教學系統(tǒng)中人臉表情識別系統(tǒng)的監(jiān)督作用

趙美名

摘要：本文針對人臉表情識別系統(tǒng)在教學系統(tǒng)中的監(jiān)督作用的研究，分析了人臉表情識別系統(tǒng)的概述，明確了其應用的領域和所發(fā)揮的作用，進而分析了當下教學系統(tǒng)中運用人臉表情識別系統(tǒng)的重要性，并重點分析了人臉表情識別系統(tǒng)在教學系統(tǒng)中的具體監(jiān)督作用。

關鍵詞：人臉表情；識別系統(tǒng)；教學系統(tǒng)

中圖分類號：G642.4

現(xiàn)如今，教育事業(yè)不斷發(fā)展，尤其是教學系統(tǒng)中科學技術的運用越來越普遍，新媒體技術已經(jīng)成為現(xiàn)代教育教學中的重要組成。而隨著科學技術的發(fā)展，越來越多高端科技可以運用在教學系統(tǒng)中，例如人臉表情識別系統(tǒng)。對于人臉表情識別系統(tǒng)而言，其主要是運用偵破案件、證件驗證等。而在教學系統(tǒng)中的應用，則主要是教學系統(tǒng)的監(jiān)督作用。

一、人臉表情識別系統(tǒng)

1.人臉表情識別系統(tǒng)的概念。人臉表情識別系統(tǒng)實際上是以人臉識別技術為基礎，是科學技術時代的新興生物識別技術產(chǎn)物，同時也是現(xiàn)階段國際生物識別領域中高級、精密、尖端的技術。人臉識別系統(tǒng)一般運用區(qū)域特征分析算法，結合計算機圖像技術以及生物統(tǒng)計學中的原理，利用計算機在視頻中截取的人臉特征通過圖像處理技術與生物統(tǒng)計學原理構建數(shù)學模型，人臉表情識別系統(tǒng)的發(fā)展前景十分廣闊。

2.人臉表情識別系統(tǒng)的技術原理。人臉表情識別系統(tǒng)在實際的應用過程中，其技術圓臉包含三個方面的內容，即人臉檢測、人臉跟蹤和人臉比對。

人臉檢測中主要是在動態(tài)的場景以及擁有復雜的背景中進行對于面像的判斷。首先需要有著一定的人臉面像數(shù)據(jù)庫，根據(jù)人臉信息進行數(shù)據(jù)庫資料的對比和分析，從而進行確定。人臉跟蹤主要指按照數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)資料進行人臉的針對性跟蹤，需要建立數(shù)據(jù)模型，來保證數(shù)據(jù)跟蹤和獲取的正確性。人臉比對，主要是指在進行對于采集到面貌進行身份的確認，在已有數(shù)據(jù)庫內進行資料的對比，通過特征向量法和面紋模板法來實現(xiàn)。

二、教學系統(tǒng)人臉表情識別系統(tǒng)的必要性

1.人臉表情識別系統(tǒng)的普及性。隨著人臉表情表情識別系統(tǒng)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)應用在酒店入住、銀行自主服務辦理、居民區(qū)門禁以及監(jiān)獄管理等多個方面，并且還在不斷快速發(fā)展和進步，可以說人臉表情識別系統(tǒng)具有很強的普及性，與居民生活、工作以及學習都密切相關。學校肩負著培養(yǎng)祖國未來的重任，對我國未來的發(fā)展有著非常重要的作用，所以在學校中應用教學系統(tǒng)人臉表情識別系統(tǒng)非常有必要。首先，從安全角度講，在新聞中時常會出現(xiàn)有不法分子到學校擾亂正常教學秩序的情況出現(xiàn)，這些情況在很大程度上威脅著學生的生命安全，學校應該在教學樓、宿舍樓等地方都安裝人臉表情識別系統(tǒng)，對學校中來往人群的表情進行嚴密觀測，從而保證學生的安全；其次，從對學生的監(jiān)督來看，學校和教師最頭疼的就是學生考試作弊的情況，在考場內應用人臉表情識別系統(tǒng)就能夠有效監(jiān)測出每個學生的心理變化情況，從而杜絕學生作弊的情況；最后，人臉表情識別系統(tǒng)還可以在一定程度上對教師的教學態(tài)度以及行為等進行監(jiān)督，從而保證學生所接受教育的質量。從這些方面可以可出人臉表情識別系統(tǒng)在學校的各個方面都有非常大的用途，具有非常強的普及性，所以在教學系統(tǒng)中應用人臉表情識別系統(tǒng)非常必要。

2.教學方式不斷改革過程中需要教學手段和監(jiān)督方式的多元化。隨著教學方式的不斷改革，學校教學系統(tǒng)中存在的問題也日漸突出，這些問題在很大程度上影響著學生接受教育的質量，需要學校要及時發(fā)現(xiàn)這些問題并予以解決。但是傳統(tǒng)的教學手段以及監(jiān)督方式來已經(jīng)遠遠滿足不了教學改革的要求，需要不斷添加新的教學手段以及監(jiān)督方式。首先，在教學手段方面，現(xiàn)在傳統(tǒng)的課堂教學已經(jīng)遠遠不能夠滿足學生學習的需要，在這種情況下就需要不斷豐富教學手段，比如應用E-learning網(wǎng)絡教學平臺這種方式，但是這種方式具有很高的主觀性，不能夠對學生起到很好的監(jiān)督作用，所以如果在網(wǎng)絡平臺教學中應用人臉表情識別系統(tǒng)，不僅能夠幫助對學生進行監(jiān)督，而且還能夠讓教師更好的對學生的學習情況進行了解，從而采取有效的措施來對學生進行幫助；其次，在監(jiān)督方式方面，在課堂教學過程中，教師如果想要對所有學生的聽課情況進行監(jiān)督具有很大的困難，這也造成很多學生采用各種方法來逃避老師的監(jiān)督，所以在課堂監(jiān)督方面，如果引入人臉表情識別系統(tǒng)，教師就可以根據(jù)學生的表情變化來對學生在課堂上的表現(xiàn)進行監(jiān)督，從而及時采取相應的措施來幫助學生改變在課堂上的不良表現(xiàn)，從而確保課堂教學的質量。

