情感计算技术在中小学教育应用中的伦理风险与防范研究-开题报告

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情感计算技术在中小学教育应用中的伦理风险与防范研究开题报告摘要情感计算技术以面部表情、语音语调、姿态动作等外显信号为输入识别与推断个体的情绪状态，近年以“课堂情感识别系统”“情绪分析模块”等形式进入中小学课堂，使学生的内心状态首次成为可采集、可计算、可流转的数据对象。与学业数据、行为数据相比，这类技术的伦理风险具有隐蔽性强、作用于心理深层、影响人格发展的特点。本课题以情感计算技术在中小学教育应用中的伦理风险与防范为研究对象，计划在云溪县6所中小学开展现状调研，综合运用文献研究、问卷调查、深度访谈、课堂观察、德尔菲专家咨询与行动研究等方法，重点厘清心理隐私侵害、情绪标签固化、“被监测感”与算法识别偏差四类风险的表现形态与发生机理；在此基础上研制《中小学课堂情感识别应用伦理风险清单》与《课堂情感识别技术应用分级管理负面清单》，明确禁用、限用、可用的具体情形与判断标准，构建“机制—制度—能力”三层防范体系，并在3所试点校开展实践检验与迭代修订。课题预期形成风险清单、负面清单、保护指引、评审流程、培训方案、案例集与系列论文等成果，为中小学审慎、有度、规范地使用情感计算技术提供可直接落地的治理工具，实现趋利避害、向善治理。关键词：情感计算；课堂情绪识别；心理隐私；被监测感；分级防范一、课题基本情况课题的基本信息见表1。项目内容课题名称情感计算技术在中小学教育应用中的伦理风险与防范研究关键词情感计算；课堂情绪识别；心理隐私；被监测感；分级防范课题类别一般资助课题学科分类基础教育研究类型应用研究课题负责人竺雅静（女）所在单位云溪县第二中学研究周期2027年1月—2028年12月预期成果形式研究报告、调研报告、风险清单、负面清单、机制文本、培训方案、案例集、论文二、研究背景与问题提出（一）政策背景与实践背景从法律与政策看，情感计算进校面临明确的合规要求。《中华人民共和国个人信息保护法》将面部识别等生物识别信息列为敏感个人信息，规定不满十四周岁未成年人的个人信息一律按敏感个人信息处理，处理时应当取得父母或者其他监护人的单独同意，并制定专门的个人信息处理规则；《未成年人网络保护条例》进一步细化了未成年人个人信息的网络保护规则与产品服务提供者的保护义务；《中华人民共和国未成年人保护法》要求学校等密切接触未成年人的单位履行保护职责；《新一代人工智能伦理规范》明确应当保护隐私安全，不得非法收集利用生物识别等敏感信息；《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》在部署教育数字化的同时要求健全安全保障机制；《关于加强中小学人工智能教育的通知》要求规范人工智能产品进校园管理。上述规定共同指向一个结论：以学生表情、情绪为对象的数据采集必须从严管理，学校作为使用现场负有不可推卸的把关责任。不过，上位要求多为原则性规定，如何转化为学校可操作的评估标准、使用规程与处置流程，尚缺乏成熟的实践样本。从实践背景看，云溪县的情感计算教育应用已初具规模而治理明显滞后。课题负责人所在学校试用某智慧课堂系统时即发现，系统默认开启的表情分析功能会在教师端生成个别学生的情绪曲线，有学生得知自己“被打了分”后产生明显抵触，有家长对表情数据被采集毫不知情。县域前期摸底显示，进校产品中已有9款含情绪识别或表情分析功能，其中4款默认对个体实时分析，多数学校在采购时未就情绪数据问题作专项评估，教师能够识别此类风险的不足两成，家长知情同意基本处于缺位状态。一边是技术加速渗透，一边是治理工具空白，这种落差构成了本课题的现实起点。（二）现实问题情感计算的教育应用存在四类突出问题。