川大网红教授发明"看脸色神器":抓学生走神打盹

图为四川大学计算机科学系的年轻教师魏骁勇“徒手劈砖”。

一种新“神器”

上课效果好不好 要看学生“脸色”

魏骁勇的新发明，被学生们称为“看脸色神器”——即通过捕捉视频中学生们的面部表情变化，可以分析上课效果到底好不好——魏骁勇称呼它为“基于深度学习的课堂行为分析模型”。

9月9日上午，就在第32个教师节的前一天，华西都市报记者探访了魏骁勇的实验室。在视频中，数名学生脸上都有一个黄色的框，头上顶着的“happy（高兴）”和“neutral（一般）”随着他们的大笑、沉默而变化。

“目前我们设定的表情只有两种，以后会再具体细分。”魏骁勇指着电脑上的动态视频解释说，这个软件可以捕捉每个人的面部表情，然后加以区别和记录，“一个画面中会有很多人，我们最终根据他们的平均数据，来记录当前时段的 整体心情状况 。”

根据这些学生的“脸色”，魏骁勇可以统计出，在什么时间学生们的积极性最高，什么时间学生们普遍“缺乏互动”。“上课效果好不好、怎么讲更好、更容易被理解和接受，可以说，看他们的 脸色 就知道。”魏骁勇说。

通过捕捉视频中学生们的面部表情变化，可以分析上课效果到底好不好。

两个小研究

课堂人际交往越活跃，学生成绩越好？

实验结论：是的虽然面部识别系统并不算特别前沿的技术，一系列的“神器”看起来也不是很正经，但事实上，它们的作用比想象中更大。

魏骁勇的“刷脸神器”，事实上并未用来打卡考勤，而是从问世后不久，就开始用来“研究学生之间的人际关系”。“一个学生上课坐在哪里，都不是随机的，这关乎他和班上其他同学的互动程度。”魏骁勇发现，有的学生座位固定、交往伙伴固定；有的学生和多个圈子都有交际；有的学生比较内向孤僻，几乎和同学没有互动……“刷脸神器”将学生们的常用座位、和同学的交际情况等都记录下来，形成数据库，最终经过数据分析，可以得出该学生性格是偏内向还是外向，甚至可以画出学生之间的关系网络。

在对324名学生进行长期跟踪分析后，魏骁勇发现，学生的期末成绩和他课堂上人际交往的活跃程度成正比，“在课堂上和更多的人来往、互动越频繁的学生，成绩基本都不错。”

上课座位离老师近，成绩更好？

实验结论：不见得而最直观的“证伪”案例，则是许多人迷信的“学霸位置”。“很多人认为，上课坐得离老师最近的，成绩越好，结果我们发现不一定。”魏骁勇说，每到开学季，家长们纷纷请求班主任给自己的娃娃留一个中间靠前的位置，“离老师越近学习越好”的理论也得到很多教师赞成，但事实上一直没有很科学的理论支撑。

在研究300多名学生的常用座位和成绩之间的关系后，魏骁勇发现，有些学生离得再近成绩也一般，有些自学能力强的学生即使离老师很远成绩也不错。“坐得远的，有些很善于自学；坐得近的，也不见得学得进去。”根据数据分析结果，虽然有不少人并不完全符合这样的行为模式，但大部分学生符合“越近成绩越好”的规律，“对绝大部分普通人来说，还是坐得离老师近一点好，因为只要他们没听懂，老师一看表情和眼神就知道，随之会调整讲课内容和进度。相当于课程内容是为这些学生 定制 的。”魏骁勇说。

四川大学计算机科学系教师魏骁勇。

一个小目标

走神打盹想心事一个都跑不掉

终极形态：预测犯罪

除了分析学生上课的兴奋点在哪里，“看脸色神器”还能有什么作用？采访中魏骁勇说：“我就是看看，同学们上课时的专注度，开不开心啊，开小差有没有啊。要是有人睡觉，我好讲小声点啊。”

事实上，“看脸色神器”前景广阔。“以后，学生上课的表情可以细分为走神、打盹、想心事等等……基于这些表情分析，我们可以做很多的数据统计。”在魏骁勇的设想里，捕捉学生上课的面部表情，在给日常教学提供数据支持的同时，可以应用在很多方面，“比如在公共场合的广告牌前安个摄像头，通过捕捉受众的表情，可以分析广告的效果如何。”

2002年美国科幻电影《少数派报告》曾展开想象：基于面部识别系统，通过表情、行为分析和大数据统计，对犯罪证据进行解析、跟踪，在罪犯犯罪前就对其进行干预，以达到预测、防止犯罪的目的。对此，魏骁勇说，“那是一个终极结果。”

一战成名

演示“科学的力量”劈砖劈到手红肿

2012年，在四川大学计算机科学系读本科的赵俊杰听同学说，本系出了个“手劈板砖”的猛人，还是个老师。“他那时候可火了，走到哪儿都听别人说起他，到处都是视频。”

