1基于職業(yè)教育的助教數(shù)字人應(yīng)用規(guī)范本文件規(guī)定了職業(yè)教育領(lǐng)域中助教數(shù)字人的總體架構(gòu)、基礎(chǔ)支撐、應(yīng)用技術(shù)、應(yīng)用模塊和應(yīng)用實(shí)施等內(nèi)容。本文件適用于中等職業(yè)學(xué)校、高等職業(yè)院校及應(yīng)用型本科院校助教數(shù)字人的應(yīng)用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T28827.6—2019信息技術(shù)服務(wù)運(yùn)行維護(hù)第6部分：應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)要求GB/T22239—2019信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)基本要求GB/T19012—2019質(zhì)量管理顧客滿意組織投訴處理指南GB/T21023—2007中文語音識(shí)別系統(tǒng)通用技術(shù)規(guī)范GY/T411—2024數(shù)字虛擬人技術(shù)要求WS/T483.1—2016健康檔案共享文檔規(guī)范第1部分：個(gè)人基本健康信息登記LD/T81.1—2006職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)和鑒定設(shè)備通用技術(shù)規(guī)范建標(biāo)-192—2018中等職業(yè)學(xué)校建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1助教數(shù)字人teachingassistantdigitalhuman3.2多模態(tài)交互multimodalinteraction數(shù)字人通過語音識(shí)別、表情模擬、手勢(shì)動(dòng)作等復(fù)合通道實(shí)現(xiàn)自然溝通的技術(shù)能力。[來源：GB/T21023-2007，無修改]3.3虛擬實(shí)訓(xùn)virtualtraining利用助教數(shù)字人在模擬環(huán)境中指導(dǎo)學(xué)生完成技能操作的教學(xué)活動(dòng)，適用于高成本或高風(fēng)險(xiǎn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景。[來源：建標(biāo)-192《中等職業(yè)學(xué)校建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，定義擴(kuò)展]3.4教育數(shù)據(jù)畫像educationaldataprofiling基于學(xué)生學(xué)習(xí)行為、技能掌握度等數(shù)據(jù)構(gòu)建的個(gè)性化模型，用于指導(dǎo)數(shù)字人制定學(xué)習(xí)計(jì)劃。數(shù)據(jù)安全約束：生物特征數(shù)據(jù)需脫敏處理（WS/T483.1-2016）；禁止用于非教學(xué)目的分析。2[來源：WS/T483.1-2016，無修改]3.5數(shù)字人管理主體digitalhumanmanagementsubject為職業(yè)教育創(chuàng)造和管理數(shù)字人形象及其互動(dòng)內(nèi)容的組織或個(gè)人。4縮略語下列縮略語適用于本文件。LMS——學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（learningmanagementsystem）API——應(yīng)用程序編程接口（applicationprogramminginterface）VR——虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality）AR——增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AugmentedReality）TMS——教學(xué)管理系統(tǒng)（TeachingManagementSystem）KB——知識(shí)庫（KnowledgeBase）DRPT——數(shù)字資源生產(chǎn)工具（DigitalResourceProductionTool）5總體架構(gòu)數(shù)字人應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示：運(yùn)行管理應(yīng)用場(chǎng)景課堂教學(xué)線上教學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)自主學(xué)習(xí)教學(xué)輔助模塊運(yùn)行管理應(yīng)用場(chǎng