人臉識(shí)別與AI+教育技術(shù)的結(jié)合對(duì)教育行業(yè)創(chuàng)新變革的影響研究

齊小彤，朱文龍，米雅田，劉勤雷，劉 珂

（青島理工大學(xué)，山東 青島 266500）

目前，人工智能及相關(guān)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在智慧校園與智能學(xué)習(xí)平臺(tái)等方面。智慧校園著重應(yīng)用于門(mén)禁管理、考勤管理等方面，利于實(shí)現(xiàn)智慧化管理，為學(xué)生創(chuàng)造智能化的學(xué)習(xí)與生活環(huán)境?；趯W(xué)生端的智能學(xué)習(xí)平臺(tái)將學(xué)習(xí)資源高效整合，利用智能搜索、語(yǔ)音識(shí)別等實(shí)現(xiàn)拍照搜題、口預(yù)測(cè)評(píng)等功能，為學(xué)生提供智能化、個(gè)性化的課外學(xué)習(xí)平臺(tái)?；诮處煻说闹悄軐W(xué)習(xí)平臺(tái)利用人工智能和計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)對(duì)學(xué)生的試卷進(jìn)行評(píng)判，減輕教師的閱卷負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)智能測(cè)評(píng)以及決策輔助。

隨著AI+教育技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)，智慧校園與智能學(xué)習(xí)平臺(tái)的應(yīng)用未能在直接的教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)輔助學(xué)生學(xué)習(xí)，沒(méi)有將AI+教育技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)的源頭——課堂。如果學(xué)生在課堂上的問(wèn)題難以及時(shí)解決，將影響到學(xué)生課后作業(yè)的完成情況、老師對(duì)教學(xué)進(jìn)度的整體把控等，進(jìn)而影響下一步的教學(xué)流程，導(dǎo)致教學(xué)環(huán)節(jié)產(chǎn)生脫節(jié)現(xiàn)象，不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與應(yīng)用。所以，一個(gè)能夠在課堂上做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)學(xué)生行為的“智能系統(tǒng)”將推動(dòng)教學(xué)反思與調(diào)整，保障學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，促進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。

目前的AI+教育技術(shù)主要應(yīng)用于學(xué)校管理和獨(dú)立的教師端或?qū)W生端，應(yīng)用于教師端與學(xué)生端的結(jié)合方面有所欠缺。傳統(tǒng)教學(xué)模式過(guò)分強(qiáng)調(diào)教師的作用，教師在課堂中往往扮演著“獨(dú)奏者”的角色，學(xué)生在一味聽(tīng)講的情況下，難以掌握知識(shí)點(diǎn)，更加難以實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用。老師也難以發(fā)現(xiàn)學(xué)生哪部分知識(shí)理解出現(xiàn)問(wèn)題，也不明白自己授課過(guò)程哪里出現(xiàn)問(wèn)題。課堂的時(shí)間非常有限，但同時(shí)也十分寶貴，老師在講授知識(shí)點(diǎn)之余，沒(méi)有辦法在課堂上顧及到每一位學(xué)生，學(xué)生也沒(méi)有條件將自己所有的疑問(wèn)在課堂上全部反饋給老師，教師也不可能隨時(shí)出現(xiàn)在學(xué)生身邊輔導(dǎo)學(xué)生，傳統(tǒng)的教育教學(xué)方式在時(shí)間與空間上都有很大的限制，造成老師與學(xué)生之間交流不充分、教學(xué)反饋出現(xiàn)斷層等不良現(xiàn)象。因此，利用AI+教育技術(shù)來(lái)打破傳統(tǒng)教育教學(xué)模式在時(shí)間與空間上的限制，實(shí)現(xiàn)課堂的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋，并能夠給予學(xué)生回復(fù)，做到與教師互補(bǔ)，促進(jìn)老師與學(xué)生之間的交流，實(shí)現(xiàn)從“以教定學(xué)”到“以學(xué)促教”是十分有必要的。

