自疫情爆发以来，线上教学已经成为了一种主流教学方式。 为满足更多师生的线上教学需求，多家教育机构、高校已经开展了线上直播或录播课程。 不过，由于授课场景和教师群体的不同，在直播或者录播课程中，学生的学习效果与线下课堂相比差异较大。 为了提升在线教育效果，也为了给学生更好的上课体验，一些线上教学平台推出了仿真虚拟人。 仿真虚拟人的出现能更好地将线上教学与线下课堂相结合，弥补了线上授课中师生交流有限和课堂互动不足的问题。 同时通过仿真虚拟人也能更好地展示课程内容，提升课堂效果。 而目前国内市场上已有多家厂商推出仿真虚拟人产品了。 下面就以“《数据结构》第一章—基于知识图谱的教学”为例对这一创新产品进行介绍。

1.课程介绍

本章内容主要讲述数据结构的知识图谱，并介绍基于知识图谱的数据结构的学习方法。 [其中知识图谱包括图数据库、本体理论和信息检索等内容，本章将以“数据结构”为主线展开介绍。 [该教学设计基于真实实验数据，结合具体案例，利用CSS3D软件进行了仿真学习。 [而除了CSS3D软件外，《数据结构》线上课程中还提供了多个虚拟人展示和互动功能，方便学生对教学内容有更好的理解。

2.仿真虚拟人技术

在线上教学中，通过实时同步虚拟人图像、声音、动作等信息的方式，学生能感受到“在现场”的上课体验。 不过由于需要实现实时传输，因此需要采用无线传输技术、多端同步、跨平台交互等解决方案。

3.设计方案

1)根据设计需求，设计了知识图谱架构，并对整个产品的功能模块进行了详细的设计。 2)根据数据结构课程的特点，结合虚拟人的特点及功能需求，将整个产品进行了全面深入的开发优化。 3)采用先进的三维建模技术，对产品所有场景进行渲染，以保证产品在运行过程中对场景渲染准确、真实，确保仿真虚拟人在使用过程中不会出现变形。 4)采用虚拟人实时生成技术，在仿真虚拟人和知识图谱之间构建起一条高质量的链接，使用户能够更加直观地了解所学知识内容及其关联关系。 5)通过知识图谱引擎将整个课程进行结构化呈现和分析，从而为后续课程线上教学打下良好基础。 6)为了提升在线教学效果及对用户体验性更好的满足，系统对整体流程进行了优化：通过设计产品开发流程、编写脚本程序、设置界面配置等步骤来实现仿真虚拟人与系统之间的链接并进行交互。

4.应用效果

通过与线下教学对比，线上教学可以更好地激发学生的学习兴趣、提升课堂互动效果，从而提高线上教学质量。 此外，还可以帮助教师开展高水平的科研工作； 此外，将《数据结构》知识图谱应用于线上教学有助于对课程内容进行整体的把控。

5.未来展望

。“数据结构”是一门非常抽象的学科，而《数据结构》课程的内容又比较抽象、复杂。 所以这门课程对学生来说非常困难。

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