)景課堂教學(xué)線上教學(xué)實(shí)訓(xùn)教學(xué)自主學(xué)習(xí)教學(xué)輔助模塊課堂管理模塊知識(shí)管理與問答模塊語音交互模塊應(yīng)用模塊多模態(tài)感知模塊人物形象場(chǎng)景適配系統(tǒng)兼容可擴(kuò)張性大模型適配可擴(kuò)張性真人驅(qū)動(dòng)算法驅(qū)動(dòng)多模態(tài)能力應(yīng)用技術(shù)教室交互載體實(shí)訓(xùn)室交互載體個(gè)人交互載體AI大模型TMSLMSKBDRPT基礎(chǔ)支撐安全防護(hù)圖1數(shù)字人應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)架構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容：a)應(yīng)用場(chǎng)景：涵蓋課堂教學(xué)、線上教學(xué)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)和自主學(xué)習(xí)等場(chǎng)景；b)應(yīng)用模塊：涵蓋語音交互模塊、多模態(tài)感知模塊、教學(xué)輔助模塊、課堂管理模塊、知識(shí)管理與問答模塊等；c)應(yīng)用技術(shù)：數(shù)字人可依據(jù)GY/T411—2024的5.2總體技術(shù)架構(gòu)要求建設(shè)，具備基本的數(shù)字人應(yīng)用功能，包括算法驅(qū)動(dòng)能力、真人驅(qū)動(dòng)能力、多模態(tài)能力等，以及符合本文件第7章的技術(shù)要求；3d)基礎(chǔ)支撐：通過集成平臺(tái)或者對(duì)接的方式實(shí)現(xiàn)與TMS、LMS及KB等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)互通，通過應(yīng)用載體實(shí)現(xiàn)交互，保障教學(xué)流程無縫銜接；e)運(yùn)行管理：數(shù)字人的應(yīng)用部署、應(yīng)用測(cè)試、應(yīng)用運(yùn)維等內(nèi)容；f)安全防護(hù)：包括數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)等內(nèi)容。6基礎(chǔ)支撐6.1校內(nèi)信息系統(tǒng)基礎(chǔ)支撐能力由校內(nèi)各信息系統(tǒng)提供，包括但不限于：a)TMS保障教學(xué)計(jì)劃的執(zhí)行與同步；b)LMS保障學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)行為的識(shí)別與存儲(chǔ)；c)KB保障助教數(shù)字人的知識(shí)內(nèi)容；d)DRPT用于數(shù)字資源如教學(xué)演示電子文檔、試題、音視頻的生成和推送；e)AI大模型增強(qiáng)教學(xué)邏輯和術(shù)語規(guī)范性。6.2應(yīng)用載體搭載數(shù)字人應(yīng)用程序，與學(xué)生用戶進(jìn)行交互的設(shè)備，包括但不限于：a)教室交互載體，部署于標(biāo)準(zhǔn)化教室環(huán)境，支持師生集體教學(xué)交互的固定終端設(shè)備，如教學(xué)一體機(jī)；b)實(shí)訓(xùn)室交互載體，用于實(shí)訓(xùn)操作模擬的沉浸式交互設(shè)備，如AR/VR虛擬實(shí)訓(xùn)室、虛擬仿真應(yīng)用程序；c)個(gè)人交互載體，搭載數(shù)字人應(yīng)用程序或網(wǎng)頁的個(gè)人通信終端，如智能手機(jī)和電腦。7應(yīng)用技術(shù)7.1人物形象助教數(shù)字人應(yīng)參照教師或?qū)I(yè)技術(shù)人員的職業(yè)形象進(jìn)行配置，具體形象及建?？蓞⒄誈Y/T411—2024第6章形象要求執(zhí)行。7.2場(chǎng)景適配虛擬數(shù)字背景應(yīng)符合教學(xué)或?qū)嵱?xùn)場(chǎng)所的環(huán)境。如高危實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景的數(shù)字人需佩戴虛擬防護(hù)裝備（如電工絕緣手套），強(qiáng)化安全警示。7.3系統(tǒng)兼容應(yīng)對(duì)接或兼容職業(yè)教育機(jī)構(gòu)現(xiàn)有TMS、LMS等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)教師教學(xué)計(jì)劃、學(xué)生學(xué)習(xí)情況等數(shù)據(jù)雙向?qū)崟r(shí)同步。