“智能小C”是一個(gè)用于檢測(cè)學(xué)生課堂專注度和理解度的創(chuàng)新產(chǎn)品。著眼于學(xué)生的課堂表現(xiàn)，利用AI技術(shù)、人臉識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)以及智能圖像分析技術(shù)等，通過(guò)人臉檢測(cè)、特征提取和分類識(shí)別三個(gè)步驟對(duì)人臉進(jìn)行識(shí)別，后對(duì)學(xué)生的臉部朝向、五官及情緒、行為、非學(xué)習(xí)物品等進(jìn)行識(shí)別分析，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)學(xué)生及整個(gè)班級(jí)學(xué)生的課堂專心程度及各個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握程度，生成分析報(bào)告反饋給教師，做到多維情緒識(shí)別+專注力分析+智能教學(xué)監(jiān)控分析。旨在幫助老師找出學(xué)生的知識(shí)薄弱點(diǎn)，及時(shí)對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行反思與調(diào)節(jié)，針對(duì)性查漏補(bǔ)缺，實(shí)現(xiàn)因材施教，使老師“看見(jiàn)”、“聽(tīng)見(jiàn)”、“關(guān)注”每一個(gè)孩子成為可能。其在個(gè)性化反饋教學(xué)方面有著鮮明的創(chuàng)新點(diǎn)，能夠做到見(jiàn)微知著，及時(shí)實(shí)現(xiàn)教育的閉環(huán)反饋，具有多樣性、創(chuàng)新性與高效性，在智能教育系統(tǒng)和智能教育機(jī)器人方面具有突出優(yōu)勢(shì)。

目前將人工智能應(yīng)用到教學(xué)中的情況大多數(shù)是應(yīng)用在教師端，比如說(shuō)用來(lái)通過(guò)刷臉打卡來(lái)檢驗(yàn)老師是否缺勤。又比如通過(guò)人工智能來(lái)閱卷，高考時(shí)選擇題的閱卷就是通過(guò)人工智能來(lái)閱卷。非選擇題是通過(guò)人工智能將學(xué)生答題卡中某個(gè)題或者某幾個(gè)題篩選并顯現(xiàn)出來(lái)，讓老師來(lái)閱卷，達(dá)到減輕老師負(fù)擔(dān)的功能。也有的地方教師資源短缺，通過(guò)人工智能來(lái)授課，以減輕教師資源短缺的問(wèn)題。這便是市場(chǎng)上大多數(shù)將人工智能應(yīng)用到教學(xué)的情況。

因此，將人工智能應(yīng)用于學(xué)生端時(shí)，就會(huì)有很大的優(yōu)勢(shì)，比如目前市場(chǎng)空缺大，因此如果產(chǎn)品做得足夠好，就能率先占領(lǐng)市場(chǎng)！而如果一個(gè)產(chǎn)品率先占據(jù)了市場(chǎng)，那其他產(chǎn)品再想橫插一腳是很難的。而且學(xué)生端的利益要更大，因?yàn)槭紫葘W(xué)生的基數(shù)要大于老師，其次學(xué)生端務(wù)必要一人一個(gè)。但是教師端就未必一人一個(gè)了，有的一個(gè)班的所有任課老師共用一個(gè)，有的一個(gè)教研室共用一個(gè)，有的一類任課老師共用一個(gè)。

目前大多數(shù)地區(qū)教師資源并不充分，所以一個(gè)班級(jí)50多個(gè)人，一個(gè)老師負(fù)責(zé)兩個(gè)班級(jí)這種情況是非常常見(jiàn)的，因此老師不論多么敬業(yè)，總有一些同學(xué)照顧不到，而這些人往往是那些成績(jī)不好的同學(xué)，也就不敢去問(wèn)老師，也就造成了惡性循環(huán)。而人工智能學(xué)生端的出現(xiàn)使每個(gè)學(xué)生的每個(gè)科目都能有一個(gè)專屬老師去對(duì)他們負(fù)責(zé)。而且對(duì)于那些差生來(lái)說(shuō)，相信相對(duì)于他們來(lái)說(shuō)，他們更愿意和“智能小C”這個(gè)沒(méi)有感情的機(jī)器人對(duì)話。因此，在某種程度上來(lái)說(shuō)，也可以避免學(xué)生陷入惡性循環(huán)。而且“智能小C”學(xué)生端可以檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并能夠?qū)⑦@些學(xué)習(xí)情況反饋給老師，而老師可以通過(guò)這些消息來(lái)得知學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，借此可以給教師節(jié)省下許多用小測(cè)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)掌握情況的時(shí)間，因?yàn)槟軌蚋玫卮龠M(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

