用AI让教材活起来，这个团队把抽象公式变成互动游戏

题图 ：白碧哲@灵课本

今天，线上学习已经不缺内容。电子书很多，录播课很多，题库很多，AI问答工具也越来越多。但真正坐到书桌前，那个熟悉的难题还是会冒出来——教材打开了，字很多，图也很多，脑子还是没跟上。视频看完了，老师讲得好像都懂，可轮到自己动手，又不知道从哪一步开始。问AI，答案来得很快，但自己心里那句“原来如此”却迟迟没有出现。

这背后藏着一种认知幻觉：眼睛会了，手不会。

你看着书上的公式，觉得“有道理”；你听完老师的推导，觉得“讲得真清楚”。可合上书、关掉视频，那个公式长什么样，它为什么会拐弯，它动起来会发生什么——你不知道。你不是真的懂了，你只是看懂了。你变成了知识的旁观者。你站在那里，它躺在纸上，你们之间隔着一整条“亲自理解”的河。

来自复旦大学和上海创智学院的联培博士生团队思考了一个问题：“如果一本教材不再只是安静地躺在屏幕上，而是能让人点一点、拖一拖、试一把，像玩一关小小的学习游戏一样，把公式背后的变化亲眼看出来，会不会更容易让人学进去？”

为此，这个团队创办了“灵课本”——一款能让教材活起来的教育产品。

一把锤子挂在墙上，和握在手里，是两种完全不同的认识

有一个说法，或许可以解释这件事。

哲学里有个词，叫“上手”。海德格尔拿锤子举过例子。一把锤子，当它安静地挂在墙上，你盯着它看，研究它的形状、材质、重量——这是“现成状态”。你对它的了解是理论的，是旁观的。但当你真正拿起它，挥动它，用它钉一颗钉子的时候，它从“墙上的物件”变成了“手里的工具”。它不再是你观察的对象，而是你身体的延伸。你不需要计算角度和力度，你的手臂知道。这就是“上手状态”。

锤子如此，知识也一样。一本教材躺在屏幕上，一幅图、一串公式、一段解释——那是知识的“现成状态”。你读它，认得每一个字，看懂每一行推导，但你并没有“上手”它。真正的懂，发生在你拿起它、摆弄它、用它做出点什么的那一刻。 发生在你的手和它之间不再隔着一层屏幕的那一刻。

更进一步说，这种“上手”的感觉，就是“具身认知”。真正的理解不是大脑里一组孤立的符号运算，而是身体、感官与环境互动的结果。一个足球运动员不会在射门前计算抛物线，他的身体记住了那个感觉。一个厨师的刀工不是算出来的，是切出来的。你身体“知道”的，比你大脑“知道”的更深。

这是一本会陪你玩的课本

市面上的很多在线课程默认学生的起点是一样的，但灵课本首先会通过背景调查和诊断测试，确定学生目前的学习水平，采取有针对性的讲解策略。

如果学生的基础还不稳，灵课本会讲得慢一点；如果节奏刚刚好，就按标准路线往前走；如果已经掌握得不错，会提供更有挑战的练习。

灵课本就像是一本会陪学生玩的课本，学生读到哪里，就能在那里点一下、拉一下、换一个参数，看画面怎么变，公式一下子从纸面上的一堆符号变成一组可以摆弄的小机关。

为了更直观地让学生体验灵课本的功能，灵课本在平台首页展示了四个互动演示案例。

以高斯钟形曲线为例，很多学生学计算机视觉时，第一次看到高斯函数，只记住了一个像小山一样的钟形曲线，至于它为什么能让图像变平滑？σ 变大时，到底是哪里发生了变化？卷积核为什么也要跟着长大？很多学生其实没有弄明白，只能发挥自己的想象力去理解。

