人工智能技術(shù)對聽障兒童融合教育環(huán)境學習溝通的促進

許家靚 鄧猛

融合教育是特殊教育領(lǐng)域發(fā)展的基本方向?！丁笆奈濉碧厥饨逃l(fā)展提升行動計劃》提出要推進融合教育，全面提高特殊教育質(zhì)量，探索適應殘疾兒童和普通兒童共同成長的融合教育模式[1]。聽力障礙在特殊兒童類型中占較大比重，融合教育思潮與政策的推動下，進入普通學校接受教育的聽障學生明顯增多。

隨著大數(shù)據(jù)的蓬勃發(fā)展，人工智能（artificial intelligence，AI）在許多學科中的重要性與日俱增，從而誕生出人工智能+教育的新型模式。2019年國際人工智能與教育大會達成《北京共識》，提出發(fā)展人工智能教育的三大觀點：第一，重構(gòu)教育生態(tài)要運用人工智能這一有效手段；第二，人工智能與教育的結(jié)合要注重理性推動；第三，讓人工智能與教育共同賦能未來[2]。本文結(jié)合當前國內(nèi)教育與人工智能技術(shù)發(fā)展情況，探討聽障兒童融合教育背景下，人工智能技術(shù)從微觀、中觀與宏觀層面對促進聽障兒童學習與溝通的方式，提出未來可行的發(fā)展方向。

1 聽障兒童融合教育中的困難與挑戰(zhàn)

目前，越來越多的聽障學生被安置到普通學校接受教育。隨著聽力輔具技術(shù)的發(fā)展，聽障兒童配戴助聽器或植入人工耳蝸，并經(jīng)過專業(yè)康復訓練后聽覺和語言能力得到發(fā)展，為其融合教育提供了基礎(chǔ)[3]。但聽障兒童在普通班級就讀過程中存在許多問題。首先，兒童自身的聽力語言問題會影響課堂學習效果[4]。自我表達不便，聽不清或聽不懂導致上課跟不上教師的教學進度，缺乏針對性練習。長此以往，不僅影響聽障兒童知識的學習，而且還易產(chǎn)生自卑等心理。其次，家長的觀念存在誤區(qū)，認為聽障兒童只要在普通學校就讀就能獲得與普通孩子同等程度的知識，忽略了與教師間的溝通交流，對于孩子在校的學習、生活狀況不了解，導致教師-兒童-家長間多方鏈接存在脫節(jié)。最后，由于普校的課程多，普通學生的學習能力較高，聽障學生在缺少學習支持的環(huán)境中將很吃力，心理壓力也逐漸增大[5]。大部分普校教師與學生尚未樹立正確的殘疾觀，對待與聽障兒童溝通不暢沒有正確的心態(tài)和解決方法。這些直接影響融合教育的教學效果，最終出現(xiàn)大量聽障兒童“回流”現(xiàn)象[6]。

綜上，聽障兒童目前在融合教育中面臨所有問題的根源是溝通交流不暢。語言融合才是真正的融合，語言溝通無障礙才是真正的無障礙。人工智能技術(shù)的發(fā)展從微觀、中觀與宏觀3個層面為聽障兒童與他人間的溝通交流提供了有效途徑。

2 人工智能在聽障兒童融合教育中學習與溝通的應用

2.1 微觀層面：滿足個性化需要

無論是普通學生還是特殊學生，在日常學習、生活中都具有個性化特點、興趣、能力和需求。融合教育須認識和照顧學生間的不同需要，順應不同的學習類型和學習速度，通過適當?shù)恼n程、組織安排、教學策略、資源利用及社區(qū)合作，提升全體學生的教育質(zhì)量[7]。人工智能技術(shù)能夠支撐數(shù)據(jù)庫的擴充，為學生帶來所需的教學內(nèi)容，彌補傳統(tǒng)課堂情景狹窄、教學內(nèi)容單一等不足[8]。它能夠捕捉個體各項活動數(shù)據(jù)，分析學生的學習程度、內(nèi)容、狀態(tài)、能力，并綜合分析個人特點，最大限度地挖掘潛能，從而為滿足每個學習者個性化需要提供基礎(chǔ)。

