課堂評(píng)價(jià)是教育評(píng)價(jià)的核心環(huán)節(jié)。文章基于人工智能等最新的信息技術(shù),結(jié)合課堂評(píng)價(jià)的需求,在全球范圍內(nèi),首次給出了課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)的定義,構(gòu)建了課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)理論,并在自動(dòng)考勤、學(xué)習(xí)注意力分析、基于對(duì)話文本的師生對(duì)話與互動(dòng)評(píng)價(jià)等方面都取得了初步研究成果。與傳統(tǒng)的課堂評(píng)價(jià)技術(shù)相比,課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)具有全員、全程、全自動(dòng)、高采樣率、無(wú)擾、客觀等優(yōu)點(diǎn),使規(guī)模化、常態(tài)化課堂教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)成為可能。 

【文章來(lái)源】：現(xiàn)代教育技術(shù). 2018,28(08)北大核心CSSCI

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【部分圖文】：

課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)的框架與工作流程

較好。四基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)1基于深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)自動(dòng)考勤[8]課堂考勤作為課堂教學(xué)日常評(píng)價(jià)的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對(duì)課堂教學(xué)質(zhì)量有著重要的作用。使用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)課堂教學(xué)高清視頻中的全部學(xué)生進(jìn)行自動(dòng)人臉檢測(cè)與識(shí)別，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的全程無(wú)擾全自動(dòng)考勤，不僅可以對(duì)曠課、遲到、早退、隨意出入教室這4項(xiàng)常規(guī)考勤指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且可以對(duì)學(xué)生的不認(rèn)真聽講情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如圖3所示，本研究使用基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的人臉識(shí)別軟件SeeTaFace[9]，可以獲得滿意的人臉識(shí)別效果。圖3SeeTaFace人臉識(shí)別效果圖6課堂教學(xué)前15分鐘的一名學(xué)生的表情分析結(jié)果2基于學(xué)生學(xué)習(xí)注意力分析的課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)[10][11]在教室前后墻的中間位置進(jìn)行吸頂安裝兩只攝像頭。如圖4（A）所示，前攝像頭的視頻用于識(shí)別學(xué)生人臉、檢測(cè)臉部特征點(diǎn)、計(jì)算出學(xué)生的空間位置/頭部姿態(tài)/面部法線的指向。如圖4（B）所示，后攝像頭的視頻用于將學(xué)生面部法線投射到視場(chǎng)中，進(jìn)行注意力的可視化表示，黑板前進(jìn)行板書的教師脖子旁處的圓點(diǎn)就是教室中聽課學(xué)生的視線投射點(diǎn)。根據(jù)學(xué)生聽課的注意力分析結(jié)果，可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)粗略地進(jìn)行分類。如圖5（A）所示，當(dāng)學(xué)生注意力聚焦于授課教師時(shí)，說(shuō)明學(xué)生學(xué)習(xí)處于專注狀態(tài)。如圖5（B）所示，當(dāng)學(xué)生注意力游離于黑板外邊時(shí)，說(shuō)明學(xué)生學(xué)習(xí)處于漠視狀態(tài)。此外，當(dāng)學(xué)生注意力沒有聚焦于教師、但還看著黑板時(shí)，則說(shuō)明學(xué)生學(xué)習(xí)不夠?qū)Ｗⅲ幱陉P(guān)注狀態(tài)，即還保持對(duì)授課內(nèi)容的關(guān)注。3基于學(xué)生學(xué)習(xí)表情分析的課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)[12]通過(guò)收集并分析一線教師和教育研究人員關(guān)于學(xué)生聽課表情的相關(guān)論述，同時(shí)通過(guò)觀看教學(xué)視頻對(duì)真實(shí)課堂教學(xué)所做?

Vol.28No.8201843專注（Foc）、困惑（Con）、走神（Dis）等5類，然后自建了一個(gè)專用于課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)表情數(shù)據(jù)庫(kù)，最后開發(fā)了一個(gè)基于學(xué)習(xí)表情識(shí)別的課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。（A）前攝像頭的視場(chǎng)（B）后攝像頭的視場(chǎng)圖4基于前后攝像頭的學(xué)習(xí)注意力分析系統(tǒng)（A）專注：視線聚焦于教師（B）漠視：視線游離出黑板右側(cè)圖5基于前后攝像頭的學(xué)習(xí)注意力分析系統(tǒng)如圖6所示，本研究對(duì)一堂課前15分鐘視頻中的一個(gè)學(xué)生進(jìn)行表情識(shí)別，表情分析結(jié)果表明：課堂教學(xué)剛開始的4～5分鐘，由于精神集中，對(duì)于教師所導(dǎo)入的教學(xué)材料，該生呈現(xiàn)了較好的學(xué)習(xí)表情，表情主要為愉悅和專注；隨著教師講授新知識(shí)點(diǎn)，該生出現(xiàn)了較多的困惑、走神表情，說(shuō)明該生在理解上出現(xiàn)了困難；在后5分鐘，教師對(duì)新知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固教學(xué)，該生的困惑/走神表情減少，出現(xiàn)了較多的專注/驚訝/愉悅表情，說(shuō)明該生吸收、掌握了這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。因此，學(xué)習(xí)表情分析可以對(duì)學(xué)生的聽課效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，即使用表情識(shí)別技術(shù)可以對(duì)課堂教學(xué)過(guò)程中的學(xué)生聽課效果進(jìn)行自動(dòng)評(píng)價(jià)。五結(jié)語(yǔ)本研究首先系統(tǒng)地介紹了課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)理論，接著依次介紹了在基于師生對(duì)話文本的課堂自動(dòng)評(píng)價(jià)和基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)（包括自動(dòng)考勤、學(xué)習(xí)注意力分析和學(xué)習(xí)表情分析）、課堂教學(xué)自動(dòng)考勤、學(xué)生學(xué)習(xí)注意力/學(xué)習(xí)表情/學(xué)習(xí)情感分析技術(shù)等方面取得的初步研究成果。本研究認(rèn)為課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)是一項(xiàng)非常有前景的課堂評(píng)價(jià)技術(shù),能夠?qū)φn堂教學(xué)進(jìn)行常態(tài)化、規(guī)模化課堂評(píng)價(jià)，但課堂教學(xué)自動(dòng)評(píng)價(jià)應(yīng)該結(jié)合課堂教學(xué)的實(shí)際需求開展研究，以切實(shí)改善課堂教學(xué)質(zhì)量為主要突破方向，避免單純追求技術(shù)進(jìn)步的教具式改進(jìn)研究，同時(shí)也要適度考


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