人工智能技术对听障儿童融合教育环境学习沟通的促进

许家靓 邓猛

融合教育是特殊教育领域发展的基本方向。《“十四五”特殊教育发展提升行动计划》提出要推进融合教育，全面提高特殊教育质量，探索适应残疾儿童和普通儿童共同成长的融合教育模式[1]。听力障碍在特殊儿童类型中占较大比重，融合教育思潮与政策的推动下，进入普通学校接受教育的听障学生明显增多。

随着大数据的蓬勃发展，人工智能（artificial intelligence，AI）在许多学科中的重要性与日俱增，从而诞生出人工智能+教育的新型模式。2019年国际人工智能与教育大会达成《北京共识》，提出发展人工智能教育的三大观点：第一，重构教育生态要运用人工智能这一有效手段；第二，人工智能与教育的结合要注重理性推动；第三，让人工智能与教育共同赋能未来[2]。本文结合当前国内教育与人工智能技术发展情况，探讨听障儿童融合教育背景下，人工智能技术从微观、中观与宏观层面对促进听障儿童学习与沟通的方式，提出未来可行的发展方向。

1 听障儿童融合教育中的困难与挑战

目前，越来越多的听障学生被安置到普通学校接受教育。随着听力辅具技术的发展，听障儿童配戴助听器或植入人工耳蜗，并经过专业康复训练后听觉和语言能力得到发展，为其融合教育提供了基础[3]。但听障儿童在普通班级就读过程中存在许多问题。首先，儿童自身的听力语言问题会影响课堂学习效果[4]。自我表达不便，听不清或听不懂导致上课跟不上教师的教学进度，缺乏针对性练习。长此以往，不仅影响听障儿童知识的学习，而且还易产生自卑等心理。其次，家长的观念存在误区，认为听障儿童只要在普通学校就读就能获得与普通孩子同等程度的知识，忽略了与教师间的沟通交流，对于孩子在校的学习、生活状况不了解，导致教师-儿童-家长间多方链接存在脱节。最后，由于普校的课程多，普通学生的学习能力较高，听障学生在缺少学习支持的环境中将很吃力，心理压力也逐渐增大[5]。大部分普校教师与学生尚未树立正确的残疾观，对待与听障儿童沟通不畅没有正确的心态和解决方法。这些直接影响融合教育的教学效果，最终出现大量听障儿童“回流”现象[6]。

综上，听障儿童目前在融合教育中面临所有问题的根源是沟通交流不畅。语言融合才是真正的融合，语言沟通无障碍才是真正的无障碍。人工智能技术的发展从微观、中观与宏观3个层面为听障儿童与他人间的沟通交流提供了有效途径。

2 人工智能在听障儿童融合教育中学习与沟通的应用

2.1 微观层面：满足个性化需要

无论是普通学生还是特殊学生，在日常学习、生活中都具有个性化特点、兴趣、能力和需求。融合教育须认识和照顾学生间的不同需要，顺应不同的学习类型和学习速度，通过适当的课程、组织安排、教学策略、资源利用及社区合作，提升全体学生的教育质量[7]。人工智能技术能够支撑数据库的扩充，为学生带来所需的教学内容，弥补传统课堂情景狭窄、教学内容单一等不足[8]。它能够捕捉个体各项活动数据，分析学生的学习程度、内容、状态、能力，并综合分析个人特点，最大限度地挖掘潜能，从而为满足每个学习者个性化需要提供基础。

听障儿童具有独特的认知学习特点，其思维水平较长时间处于直观形象思维阶段，抽象思维能力发展缓慢；直观事物记忆保持较佳，习惯机械记忆而非理解性记忆等。由于自我表达困难，普校教师通常难以迅速发现其独特的学习习惯与模式。为兼顾课堂进度以及大多数学生的需求，教师往往无法大幅调整课堂内容和授课方法。在这种情况下，听障学生需要借助合适的辅助手段满足其独特的学习需求，并让教师有针对性地为其制订个性化练习。