这个猛人就是魏骁勇。2012年10月，他在课堂上演示徒手劈砖的视频在网上走红，经此一役，他开始被网民称为“劈砖教授”。两年后，赵俊杰成为他的研究生，随后参与到“基于深度学习的课堂行为分析模型”（即“看脸色神器”）项目中来。

“我那时候上 工程实践 课，为了让学生更直观了解科学的力量，鼓励他们平时学以致用，就想了这么个办法。”说起当年的经历，魏骁勇挠了挠头，有点羞涩，“其实这是个简单的物理原理，是桌子把砖劈开了。”

走红后，媒体蜂拥而至，实诚的魏骁勇为了告诉公众，自己表演的不是武术，而是用的科学原理，在一天的时间里重演了数次，劈了不下10块砖直到手红肿。除了对手肿感到烦恼，魏骁勇更不适应的是高度的社会关注：“我不是劈砖教授，只是一个普通的高校教师。”

再战江湖

“刷脸神器”打考勤“刷女神器”帮联谊

魏骁勇的第二次走红，是因为发明了“刷脸打卡”的大杀器。

“魏老师，我每天都来听你课，结果你都不点名，我觉得自己好吃亏。”2013年，在一些学生开玩笑的抱怨中，魏骁勇受到触动，开发了一个“刷脸神器”。

“学生太多了，一个一个点名，太浪费时间。如果能够直接面部识别，会简单很多。”在学生一句玩笑话下，他推出了“基于人脸识别的考勤系统”，可以通过面部识别，来记录学生出勤情况。“事实上，最终没用来考勤，我没有点名的习惯。但是，这个系统为后来很多研究打下了基础，比如用数据收集、分析，可以分析学生的人际关系、行为方式，还能用来进行心理学和教育学的研究。”魏骁勇说。

在“刷脸神器”后，为学生操碎心的魏骁勇紧接着又迷上了当“红娘”。“我发现有些男生太腼腆，参加联谊会，招呼都不敢和女娃娃打。咋整？”魏骁勇开发出一款新软件——联谊会之前，工作人员经过女生同意后录入女生信息，不敢开口打招呼的腼腆男生们，可以通过拍照上传照片来识别女生的信息，“这下就一目了然了嘛。”

没架子有气场

擅长“看学生脸色”的魏骁勇，8年前没想过，自己会成为一名老师。

“按照我读书时候的规划，我最大的可能，是再去美国读个博士后，然后像我的师兄们一样，找个硅谷的大公司上班。”魏骁勇职业规划的转折点，是2008年的汶川地震，“我爸妈都在成都，当时地震后，作为儿子的我不在身边，老人睡在大街上，我知道后很难受。”为了尽孝，魏骁勇最终选择回成都就业。

作为教师，学生们给魏骁勇的评价集中在这样几个关键词上：有趣，没架子，有气场。在2012年“一劈成名”后，刚报了魏骁勇研究生的张昭旭从师兄处听说了这件事，第一感觉是“果然是他做得出来的事”。“他做人、做项目都有意思，对学生的要求也是有想法有创意，反而不怎么在意你功课好不好。从来不强迫我们做什么事，把我们当伙伴，不太像个老师。”张昭旭凭借“基于深度学习的课堂行为分析模型”这一项目顺利毕业，她回想起大四时参加研究生导师宣讲会、选择报考导师时，看见魏骁勇的第一印象是，“讲的东西很前沿，人看起来有气场，就是他了。”

2013年，张昭旭正式成为魏骁勇的研究生，即将开始“看脸色”项目的研究。就在同一年，“劈砖教授”魏骁勇获得“中国搞笑诺贝尔奖”的菠萝ME奖，72岁的2011年诺贝尔化学奖得主丹·舍特曼亲自给他颁奖。他的获奖理由是：“劈得一手好砖，刷得一手好脸，相得一门好亲。”

魏骁勇

现为四川大学计算机学院教授、计算机科学系系主任。2009年毕业于香港城市大学电脑科学系，获博士学位，其后曾于美国加州伯克利大学从事博士后研究。主要从事多媒体计算及相关方向的研究，为多媒体计算方向国际著名团队VIREO的奠基成员之一。其相关著作多次发布在多媒体计算方向的顶级国际会议上。现任中国图像图形学会技术专业委员会委员、中国计算机学会多媒体技术专业委员会委员。2013年入选教育部新世纪人才计划。

教学过程中坚持以实践为核心的讲授方式，提高学生动手意识和能力，独特的教学方式曾被包括中央电视台、凤凰卫视、新加坡亚洲新闻台、香港翡翠互动新闻台、华西都市报等在内的100多家海内外媒体广泛报道。2012年被科学网评选为“2012中国科学年度新闻人物”的30个候选人之一，并于2013年获浙江科技馆颁发的“菠萝科学奖”，表彰其在科学传播上的贡献。

杨雪 张超/华西都市报

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