人脸识别与AI+教育技术的结合对教育行业创新变革的影响研究

齐小彤，朱文龙，米雅田，刘勤雷，刘 珂

（青岛理工大学，山东 青岛 266500）

目前，人工智能及相关技术在教育领域的应用主要体现在智慧校园与智能学习平台等方面。智慧校园着重应用于门禁管理、考勤管理等方面，利于实现智慧化管理，为学生创造智能化的学习与生活环境。基于学生端的智能学习平台将学习资源高效整合，利用智能搜索、语音识别等实现拍照搜题、口预测评等功能，为学生提供智能化、个性化的课外学习平台。基于教师端的智能学习平台利用人工智能和计算机信息处理技术对学生的试卷进行评判，减轻教师的阅卷负担，实现智能测评以及决策辅助。

随着AI+教育技术在教育领域的应用，可以发现，智慧校园与智能学习平台的应用未能在直接的教学环节来辅助学生学习，没有将AI+教育技术应用于教育教学的源头——课堂。如果学生在课堂上的问题难以及时解决，将影响到学生课后作业的完成情况、老师对教学进度的整体把控等，进而影响下一步的教学流程，导致教学环节产生脱节现象，不利于学生对知识的理解与应用。所以，一个能够在课堂上做到实时监测学生行为的“智能系统”将推动教学反思与调整，保障学生的学习效率，促进教学环节的顺利进行。

目前的AI+教育技术主要应用于学校管理和独立的教师端或学生端，应用于教师端与学生端的结合方面有所欠缺。传统教学模式过分强调教师的作用，教师在课堂中往往扮演着“独奏者”的角色，学生在一味听讲的情况下，难以掌握知识点，更加难以实现知识点的运用。老师也难以发现学生哪部分知识理解出现问题，也不明白自己授课过程哪里出现问题。课堂的时间非常有限，但同时也十分宝贵，老师在讲授知识点之余，没有办法在课堂上顾及到每一位学生，学生也没有条件将自己所有的疑问在课堂上全部反馈给老师，教师也不可能随时出现在学生身边辅导学生，传统的教育教学方式在时间与空间上都有很大的限制，造成老师与学生之间交流不充分、教学反馈出现断层等不良现象。因此，利用AI+教育技术来打破传统教育教学模式在时间与空间上的限制，实现课堂的实时监测与反馈，并能够给予学生回复，做到与教师互补，促进老师与学生之间的交流，实现从“以教定学”到“以学促教”是十分有必要的。

“智能小C”是一个用于检测学生课堂专注度和理解度的创新产品。着眼于学生的课堂表现，利用AI技术、人脸识别技术、计算机信息处理技术以及智能图像分析技术等，通过人脸检测、特征提取和分类识别三个步骤对人脸进行识别，后对学生的脸部朝向、五官及情绪、行为、非学习物品等进行识别分析，实时监测每个学生及整个班级学生的课堂专心程度及各个知识点掌握程度，生成分析报告反馈给教师，做到多维情绪识别+专注力分析+智能教学监控分析。旨在帮助老师找出学生的知识薄弱点，及时对教学过程进行反思与调节，针对性查漏补缺，实现因材施教，使老师“看见”、“听见”、“关注”每一个孩子成为可能。其在个性化反馈教学方面有着鲜明的创新点，能够做到见微知著，及时实现教育的闭环反馈，具有多样性、创新性与高效性，在智能教育系统和智能教育机器人方面具有突出优势。

目前将人工智能应用到教学中的情况大多数是应用在教师端，比如说用来通过刷脸打卡来检验老师是否缺勤。又比如通过人工智能来阅卷，高考时选择题的阅卷就是通过人工智能来阅卷。非选择题是通过人工智能将学生答题卡中某个题或者某几个题筛选并显现出来，让老师来阅卷，达到减轻老师负担的功能。也有的地方教师资源短缺，通过人工智能来授课，以减轻教师资源短缺的问题。这便是市场上大多数将人工智能应用到教学的情况。

