基于人脸识别的上课点名——无人机点名+巡堂。除了增加教学的趣味和参与度,也让学生在参与的过程中学会发现和解决新问题。
新技术嵌入课堂
近期,因独特的教学方式而走红的四川大学计算机系主任魏骁勇做了个升级版基于人脸识别的上课点名--无人机点名+巡堂。除了增加教学的趣味和参与度,也让学生在参与的过程中学会发现和解决新问题。
从解释物理原理徒手劈砖,到“刷脸神器”打考勤、“刷女神器”帮联谊,魏骁勇教授6年来,一直变着花样地带给课堂惊喜。近期,在四川大学江安校区的教室里,魏教授又放飞起了小型无人机用于点名。
据媒体报道,利用面部识别技术,识别学生脸上的表情,判断学生对这堂课是感到索然无味还是饶有兴趣,并以此来判断学生们对所教课程的感兴趣程度,这是魏骁勇两年前的研发成果。此次,他把这项技术做了无人机升级版。小型无人机可以飞到教室的每个角落,近距离无死角抓取学生面部表情。如果降低飞行器噪音问题,可以加入语音功能,在课堂上巡航,提醒上课不专心的同学们“小心挂科”。魏教授介绍,这次的无人机点名神器,技术上没有实质的区别,只是更有趣,同时不能生搬之前的技术,它会有很多新的问题让学生发现和解决。到目前为止,魏骁勇已有6项发明成功申请到国家专利。
教育机器人迅猛发展
在国外,新技术进入教学已经不新鲜,尤其是人工智能进入课堂。IBM开发了一个机器人助教吉尔·沃森(Jill Watson),用于佐治亚理工学院开设的“基于知识的人工智能”在线课程来回答学生的问题,而学生没有意识到吉尔是智能机器人。它将机器智能带入了认知时代。
《2016全球教育机器人发展白皮书》测算,全球教育机器人市场规模到2021年可达111亿美元,其中教育服务机器人相较于机器人教育市场拥有较大的发展潜质,至2020年预估将可能大幅增长。在我国,教育机器人被用于课内外教学,如北京、上海、广东、江苏、浙江等地已经将教育机器人纳入地方课程或校本课程,以促进学习者创新思维、设计思维和计算思维的培养。
北京师范大学智慧学习研究院曾海军、徐晶晶在《中国教育报》中撰文写到,“教育机器人是机器人应用于教育领域的代表,是人工智能、语音识别和仿生技术在教育中应用的典型,并以培养学生的分析能力、创造能力和实践能力为目标。学校中的教育机器人将成为智慧学习环境的重要组成部分。随着家庭教育受重视程度的日益增强和‘家庭学校’在全球的兴起,教育机器人或许能作为同伴或辅导教师成为‘家庭的一员’,协助‘在家教育’,促进孩子的学习发展和健康成长。”
作业游戏化的困扰
即便在课堂外,一些新应用也深入教学,同时带来困扰。例如,英语老师通过手机APP,在线上给学生布置作业。在做题过程中,这款APP中的类游戏化形式,让很多孩子在学习时感觉很有趣,孩子因此沉迷于作业。
重庆大学新闻学院刘海明教授在接受新京报记者采访时认为,在“互联网+”时代,任何行业都很难将新媒体技术拒之门外。“教育行业同样需要拥抱互联网,借助新媒体技术服务教学。软件开发商针对教育行业的特殊需求,按照不同教育阶段的学生开发相应的软件。在线作业是这个时代的产物,其存在的合理性毋庸置疑。”
但同时,他也指出,正如互联网是双刃剑一样,新兴的在线作业APP也不可能至善至美,很多家长的担忧,并非没有道理。他建议,软件开发者要理解家长对“游戏”的本能警惕甚至恐惧,在设计课程学习游戏时,应从表现形式和学习内容方面,和传统的电子游戏予以切割。
技术服务教育需引导
不仅仅新应用参与教学存在质疑的声音,学校在推进新技术进课堂的时候,也备受争议。近日,浙江省杭州第十一中学将一项名为“智慧课堂行为管理系统”的技术应用于课堂教学。据了解,该系统可实现无感“刷脸”考勤,同时通过摄像头,还可对课堂上学生的行为进行统计分析,并对异常行为实时反馈。该系统一经采用,即争议不断。反对的声音认为,“如果单纯地作为一种研究手段和研究方法应该是值得提倡的。但如果是学校全覆盖,则是有问题的。”