而且學(xué)生端教學(xué)何嘗不是一種新教學(xué)模式，讓學(xué)生更能體會(huì)到素質(zhì)教育的優(yōu)點(diǎn)，敢于嘗試新型教學(xué)模式。而且這種人工智能應(yīng)用到教學(xué)，并且是學(xué)生端，這是一種非常新穎的教學(xué)模式，相信學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)更有積極性。并且學(xué)生端可以使學(xué)生能夠反復(fù)學(xué)習(xí)。在正常教學(xué)的過(guò)程中，一個(gè)老師的不同時(shí)間講的同一個(gè)課程也會(huì)有不同，而且教師也不會(huì)為了某個(gè)學(xué)生再次把一節(jié)課的內(nèi)容拿出來(lái)重新詳細(xì)的講解。因?yàn)槿斯ぶ悄軐W(xué)生端的又一優(yōu)勢(shì)便體現(xiàn)了出來(lái)——學(xué)生能夠反復(fù)觀看，并且每次觀看的內(nèi)容都是一模一樣，學(xué)生理解起來(lái)會(huì)更容易！尤其是一些基礎(chǔ)學(xué)科的基礎(chǔ)內(nèi)容，對(duì)于老師來(lái)說(shuō)是很枯燥乏味的，尤其是再講第二遍甚至更多的時(shí)候。這時(shí)候如果人工智能學(xué)生端可以回放，對(duì)于老師是一種很大的解放！對(duì)于學(xué)生也是一種“解放”。因?yàn)樵S多學(xué)生并不喜歡與老師溝通，可能他們想學(xué)習(xí)，但是基礎(chǔ)內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，他們不好意思去問(wèn)老師，所以會(huì)導(dǎo)致越來(lái)越差，又是一個(gè)惡性循環(huán)。但是人工智能學(xué)生端就可以打破這一惡性循環(huán)，使學(xué)生不需要去問(wèn)老師就可以再次學(xué)習(xí)，而學(xué)生有了自信也就不再畏懼與老師溝通。這便可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)良性循環(huán)。而惡性循環(huán)有了人工智能學(xué)生端，變?yōu)榱肆夹匝h(huán)，這相當(dāng)于一個(gè)差生被拉了上來(lái)，最關(guān)鍵的是，教師并沒(méi)有付出特別多的心力與言語(yǔ)！

目前來(lái)說(shuō)，教師和家長(zhǎng)之間的紐帶便是學(xué)生，而如果要“紐帶”傳遞自己的消息，能保證“紐帶”能夠如實(shí)傳達(dá)嗎？大多數(shù)老師并不會(huì)家訪，家長(zhǎng)會(huì)一般一學(xué)期也就才一次，還是班主任與家長(zhǎng)接觸，大多數(shù)任課老師都無(wú)法接觸到學(xué)生家長(zhǎng)。這就會(huì)使“學(xué)?！彝ァ眱煞酵瑫r(shí)教育出現(xiàn)溝通問(wèn)題。就有可能出現(xiàn)家庭的教育與學(xué)校教育不一致，導(dǎo)致學(xué)生難做，不知道哪邊更好，家長(zhǎng)甚至有可能在孩子面前丟面子，導(dǎo)致學(xué)生從此不愿聽(tīng)取家長(zhǎng)的建議。而老師可以將“智能小C”統(tǒng)計(jì)的學(xué)生上課認(rèn)真情況分享給學(xué)生家長(zhǎng)，使家長(zhǎng)能夠及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。并且能夠與學(xué)校同步教育學(xué)生，一般不會(huì)出現(xiàn)兩方教育相沖的問(wèn)題！

綜上，人工智能對(duì)教育行業(yè)所產(chǎn)生的影響是巨大的，并且這種影響大大改變了當(dāng)下的教育模式。我們作為當(dāng)代大學(xué)生，要勇往直前，去首先適應(yīng)這種新的教學(xué)模式。因?yàn)檫@是未來(lái)的潮流，未來(lái)教育的主方式。如果不能去適應(yīng)新模式，那新模式帶來(lái)的更多優(yōu)點(diǎn)我們就無(wú)法更加直觀的去發(fā)現(xiàn)。一直固步自封，這并不是新世紀(jì)的發(fā)展潮流！