一是心理隐私侵害，系统在学生无感知、未单独同意的情况下持续采集表情数据并推断其内心状态，突破了课堂情境中信息流动的固有规范，学生无法确知自己的哪些内在状态被记录、被怎样解释、被谁查看。二是情绪标签固化，个体情绪数据被常态化标注并进入管理与家校沟通链条，暂时的情绪波动被固化为学生的稳定身份标签，进而通过“系统判定—教师反馈—学生自我认同”的循环不断自我强化。三是“被监测感”滋生，学生因知道自己“被看着”而紧张、拘束，压抑真实情绪并增加表演性表情，课堂上的真诚情感流露被策略性呈现所替代。四是算法识别偏差带来的不公平，表情识别对外向活泼、表情丰富的学生识别较为准确，而对表情内敛、习惯以细微方式表达的学生存在系统性误判，若将识别结果用于评价与管理，就可能衍生不公平对待。四类问题相互关联，共同指向一个核心命题：情感计算技术进校后，哪些应用应当坚决禁止、哪些可以限制性使用、哪些可以正常使用，学校又应当依靠什么工具作出判断并予以规范。（三）拟解决的关键问题第一，情感计算技术在中小学教育应用中存在哪些伦理风险，其类型结构与生成机理是什么？拟通过问卷、访谈、课堂观察与产品排查形成结构化的风险清单，重点阐明心理隐私穿透、情绪标签固化与“被监测感”的心理机制。第二，情感计算的哪些应用应当禁用、哪些可以限用、哪些可以正常使用，判断依据是什么？拟以数据颗粒度、呈现对象、使用目的、学生年龄段为核心变量构建分级标准，形成可操作的负面清单。第三，学校如何建立配套的防范体系并使之落地运行？拟研制情绪数据保护指引、产品评审流程与教师培训方案，形成机制、制度、能力三层联动并可复制推广的治理方案。三、研究目标与研究内容（一）研究目标本课题的总目标是：厘清情感计算技术在中小学教育应用中的伦理风险图谱与生成机理，构建以分级负面清单为核心、以机制与制度为支撑的防范体系，为县域中小学提供可直接使用的治理工具，实现情感计算技术的趋利避害、向善治理。具体目标设四条。一是完成县域情感计算应用现状与伦理风险的实证诊断，形成结构化风险清单与分级管理负面清单，把师生家长零散的感受转化为有证据支撑的类型化认识。二是阐明心理隐私穿透、情绪标签固化、“被监测感”生成三类机理，说清风险“在什么条件下发生、作用于哪些群体、通过什么链条累积”，为防范设计提供依据。三是产出负面清单、保护指引、评审流程与培训方案并完成专家论证，使防范要求落到具体的分级判断、使用规程与处置流程上。四是依托3所试点校开展实践检验，测量教师伦理风险识别与应对能力、学生“被监测感”与情绪表达顾虑的变化，完成清单与制度的迭代修订和成果推广。四条目标层层递进，前者为后者提供依据，后者对前者进行检验。（二）研究内容第一条内容为情感计算教育应用的场景梳理与风险识别。课题组对课堂情感识别系统、情绪分析模块、情绪仪表盘等典型应用逐一解剖，从数据采集、算法推断、结果呈现、数据留存四个环节追踪风险触点，并对六校在用产品逐款排查，摸清系统在课堂管理、学情反馈与家校沟通中的实际使用状况。做法上以问卷获取面上数据，以访谈与课堂观察获取情境细节，以产品排查确认风险载体，三类证据相互印证。产出为《云溪县中小学情感计算应用现状调研报告》与风险清单初稿，重点回答情绪数据被谁采集、用于什么目的、呈现给谁、留存多久四个问题。第二条内容为风险生成机理的分析。重点分析三个机理：表情数据的“由外推内”如何突破心理隐私边界，即技术绕过学生的主动表达选择权，把内在状态转为可计算数据；持续的情绪标注如何通过“系统判定—教师反馈—学生自我认同”的反馈循环固化为学生的自我标签；常态化的情绪监测如何改变学生的课堂心理体验、诱发表演性表达。研究依据调研证据在每个维度下细化风险条目，说明其典型表现、危害机理与识别要点，产出包含22项风险的风险清单，供学校排查使用。机理分析的难点在于避免泛泛罗列，课题组要求每条风险都能对应到调研中的具体证据，无法获得证据支撑的条目一律不予保留。