数字人虚拟教师：何为、难为、能为

近两年来，作为数字教师的一种新样态，数字人虚拟教师在教育中的应用正以多样的方式呈现开来。“各位老师，大家好，我是新加入北京市教委工作团队的智小京……”4月24日，在北京市教委首个数字虚拟人“智小京”老师的主持下，“人工智能赋能教育教学能力提升”基础教育干部教师全员专项实训正式启动。类似地，英国国际组织奥特曼斯研究所（Otermans Institute）于2023年推出了数字人类教师比阿特丽丝（Beatrice），她能够帮助学习者增强沟通能力、领导力和批判性思维等软技能，现已服务于英国、美国等多个国家和地区的学习者。2024年3月，印度首位人工智能教师“爱丽丝”在喀拉拉邦一所学校“正式上岗”，可以移动并回答问题的“爱丽丝”深受当地学生喜爱。

数字人虚拟教师作为促进教育数字化转型的重要载体，是指存在于非物理世界中，由计算机图形学、图形渲染、动作捕捉、深度学习、语音合成等计算机手段创造，具有类似人类多种特征（外貌特征、语言肢体表达、感知交互能力等）的数字人。数字人虚拟教师能够模拟真人教师，与学习者进行拟真对话和互动，为学习者提供个性化的学习资源，有效提高学习者的学习体验和学习效果。

与此同时，数字人虚拟教师在教育领域的广泛应用也面临诸多挑战。我们需要思考：一方面，数字人虚拟教师融入教育领域有何挑战？另一方面，针对数字人虚拟教师的“教师资格”、数据隐私等问题，如何建立有效监管机制进行规范？为此，本文将对数字人虚拟教师何为、有何挑战以及如何应对这些挑战进行深入剖析，探讨建立起一套针对数字人虚拟教师的评估与监管机制，以确保技术的公平、有效应用。

何为：什么是数字人虚拟教师

数字人是在计算机生成的空间（虚拟环境）中对人的几何特征和行为特征的虚拟表征。教育领域中的数字人是指存在于数字虚拟空间中，能够通过知识传递、社会交互等教育手段和师生进行交互的具象化虚拟人物的统称，包括数字人虚拟教师和数字人虚拟学生。数字人虚拟教师具有数字人的一般特征，如具备类人的形象，能够表达且能够与人互动。具体来说，数字人虚拟教师是通过数字技术模拟人类教师的形象、语音、行为，为学习者提供教学相关服务的系统或代理。

数字人虚拟教师与教育数字技术的发展息息相关。初期的数字人虚拟教师采用二维或三维视觉呈现形态，借助互动性的双向沟通来缩短数字教师与学生间的心理距离。尽管有双向互动，但技术水平限制了数字人虚拟教师在语音识别、自然语言处理和实时响应等方面的能力，导致交互体验不够流畅。随着元宇宙和生成式人工智能技术的发展，数字人虚拟教师以更逼真的表征形式呈现，能够结合情境做出相应的表情、手势和语气，支持学习者更加多维的交互体验，增进学习过程中的体验和情绪情感表达。

数字人虚拟教师为教师提供了智能代理功能，为学习者带来了突破时空限制的优质学习资源服务。同时，数字人虚拟教师具有易传播、无时空限制的特性，能够普及到寻常百姓家，借助健全的监管体系打破数字鸿沟，为学习者提供平等的受教育权，有效促进教育公平。其一，数字人虚拟教师能够让每一位学习者拥有专属的贴身优秀教师，并打破师资数量与地域限制，促进师资均衡发展。以数字人虚拟教师提供优秀师资目前有两种实现的方式。一种是通过数字孪生技术复刻现实世界中的优秀教师；另一种是类似于“智小京”或“爱丽丝”，是通过对现实世界优秀教师的知识、教学风格和经验的提取，经过数字建模打造超强型、全能型虚拟数字人教师。其二，数字人虚拟教师能够作为教师的智能分身，分担重复性和工具性任务，释放教师更多精力专注于学生的个性化和全面化发展，助力教育质量的提升。其三，数字人虚拟教师在文化传承方面可以超越语言和地域限制，将抽象的学习内容以“现身说法”的方式呈现，让学习者身临其境，打破跨文化的理解壁垒。例如，针对历史事件，数字人虚拟教师可以模拟并扮演历史人物，以可视化的方式向学习者展示关键事件，带领他们“亲历”过去的时代。