7.4可擴(kuò)展性宜支持云計(jì)算、AI模塊化擴(kuò)展，靈活接入新功能（如學(xué)生考勤系統(tǒng)、教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)等擴(kuò)展過程需保障原有業(yè)務(wù)連續(xù)性，避免服務(wù)中斷。7.5大模型適配大模型需適配職業(yè)教育各專業(yè)知識(shí)庫，支持教師備課、線下課堂輔助、實(shí)訓(xùn)教學(xué)、學(xué)生問答等場(chǎng)景的語義理解與推理。7.6應(yīng)用微調(diào)微調(diào)訓(xùn)練應(yīng)聚焦各專業(yè)知識(shí)技能體系的邏輯優(yōu)化，輸出內(nèi)容需經(jīng)職業(yè)教育專家審核確保合規(guī)性；模型迭代需與職業(yè)教育發(fā)展同步，定期更新知識(shí)庫內(nèi)容。8應(yīng)用模塊48.1語音交互模塊8.1.1能力描述語音交互模塊的能力應(yīng)滿足以下要求：——語音識(shí)別與控制，準(zhǔn)確識(shí)別師生語音指令，支持多方言及教學(xué)術(shù)語理解，實(shí)現(xiàn)語音操控教學(xué)設(shè)備切換課件、調(diào)節(jié)進(jìn)度等操作；——情感化語音合成，克隆教師音色生成自然語音，支持語速/語調(diào)動(dòng)態(tài)調(diào)整以適應(yīng)不同教學(xué)場(chǎng)景（如重點(diǎn)講解放慢語速）；——支持語音/文本輸入與結(jié)構(gòu)化輸出（如自動(dòng)生成學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析、學(xué)習(xí)建議），并與數(shù)字人虛擬形象交互邏輯綁定，生成內(nèi)容適配教學(xué)內(nèi)容、崗位職業(yè)技能；——語音交互需支持自然多輪對(duì)話，多語言類別支持（如粵語、英語）自動(dòng)識(shí)別教育領(lǐng)域及專業(yè)術(shù)語并支持自動(dòng)糾錯(cuò)；交互過程需與數(shù)字人形象動(dòng)作同步；——對(duì)話邏輯應(yīng)適配教學(xué)場(chǎng)景（如打斷續(xù)接、意圖澄清），避免使用過多晦澀難懂的書面語；系統(tǒng)需保障嘈雜環(huán)境下語音識(shí)別穩(wěn)定性，確保交互連貫性。8.1.2適用場(chǎng)景語音交互模塊適用于應(yīng)用場(chǎng)景課堂教學(xué)（詳見附錄A.1）、線上教學(xué)（詳見附錄A.2）和自主學(xué)習(xí)（詳見附錄A.4）。8.2多模態(tài)感知模塊8.2.1能力描述多模態(tài)感知模塊的能力應(yīng)滿足以下要求：——行為識(shí)別分析：通過攝像頭實(shí)時(shí)檢測(cè)學(xué)生聽講、舉手、趴桌等6類行為，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)專注度并預(yù)警分心狀態(tài)；——表情情緒解析：分析高興、困惑等7種面部表情，動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)策略（如重復(fù)講解困惑知識(shí)8.2.2適用場(chǎng)景多模態(tài)感知模塊適用于應(yīng)用場(chǎng)景線上教學(xué)（詳見A.2）和實(shí)訓(xùn)教學(xué)（詳見A.3）。8.3教學(xué)輔助模塊8.3.1能力描述教學(xué)輔助模塊的能力應(yīng)滿足以下要求：——多模態(tài)內(nèi)容生成：一鍵將教學(xué)演示電子文檔轉(zhuǎn)為教學(xué)視頻（分辨率達(dá)3840×2160或以上），自動(dòng)匹配唇形與手勢(shì)；調(diào)用3D模型演示抽象概念（如物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M）；——個(gè)性化學(xué)習(xí)推薦：基于學(xué)生能力畫像推送分層學(xué)習(xí)資料，規(guī)劃最優(yōu)學(xué)習(xí)路徑。8.3.2適用場(chǎng)景教學(xué)輔助模塊適用于應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)訓(xùn)教學(xué)（詳見A.3）和自主學(xué)習(xí)（A.4）。8.4知識(shí)管理與問答模塊8.4.1能力描述知識(shí)管理與問答模塊的能力應(yīng)滿足以下要求：——RAG增強(qiáng)問答系統(tǒng)：連接學(xué)校知識(shí)庫，即時(shí)解答學(xué)科問題；對(duì)復(fù)雜問題自動(dòng)拆分步驟演示（如數(shù)學(xué)題分步推導(dǎo)）；——錯(cuò)題智能歸因：記錄課堂問答數(shù)據(jù)，定位高頻錯(cuò)誤點(diǎn)并生成針對(duì)性練習(xí)推薦。