基于AIGC技术的微课制作研究

摘要：微课作为一种教学资源的主流形式，在现代教学中扮演着极其重要的角色。然而，传统的微课制作流程复杂、技术要求高，且过度依赖教师个体经验，导致了微课制作效率低下。AIGC技术的应用，能显著提高微课制作效率。文章以图形图像处理课程中的“色彩模式”内容为例，分析探讨AIGC技术在微课制作中的应用，尤其是教师虚拟“数字人”出镜场景下的具体应用。

关键词：AIGC技术；微课制作；虚拟数字人

中图分类号：TP37      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）23-0124-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

0 引言

微课作为一种短小精悍的教学资源，在满足碎片化学习需求、促进个性化学习、提高学习效率、促进教育资源共享、推动教育教学改革以及支持终身学习等方面都具有重要意义。研究表明，教师真人出镜的微课能够提升学习者的参与度和学习效果[1]。然而，传统的制作教师真人出镜微课的过程涉及多个环节，包括教学设计、脚本撰写、素材收集、课件制作等，不仅制作流程复杂，耗时较长，同时对教师的技术要求也较高。此外，录制过程中教师由于经验不足或镜头紧张等因素，需要反复重录，影响了制作效率，也导致一些教师望而却步。

AIGC技术的出现，特别是数字人技术的应用，为解决传统微课制作效率低下的问题提供了新的解决方案。AIGC能够显著降低人工生产内容的成本，并具备大规模、高并发生产节目内容的能力[2]。AIGC技术在教学微课制作中将带来新的变革，它不仅简化了制作流程，提升了效率，更能推动教学内容的创新和质量的提升。

本研究基于AIGC在媒体制作的应用，探讨AIGC技术在微课制作尤其是教师“数字人”出镜的微课制作主要环节中的具体应用，并以大学图形图像处理课程中的“色彩模式”内容为案例进行了实践，旨在为微课制作提供新的思路和方法，为现代化教学资源建设提供理论和实践参考。

1 AIGC技术概述

AIGC（AI Generated Content） 即人工智能生成内容，是继UGC（User Generated Content） 用户生成内容、PGC（Professional Generated Content） 专业生产内容之后，利用AI技术自动生成内容的新型生产方式。该技术体系的核心在于人工智能技术[3]，它融合了深度卷积神经网络、多模态交互、大数据挖掘与分析、数字孪生、机器翻译、语音识别以及自然语言理解等一系列前沿技术[4]。近年来，人工智能技术的持续进步已促使这些技术广泛应用于媒体节目的制作中，特别是在新兴的互联网媒体制作。这一趋势不仅展现了技术的融合与创新，也预示着媒体制作领域将迎来更多的变革与可能性。

数字人，也被称为虚拟形象、数字虚拟人、虚拟数字人等，是指运用数字技术创造出来的、与人类形象接近的数字化人物形象。从外形上又可细分为2D真人、2D卡通、3D卡通、3D写实等多种[5]。本文主要采用基于教师真人拍摄视频生成2D真人的类型。

2 AIGC技术在媒体制作中的应用

2.1 文本生成

基于NLP（自然语言处理）技术的文本生成功能在AIGC技术的应用领域占据着举足轻重的地位。它不仅是这一领域中最早得到发展的技术，同时也是当前成熟度最高的功能之一。文本生成的应用广泛，涵盖了内容续写、聊天机器人以及大纲概要生成等多个方面。为实现这些功能，业界已经开发出了多种先进的算法模型，如ChatGPT、文心一言和星火等。这些模型为文本生成提供了强大的技术支持，进一步推动了AIGC技术的发展和应用。在微课制作过程中，可利用这些模型先生成解说词初稿，再根据实际情况审核修改即可。

