人臉識別技術(shù)在教育招生考試中的應(yīng)用淺析

>>>劉保利 李范華

招生考試是國家選拔與培養(yǎng)人才的主要手段，對于考生來說更是人生的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因此，一定要保證其公平公正。有少數(shù)考生存有僥幸心理，試圖以舞弊行為通過考試，給教育考試的安全帶來極大挑戰(zhàn)，也給考務(wù)工作人員帶來很大壓力。因此，我們需要將更便捷高效的現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用到考生身份驗(yàn)證工作中，以杜絕替考現(xiàn)象的發(fā)生。

本文對人臉識別技術(shù)在教育考試中的應(yīng)用進(jìn)行探討，目的是充分利用人臉識別技術(shù)，加強(qiáng)考試期間對考生身份的驗(yàn)證管理，在考試入場時(shí)利用人臉識別方式驗(yàn)證考生身份來防止替考現(xiàn)象的發(fā)生，對擬舞弊考生起到一定的震懾作用。本文主要從以下幾個(gè)方面探討：了解近年來教育招生及資格類考試存在的舞弊現(xiàn)象，分析考生入場環(huán)節(jié)存在的問題；介紹人臉識別技術(shù)的識別方法，了解人臉識別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域現(xiàn)狀；研究人臉識別技術(shù)在教育考試考生身份驗(yàn)證中的優(yōu)勢；推進(jìn)人臉識別技術(shù)在考試考務(wù)管理中的應(yīng)用。

一、近年教育考試中考生舞弊現(xiàn)象分析

教育，使知識和技能得以傳承，而考試，則是檢驗(yàn)教育質(zhì)量的重要手段。但是自從有考試以來，舞弊的現(xiàn)象就從未停止過，給組考工作帶來非常大的壓力，尤其是“槍手”替考違法現(xiàn)象的出現(xiàn)，嚴(yán)重?cái)_亂了考試秩序，敗壞了社會(huì)風(fēng)氣。

二、考試安檢過程中存在的問題

放眼全國各類考試，已有不少使用人臉識別技術(shù)進(jìn)行考生身份驗(yàn)證的案例，效果相對人工驗(yàn)證的方式來看相當(dāng)可觀。但是，目前大多數(shù)的考試，考生身份核驗(yàn)還是查看身份證、準(zhǔn)考證等，在考生入場前仍依靠安檢老師進(jìn)行人工比對身份證件進(jìn)行信息驗(yàn)證，由于人工評價(jià)是主觀性的，對于替考行為難以精確鑒別，容易疏漏。雖然有些考試使用了指紋儀，但在實(shí)際應(yīng)用中很多因素會(huì)導(dǎo)致識別率受影響。因此，在考生身份核驗(yàn)過程中迫切需要引入更便捷高效的驗(yàn)證識別技術(shù)。

三、人臉識別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和識別方法

人臉識別技術(shù)是一種生物特征識別技術(shù)，已在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如，司法、公安、教育、金融、安防等。該技術(shù)應(yīng)用到教育考試管理領(lǐng)域也將是一種趨勢。人臉識別技術(shù)，是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識別的一種生物識別技術(shù)，首先對捕獲的圖像進(jìn)行人臉檢測，然后通過對人臉圖像特征的提取與對比來進(jìn)行人臉識別，最后根據(jù)識別結(jié)果辨別身份。

人臉識別系統(tǒng)通過設(shè)定一個(gè)閾值，當(dāng)相似度超過這一閾值時(shí)，則認(rèn)定為驗(yàn)證通過。這一過程又分為兩種方式：一種方式是確認(rèn)，是一對一進(jìn)行圖像比較的過程，將捕獲的人臉特征與照片數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的人臉特征模板進(jìn)行比較，根據(jù)相似度對捕獲的人臉身份信息進(jìn)行判斷。另一種方式是辨認(rèn)，是一對多進(jìn)行圖像匹配對比的過程。人臉識別系統(tǒng)將提取的人臉圖像的特征數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的照片特征模板進(jìn)行搜索匹配，當(dāng)相似度超過設(shè)定的閾值，則把匹配得到的結(jié)果輸出。

四、人臉識別技術(shù)在教育考試考生身份驗(yàn)證中應(yīng)用的優(yōu)勢

目前，在考試安檢過程中一般有人工驗(yàn)證、人臉識別驗(yàn)證、指紋驗(yàn)證、指靜脈驗(yàn)證等。

驗(yàn)證方式 考務(wù)考前準(zhǔn)備準(zhǔn)確性效率識別通過率 影響因素

綜合上面圖表分析，人臉識別驗(yàn)證更便捷、高效，且驗(yàn)證記錄直觀，結(jié)果可回溯。

使用人臉識別技術(shù)進(jìn)行考生身份驗(yàn)證入場，可以從源頭上杜絕“槍手”替考事件的發(fā)生，人臉識別驗(yàn)證適用于全國研究生考試、高考、成人高考、自學(xué)考試、大學(xué)英語四六級考試、教師資格考試等各類考試，既減輕了考務(wù)安檢工作人員的壓力，又大大提高了安檢入場的效率，保證了學(xué)生身份的真實(shí)可靠性和考試的公平公正性。

五、推進(jìn)考試考務(wù)管理工作與人臉識別技術(shù)相結(jié)合的意義

以人臉識別在考試中的實(shí)踐為研究基礎(chǔ)，對研究過程中的成效和發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行探討。