因此，将人工智能应用于学生端时，就会有很大的优势，比如目前市场空缺大，因此如果产品做得足够好，就能率先占领市场！而如果一个产品率先占据了市场，那其他产品再想横插一脚是很难的。而且学生端的利益要更大，因为首先学生的基数要大于老师，其次学生端务必要一人一个。但是教师端就未必一人一个了，有的一个班的所有任课老师共用一个，有的一个教研室共用一个，有的一类任课老师共用一个。

目前大多数地区教师资源并不充分，所以一个班级50多个人，一个老师负责两个班级这种情况是非常常见的，因此老师不论多么敬业，总有一些同学照顾不到，而这些人往往是那些成绩不好的同学，也就不敢去问老师，也就造成了恶性循环。而人工智能学生端的出现使每个学生的每个科目都能有一个专属老师去对他们负责。而且对于那些差生来说，相信相对于他们来说，他们更愿意和“智能小C”这个没有感情的机器人对话。因此，在某种程度上来说，也可以避免学生陷入恶性循环。而且“智能小C”学生端可以检测学生的学习情况，并能够将这些学习情况反馈给老师，而老师可以通过这些消息来得知学生对知识的掌握情况，借此可以给教师节省下许多用小测验来检验学生知识掌握情况的时间，因为能够更好地促进学生的学习。

而且学生端教学何尝不是一种新教学模式，让学生更能体会到素质教育的优点，敢于尝试新型教学模式。而且这种人工智能应用到教学，并且是学生端，这是一种非常新颖的教学模式，相信学生学习起来会更有积极性。并且学生端可以使学生能够反复学习。在正常教学的过程中，一个老师的不同时间讲的同一个课程也会有不同，而且教师也不会为了某个学生再次把一节课的内容拿出来重新详细的讲解。因为人工智能学生端的又一优势便体现了出来——学生能够反复观看，并且每次观看的内容都是一模一样，学生理解起来会更容易！尤其是一些基础学科的基础内容，对于老师来说是很枯燥乏味的，尤其是再讲第二遍甚至更多的时候。这时候如果人工智能学生端可以回放，对于老师是一种很大的解放！对于学生也是一种“解放”。因为许多学生并不喜欢与老师沟通，可能他们想学习，但是基础内容比较简单，他们不好意思去问老师，所以会导致越来越差，又是一个恶性循环。但是人工智能学生端就可以打破这一恶性循环，使学生不需要去问老师就可以再次学习，而学生有了自信也就不再畏惧与老师沟通。这便可能会出现一个良性循环。而恶性循环有了人工智能学生端，变为了良性循环，这相当于一个差生被拉了上来，最关键的是，教师并没有付出特别多的心力与言语！

目前来说，教师和家长之间的纽带便是学生，而如果要“纽带”传递自己的消息，能保证“纽带”能够如实传达吗？大多数老师并不会家访，家长会一般一学期也就才一次，还是班主任与家长接触，大多数任课老师都无法接触到学生家长。这就会使“学校—家庭”两方同时教育出现沟通问题。就有可能出现家庭的教育与学校教育不一致，导致学生难做，不知道哪边更好，家长甚至有可能在孩子面前丢面子，导致学生从此不愿听取家长的建议。而老师可以将“智能小C”统计的学生上课认真情况分享给学生家长，使家长能够及时掌握学生的学习情况。并且能够与学校同步教育学生，一般不会出现两方教育相冲的问题！

综上，人工智能对教育行业所产生的影响是巨大的，并且这种影响大大改变了当下的教育模式。我们作为当代大学生，要勇往直前，去首先适应这种新的教学模式。因为这是未来的潮流，未来教育的主方式。如果不能去适应新模式，那新模式带来的更多优点我们就无法更加直观的去发现。一直固步自封，这并不是新世纪的发展潮流！