第三条内容为分级防范标准的构建与负面清单的研制。以数据颗粒度（聚合或个体）、呈现对象（本人、教师、家长、管理端）、使用目的（教学改进或评价管理）、学生年龄段四个变量为核心，将具体应用划分为禁用、限用、可用三级，明确每一级的判断依据与管理要求，并通过两轮德尔菲专家咨询检验标准的合理性与可操作性，产出《课堂情感识别技术应用分级管理负面清单》。同步研制《学生心理数据与情绪信息保护指引》与《含情感计算功能进校产品评审流程》，使分级标准从判断工具延伸为管理制度，明确情绪数据的采集边界、同意程序、存储期限、访问权限与销毁流程。第四条内容为防范体系的试点检验与完善。在3所试点校实施负面清单、保护指引与培训方案，按“计划—行动—观察—反思”的循环开展行动研究，通过前后测、异议处置台账与运行记录评估成效，收集教师、学生、家长的反馈，诊断制度执行中的问题，完成清单与制度的迭代修订，并面向县域学校推广。检验的重点不仅在于成效是否显著，更在于制度在真实工作量与资源条件下能否持续运行，因而课题组同时收集执行成本与各方反馈，作为机制优化的直接依据。（三）研究重点与难点研究重点有两条。第一条是四类风险的实证刻画，尤其是心理隐私侵害与“被监测感”的表现与机理，这是全部防范设计的事实基础。若风险刻画失真，后续清单与制度将成为无的放矢的空转文本，因此课题组将问卷、访谈、观察与产品排查四类证据交叉使用，力求把风险找准、坐实；其中“被监测感”与学生情绪表达顾虑的测量尤为关键，需要以情境化题目降低直接追问带来的压力。第二条是分级标准的构建与制度转化，需要把“哪些可用、哪些禁用”提炼为可举手判断的操作规则，并把上位法律政策的抽象要求转化为学校可执行的流程、职责与时限。这一转化既要忠于政策精神，又要适配学校现有的管理架构与教师的工作节奏，是课题应用价值的直接载体。研究难点亦有两条。第一条在于心理隐私与“被监测感”的测量。这两类风险位于学生主观体验的深层，常规问卷难以捕捉，容易受社会期许影响而失真，需要设计情境化、间接化的题目，并结合访谈与课堂观察作三角验证，操作复杂且对研究者的分寸把握要求较高。为应对这一难点，课题组拟采用匿名作答、非任课教师组织实施、情境描述与行为观察相互印证等方式控制偏差。第二条在于分级判断的边界情形。完全禁用会诱发隐蔽使用，过度放行会放大风险，如何在“可用”与“禁用”之间划出既可操作又有说服力的界线，需要通过德尔菲咨询与试点检验反复打磨；尤其是心理健康筛查中“监护人同意但学生本人反对”等情形，需要在尊重学生意愿与监护人权利之间寻找平衡，这也是应用研究能否产出真成果的关键考验。四、研究方法与技术路线（一）研究方法及其操作设计本研究综合运用五种方法。文献研究法方面，系统检索2020年以来国内外相关文献，重点研读政策法律文本与情感计算教育应用研究，预计整理文献160篇以上，按“风险图谱—治理框架—本场景专门研究”三条线索形成综述，并摘编与敏感个人信息、未成年人保护、生物识别信息处理相关的条款，为工具编制与制度设计提供依据。问卷调查法方面，编制《中小学情感计算应用伦理风险认知问卷》教师卷、学生卷、家长卷三个版本，教师卷36题、学生卷28题、家长卷22题，均以5点量表计分并设风险感知、使用现状、防范态度、能力自评四个维度；先以120份样本预调研检验信效度，删除区分度不良题目后，再在6所学校正式施测，计划回收教师有效问卷不少于440份、学生有效问卷不少于1150份、家长有效问卷不少于900份，数据以统计软件完成信度检验、描述统计与差异检验。深度访谈法方面，按半结构化提纲访谈教师42人、学生60人、家长24人、学校管理者12人，共计138人次；教师与管理者的访谈重点了解系统引入与使用的决策过程，学生访谈重点了解得知表情被分析后的心理反应与求助、表达习惯，家长访谈重点了解数据采集的知情程度，访谈资料转录后按三级编码分析。