三、人臉表情識別系統(tǒng)在教學系統(tǒng)中的監(jiān)督作用

人臉表情識別系統(tǒng)在教學系統(tǒng)中的運用，其監(jiān)督作用尤為突出，具體而言，在教學系統(tǒng)中的監(jiān)督作用體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.鑒別考試的舞弊現(xiàn)象。現(xiàn)如今，在教育領域中，對于考試的監(jiān)督途徑主要是瞳孔識別、準考證、身份證等手段。然而這種傳統(tǒng)的監(jiān)督手段往往會存在一些漏洞，尤其是在大學考試中，“搶手”現(xiàn)象十分普遍。隨著科學技術的不斷發(fā)展，將人臉表情識別系統(tǒng)合理的設置在監(jiān)督考試考場中。（1）人臉表情信息提前采集。在考試之前，進行人臉表情識別，運用先進的人臉識別系統(tǒng)，鑒別考生信息，需要注意的是，在人臉表情識別系統(tǒng)在監(jiān)督考生考試的運用過程中，應該在考生報名前進行人臉表情信息的采集，并合理的融入公安系統(tǒng)的身份證信息，保證考生信息的真實性和準確性。（2）人臉表情識別系統(tǒng)在考試入場時的監(jiān)督。為了防止替考，在進入考場之前，考生需要進行人臉表情識別，對考生的瞳孔、鼻子、嘴型、耳朵、痣的位置進行精準鑒別，尤其是對于雙胞胎考生，人臉表情識別系統(tǒng)的監(jiān)督作用就更為明顯，通過運用人臉表情識別系統(tǒng)，突破人眼識別的局限性。（3）人臉表情識別系統(tǒng)在考試中的監(jiān)督。面對考場中的舞弊現(xiàn)象，很多時候監(jiān)場教師發(fā)現(xiàn)不及時，給一些考生創(chuàng)造了舞弊的機會，而人臉表情識別系統(tǒng)的運用，能夠通過遠程掃描技術，時刻掃描考生的表情，當考生的眼神、嘴型存在異常時，可以及時預警，并在信息數(shù)據(jù)庫中，搜索考生信息，進行考場警告和通報。

2.豐富教學過程中的監(jiān)督手段。（1）提高學生出勤率。在絕大多數(shù)的高校教育中，很多學生為了逃避上課，經(jīng)常讓其他同學或者室友冒名頂替，刷課時的現(xiàn)象較為嚴重。對于這一現(xiàn)象，可以在課堂教學的過程中，運用人臉表情識別系統(tǒng)，一方面高校教師可以省去點名的時間，留出更多的課堂時間進行教學內容的講解；另一方面，還可以對學生起到一定的督促作用，讓學生主動學習，避免學生逃課。（2）監(jiān)督課堂教學效果。人臉表情識別系統(tǒng)能夠準確的判斷人臉表情的差異，例如開心和悲傷、認真和散漫等。因此在課堂教學的過程中，通過人臉表情識別系統(tǒng)，能夠將學生的不同表情進行對比，從而發(fā)現(xiàn)不同的表情，進而了解課堂教學中的學生聽課率，避免學生小動作或者不認真聽講。

3.促進教學方式的不斷更新變革?，F(xiàn)如今，新媒體技術在教育教學中的應用越來越廣泛，在不遠的將來，人臉表情識別系統(tǒng)也將會運用在教學系統(tǒng)中，進而完善教學設施，提高教學質量。（1）傳統(tǒng)教學方式的轉變。隨著教育事業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的教育方式已經(jīng)不能夠滿足當下多元化的教學需求，在引進新媒體教學技術的基礎上，還需要積極引進高端教學設備，而人臉表情識別系統(tǒng)，也需要走進校園，為教育領域做出應有的貢獻。例如招生、入學、考試等。（2）新型教學方式的變革。隨著新媒體技術在教育領域的廣泛運用，新型教學方式為教學帶來的積極作用也越來越突出。這在很大程度上推動了新型教學方式的變革。尤其是人臉表情識別系統(tǒng)在教學系統(tǒng)中的運用，對教學過程中的監(jiān)督作用，其不僅是新型教學方式的體現(xiàn)，更是人類科學的進步。

4.優(yōu)化學籍信息管理。采用人臉識別技術的學籍信息管理，可以更全面的進行對于學籍的規(guī)范管理，防止冒名頂替、虛假學籍的出現(xiàn)，可以不斷優(yōu)化我國學籍信息的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)學籍信息的動態(tài)管理，保障學籍信息的不斷更新，為學生的檔案信息的更新和補充提供了更為便利的途徑，院校也可以進行更為便利的搜索和查閱。

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Supervisory Role of Facial Expression Recognition System in Teaching System

ZHAO Mei-ming

（Guangzhou Vocational College of Technology & Business，Guangzhou，Guangdong 511442，China）

Abstract：This paper studies the facial expression recognition system in a supervisory role in teaching system，analyzes the overview of the facial expression recognition system，clear the field of its application and the role，and then analyzes the importance of the facial expression recognition system using the current teaching system，and analyzes the specific role of supervision system of facial expression recognition in teaching system.

Key words：facial expression；recognition system；teaching system