聽障兒童具有獨特的認知學習特點，其思維水平較長時間處于直觀形象思維階段，抽象思維能力發(fā)展緩慢；直觀事物記憶保持較佳，習慣機械記憶而非理解性記憶等。由于自我表達困難，普校教師通常難以迅速發(fā)現(xiàn)其獨特的學習習慣與模式。為兼顧課堂進度以及大多數(shù)學生的需求，教師往往無法大幅調(diào)整課堂內(nèi)容和授課方法。在這種情況下，聽障學生需要借助合適的輔助手段滿足其獨特的學習需求，并讓教師有針對性地為其制訂個性化練習。

基于此，人工智能技術(shù)支撐的深度學習系統(tǒng)能夠有效促進聽障兒童個性化學習，幫助其進行學習層面自我表達。深度學習是機器學習的一種，源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡研究，它能建立模擬人腦進行分析學習的神經(jīng)網(wǎng)絡，模仿人腦機制解釋數(shù)據(jù)，如圖像、聲音和文本等[9]。憑借這一系統(tǒng)，教師能根據(jù)聽障學生的特點創(chuàng)建練習。如Scottr.Parfitt的內(nèi)容技術(shù)公司（coneent teclmdugies.inc，CTI）利用該系統(tǒng)使教育工作者組裝定制教科書，導入教學大綱、教材和學生數(shù)據(jù)等，CTI引擎就會讀取和掌握內(nèi)容并找到新的模式填充教科書[10]。普校中的聽障學生雖不用特制教材，但教師能夠在課后充分利用該系統(tǒng)為孩子制作合適的教輔材料，以便聽障學生在普校中跟上學習進度，逐漸實現(xiàn)溝通適應的過程。

2.2 中觀層面：實現(xiàn)群體間互通

僅限于個體層面的輔助與優(yōu)化存在一定局限性，需要個體攜手合作、共同努力才能實現(xiàn)真正的融合。融合教育理念注重每個人的積極參與，每個人都是融合教育活動中的主人。人工智能在物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的發(fā)展和支持下，可以打破不同教育系統(tǒng)間的壁壘，實現(xiàn)教育環(huán)境開放化，使教育各方于不同時間點與地理位置，進行有效合作與信息共享，實現(xiàn)融合環(huán)境中的群體互通。

聽障兒童在心理與言語表達上有其獨特之處，可能出現(xiàn)固執(zhí)、自我中心、易受他人暗示等人格特征[11]。加之言語表達困難，易造成孤僻、不愿溝通的性格，在溝通理解上出現(xiàn)較大阻礙。因此，融合教育環(huán)境中，聽障兒童需要抒發(fā)自己內(nèi)心的情緒與想法，同時，需要教師、家長相互配合，輔以細致的引導，幫助孩子在心理發(fā)展關(guān)鍵期形成獨立、健全的人格。

智能管理平臺是人工智能技術(shù)支持下的一種線上虛擬溝通系統(tǒng)，它可以連接不同群體間的交流網(wǎng)絡，促進孩子-教師-家長間的多元聯(lián)系，更好地實現(xiàn)聽障兒童的溝通理解，形成良好的心理與性格。一方面，平臺能夠?qū)崟r收集、分析、報告學生學習數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)信息互通共享，同時也便于評價和總結(jié)家校合作共育效果，推送學校發(fā)展政策、家校活動專題、聽障兒童家庭教育相關(guān)知識，降低家校溝通成本[12]。另一方面，聽障兒童在心理與溝通層面需要更多獨特的資源與幫助。智能管理平臺可為其表達自我、溝通交流提供智慧化的虛擬空間，方便家長與教師了解孩子心理動態(tài)，AI技術(shù)可針對性地分析語言文字，總結(jié)歸納孩子的情緒心理狀況并給予個性化建議，幫助家長與教師更好地對其進行疏導。此外，基于聽障學生的認知特點，教師與家長可以通過智能管理平臺上傳適合的文字與圖形信息知識庫[13]，幫助孩子更好地完成溝通理解的過程。通過智能管理平臺形成教育閉環(huán)，可以使物理世界與網(wǎng)絡虛擬世界的家庭、學校與社區(qū)緊密聯(lián)系，創(chuàng)新家校聯(lián)動育人模式，形成育人合力，實現(xiàn)家校間的無縫互聯(lián)和協(xié)同共育[14]。