8.4.2適用場(chǎng)景知識(shí)管理與問答模塊適用于應(yīng)用場(chǎng)景課堂教學(xué)（詳見A.1）和自主學(xué)習(xí)（詳見A.4）8.5課堂管理模塊8.5.1能力描述課堂管理模塊的能力應(yīng)滿足以下要求：——無感考勤與記錄：人臉識(shí)別自動(dòng)簽到，全程記錄課堂互動(dòng)數(shù)據(jù)生成教學(xué)報(bào)告；5——多角色協(xié)同教學(xué)：分屏生成多個(gè)數(shù)字人分身，同步開展理論講解、實(shí)操演示與小組指導(dǎo)。8.5.2適用場(chǎng)景課堂管理模塊適用于應(yīng)用場(chǎng)景課堂教學(xué)（詳見A.1）和職業(yè)實(shí)踐（詳見A.4）。9運(yùn)行管理9.1應(yīng)用部署部署要求包括但不限于：a)數(shù)字人部署：部署工作應(yīng)符合GY/T411—2024的9.2平臺(tái)部署要求，并按GB/T22239—2019的要求開展等保測(cè)評(píng)工作；b)數(shù)字人上線：系統(tǒng)上線時(shí)做好需求對(duì)接、部門并軌試行及全校推廣，確保與現(xiàn)有系統(tǒng)無縫銜接；試運(yùn)行期間需監(jiān)控核心指標(biāo)，驗(yàn)證系統(tǒng)穩(wěn)定性與功能完整性；c)接口規(guī)范：應(yīng)遵循《職業(yè)院校數(shù)字基座高職數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及接口規(guī)范（試行）》執(zhí)行。9.2應(yīng)用測(cè)試測(cè)試要求包括但不限于：a)性能評(píng)估與測(cè)試：需模擬高并發(fā)場(chǎng)景驗(yàn)證系統(tǒng)性能及穩(wěn)定性，測(cè)試用例應(yīng)覆蓋所有業(yè)務(wù)功能點(diǎn)，測(cè)試設(shè)備需使用各類主流終端設(shè)備驗(yàn)證系統(tǒng)的兼容性；b)語音識(shí)別正確率：GB/T36464.3-2018第5.6.1給出了語音識(shí)別正確率的要求，關(guān)鍵詞語音識(shí)別的字正確率宜在85%以上，連續(xù)語音識(shí)別的字正確率宜在80%以上，數(shù)字語音識(shí)別正確率應(yīng)在99%以上；c)表情動(dòng)作響應(yīng)：在交互時(shí)數(shù)字人表情動(dòng)作響應(yīng)延遲≤500ms；d)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度：在正常網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下（網(wǎng)絡(luò)延遲小于50毫秒），系統(tǒng)對(duì)于用戶的提問應(yīng)在5秒內(nèi)給出響應(yīng)，在非正常網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下自動(dòng)提醒患者轉(zhuǎn)人工服務(wù)臺(tái)；e)安全性測(cè)試：定期開展?jié)B透測(cè)試與代碼安全審查，修復(fù)漏洞并優(yōu)化安全策略。9.3應(yīng)用運(yùn)維數(shù)字人的應(yīng)用運(yùn)維要求包括但不限于：a)運(yùn)維管理：數(shù)字人管理主體應(yīng)按照GB/T28827.6—2019的要求開展運(yùn)維管理工作；b)日常服務(wù)：數(shù)字人管理主體應(yīng)按照GY/T411—2024的9.3平臺(tái)服務(wù)要求開展日常服務(wù)，并按GB/T19012—2019第8章保持和改進(jìn)執(zhí)行的要求進(jìn)行優(yōu)化；c)用戶反饋：用戶投訴反饋處理應(yīng)符合GB/T19012—2019第5章投訴處理要求。10安全防護(hù)10.1數(shù)據(jù)安全數(shù)據(jù)安全工作應(yīng)符合GY/T411—2024的10.1數(shù)據(jù)及算法安全要求。10.2隱私保護(hù)系統(tǒng)交互中涉及個(gè)人信息的收集、存儲(chǔ)和使用應(yīng)符合GB/T35273-2020的個(gè)人信息保護(hù)要求。6（資料性）應(yīng)用場(chǎng)景描述A.1課堂教學(xué)A.1.1助教數(shù)字人作為助教輔助教師同步授課，與教師交互演示抽象知識(shí)、生成數(shù)字資源、發(fā)布課堂活動(dòng)，與學(xué)生互動(dòng)，完成課堂考勤、提問、糾錯(cuò)等環(huán)節(jié)。