基于此，人工智能技术支撑的深度学习系统能够有效促进听障儿童个性化学习，帮助其进行学习层面自我表达。深度学习是机器学习的一种，源于人工神经网络研究，它能建立模拟人脑进行分析学习的神经网络，模仿人脑机制解释数据，如图像、声音和文本等[9]。凭借这一系统，教师能根据听障学生的特点创建练习。如Scottr.Parfitt的内容技术公司（coneent teclmdugies.inc，CTI）利用该系统使教育工作者组装定制教科书，导入教学大纲、教材和学生数据等，CTI引擎就会读取和掌握内容并找到新的模式填充教科书[10]。普校中的听障学生虽不用特制教材，但教师能够在课后充分利用该系统为孩子制作合适的教辅材料，以便听障学生在普校中跟上学习进度，逐渐实现沟通适应的过程。

2.2 中观层面：实现群体间互通

仅限于个体层面的辅助与优化存在一定局限性，需要个体携手合作、共同努力才能实现真正的融合。融合教育理念注重每个人的积极参与，每个人都是融合教育活动中的主人。人工智能在物联网、区块链等技术的发展和支持下，可以打破不同教育系统间的壁垒，实现教育环境开放化，使教育各方于不同时间点与地理位置，进行有效合作与信息共享，实现融合环境中的群体互通。

听障儿童在心理与言语表达上有其独特之处，可能出现固执、自我中心、易受他人暗示等人格特征[11]。加之言语表达困难，易造成孤僻、不愿沟通的性格，在沟通理解上出现较大阻碍。因此，融合教育环境中，听障儿童需要抒发自己内心的情绪与想法，同时，需要教师、家长相互配合，辅以细致的引导，帮助孩子在心理发展关键期形成独立、健全的人格。

智能管理平台是人工智能技术支持下的一种线上虚拟沟通系统，它可以连接不同群体间的交流网络，促进孩子-教师-家长间的多元联系，更好地实现听障儿童的沟通理解，形成良好的心理与性格。一方面，平台能够实时收集、分析、报告学生学习数据，从而实现信息互通共享，同时也便于评价和总结家校合作共育效果，推送学校发展政策、家校活动专题、听障儿童家庭教育相关知识，降低家校沟通成本[12]。另一方面，听障儿童在心理与沟通层面需要更多独特的资源与帮助。智能管理平台可为其表达自我、沟通交流提供智慧化的虚拟空间，方便家长与教师了解孩子心理动态，AI技术可针对性地分析语言文字，总结归纳孩子的情绪心理状况并给予个性化建议，帮助家长与教师更好地对其进行疏导。此外，基于听障学生的认知特点，教师与家长可以通过智能管理平台上传适合的文字与图形信息知识库[13]，帮助孩子更好地完成沟通理解的过程。通过智能管理平台形成教育闭环，可以使物理世界与网络虚拟世界的家庭、学校与社区紧密联系，创新家校联动育人模式，形成育人合力，实现家校间的无缝互联和协同共育[14]。

2.3 宏观层面：构建融合型环境

个体与群体层面的辅助均需获得环境支持，融合型环境的构建是融合教育实施的必要条件，它不仅需要确保所有儿童都有在主流教育体系中平等接受教育的机会，更强调每个儿童都能在普通班级中获得充分的发展。随着信息化社会的发展，人工智能技术变得越来越普及化、普遍化，更加关注大环境中个体的不同需求。人工智能技术的先进性与多样性也为满足不同学生的学习与交往，构建融合型教育与学习环境提供了更多可能。

在普通学校中，听障儿童学习与交往面临的最大难题是环境中语言信息的接收与表达。构建无障碍的语言交流环境，继而促进学生与教师建立融合意识，树立正确的残疾观至关重要。

对听障人士而言，语音转换技术是在沟通交往中运用最广泛的一种人工智能。在使用听觉器官获取信息较为困难时，将声音信息转化为视觉信息呈现可以减轻听障儿童的学习压力。语音转写技术可以实现这一要求，以帮助学生更好地融入课堂。北京联合大学特殊教育学院利用“听见语音转写系统”为听障学生授课，教师说的每一句话都能实时、准确地呈现在大屏幕上[15]，可以有效提高听障儿童接受信息的效率。此外，“音书”“讯飞听见”等手机APP可以采集教师的声音转化成文字出现在手机屏幕上。其次，教学是一个双边活动的过程，除获取知识外，听障学生全面参与课堂活动需要自我表达。语音合成是实现文本到语音转换的技术，其与语音识别技术相互配合，为听障学生创建无障碍的沟通环境。在线的语音合成平台、语音播放软件、语音合成 APP等能实现“变看为听”的功能，满足使用者不同场合的需要[16]。为更好地构建融合型教育环境，手语识别技术通过计算机提供一种符合人类语言习惯的翻译方式，将手语翻译成文本或语音，能够清晰地表达出手势的含义[17]。但其准确率的提升和数据库的扩充是亟待解决的问题，目前依然处于研究探索阶段。综上，在融合教育背景下，人工智能支撑的语音转换和手语识别技术能够为听障儿童创建无障碍的沟通环境，从而更好地实现儿童在普通学校中的沟通交流。