2.3 宏觀層面：構(gòu)建融合型環(huán)境

個體與群體層面的輔助均需獲得環(huán)境支持，融合型環(huán)境的構(gòu)建是融合教育實施的必要條件，它不僅需要確保所有兒童都有在主流教育體系中平等接受教育的機會，更強調(diào)每個兒童都能在普通班級中獲得充分的發(fā)展。隨著信息化社會的發(fā)展，人工智能技術(shù)變得越來越普及化、普遍化，更加關(guān)注大環(huán)境中個體的不同需求。人工智能技術(shù)的先進性與多樣性也為滿足不同學生的學習與交往，構(gòu)建融合型教育與學習環(huán)境提供了更多可能。

在普通學校中，聽障兒童學習與交往面臨的最大難題是環(huán)境中語言信息的接收與表達。構(gòu)建無障礙的語言交流環(huán)境，繼而促進學生與教師建立融合意識，樹立正確的殘疾觀至關(guān)重要。

對聽障人士而言，語音轉(zhuǎn)換技術(shù)是在溝通交往中運用最廣泛的一種人工智能。在使用聽覺器官獲取信息較為困難時，將聲音信息轉(zhuǎn)化為視覺信息呈現(xiàn)可以減輕聽障兒童的學習壓力。語音轉(zhuǎn)寫技術(shù)可以實現(xiàn)這一要求，以幫助學生更好地融入課堂。北京聯(lián)合大學特殊教育學院利用“聽見語音轉(zhuǎn)寫系統(tǒng)”為聽障學生授課，教師說的每一句話都能實時、準確地呈現(xiàn)在大屏幕上[15]，可以有效提高聽障兒童接受信息的效率。此外，“音書”“訊飛聽見”等手機APP可以采集教師的聲音轉(zhuǎn)化成文字出現(xiàn)在手機屏幕上。其次，教學是一個雙邊活動的過程，除獲取知識外，聽障學生全面參與課堂活動需要自我表達。語音合成是實現(xiàn)文本到語音轉(zhuǎn)換的技術(shù)，其與語音識別技術(shù)相互配合，為聽障學生創(chuàng)建無障礙的溝通環(huán)境。在線的語音合成平臺、語音播放軟件、語音合成 APP等能實現(xiàn)“變看為聽”的功能，滿足使用者不同場合的需要[16]。為更好地構(gòu)建融合型教育環(huán)境，手語識別技術(shù)通過計算機提供一種符合人類語言習慣的翻譯方式，將手語翻譯成文本或語音，能夠清晰地表達出手勢的含義[17]。但其準確率的提升和數(shù)據(jù)庫的擴充是亟待解決的問題，目前依然處于研究探索階段。綜上，在融合教育背景下，人工智能支撐的語音轉(zhuǎn)換和手語識別技術(shù)能夠為聽障兒童創(chuàng)建無障礙的溝通環(huán)境，從而更好地實現(xiàn)兒童在普通學校中的溝通交流。

