教學系統中人臉表情識別系統的監督作用

趙美名

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

關鍵詞：人臉表情；識別系統；教學系統

中圖分類號：G642.4

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

一、人臉表情識別系統

1.人臉表情識別系統的概念。人臉表情識別系統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物，同時也是現階段國際生物識別領域中高級、精密、尖端的技術。人臉識別系統一般運用區域特征分析算法，結合計算機圖像技術以及生物統計學中的原理，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計學原理構建數學模型，人臉表情識別系統的發展前景十分廣闊。

2.人臉表情識別系統的技術原理。人臉表情識別系統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據庫，根據人臉信息進行數據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據采集的數據資料進行人臉的針對性跟蹤，需要建立數據模型，來保證數據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，在已有數據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。

二、教學系統人臉表情識別系統的必要性

1.人臉表情識別系統的普及性。隨著人臉表情表情識別系統的不斷發展，現在已經應用在酒店入住、銀行自主服務辦理、居民區門禁以及監獄管理等多個方面，并且還在不斷快速發展和進步，可以說人臉表情識別系統具有很強的普及性，與居民生活、工作以及學習都密切相關。學校肩負著培養祖國未來的重任，對我國未來的發展有著非常重要的作用，所以在學校中應用教學系統人臉表情識別系統非常有必要。首先，從安全角度講，在新聞中時常會出現有不法分子到學校擾亂正常教學秩序的情況出現，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，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就能夠有效監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，人臉表情識別系統還可以在一定程度上對教師的教學態度以及行為等進行監督，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，所以在教學系統中應用人臉表情識別系統非常必要。

2.教學方式不斷改革過程中需要教學手段和監督方式的多元化。隨著教學方式的不斷改革，學校教學系統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，需要學校要及時發現這些問題并予以解決。但是傳統的教學手段以及監督方式來已經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督方式。首先，在教學手段方面，現在傳統的課堂教學已經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督作用，所以如果在網絡平臺教學中應用人臉表情識別系統，不僅能夠幫助對學生進行監督，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督，所以在課堂監督方面，如果引入人臉表情識別系統，教師就可以根據學生的表情變化來對學生在課堂上的表現進行監督，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，從而確保課堂教學的質量。

三、人臉表情識別系統在教學系統中的監督作用

人臉表情識別系統在教學系統中的運用，其監督作用尤為突出，具體而言，在教學系統中的監督作用體現在以下幾個方面。

1.鑒別考試的舞弊現象。現如今，在教育領域中，對于考試的監督途徑主要是瞳孔識別、準考證、身份證等手段。然而這種傳統的監督手段往往會存在一些漏洞，尤其是在大學考試中，“搶手”現象十分普遍。隨著科學技術的不斷發展，將人臉表情識別系統合理的設置在監督考試考場中。（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，鑒別考生信息，需要注意的是，在人臉表情識別系統在監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）人臉表情識別系統在考試入場時的監督。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，人臉表情識別系統的監督作用就更為明顯，通過運用人臉表情識別系統，突破人眼識別的局限性。（3）人臉表情識別系統在考試中的監督。面對考場中的舞弊現象，很多時候監場教師發現不及時，給一些考生創造了舞弊的機會，而人臉表情識別系統的運用，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，并在信息數據庫中，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督手段。（1）提高學生出勤率。在絕大多數的高校教育中，很多學生為了逃避上課，經常讓其他同學或者室友冒名頂替，刷課時的現象較為嚴重。對于這一現象，可以在課堂教學的過程中，運用人臉表情識別系統，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）監督課堂教學效果。人臉表情識別系統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，能夠將學生的不同表情進行對比，從而發現不同的表情，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。現如今，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，人臉表情識別系統也將會運用在教學系統中，進而完善教學設施，提高教學質量。（1）傳統教學方式的轉變。隨著教育事業的不斷發展，傳統的教育方式已經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，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在教學系統中的運用，對教學過程中的監督作用，其不僅是新型教學方式的體現，更是人類科學的進步。

4.優化學籍信息管理。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范管理，防止冒名頂替、虛假學籍的出現，可以不斷優化我國學籍信息的管理系統，實現學籍信息的動態管理，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