發(fā)布時(shí)間：2020-04-06 21:19

【摘要】：隨著人工智能技術(shù)迅速發(fā)展,教育領(lǐng)域迎來了人工智能時(shí)代。表情識別技術(shù)作為教育人工智能的關(guān)鍵技術(shù),正在助力教育的變革。表情識別技術(shù)通過捕捉人臉面部表情,利用算法分析,賦予計(jì)算機(jī)識別、理解人類情感的能力。經(jīng)過大量的文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn),目前在教育領(lǐng)域,表情識別技術(shù)主要被應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)中,用來解決網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下師生交互過程中情感缺失問題。而對于課堂環(huán)境下應(yīng)用表情識別技術(shù)輔助教師完善課堂教學(xué)評價(jià)的研究還不是非常廣泛。課堂教學(xué)評價(jià)是對課堂教學(xué)過程中客體對象產(chǎn)生的行為進(jìn)行評價(jià),主要包括教和學(xué)兩個(gè)方面。對于一堂課來說,完善的課堂評價(jià)機(jī)制既能夠促進(jìn)學(xué)生成長,也能夠推動(dòng)教師專業(yè)教學(xué)能力的提高。因此課堂教學(xué)評價(jià)在現(xiàn)代教學(xué)中占有重要地位,它不僅是成功開展教學(xué)的基礎(chǔ),更是實(shí)施各種教育決策的基礎(chǔ)。但是經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),目前課堂教學(xué)評價(jià)效果并不是很理想,現(xiàn)代的課堂評價(jià)存在以下問題:其一,評價(jià)角度多為認(rèn)知層面,忽略了對學(xué)生情感方面的評價(jià);其二,一對多的課堂教學(xué)環(huán)境,難免造成評價(jià)的不全面,不及時(shí)性;其三,現(xiàn)有的評價(jià)方式不利于個(gè)別化教學(xué)的開展,無法充分的發(fā)展學(xué)生的個(gè)性;其四,評價(jià)方式單一,隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,技術(shù)改善教學(xué)是教育的大勢所趨。本研究提出了一種適用于課堂教學(xué)的,基于表情識別技術(shù)的智能情感評價(jià)方法。首先,通過文獻(xiàn)分析法和調(diào)查法總結(jié)了課堂教學(xué)中常見的五種學(xué)習(xí)情感狀態(tài),包括傾聽、理解、疑惑、抗拒和不屑,并定義了五種學(xué)習(xí)情感狀態(tài)的表情特征,以及給出了表情分類的依據(jù)。其次,提出了評價(jià)課堂教學(xué)質(zhì)量的三個(gè)指標(biāo),包括關(guān)注度、參與度和疑難度,并給出了系統(tǒng)計(jì)算公式。再次,對智能情感評價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析,詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,包括總體架構(gòu)和各模塊設(shè)計(jì)。最后,采用實(shí)驗(yàn)法,將智能情感評價(jià)系統(tǒng)應(yīng)用到大連市某高級中學(xué)的語文課堂,通過具體應(yīng)用實(shí)例來探究本系統(tǒng)的可行性和有效性。最后以訪談的形式與該校師生進(jìn)行溝通和交流,獲取他們對情感評價(jià)系統(tǒng)的反饋意見。結(jié)果表明本系統(tǒng)操作簡單且識別結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確率,能夠?yàn)榻處熖峁┲悄艿�、全面的教學(xué)反饋,促使教師及時(shí)掌握課堂教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生學(xué)習(xí)情況,節(jié)省人力和物力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對于課堂教學(xué)來說較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
【圖文】：

遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，科學(xué)家坎農(nóng)、湯姆金斯、伊扎德等人先后對情感的身體反應(yīng)過程明情感一旦激活，身體的內(nèi)臟反饋遠(yuǎn)慢于面部活動(dòng)，并且這些反饋觀察。由此，湯姆金斯認(rèn)為面部表情其實(shí)就是情感[14]。的學(xué)習(xí)表情教學(xué)中，學(xué)生的表情是對當(dāng)前所學(xué)內(nèi)容理解程度的一種反饋，也具學(xué)生理解了當(dāng)前的知識點(diǎn)，學(xué)生的表情通常是愉快的、自信的；當(dāng)難以理解時(shí)，學(xué)生的表情通常是焦慮的、困惑的；當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過學(xué)生的面部表情通常是雙眼無神、眼睛變小，甚至眼睛閉合；當(dāng)學(xué)趣時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)走神現(xiàn)象，如圖 2.1 所示。因此教師應(yīng)該重視這情反饋的信息及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極的情感體驗(yàn)，促使。

圖 2.2 是面部運(yùn)動(dòng)編碼系統(tǒng)的部分內(nèi)容。FACS 將人臉劃分為單位，每一個(gè)最小的活動(dòng)單位被稱為活動(dòng)單元（AU），一個(gè) AU 可包肉組織。艾克曼經(jīng)過大量研究總結(jié)了面部活動(dòng)單元與表情變化之間數(shù)的面部表情是由幾個(gè)活動(dòng)單元（AU）組合一起形成的，這些組合間存在著主、次之分，當(dāng)一個(gè)活動(dòng)單元在某個(gè)面部表情中占主導(dǎo)地次要活動(dòng)單元特征不明顯時(shí)是可以被忽略的。比如驚訝時(shí)通常會(huì)出上抬且向上彎曲、雙唇分開、下頜下垂等特征；憤怒時(shí)通常伴有眉毛之間有鄒紋，雙唇緊閉、有時(shí)眼睛會(huì)瞇成縫等表情特征；悲傷時(shí)臉部或者揚(yáng)起，兩眉之間有垂直的皺紋，嘴角下撇；恐懼時(shí)兩眉毛同時(shí)，并鎖在一起，嘴巴緊張且向回收縮；快樂時(shí)眉毛舒展，，眼睛彎彎，眼睛、眉毛、嘴巴和鼻子等部位的狀態(tài)是區(qū)分不同面部表情依據(jù)。單一活動(dòng)單元引起面部變化，和所有可能的組合活動(dòng)單元引起面部變描述，并且制作了手冊，為后人相關(guān)的研究起到指導(dǎo)作用。
【學(xué)位授予單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：G434

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10 劉sネ

本文編號：2617038