在媒体的追访中,杭州第十一中学副校长张冠超表示,在系统设计伊始,校方便考虑到了隐私问题。“数据的采集和运用,我们从来没有考虑过针对个体,只是对整个班级的行为管理大数据分析”。系统采用的摄像头背后都是一个小型处理器,操作原理为通过对学生面部的判断,之后形成一个与之相对应的代码。系统采集的对象为代码,而非学生的面部影像。系统不使用云计算,而用本地的服务器,也是考虑到信息不能够外泄。后期统计出的数据也分权限,如校领导和中层管理人员,可以看到的数据信息也不同。至于代码运算出来的结果,则仅供任课教师关于课堂效果的一个参考。
据介绍,目前系统运行结果所形成的报告仅对任课教师开放,但接下来学校有计划通过微信平台向家长及学生开放,以供参考。
对此,教育部教育信息化专家委员会秘书长、华东师范大学教授任友群在回答媒体采访时,称,“这项技术或者说类似的对课堂教学进行定量记录的技术应该找到适合它们的应用场景。这项技术可以定量记录下教师课堂教学的部分过程,通过分析其中的数据,有利于教师反思教学,还可以为教研提供更有针对性的数据。如果长时间积累数据,可以为区域教育决策、师资评价提供有效的信息,还可以与其他区域的相关数据进行对比,以此发现自己的优势与短板,这样区域教师的发展、教育的发展就会更加有的放矢。”
除此之外,他还提到对新教师培养的作用,“还可以将这一技术应用到新教师的培养上面。如果有了一套比较全面的监测系统,来替换掉师范院校和教师培训机构中现有的微格教室,就可以更加精准地分析新教师与老教师的差距所在,这对教师教育的改革无疑将是革命性的。”
但是,他强调,“任何一项新技术在校园内的应用,如果涉及采集个体的具体数据时,都必须征得当事人或监护人的同意,这是一项技术能否被用于学校的前提。”
“面部识别系统已经广泛运用到身份认证、智能交通等社会生活各个方面,新技术的出现代表了技术与教育相结合的又一种新的探索。”北京师范大学中国教育与社会发展研究院讲师高莉刊登于《光明日报》的文章对新技术应用于课堂也给予一定的认可,并指出,“对待新技术,不必有‘狼来了’式的恐慌,也不宜‘唯技术至上’,而需要引导规范,使技术服务教育。”
同时,高莉指出,在引进新技术进入课堂时,有几个问题需要加以关注。首先是学生的隐私权保障问题。在教室这个相对封闭的空间内,如何保障教师和学生的隐私权,如何安全使用和储存监控数据资料,都要进行规范。
其次是技术的应用问题。新技术设计初衷是实时分析学生在课堂上的学习状态、改进教学。但是,如果把个人系统结果异化为评价教师教学的一种方式,那么在摄像头监控下的教学很可能会演变成一种拘谨的教学、一种“作秀”式的教学。
再者是教育的规训与自由问题。面部识别技术一旦走进学校、监控课堂,学生的身体、时间不仅被规训着,甚至连注意力、一举一动、喜怒哀乐也将被纳入监控范畴。长期生活学习在这种不信任环境所带来的逆反心理,也会对学生的身心健康有影响。
华东师范大学教育技术学博士生导师祝智庭教授接受媒体采访时认为,比较赞同“技术促进教育变革”的说法,但是,仅仅从技术层面考虑教育的先进性,未免有失偏颇。比如,现在教育界受信息技术界影响,也在大谈“互联网+教育”。说实话,这有盲目跟风的嫌疑。技术在教育中的价值不是由技术决定的,而是由学习设计者决定的。在教育中未必用了高技术就有高产出(学习成效),有时小技术也能发挥大作用。在教育领域,技术带来的便利性是必要的,但便利性并非教育的核心价值,给学生创造美好的学习与发展体验才是核心价值。所以教育中采纳技术具有天然的“慢性”特征,因为教育从来都不是单纯根据技术的需求来变革的。(责编:陶春)
(综合整理自《中国教育报》、《科技日报》、《新京报》、《光明日报》、《光明网》等)
本文刊载于《中国教育网络》杂志2018年7月刊
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