國(guó)內(nèi)人工智能在教育教學(xué)的應(yīng)用匯總

深度學(xué)習(xí)或是人臉識(shí)別技術(shù)在國(guó)內(nèi)教育領(lǐng)域已有一些實(shí)踐和應(yīng)用，尤其是17、18年，可以看到線上教育機(jī)構(gòu)以及一些基于教室監(jiān)控的人工智能輔助系統(tǒng)逐漸成熟。本文對(duì)這些應(yīng)用進(jìn)行梳理，簡(jiǎn)析原理并探討其優(yōu)劣和是否真正有價(jià)值。

首先明確人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用集中在情緒識(shí)別和專注度評(píng)價(jià)兩點(diǎn)上。

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文章目錄

• 國(guó)內(nèi)人工智能在教育教學(xué)的應(yīng)用匯總
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  • 海風(fēng)教育AI系統(tǒng)好望角（線上）
  • 杭州中學(xué)“智慧課堂行為管理系統(tǒng)”（線下）
  • 漢王教育公司“CCS課堂呵護(hù)系統(tǒng)”（線下）[^3]

海風(fēng)教育AI系統(tǒng)好望角（線上）

具體情況：

國(guó)內(nèi)線上教育機(jī)構(gòu)已有多家推出輔助的人工智能系統(tǒng)來(lái)優(yōu)化教育教學(xué)的效果，基本上都是和第三方機(jī)構(gòu)合作并非自主研發(fā)的，且目前看來(lái)不少都還是紙上談兵的狀況，就算應(yīng)用也非常簡(jiǎn)單粗暴，參考價(jià)值低。

2018年4月，海風(fēng)推出“好望角”AI系統(tǒng)，宣布上線情緒識(shí)別功能，借助人臉識(shí)別技術(shù)，能夠基于人臉表情來(lái)分析學(xué)生情緒，基于眼球焦點(diǎn)分析學(xué)生注意力情況，并將分析結(jié)果即時(shí)反饋給老師。據(jù)鄭文丞介紹，海風(fēng)教育將情緒識(shí)別和眼球識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中，是國(guó)內(nèi)K12在線教育領(lǐng)域首個(gè)落地AI應(yīng)用成果。¹

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探討：

好望角據(jù)說(shuō)是國(guó)內(nèi)首個(gè)落地的線上AI應(yīng)用成果，據(jù)我了解，其他機(jī)構(gòu)的AI系統(tǒng)確實(shí)都沒(méi)有看到真正在客戶端的落地應(yīng)用，只能借助新聞了解一二。

好望角的這個(gè)系統(tǒng)做了兩件事，情緒識(shí)別和眼球識(shí)別，都是人臉識(shí)別的范疇。其中情緒應(yīng)該是分為以下8類：正面情緒“高興”；負(fù)面情緒“厭惡、悲傷、疑惑、輕蔑、憤怒”；中性情緒“專注、驚訝”。

效果可以從圖片中看出可以提醒教師學(xué)生的聽課狀態(tài)，調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，做得還是不錯(cuò)的，整個(gè)在教育學(xué)應(yīng)用的邏輯基本是合情合理自圓其說(shuō)的。

線上平臺(tái)的一大優(yōu)勢(shì)就是視頻圖像清晰，通常是一對(duì)一教學(xué)，不論是教師還是學(xué)生都是一人一個(gè)畫面，人臉始終位于畫面大幅面的區(qū)域，人臉識(shí)別的分析效果顯然會(huì)比較準(zhǔn)確。另外只要平臺(tái)大，數(shù)據(jù)量總是足夠的。

除了海風(fēng)的好望角，推出人工智能系統(tǒng)輔助教學(xué)的線上平臺(tái)還有：

• 掌門1對(duì)1與人工智能企業(yè)商談科技戰(zhàn)略合作（2018年）

借助攝像頭系統(tǒng)捕捉學(xué)生上課時(shí)的喜怒哀樂(lè)，結(jié)合面部表情識(shí)別系統(tǒng)，生成屬于每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒報(bào)告，輔助老師隨時(shí)掌握課程動(dòng)態(tài)、提醒老師及時(shí)調(diào)整上課節(jié)奏和氣氛等。項(xiàng)目未見落地。

• 好未來(lái)（學(xué)而思）與FaceThink合作AI Lab

除高興、生氣、驚訝、害怕、厭惡等常見的情緒指標(biāo)外，FaceThink（德麟科技2016年初成立） 針對(duì)教育場(chǎng)景下最重要的“專注度”進(jìn)行了建模，力圖讓機(jī)器識(shí)別的結(jié)果逼近有豐富經(jīng)驗(yàn)的教師。根據(jù)測(cè)試，FaceThink 在一對(duì)一和雙師課堂兩個(gè)場(chǎng)景下的識(shí)別率分別為 94% 和 91%，隨著數(shù)據(jù)量的增加，識(shí)別率還有繼續(xù)進(jìn)步的空間。