自2017年年初開始，衡水市在省內(nèi)已率先將人臉識別技術(shù)應(yīng)用到了研究生考試，然后陸續(xù)應(yīng)用到了成考、自考、教師資格考試等。人臉識別技術(shù)在考生身份驗(yàn)證方面顯示出了高效、便捷的優(yōu)勢。該驗(yàn)證形式也對擬舞弊的考生起到了震懾作用。

在教育招生考試中使用的人臉識別設(shè)備一般有手持平板式、壁掛式、支架式這幾種。手持平板式和壁掛式設(shè)備適合在考場門口使用，支架式設(shè)備適合在樓道口使用。

考前考生攜帶身份證件和準(zhǔn)考證準(zhǔn)備入場，人臉識別設(shè)備驗(yàn)證時(shí)一般先讀取考生身份證信息，匹配到考生的報(bào)考信息，有以下幾種識別模式：1.人臉與身份證照片比對；2.人臉與報(bào)名照片比對；3.人臉依次與身份證照片、報(bào)名照片比對。比對結(jié)束后通過語音和文字提示“驗(yàn)證通過”或“驗(yàn)證不通過”，并留存比對記錄，包括考生信息、比對時(shí)間和抓拍的考生人臉照片等。

依據(jù)組考考務(wù)要求，提前將考生名單信息導(dǎo)入到人臉識別設(shè)備，導(dǎo)入考生名單時(shí)，同一考試若有2個(gè)及以上考點(diǎn)，建議分考點(diǎn)導(dǎo)入考生名單信息，以應(yīng)對考試時(shí)考生走錯(cuò)考點(diǎn)的情況。

以上關(guān)于人臉識別技術(shù)在考試中的應(yīng)用，僅局限于考生入場驗(yàn)證環(huán)節(jié)，在實(shí)際應(yīng)用中，為進(jìn)一步優(yōu)化考務(wù)管理，下面筆者將和大家探討一下怎樣使人臉識別與考務(wù)工作充分融合，更便于開展考務(wù)管理工作。

在組考考務(wù)管理上，我們經(jīng)常會(huì)遇到一些問題，比如統(tǒng)計(jì)缺考人數(shù)、核對缺考名單、疑似替考考生復(fù)核、特殊情況處理等，可以通過人臉識別系統(tǒng)的驗(yàn)證數(shù)據(jù)輔助處理。

美術(shù)統(tǒng)考一般在每年的元旦前后舉行，天氣寒冷，考試當(dāng)天是否會(huì)有雨雪天氣也需考慮。在早晨七點(diǎn)，天還未大亮考生就要準(zhǔn)備入場，為減少考生室外排隊(duì)等候入場的時(shí)間，并保證考生身份驗(yàn)證效率，在2019年高考的美術(shù)統(tǒng)考前，衡水市教育考試院專門開發(fā)了一套考生身份驗(yàn)證管理系統(tǒng)，將壁掛式人臉識別設(shè)備置于考場門口外墻，集考場編排、身份證讀取、人臉識別、局域網(wǎng)架構(gòu)、實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)等于一體，實(shí)現(xiàn)了多方面功能：刷身份證、人臉識別驗(yàn)證通過入場；設(shè)備待機(jī)狀態(tài)屏幕顯示本考場號和座位分布圖，按顏色區(qū)分座位號對應(yīng)考生是否已驗(yàn)證（比如，灰色代表未驗(yàn)證，綠色代表驗(yàn)證通過，紅色代表驗(yàn)證失敗），并實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)顯示應(yīng)到和實(shí)到人數(shù)，便于監(jiān)考人員實(shí)時(shí)核對；采用局域網(wǎng)模式，實(shí)時(shí)將各考場驗(yàn)證記錄發(fā)送至主機(jī)；考務(wù)人員通過主機(jī)系統(tǒng)平臺可以實(shí)時(shí)關(guān)注入場進(jìn)度，查看驗(yàn)證記錄、未驗(yàn)證名單，查看驗(yàn)證失敗考生的照片等信息。識別設(shè)備大顯示屏的亮度起到了補(bǔ)光板的作用，解決了人臉識別時(shí)樓道內(nèi)光線不足的問題。

英語口語考試時(shí)間短，考試室外考生混雜，有缺考的，也有備考期間棄考的，給缺考統(tǒng)計(jì)和成績復(fù)核帶來很大壓力。基于此，在2019年高考英語口試前，衡水市教育考試院開發(fā)了英語口試管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)集考場編排，身份證信息讀取、刷臉識別、抓拍照片、考試錄音于一體。考試結(jié)束后留存最真實(shí)、最直觀的記錄，大大減輕了考務(wù)人員組考的壓力。

立足目前考試現(xiàn)狀分析，雖然替考等舞弊行為已被列入刑法，但仍有考生存在僥幸心理。將替考考生拒之考場門外，既是對其的一種保護(hù)，也維護(hù)了更多考生的公平利益。在各類教育考試中，根據(jù)考務(wù)需求，我們可以結(jié)合人臉識別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等多元化信息技術(shù)手段，建立一套適用于考生身份信息認(rèn)證及信息管理的考務(wù)信息管理系統(tǒng)，通過信息化手段加強(qiáng)教育考試管理，切實(shí)維護(hù)考試招生的公平、公正、安全和秩序。

總之，考試人臉識別驗(yàn)證只是一種手段，還需加強(qiáng)考前對考生的誠信教育，宣傳考試安檢防范措施及舞弊違法行為的危害性。