难为：数字人虚拟教师应用挑战

与早期二维技术时期的虚拟教师技术最大的不同在于，今天的数字人虚拟教师，虽然以权威教师的面目呈现，但主导其教学行为的背后，是有着巨大不确定性的大模型“黑盒”。不管是作为学习者的贴身优秀教师，还是作为真实教师的分身，抑或历史文化的数字传播者，其背后驱动的模型、使用情境及提示语的不确定性，都给数字人教师的合规使用带来了巨大的挑战。综合来看，数字人虚拟教师的“教师资格”认证困难、缺乏技术标准、市场生态尚未形成、存在数据隐私泄露及潜在伦理风险。

具备教师资格是共识也是常识。对于数字人虚拟教师来说，如果要在教学中作为教师的分身、助手承担一定的教学任务，也需要具备“教师资格”，也就是对其承担的教学、问答、辅导内容的审核。不同于静态数字资源，数字人虚拟教师依赖算法和模型驱动生成教学内容和教学问答，这种生成特性使得对其“教师资格”的资质评估和认证变得更加复杂和难以标准化，成为数字人虚拟教师技术应用于教育的一个巨大挑战。

这一挑战，也对如何建立数字人虚拟教师的技术标准提出新的需求。除了生成性内容的审核难点之外，算法偏见与歧视也是数字人虚拟教师应用于教育领域的一大隐忧，许多算法在技术设计过程中，未能充分考虑道德与伦理问题，未能将公平性、透明性等伦理准则有效融合到算法训练和模型优化之中。这种缺陷导致数字人虚拟教师的教育价值取向受到既定算法规则和未经审查的数据集的限制，其信息传递可能存在偏差。这些隐忧，都亟须从技术标准角度建立有效监管的规范。

数字人虚拟教师作为一种具有潜在价值的产品目前已经有大量涌现的趋势，但总的来说，市场生态尚未形成，相应地也未形成完善的市场监督体系，表现在标准和管理机制的双重缺失。一方面，因缺少数字人虚拟教师的市场标准，各个企业和技术开发者采用的技术方案、数据处理方式、交互设计都有所不同，导致市场上的产品质量参差不齐。另一方面，因为缺乏完善的市场监督体系，数字人虚拟教师的教育功能存在过度商业化的风险，甚至被用作营销工具，其应有的教育价值被忽视。

作为一种高度依赖数据的技术产品，数字人虚拟教师的教育应用也必然会有潜在的数据隐私泄露与安全风险。数字人虚拟教师基于教师数据训练而成，其应用需要采集大量关于师生的个人数据，这些数据的收集可能给教师和学习者带来隐私泄露风险。同时，数据的大量累积也可能伴随出现数据滥用、泄露等风险。因此，如何在教育领域保障教师和学习者的隐私安全成为数字人虚拟教师技术融于教育的重要挑战。

最后，数字人虚拟教师的教育应用，将重塑传统的师生关系。其技术化、数据驱动的教学方式有可能导致人文关怀的缺失，使得教育过程趋向于机械化和工具化。人类师生之间的互动不仅仅是知识的传递，更涉及情感支持、人格塑造和价值观的传达。而数字人虚拟教师的算法设计和交互模式，往往更注重信息的高效传递和个性化的学习路径推荐，可能忽略学习者在学习过程中对情感关怀和人际关系的需求。如何确保技术的引入不会削弱教育中的人文关怀，这是数字人虚拟教师技术融于教育需要解决的难题。

