué)習(xí)者交互活動(dòng)的參與度。

目前，虛擬IP形象多應(yīng)用于影視、直播行業(yè)，在教育行業(yè)的發(fā)展處于探索階段。虛擬IP形象的運(yùn)用依托于教師的軟件使用和現(xiàn)有的學(xué)習(xí)平臺(tái)。如何將教師的虛擬IP形象應(yīng)用與現(xiàn)有學(xué)習(xí)媒介平臺(tái)進(jìn)行整合，如何提升虛擬IP形象于在線教學(xué)中的互動(dòng)性等，還須進(jìn)一步研究與探索?；诖耍罄m(xù)研究重點(diǎn)會(huì)集中在圍繞虛擬IP形象與現(xiàn)有媒介平臺(tái)、學(xué)習(xí)資源的融合，真實(shí)教師與虛擬教師協(xié)同完成教學(xué)任務(wù)工作。

本文章是2020年度江蘇省文化和旅游課題（項(xiàng)目編號(hào)20YB41）文化旅游IP合理開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展研究——以鎮(zhèn)江文化旅游名片白娘子IP為例的階段性成果

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