典型的情緒識(shí)別和專注度評(píng)價(jià)兩個(gè)系統(tǒng)，AI Lab介紹鏈接見此，項(xiàng)目未見落地。

• VIPKID深度融合人臉技術(shù)（2017年）

在教學(xué)過(guò)程中VIPKID通過(guò)人臉識(shí)別、情緒識(shí)別等技術(shù)抓取用戶上課數(shù)據(jù)（如孩子在學(xué)習(xí)過(guò)程中的瞳孔和表情變化等），對(duì)師生的表情進(jìn)行分析，計(jì)算分析用戶的視線關(guān)注情況。

這個(gè)也是落地了的，看上去比較成熟。

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杭州中學(xué)“智慧課堂行為管理系統(tǒng)”（線下）

具體情況：

2018年5月，杭州第十一中學(xué)試行“智慧課堂行為管理系統(tǒng)”，通過(guò)教室內(nèi)安裝組合攝像頭，捕捉學(xué)生在課堂上的表情和動(dòng)作，經(jīng)大數(shù)據(jù)分析計(jì)算出課堂上學(xué)生的專注度，從而促進(jìn)教學(xué)改進(jìn)。

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使用該系統(tǒng)，后臺(tái)會(huì)預(yù)先錄入課堂應(yīng)到學(xué)生名單，現(xiàn)場(chǎng)攝像頭通過(guò)對(duì)教室內(nèi)學(xué)生“刷臉”匹配，從而完成考勤。此外，該系統(tǒng)會(huì)對(duì)學(xué)生閱讀、書寫、聽講、起立、舉手和趴桌子6種行為，以及高興、反感、難過(guò)、害怕、驚訝、憤怒和中性7種表情，以30秒一次進(jìn)行掃描，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。“我們會(huì)對(duì)學(xué)生的6種行為賦予不同的分值，通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)，我們可以看到哪些同學(xué)在專注聽課，哪些同學(xué)在開小差，再結(jié)合他們高興、傷心、憤怒、反感等面部表情，可以分析出學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

我們會(huì)設(shè)置一個(gè)最低賦分值，如果某學(xué)生課堂分低于該值則代表其不專注。在每節(jié)課第20分鐘的時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向設(shè)置在講臺(tái)上的顯示屏推送提醒，內(nèi)容只有老師可見。²

探討：

這個(gè)系統(tǒng)明確做了兩件事，行為識(shí)別和表情識(shí)別，其中表情識(shí)別和之前的好望角的分類略有區(qū)別，最大的差別在于這里沒(méi)有“專注”這一分類，專注與否是結(jié)合了動(dòng)作和表情進(jìn)行判斷的，我認(rèn)為這種判斷專注的方式更為科學(xué)合理，畢竟專注并不是一個(gè)表情就能決定的，當(dāng)然，越專注越好嗎？當(dāng)然不是，這個(gè)他們都沒(méi)有考慮，還要另說(shuō)。

通過(guò)圖片展示的應(yīng)用結(jié)果，可以看到識(shí)別表情的結(jié)果是以次數(shù)來(lái)統(tǒng)計(jì)判斷的，這個(gè)是否合理，還是只是一個(gè)令人反感的沒(méi)有實(shí)際意義的冰冷數(shù)字，還待討論。

關(guān)于隱私問(wèn)題的解釋：系統(tǒng)只會(huì)采集學(xué)生的表情、行為狀態(tài)信息，而非課堂的實(shí)時(shí)錄像。

還有一種質(zhì)疑是說(shuō)這個(gè)系統(tǒng)起到了監(jiān)視作用，學(xué)生可能會(huì)應(yīng)對(duì)這個(gè)系統(tǒng)而做出動(dòng)作假裝在閱讀之類，干擾結(jié)果。

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漢王教育公司“CCS課堂呵護(hù)系統(tǒng)”（線下）³

具體情況：

2018年1月開始，CCS課堂呵護(hù)系統(tǒng)（漢王教育公司開發(fā)）v3.0版本已經(jīng)上線發(fā)布，并在浙江、江蘇、河南、內(nèi)蒙古等地教育部門確立戰(zhàn)略合作意向。

探討：

這個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有公布具體識(shí)別方法的細(xì)節(jié)，就從公布的圖片來(lái)探討了，圖片的信息量還是很大的。

首先是一個(gè)人臉識(shí)別考勤，再者是一個(gè)“專注”和“非專注”的兩分類問(wèn)題，其次還有“回答問(wèn)題”、“書寫”、“瞌睡”的動(dòng)作識(shí)別。

總體來(lái)說(shuō)在輔助教學(xué)上用的是行為識(shí)別而非人臉識(shí)別，從結(jié)果來(lái)看，比較關(guān)鍵的是一個(gè)專注時(shí)長(zhǎng)的判斷，這個(gè)數(shù)據(jù)最多只能用作參考，用此來(lái)判斷學(xué)生是否好好學(xué)習(xí)了還是不太靠譜，對(duì)教學(xué)輔助的意義較小。

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好望角介紹：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1598580283935115452&wfr=spider&for=pc ??

智慧課堂行為管理系統(tǒng)：http://www.sohu.com/a/232188256_198170 ??

CCS課堂呵護(hù)系統(tǒng)：http://www.hanwangjiaoyu.com/classCare ??

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的国内人工智能在教育教学的应用汇总的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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