全台最会应用 AI 的大学!清大奈微所推行 AI 教学辅助系

 

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老师拿着名册一个个唱名或在签到表上签名,这些常见的上课点名方式如今都已经过时了,清大奈米工程与微系统研究所(简称奈微所)叶哲良特聘教授,以应用 AI 人工智慧概念开发出一套教学辅助系统,并实际应用在奈微所必修课程「书报讨论」上。

这套系统可透过脸部辨识技术自动纪录学生的出缺勤状况,语音辨识技术协助记录上课内容供学生课后複习,并可分析学生在课堂中互动参与频率,虽然系统目前还在实验阶段,却已获得修课学生的一致肯定,对学生上课的专心度及与讲师的互动,都有正面且显着地提升。

全台最会应用 AI 的大学!清大奈微所推行 AI 教学辅助系AI 巅覆传统授课形式,促进老师与学生的互动

清大奈微所自成立以来一直致力于国际化,曾经多次远赴海外举办招生说明会,目前外籍生比例高达 25~40%,为了满足这些外籍生的上课需求,奈微所需要开设一些全英文教学课程,「书报讨论」这门基础必修课即成为最好的实施场域,由开课老师邀请国内外相关领域的专业人士来台演讲,分享自身的研究与经验。

叶哲良教授坦承担任「书报讨论」开课老师后,才发现传统授课方式的不足,开课老师除了要找讲师、课堂点名及改报告外,还要设法鼓励学生在课堂上与讲师互动、提问。

「这样不只增加老师教学负担,也无法清楚了解学生的学习成效,我希望找到一个方法,可以增加讲师与学生在课堂上的互动,就算老师没有介入太多,学生也能自动自发地去学习。」叶哲良教授充满感性地说,眼神充满着改革的热情,而 AI 技术的成熟发展,让叶哲良教授的愿望成真。

AI 协助分析学生上课表现,上课专不专心都是评分标準!全台最会应用 AI 的大学!清大奈微所推行 AI 教学辅助系

在叶哲良教授所规划的 AI 教学辅助系统中,学生不必再写报告,改由出席率、上课专心度、与讲师互动程度三项指标,共同计算学期成绩。而这三项指标的资料来源,是系统透过摄影机影像进行脸部辨识,除了纪录出席学生的姓名、座位选择状况,并从脸部表情去分析上课专心程度。

当讲师演讲完进入 QA 时间,助教会用手机录下学生的提问内容,藉由语音辨识 App 将声音即时转译成文字,再将档案寄送给每一位学生,由学生去检视与修正问题,藉由这个过程再一次重温课堂上讲师所分享的内容。

全台最会应用 AI 的大学!清大奈微所推行 AI 教学辅助系应用脸部、语音辨识技术到课堂,提升教学品质

AI 教学辅助系统除了反应第一线教师的需求,背后的技术支援是来自于国家实验研究院仪器科技研究中心(简称仪科中心)。

仪科中心杨燿州主任表示,仪科中心长期研究脸部辨识、语音辨识等 AI 技术,一直积极与台湾各个组织合作推广 AI 应用,当初在了解 AI 教学辅助系统需求后,便成立专案团队,协助将所需的 AI 技术整合在系统内,从而建立起整个使用情境,希望透过这套系统帮助老师清楚掌握学生学习的状况,进而提高学生的注意力和兴趣。

学生在课堂上发问踊跃,增加教学相长的机会

AI 教学辅助系统从今年 2 月上线以来,叶哲良教授认为最明显的改变有二点,首先问问题的学生人数倍增,上学期时,平均每堂课只有 2-3 个人提问,在导入 AI 教学辅助系统后,提问人数爆增至 10-20 个,学生热烈的提问,不只让讲师感受到学生学习的热情,更营造出积极学习的上课氛围。

另外,学生的专心度则可了解讲师的演讲品质,作为未来选择演讲者之评估。

从学习的角度来看,上课学生也普遍认同 AI 教学辅助系统的效益,奈微所硕一学生林子琪认为,以前上课时间过了 30 分钟后,免不了会注意力不集中或分心,但是 AI 教学辅助系统就像是个隐形小老师,随时督促自己要认真上课。远从印度来求学的 Muhammad Shahbaz Beg 则表示,因为电子档里可以同时看到同学提问的题目与答案,所以更容易回想起课堂内容,也就能吸收更多知识。

全台最会应用 AI 的大学!清大奈微所推行 AI 教学辅助系

清大奈微所李昇宪所长指出,书报讨论这门课开立以来,一直是单向的演讲,AI 教学辅助系统让它变成双向互动的形式,他期许未来这套系统若发展成熟的话,可实际应用到奈微所其他课程,甚至推行到其他系所像动机系,「我认为,这对教学来说是个很有帮助的工具,」李昇宪所长语气肯定地说。

人工智慧技术在近年来快速地成长,各个国家、各大企业都在探讨 AI 应用的可能,目前最为人所熟悉的就是,和棋王比赛或是驾驶无人车,这些应用虽然酷炫却距离生活太遥远,而这套 AI 教学辅助系统让民众看见,原来人工智慧应用也能如此贴近生活。

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