【技术名称】一种基于AI助手的虚拟教学系统的工作方法

【应用行业】教育行业

【技术领域】虚拟现实技术

【知识产权】发明专利

【成果完成单位】华中师范大学

【成果完成人姓名】钟正、吴砥、徐建

【成果完成时间】2021-12-24

【专利号】CN202111602816.8

【授权日期】2023-01-31

【技术成熟度】已有样品

【应用背景】随着虚拟现实、人工智能、物联网、大数据、5G网络等新兴技术的发展，出现了众多的情景化、沉浸感的虚拟教学系统，如VR+直播、VR+全息的虚拟教学系统，可从多种角度呈现教学内容，调动学习者视觉、听觉等多感官参与教学情境，营造高度沉浸的学习体验。师生可以逼真的化身形态进入虚拟教学场景，但当前的虚拟化身模型尚不能自动理解环境中其他用户化身的语言、身体动作、脸部表情和手部姿势所传达的意图，导致虚拟教学系统的智能化不足，进而难以提供自然的交互体验。通过创建智能性具有智能性的师生化身模型，开展基于AI助手的虚拟教学，可增强虚拟教学环境的智能性和交互性，降低师生使用虚拟教学系统的门槛，有望进一步提升虚拟教学系统的应用前景。

但当前虚拟教学场景还存在诸多的问题：（1）虚拟教学系统中用户化身进入虚拟教室环境，较难理解虚拟教室环境和教学活动所传达的意图，缺少标准数据集的支撑；（2）目前的虚拟教学环境中化身的智能性不足，较难根据环境、教学活动或其他用户的意图实时采取相应行动，既增加系统运行的成本，也给参与其中的用户带来较高的认知负荷；（3）当前虚拟教学系统多采用预先设定交互方式，缺乏自动化的支持和引导，难以助力虚拟教学活动组织，较难提供自动化的测试反馈。这些缺陷限制了虚拟教学系统对师生教学活动的智能化支撑。

【成果简介】该成果属于虚拟现实技术的教学应用领域，提供一种基于AI助手的虚拟教学系统的工作方法，包括（1）教学场景数据集的构建；（2）智能化虚拟化身的生成；（3）基于AI助手的虚拟教学。该成果采集教室环境和教学活动的视频，采用多元化标签，构建教学场景数据集，生成智能化虚拟化身，感知、理解虚拟教学环境，在协作式教学中使用可视化方式演示知识点，构建AI测试助手，支持训练与考核模式，创建操作统计、评价和反馈机制。该成果有助于虚拟教学系统中智能性的生成，促进人工智能、虚拟现实与教育教学的深度融合。

【成果图片】

【联系方式】段治国、安红高、刘树楠、吴涛，02767868068，02767868067