能为：构建全面的“数字教师资格”监管机制

正如人类教师需要通过教师资格证来证明其具备教学能力和职业操守，为了更好地应对上述挑战，数字人虚拟教师也应受到类似的审查与监管。那么，数字人虚拟教师的“教师资格”如何评估？针对数字人虚拟教师使用过程中隐含的数据安全风险和潜在的伦理问题如何规避？这需要从监管机制设计，以及相应的规范制定等方面入手。下面就顶层监管机制的整体设计、数字教师资格标准、技术安全性、市场合规性、伦理安全以及人文关怀等方面提出评估和监控的建议。

从建立顶层监管机制的角度，由相关管理部门建立数字人虚拟教师监管体系。这一总体性监管体系中，应包括针对数字人虚拟教师的法律、政策和标准，确保数字人虚拟教师技术的开发和使用符合国家的教育目标与伦理要求，为数字人虚拟教师的教育应用提供重要保障。另外，需要从国家层面对全国范围内数字人虚拟教师的应用进行宏观监督，并明确专门的监管机构，对数字人虚拟教师的使用所涉及的数字教师资格标准、技术安全性、市场合规性以及伦理性问题进行监管，确保其在各级教育机构中的合理应用。国家层面的监管还需要规范教育技术的市场行为，防止低质量数字人虚拟教师产品进入市场。

从师资标准角度建立数字人虚拟教师的评估标准。数字人虚拟教师在应用推广之前需要进行严格的教学质量检测。相关管理部门需要确立评估数字人虚拟教师教学质量的责任部门，负责监督数字人虚拟教师的“教师资格”评估和审核。责任部门可建立虚拟教师的“教师资格”评估实施机构，负责监督数字人虚拟教师教学试验的设计和实施，确保教学质量的客观性与有效性，确保试验数据的真实性与透明度，建立试验标准和评估指标，对其师容师表、互动能力、个性化教学能力等进行测评。

从技术安全角度构建数字人虚拟教师的技术规范。一方面，相关机构需要对数字人虚拟教师所使用的算法进行严格的验证，检验其在不同教学场景下的准确性和技术稳定性，以确保其能在长期的教育应用中保持一致的高性能输出。这不仅涉及算法的计算精度，还包括对异常情况的处理能力和应对突发问题的鲁棒性（Robustness）。另一方面，必须制定技术测试的质量标准，涵盖从开发阶段的算法设计、训练数据集的多样性和代表性，到实际应用中的持续性能监测，以确保所有技术测试符合教育技术的高质量要求。此外，在算法设计和数据使用中引入伦理审查机制，防止歧视性数据或偏见的传播，确保技术的应用符合伦理标准。

从市场合规性角度来监控数字人虚拟教师的产品影响。首先，市场通过资质认证和市场准入审核，防止技术质量不达标的产品流入市场。其次，市场监管部门应建立教育警戒机制，对已投入使用的数字人虚拟教师进行持续的风险追踪和管理，及时收集用户反馈和使用过程中出现的问题数据，评估其对学习者学习效果的正负面影响。如果发现存在安全隐患、教学质量问题或其他不良影响，应及时启动风险控制程序，必要时对相应数字人虚拟教师进行查封。

从伦理安全角度来构建数字人虚拟教师的数据规范，确保教育数据的收集、存储、处理和共享符合伦理要求。在数据处理方面，需要建立数据使用的可追溯性机制，应严格限制数据的使用范围，禁止将教育数据用于商业目的或其他与教育无关的用途。同时，应在数据的共享过程中设立访问权限控制机制，确保只有经过授权的教育机构、教师或研究人员能够使用数据，从而保障师生的隐私和数据安全。

从人文关怀角度来推动数字人虚拟教师技术与教育的深度融合。数字人虚拟教师在与学习者的交流中应使用温暖、友善的语言，而非机械化的指令式语言，优化学习者和数字人虚拟教师的关系。这可以降低技术交互的生硬感，使学生更容易建立与虚拟教师的情感联结，提升他们的学习体验。

只有通过上述各项资格认定，数字人虚拟教师才能被允许推广应用到教育领域。同时，在数字人虚拟教师具体的教育应用中，还需要破解其与教育融合的瓶颈和挑战，确保其具备合法的资质，并持有效“教师资格证”上岗，实现以技术促进教育公平的愿景。