3 建議與展望

3.1 個體手語技能的提升運用

手語是大部分聽障兒童使用頻繁的一種溝通交流方式。在普通學校課堂中，聽障學生需要努力適應普通學生學習與接收信息的方式，即利用殘余聽力或助聽器理解聲音信息或閱讀文字等。教師、學生對手語知之甚少，因此，一般情況下聽障兒童難以接觸手語的使用和學習，這不利于其語言認知及表達能力的發(fā)展。人工智能技術(shù)的發(fā)展能夠彌補聽障兒童在普通學校手語學習的缺失。2022年2月，我國首個為聽障人士打造的“冬奧手語播報數(shù)字人”系統(tǒng)正式亮相[18]。系統(tǒng)以超大規(guī)模預訓練模型為核心技術(shù)，自主搭建多模態(tài)肢體動作、表情、手指同步采集系統(tǒng)，實現(xiàn)新聞的專業(yè)手語翻譯播報。類似這種仿真手語翻譯技術(shù)已有多名國內(nèi)外學者探索，但在其應用過程中卻存在諸多問題，如設備價格昂貴無法普遍推廣、設備操作復雜易用性差等[19]。手語作為獨立的語言，對于面部表情、個體情緒的表達都有較高要求，人工智能對于如此復雜表達的精確度依然有待提升。將類似仿真手語翻譯技術(shù)精進改良，運用到普通課堂中讓其跟隨教師的講述進行同步傳譯，聽障兒童在雙語環(huán)境下，將能獲得更多的手語語言發(fā)展機會。

3.2 群體溝通的社會支持系統(tǒng)

融合教育不僅需要學校與家庭間緊密聯(lián)結(jié)，社區(qū)、社會的支持與幫助也不可或缺。大數(shù)據(jù)讓教育領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫不斷擴充，也為各領(lǐng)域的相互聯(lián)通提供了更多可能性。目前，家庭-學校-社區(qū)-社會的連接通路在教育領(lǐng)域尚且還未完全開發(fā)，主要重心在學校與家庭的聯(lián)系，大部分地域社區(qū)與社會對兒童的教育支持缺乏和家庭、學校的銜接。因此難以對聽障兒童進行個性化、針對性的社會化教育。人工智能技術(shù)支持的智能管理平臺在大數(shù)據(jù)的充實下可進一步運用于更廣闊的空間，使家庭、學校、社區(qū)、社會4方緊密溝通，實現(xiàn)聽障兒童教育信息的云端互通共享，讓兒童即使走出校園，在社區(qū)、社會環(huán)境中也獲得合適的溝通與教育支持，為構(gòu)建融合型社會環(huán)境奠定基礎(chǔ)。

3.3 融合環(huán)境中促進同伴交往

目前，人工智能技術(shù)對聽障兒童融合教育方面的支持更多停留在課堂知識的信息傳遞與接收層面。融合教育不容忽視的條件之一是尊重、合作、互助的情感氛圍。因此，特殊兒童與普通兒童間友好正常的相處與交往尤為關(guān)鍵。一方面，雖然語音轉(zhuǎn)化技術(shù)能讓聽障兒童知曉授課內(nèi)容并進行表達，但如果運用到人際交流上會存在接收與輸出遲緩的問題。人工智能降噪算法能吸收環(huán)境里的眾多聲音，篩選出環(huán)境噪聲和與會者話語，消除前者，針對性地增強后者[20]。研究人員將此技術(shù)運用于人工耳蝸，發(fā)現(xiàn)它能讓聽障者聽到此前無法感受到的豐富聲音。同理，如果可以利用AI讓人工耳蝸變得更加先進、靈敏，對于聽障孩子的同伴交往將大有脾益。另一方面，目前還沒有非常適合聽障兒童與普通兒童共同參與的課后游戲，導致學校中許多聽障孩子一直處于邊緣狀態(tài)。人工智能技術(shù)為孩子共同快樂地游戲創(chuàng)造了更多可能性，未來需要有更多視覺性游戲的智能化活動以促進聽障兒童的同伴交往。

人工智能技術(shù)與教育領(lǐng)域的結(jié)合日益緊密，聽障兒童的融合教育作為目前的大勢所趨要借助科技手段的幫助。未來需要把目光聚焦于促成聽障兒童擁有多彩童年生活體驗及潛能開發(fā)，以求真正實現(xiàn)心靈與身體的雙重融合。