3 建议与展望

3.1 个体手语技能的提升运用

手语是大部分听障儿童使用频繁的一种沟通交流方式。在普通学校课堂中，听障学生需要努力适应普通学生学习与接收信息的方式，即利用残余听力或助听器理解声音信息或阅读文字等。教师、学生对手语知之甚少，因此，一般情况下听障儿童难以接触手语的使用和学习，这不利于其语言认知及表达能力的发展。人工智能技术的发展能够弥补听障儿童在普通学校手语学习的缺失。2022年2月，我国首个为听障人士打造的“冬奥手语播报数字人”系统正式亮相[18]。系统以超大规模预训练模型为核心技术，自主搭建多模态肢体动作、表情、手指同步采集系统，实现新闻的专业手语翻译播报。类似这种仿真手语翻译技术已有多名国内外学者探索，但在其应用过程中却存在诸多问题，如设备价格昂贵无法普遍推广、设备操作复杂易用性差等[19]。手语作为独立的语言，对于面部表情、个体情绪的表达都有较高要求，人工智能对于如此复杂表达的精确度依然有待提升。将类似仿真手语翻译技术精进改良，运用到普通课堂中让其跟随教师的讲述进行同步传译，听障儿童在双语环境下，将能获得更多的手语语言发展机会。

3.2 群体沟通的社会支持系统

融合教育不仅需要学校与家庭间紧密联结，社区、社会的支持与帮助也不可或缺。大数据让教育领域的数据库不断扩充，也为各领域的相互联通提供了更多可能性。目前，家庭-学校-社区-社会的连接通路在教育领域尚且还未完全开发，主要重心在学校与家庭的联系，大部分地域社区与社会对儿童的教育支持缺乏和家庭、学校的衔接。因此难以对听障儿童进行个性化、针对性的社会化教育。人工智能技术支持的智能管理平台在大数据的充实下可进一步运用于更广阔的空间，使家庭、学校、社区、社会4方紧密沟通，实现听障儿童教育信息的云端互通共享，让儿童即使走出校园，在社区、社会环境中也获得合适的沟通与教育支持，为构建融合型社会环境奠定基础。

3.3 融合环境中促进同伴交往

目前，人工智能技术对听障儿童融合教育方面的支持更多停留在课堂知识的信息传递与接收层面。融合教育不容忽视的条件之一是尊重、合作、互助的情感氛围。因此，特殊儿童与普通儿童间友好正常的相处与交往尤为关键。一方面，虽然语音转化技术能让听障儿童知晓授课内容并进行表达，但如果运用到人际交流上会存在接收与输出迟缓的问题。人工智能降噪算法能吸收环境里的众多声音，筛选出环境噪声和与会者话语，消除前者，针对性地增强后者[20]。研究人员将此技术运用于人工耳蜗，发现它能让听障者听到此前无法感受到的丰富声音。同理，如果可以利用AI让人工耳蜗变得更加先进、灵敏，对于听障孩子的同伴交往将大有脾益。另一方面，目前还没有非常适合听障儿童与普通儿童共同参与的课后游戏，导致学校中许多听障孩子一直处于边缘状态。人工智能技术为孩子共同快乐地游戏创造了更多可能性，未来需要有更多视觉性游戏的智能化活动以促进听障儿童的同伴交往。

人工智能技术与教育领域的结合日益紧密，听障儿童的融合教育作为目前的大势所趋要借助科技手段的帮助。未来需要把目光聚焦于促成听障儿童拥有多彩童年生活体验及潜能开发，以求真正实现心灵与身体的双重融合。