2.2 AI语音合成技术

人工智能的语音合成技术是直接将文本信息转化为语音的技术。作为人工智能领域的一项重要应用，其应用场景广泛且多样化。例如，可进行人机对话，通过语音识别和语音合成技术，实现自然流畅的人机对话，如智能客服、语音助手等；也可以进行语音内容分析，将音频内容转换为文字，便于提取关键信息，进行内容追踪、处理及打标签等操作；还可以进行实时语音转写，将会议记录、笔记、总结等音频实时转写为文字，方便记录、展示和分享等。同时，还可以根据需要，选择不同的语言、口音和音色，并且还能调整语调、语速以及情感表达，从而打造出更易为学习者接受的配音效果[4]。这一技术的应用不仅丰富了教学手段，还有助于提升教学效果和学习者的学习体验。目前常用的人工智能语音合成工具有FakeYou、Murf.AI、剪映配音、魔音工坊、讯飞配音等。在微课制作过程中，配音解说以及拍打字幕环节需要大量的时间和资源投入，而通过AI语音合成技术的应用可轻松实现，极大提高了工作效率。

2.3 图像生成

在图像方面，AIGC已发展出多种先进的模型和工具，它们不仅具备强大的图像生成能力，还在多个应用场景中展现出卓越的性能。如Stable Diffusion和Dall-E 2等模型通过深度学习技术，能够根据文本描述自动生成高质量的图像。这些模型结合了强大的生成算法和大量的训练数据，能够生成出风格多样、细节丰富的图像，极大地丰富了设计、艺术等领域的创作素材。在工具方面，AIGC也提供了丰富的选择。例如，Adobe Firefly、文心一格等图像工具能够根据用户的创意文字或草图，快速生成符合要求的图像。这些工具不仅简化了图像创作的流程，还降低了创作的门槛，使得更多人能够参与图像创作的行列中来。在微课制作过程中，可以借助AIGC工具进行图片素材处理和生成。

2.4 动画生成

在动画生成领域，AIGC技术的应用日益广泛，为创作者提供了强大的支持和便利。在模型方面，基于深度学习的生成对抗网络（GANs） 和循环神经网络（RNNs） 等模型能够模拟真实世界的动态效果，生成高质量的动画帧。在工具方面，诸如DeepArt、Runway ML等平台集成了AIGC技术，允许用户通过简单的操作即可生成复杂的动画效果。这些工具不仅提高了动画制作的效率，还降低了技术门槛，使得更多人能够参与动画创作中。在微课应用过程中，可利用AIGC技术生成一些抽象的动画应用于教学。

2.5 视频生成

AIGC在视频生成领域展现出了强大的潜力和广泛的应用前景。在模型方面，诸如CogVideo、Imagen Video等基于深度学习的算法模型能够利用文本或图像生成高质量的视频内容。这些模型通过Transformer架构和时序建模技术，实现了从文本到视频、从图像到视频的转换。在工具方面，Runway、Pika、Sora等工具提供了丰富的视频生成和编辑功能。在微课制作过程中，通常可利用AIGC根据解说词直接一步生成微课视频。

2.6 虚拟数字人生成

AIGC虚拟数字人是利用人工智能技术，结合计算机图形学、机器学习、自然语言处理和情感计算等技术，创造出的具有逼真外观和行为的数字人物。AIGC虚拟数字人广泛应用于多个领域，在教育领域，它们可以扮演教师的角色，加强与学生互动，提高学习效率。算法模型包括HeyGen、腾讯智影、Deepfake、Kreado Ai等。在微课制作过程中，可利用AIGC工具生成教师虚拟数字人出镜的微课，加强微课的“亲和力”。

此外，还可以利用AIPPT、BoardMix博思白板等AIGC工具，自动生成包含主题大纲和具体内容的完整PPT，不仅节省了教师的时间和精力，而且生成的PPT质量高、内容丰富，满足了教师在不同场景下的需求。