在灵课本里，这个问题不用只靠想象。学生可以直接拉动 σ 的滑杆，左边的图片慢慢变柔，右边的三维高斯钟也跟着起伏。参数不再只是一个冷冰冰的字母，而像一个小旋钮：转一下，画面就回应。

再以MDP（Markov Decision Process，马尔可夫决策过程）为例，强化学习让很多初学者头大，状态、动作、奖励、价值函数、策略，每个词单独看都能解释，可一连起来，好像就变成了乱码。

灵课本的解法是把MDP做成一个策略游乐场。学生可以换一个策略，看价值函数怎么跟着变化；也可以采样一条轨迹，看一次选择如何带来下一步结果；再看看最优动作是怎么一步步冒出来的。

一个状态接着一个状态，一次选择带来一次反馈。强化学习不再像一堆公式，而像一盘可以慢慢拆开的小棋局。

灵课本团队表示，这类体验最妙的地方在于，它不急着把答案塞给学生，而是先让学生看到：“哦，原来变大以后是这样的。”再回头看公式，理解就有了落脚点。

学生端与教师端并行

学生端“灵课本”⽬前已经形成了较完整的课程体验：包括背景调查、诊断测试、个性化学习路径、AI助教、章节练习、代码题运⾏和互动演示。

目前，平台已形成18门课程、233个互动章节、797个互动演示，覆盖强化学习、机器学习、经济学、统计学、计算机视觉与三维视觉、空间数据科学、具⾝智能等⽅向。

如果只做学生端，事情还没有完全解决。因为一门好玩的互动课程，制作成本并不低。对很多老师来说，这些事情不是没价值，而是太耗时间。

因此，灵课本还有一个教师端——灵工坊。老师可以把已有的PDF、PPT、网页资料等课程内容上传到灵工坊，再组织成适合学生“上手”的互动章节。学生看到的是一门可以边读边玩的课程，老师得到的是一种更轻的课程更新方式。

用AI造⼀个更懂课程、更懂学习过程的系统

虽然灵课本已经尽可能地让学生充分理解知识点，但学生还是会有想不明白的时候，这时AI助教便派上了用场。

灵课本更强调AI助教的“陪练”作用。

当学生完成一章后，会遇到选择、填空、编程等不同形式的练习。做错时，AI助教不会只丢下一句“错了”，而是把学生拉回关键概念，提醒下一步可以怎么想。

学生也可以在阅读过程中直接追问：“这里为什么要这样假设？”“这个图和前面的公式有什么关系？”“我能不能换一种方式理解？”

在AI应用方面，灵课本团队向芥末堆介绍，灵课本不是从零训练⼀个通⽤⼤模型，而是更务实地选择基于现有⼤模型能⼒，同时⾃研教育场景中的关键产品层。

可以简单理解为：底层AI能⼒来⾃⼤模型，但真正有价值的是把教材、章节、练习、学习路径、互动演示和学生学习记录组织起来的这⼀层。通⽤⼤模型可以回答问题，但它不知道⼀⻔课应该怎么拆、⼀个学⽣为什么卡住、这⼀章应该配什么互动演示、老师上传的资料怎样变成可发布的课程。

“所以，我们的重点不是‘造⼀个更大的模型’，⽽是造⼀个更懂课程、更懂学习过程的系统。”团队说。

互动是理解的入口

灵课本最初的产品形态并不是现在这样。

灵课本团队告诉芥末堆，团队从第⼀天起就想开发交互性强的学习产品，当时选择的载体是视频，他们认为视频足够生动，但产品做出来之后，问题出现了：视频做得再好，学⽣也只是在观看，看的时候觉得都理解了，⼀到自己动手就暴露出差距。

团队认为，问题不在视频的质量，而在于“看”这个动作本身到达不了理解。

于是，灵课本调整为现在这种让学生亲⼿操作的形态。“平台上如今近800个互动演示，都是从这次转向中⽣⻓出来的。凡是能让学生动手的环节，我们绝不满足于只让他看。”灵课本团队说。