A.1.2適用模塊包括：——課堂管理模塊：通過人臉識(shí)別實(shí)現(xiàn)無感考勤，自動(dòng)記錄課堂參與數(shù)據(jù)生成教學(xué)報(bào)告；——知識(shí)管理與問答模塊：對(duì)復(fù)雜定理自動(dòng)拆解推導(dǎo)步驟（如微積分鏈?zhǔn)椒▌t分步演示）；——語音交互模塊：通過多輪問答引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)解題路徑。A.1.3課堂教學(xué)場(chǎng)景應(yīng)用要求包括但不限于以下內(nèi)容：——教學(xué)演示準(zhǔn)確性：數(shù)字人需在教學(xué)時(shí)間段內(nèi)響應(yīng)請(qǐng)求，響應(yīng)內(nèi)容應(yīng)與TMS中的授課計(jì)劃保持一致，演示內(nèi)容及生成內(nèi)容需關(guān)聯(lián)相關(guān)課程專業(yè)知識(shí)庫或職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)庫；——支持多渠道接入：支持學(xué)校TMS、LMS等多渠道統(tǒng)一入口，保持交互邏輯與數(shù)據(jù)同步一致性，能與DRPT對(duì)接；——問答準(zhǔn)確率及用戶體驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：語義理解需精準(zhǔn)匹配用戶需求，多模態(tài)交互過程應(yīng)流暢自然，口吻及形象符合助教角色設(shè)定，避免重復(fù)詢問或誤導(dǎo)性回復(fù)，避免包含爭(zhēng)議性內(nèi)容的回復(fù)。A.2線上教學(xué)A.2.1基于線上教學(xué)平臺(tái)或應(yīng)用程序，助教數(shù)字人同步教師教學(xué)過程，基于學(xué)情數(shù)據(jù)生成個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，提供24小時(shí)互動(dòng)輔導(dǎo)與個(gè)性化資源推送。A.2.2適用模塊包括：——語音交互模塊：支持異步答疑，克隆教師音色講解預(yù)習(xí)難點(diǎn)；——多模態(tài)感知模塊：遠(yuǎn)程識(shí)別學(xué)生在線學(xué)習(xí)狀態(tài)（如視頻專注度分析）。A.2.3線上教學(xué)場(chǎng)景應(yīng)用要求包括但不限于以下內(nèi)容：——學(xué)情驅(qū)動(dòng)適配：同步課程教學(xué)進(jìn)度，融合學(xué)生課堂行為數(shù)據(jù)、課堂活動(dòng)數(shù)據(jù)、線上平臺(tái)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、問卷數(shù)據(jù)等生成脫敏個(gè)體教育數(shù)據(jù)畫像，動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)路徑和教學(xué)內(nèi)容推送；——數(shù)據(jù)隱私保護(hù)要求：應(yīng)遵循GB/T39725-2020表3從個(gè)人信息安全風(fēng)險(xiǎn)出發(fā)的數(shù)據(jù)分級(jí)與安全措施要點(diǎn)的相關(guān)要求；——多終端并發(fā)支持：支持各類型終端使用，保持交互邏輯與數(shù)據(jù)同步一致性；——用戶體驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：語義理解需精準(zhǔn)匹配用戶需求，響應(yīng)內(nèi)容符合用戶個(gè)體教育數(shù)據(jù)畫像。A.3實(shí)訓(xùn)教學(xué)A.3.1構(gòu)建虛實(shí)融合的沉浸式職業(yè)環(huán)境，模擬真實(shí)的實(shí)訓(xùn)過程，與用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)多模態(tài)交互，對(duì)用戶實(shí)訓(xùn)過程進(jìn)行反饋和評(píng)價(jià)。A.3.2適用模塊包括：——多模態(tài)感知模塊：實(shí)時(shí)捕捉學(xué)生操作姿勢(shì)偏差，通過手勢(shì)識(shí)別糾正實(shí)驗(yàn)動(dòng)作；——課堂管理模塊：分屏生成多角色數(shù)字人，同步模擬職業(yè)實(shí)踐中多個(gè)角色交互場(chǎng)景；——教學(xué)輔助模塊：基于實(shí)訓(xùn)職業(yè)類型調(diào)用個(gè)性化訓(xùn)練案例庫，如調(diào)用3D模型動(dòng)態(tài)演示精密器械拆解流程，降低實(shí)操風(fēng)險(xiǎn)。A.3.3實(shí)訓(xùn)教學(xué)場(chǎng)景應(yīng)用要求包括但不限于以下內(nèi)容：7——流程規(guī)范性：助教實(shí)訓(xùn)演示的