3 AIGC技术辅助微课制作的案例

本文以大学图形图像处理课程中的“色彩模式”内容为案例，通过生成解说词、生成视频、生成数字人几个简单的操作步骤完成微课制作的流程。

3.1 生成解说词

色彩模式部分内容要求学生掌握三种色彩模式的概念和应用，以“请以教师的身份，以大学生为授课对象，撰写一份有关‘色彩模式’微课的解说词，时间在5分钟左右”为指令，通过文心一言生成以下解说词，如图1所示。

3.2 生成视频

打开剪映软件，点击“图文成片”（如图2所示），将前面生成的解说词粘贴到“选择自由编辑方案”（如图3所示），点击“生成视频”，选择“智能匹配素材”（如图4所示），便可以生成带有图文、动画、配音、配乐、字幕在内的视频（如图5所示）。

3.3 数字人生成

结合讲课需求，拍摄一段教师讲解视频，录制教师的动作、神态、声音等信息，时长控制在2分钟左右即可。打开“剪映”软件，将讲课讲稿以“文本”形式添加到画面中，然后再右侧属性栏中选择“数字人”，选择“形象定制”，将前面录制好的讲解视频片段上传到平台，经过60分钟左右的计算时间，平台会生成一个与教师形象相符，动作神态相似，声音音色相近的数字人（如图6所示）。

接着点击属性栏右下角的“添加数字人”，即可将数字人添加到编辑时间轴，即可对数字人进行控制大小、位置、裁剪、抠像、变速等常规的视频编辑，也可依据视频画面设计需求控制数字人的景别，调节数字人的色彩。

通过以上步骤，即可快速生成专属教师本人的数字人形象，并可以根据讲解内容自动调节动作神态，给学生一种真实的、与教师面对面教学的体验（如图7所示），从而使教师能够将更多的时间用于教学设计，减少拍摄环节，极大提升了教师创作教学资源的效率。

本文以“Word自动目录”和“八段锦教学”等内容为案例，运用AIGC技术制作微课。结果表明，该方法能够有效地制作出高质量的教学资源，且适用于不同类型的知识传授。当然，目前AIGC技术在数字人定制方面还存在一些问题，如开放性、通用性不足以及持续效果弱等，这些问题的存在一定程度上限制了AIGC技术在微课制作中的应用范围。

4 结束语

AIGC技术在微课制作中展现出显著的优势，诸如显著提升制作效率和内容形式的多样化，已经引起了广泛关注。然而，当前的AIGC技术也存在不容忽视的局限性，这主要体现在对数据的高度依赖性和实时交互性等方面的欠缺。相信随着人工智能技术的不断发展，AIGC技术将会在微课制作中发挥更大的作用。

参考文献：

[1] 杨九民，艾思佳，皮忠玲，等.教学视频中教师出镜对教师的作用——基于对比实验和访谈的实证分析[J].现代教育技术，2021，31（1）：54-61.

[2] 剧大伟，李陆昊，吴彬.AIGC人工智能生产内容工具运用分析[J].广播电视网络，2024，31（4）：35-37.

[3] 任海全，赵涛，刘盼.AIGC在广电行业中的应用分析[C]//第31届中国数字广播电视与网络发展年会暨第26届国际广播电视技术讨论会论文集（CCNS&ISBT 2023） ，2023：151-154.

[4] 阳有明.人工智能技术在微课制作中的应用研究[J].科教导刊，2023（22）：60-62.

[5] 赵一鸣，郑乔治，沈校亮.虚拟数字人对用户在线学习效果的影响研究[J/OL].现代情报，2024：1-24.[2024-06-15].https：//kns.cnki.net/kcms2/article/abstract？v=6RtRr0kVassx6YXB89pe5VAm8zyDofaeOQ2CWePm8X95m52jWFPAbVdIaI-Oj-6pmBf_jrjuexf9G8MA_fZlOX8OTWC1ZXXM7DdJCxE0sVm3x2Cfoahw-g==&uniplatform=NZKPT.

[6] 陶炜，沈阳.从ChatGPT到Sora：面向AIGC的四能教育和范式革新[J].现代教育技术，2024，34（4）：16-27.

【通联编辑：谢媛媛】