課堂環(huán)境中智能情感評價系統(tǒng)的設計與應用研究
發(fā)布時間:2020-04-06 21:19
【摘要】:隨著人工智能技術迅速發(fā)展,教育領域迎來了人工智能時代。表情識別技術作為教育人工智能的關鍵技術,正在助力教育的變革。表情識別技術通過捕捉人臉面部表情,利用算法分析,賦予計算機識別、理解人類情感的能力。經(jīng)過大量的文獻研究發(fā)現(xiàn),目前在教育領域,表情識別技術主要被應用到網(wǎng)絡環(huán)境下的學習中,用來解決網(wǎng)絡環(huán)境下師生交互過程中情感缺失問題。而對于課堂環(huán)境下應用表情識別技術輔助教師完善課堂教學評價的研究還不是非常廣泛。課堂教學評價是對課堂教學過程中客體對象產(chǎn)生的行為進行評價,主要包括教和學兩個方面。對于一堂課來說,完善的課堂評價機制既能夠促進學生成長,也能夠推動教師專業(yè)教學能力的提高。因此課堂教學評價在現(xiàn)代教學中占有重要地位,它不僅是成功開展教學的基礎,更是實施各種教育決策的基礎。但是經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),目前課堂教學評價效果并不是很理想,現(xiàn)代的課堂評價存在以下問題:其一,評價角度多為認知層面,忽略了對學生情感方面的評價;其二,一對多的課堂教學環(huán)境,難免造成評價的不全面,不及時性;其三,現(xiàn)有的評價方式不利于個別化教學的開展,無法充分的發(fā)展學生的個性;其四,評價方式單一,隨著信息技術的迅速發(fā)展,技術改善教學是教育的大勢所趨。本研究提出了一種適用于課堂教學的,基于表情識別技術的智能情感評價方法。首先,通過文獻分析法和調(diào)查法總結了課堂教學中常見的五種學習情感狀態(tài),包括傾聽、理解、疑惑、抗拒和不屑,并定義了五種學習情感狀態(tài)的表情特征,以及給出了表情分類的依據(jù)。其次,提出了評價課堂教學質(zhì)量的三個指標,包括關注度、參與度和疑難度,并給出了系統(tǒng)計算公式。再次,對智能情感評價系統(tǒng)進行需求分析,詳細介紹了該系統(tǒng)的設計思路,包括總體架構和各模塊設計。最后,采用實驗法,將智能情感評價系統(tǒng)應用到大連市某高級中學的語文課堂,通過具體應用實例來探究本系統(tǒng)的可行性和有效性。最后以訪談的形式與該校師生進行溝通和交流,獲取他們對情感評價系統(tǒng)的反饋意見。結果表明本系統(tǒng)操作簡單且識別結果具有較高的準確率,能夠為教師提供智能的、全面的教學反饋,促使教師及時掌握課堂教學內(nèi)容及學生學習情況,節(jié)省人力和物力的同時實現(xiàn)了對于課堂教學來說較強的實用價值。
【圖文】:
遼寧師范大學碩士學位論文,科學家坎農(nóng)、湯姆金斯、伊扎德等人先后對情感的身體反應過程明情感一旦激活,身體的內(nèi)臟反饋遠慢于面部活動,并且這些反饋觀察。由此,湯姆金斯認為面部表情其實就是情感[14]。的學習表情教學中,學生的表情是對當前所學內(nèi)容理解程度的一種反饋,也具學生理解了當前的知識點,學生的表情通常是愉快的、自信的;當難以理解時,學生的表情通常是焦慮的、困惑的;當學生在學習過學生的面部表情通常是雙眼無神、眼睛變小,甚至眼睛閉合;當學趣時,通常會出現(xiàn)走神現(xiàn)象,如圖 2.1 所示。因此教師應該重視這情反饋的信息及時調(diào)整教學策略,調(diào)動學生積極的情感體驗,促使。
圖 2.2 是面部運動編碼系統(tǒng)的部分內(nèi)容。FACS 將人臉劃分為單位,每一個最小的活動單位被稱為活動單元(AU),一個 AU 可包肉組織。艾克曼經(jīng)過大量研究總結了面部活動單元與表情變化之間數(shù)的面部表情是由幾個活動單元(AU)組合一起形成的,這些組合間存在著主、次之分,當一個活動單元在某個面部表情中占主導地次要活動單元特征不明顯時是可以被忽略的。比如驚訝時通常會出上抬且向上彎曲、雙唇分開、下頜下垂等特征;憤怒時通常伴有眉毛之間有鄒紋,雙唇緊閉、有時眼睛會瞇成縫等表情特征;悲傷時臉部或者揚起,兩眉之間有垂直的皺紋,嘴角下撇;恐懼時兩眉毛同時,并鎖在一起,嘴巴緊張且向回收縮;快樂時眉毛舒展,,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)。單一活動單元引起面部變化,和所有可能的組合活動單元引起面部變描述,并且制作了手冊,為后人相關的研究起到指導作用。
【學位授予單位】:遼寧師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:G434
【圖文】:
遼寧師范大學碩士學位論文,科學家坎農(nóng)、湯姆金斯、伊扎德等人先后對情感的身體反應過程明情感一旦激活,身體的內(nèi)臟反饋遠慢于面部活動,并且這些反饋觀察。由此,湯姆金斯認為面部表情其實就是情感[14]。的學習表情教學中,學生的表情是對當前所學內(nèi)容理解程度的一種反饋,也具學生理解了當前的知識點,學生的表情通常是愉快的、自信的;當難以理解時,學生的表情通常是焦慮的、困惑的;當學生在學習過學生的面部表情通常是雙眼無神、眼睛變小,甚至眼睛閉合;當學趣時,通常會出現(xiàn)走神現(xiàn)象,如圖 2.1 所示。因此教師應該重視這情反饋的信息及時調(diào)整教學策略,調(diào)動學生積極的情感體驗,促使。
圖 2.2 是面部運動編碼系統(tǒng)的部分內(nèi)容。FACS 將人臉劃分為單位,每一個最小的活動單位被稱為活動單元(AU),一個 AU 可包肉組織。艾克曼經(jīng)過大量研究總結了面部活動單元與表情變化之間數(shù)的面部表情是由幾個活動單元(AU)組合一起形成的,這些組合間存在著主、次之分,當一個活動單元在某個面部表情中占主導地次要活動單元特征不明顯時是可以被忽略的。比如驚訝時通常會出上抬且向上彎曲、雙唇分開、下頜下垂等特征;憤怒時通常伴有眉毛之間有鄒紋,雙唇緊閉、有時眼睛會瞇成縫等表情特征;悲傷時臉部或者揚起,兩眉之間有垂直的皺紋,嘴角下撇;恐懼時兩眉毛同時,并鎖在一起,嘴巴緊張且向回收縮;快樂時眉毛舒展,,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)。單一活動單元引起面部變化,和所有可能的組合活動單元引起面部變描述,并且制作了手冊,為后人相關的研究起到指導作用。
【學位授予單位】:遼寧師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:G434
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10 劉sネ
本文編號:2617038
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