在教师端的研发上，灵课本也踩过坑。灵工坊最早只是⼀个格式转换⼯具，但直接把老师提供的PDF和课件搬到线上，学⽣依然学不进去。但把⼀份讲义变成⼀⻔活的课程，远比想象中复杂，需要重新拆分章节、编排节奏、配置练习，还要专门设计互动。正是被这个问题⼀步步推着，灵工坊才成长为⼀条帮助老师把已有资料变成互动课程的⽣产线。

除了踩坑，灵课本团队当然也经历过灵光乍现的时刻。

在开发方向转变之后不久，团队把⼀个⾮常抽象的知识点做成了互动演示，原本需要一大段文字加多张图片才能讲清楚的内容，现在学生自己动手拖动几下，几秒钟就建⽴了感觉。

“那⼀刻我们彻底想通了⼀件事：互动不是给教材添加的装饰，它本身就是理解的入口。学生先亲眼看到变化，再去学习概念，就像给刚刚看过的画面命名，顺序⼀换，难度完全不同。”灵课本团队说。

灵课本对大学生学习场景如此了解的一部分原因也源自其团队背景。

灵课本由上海知流界科技有限公司/团队负责推进，团队成员来自AI⼯程、教育场景和高校课程建设领域。

项目负责人白碧哲是复旦大学与上海创智学院博⼠，曾在阿⾥达摩院、华为等技术场景⼯作，长期关注AI Agent、教育产品和交互式学习系统。团队也有来自高校AI研究、教育⾏业、课程建设⽅向的成员和顾问⽀持，包括复旦⼤学陈涛教授、高教教育专业研究员等，覆盖⼈⼯智能研究、教学实践和产品落地经验。

过去⼀段时间，灵课本团队也拿了一些奖，包括第三届琶洲算法大赛AI⼤模型产品赛华东赛区第⼀名、浦源⼤模型系列挑战赛⾏业应用奖、第⼆届⽆锡国际人工智能创新应用大赛⼆等奖、⾸届全球数智教育创新⼤赛北京大学决赛优胜奖等。

接下来做两件事

接下来，灵课本要做两件事。

一是从⼀⻔课⾛向⼀套体系。

目前，灵课本上的课程是⼀⻔⼀⻔独⽴存在的，但单⻔课程很难真正对接进学校的培养⽅案。

下⼀步，灵课本计划把⼀个专业完整的课程体系整体动态化。以本科计算机专业为例：⼀年级修Python、数据结构，⼆年级修计算机⽹络、计算机体系结构、软件⼯程，三年级进⼊神经⽹络、机器学习等选修⽅向。

至于这样做的好处，灵课本团队强调，“把⼀整条培养路径都变成可以互动、可以陪练、前后连贯的学习体系，学生在高年级课程中遇到障碍时，系统清楚他此前是如何学过来的，补习就能补到根源上。”

这个方向不是仅停留在设想阶段，目前已经获得学校和课程体系团队的⽀持。

在此基础上，灵课本也在探索向人文社科、商科管理等学科方向延伸，让教材活起来这件事，不只发生在理⼯科。

二是进⼊更多真实课堂和学习场景。

在TO C端，灵工坊目前已经有三十多位老师上传了自己的教材，教材内容包含各行各业，包括《无人机物流操控》、《信息科技》、《高二化学讲义》、《急诊医学-技能培训》等。

在TO G端，灵课本产品已经在上海创智学院的课程中使用，团队也已经与复旦大学和上海交通大学教学相关的老师敲定了下学期在相关理科课程上的应用，接下来会推向更多⾼校课程，同时也在与职业教育、教育机构、企业培训等场景接触。灵课本团队也获得了上海大学生创业基金的天使基金和上海创智学院的科研基金支持。

“教材能不能真正活起来，最终要在课堂⾥、在学⽣⼿中得到验证。”灵课本团队说。