课堂观察法方面，制定观察记录表，对使用情感识别功能的课堂开展24节次结构化观察，记录系统使用频率、情绪结果的呈现方式以及学生面对监测时的行为反应，观察者两两配对、课后即时比对记录以降低主观偏差。德尔菲专家咨询法方面，邀请高校教育技术学研究者、教研员、中小学校长、法治副校长与心理教师共21人，就分级负面清单开展两轮咨询，以意见协调系数判断标准稳定性，并根据专家意见调整条目归属与实施条件。行动研究法方面，在3所试点校实施防范体系，开展“计划—行动—观察—反思”的迭代，通过前后测、异议处置台账与案例记录收集成效证据，并在每轮结束后依据反馈修订清单与制度。所有问卷、量表与访谈提纲均经课题组集体研讨确定，前后测使用同一套工具以保证可比性；量化数据以统计软件处理，质性资料按主题编码，两类结果相互参照，避免单一方法带来的判断偏差。（二）技术路线本研究的技术路线分四层推进。第一层为问题界定与工具准备：完成文献综述与政策条款分析，确定四类风险的分析框架，编制并预试调研工具，形成开题报告与实施方案。第二层为实证诊断：实施问卷、访谈、观察与产品排查，形成风险清单与分级管理的证据基础，回答“风险是什么、发生在谁身上、严重程度如何”。第三层为方案建构：依据数据颗粒度、呈现对象、使用目的、学生年龄段四个变量设计分级负面清单，配套研制保护指引、评审流程与培训方案，经德尔菲咨询与专家论证修正后形成试行文本，回答“谁来管、管什么、怎么管”。第四层为实践检验与提炼：通过行动研究验证防范体系的可行性与成效，诊断问题、迭代修订，最终形成结题成果并推广，回答“制度是否有效、能否复制”。四层之间以前一层证据支撑后一层设计，形成“诊断—建构—检验—提炼”的闭环，确保防范方案始终建立在本土证据之上。五、实施步骤与进度安排（一）总体安排本课题研究周期为2027年1月至2028年12月，共两年，按准备与设计、现状调研与诊断、方案建构与工具开发、实践检验、总结提炼五个阶段推进。前三个阶段完成风险识别与防范方案设计，其中准备阶段约三个月，用于文献研读、工具编制与开题论证；调研阶段约四个月，用于六校实地数据采集与产品排查；建构阶段约四个月，用于风险机理分析、分级标准构建与清单研制。第四阶段以九个月的时间完成行动研究，为全课题用时最长的阶段，以保证有充分的实践检验与迭代空间。第五阶段完成数据整理、成果提炼与推广。总体上形成“诊断—建构—检验—提炼”的完整闭环，各阶段任务与成果形式均有明确界定，阶段之间设置衔接节点，上一阶段成果须经课题组集体审核后进入下一阶段，以保证研究链条的连贯与可控。（二）分阶段任务分解各阶段的任务、完成标志与责任分工见表2。时间段主要任务完成标志责任人2027年1月—3月文献研读、方案制定、工具编制与预调研、开题论证开题报告、实施方案、三套调研工具竺雅静、孔丽芳2027年4月—7月六校问卷施测、138人次访谈、24节课观察、9款产品排查现状调研报告、风险清单初稿孔丽芳、袁淑芬、虞桂英2027年8月—11月风险机理分析、分级标准构建、负面清单与配套制度设计、德尔菲咨询与专家论证风险清单、负面清单、制度文本4份竺雅静、谢晓霞、尹鹏飞2027年12月—2028年8月三校行动研究、前后测、异议处置、清单迭代修订、案例整理试点运行报告、修订后清单、案例集竺雅静、伍文静、纪思远2028年9月—12月数据归档核验、成果提炼、推广培训、结题报告撰写结题报告、论文、决策咨询报告竺雅静、卢国栋、虞桂英各阶段之间设置明确的衔接要求：调研阶段结束时须形成风险清单初稿方可进入方案建构，方案建构须通过德尔菲咨询与专家论证方可进入实践检验，实践检验须完成迭代并留存完整台账方可进入总结提炼。课题组实行每月一次例会制度，由负责人牵头检查进度，对偏离计划的环节及时调整；关键节点邀请县教育科学研究所人员参与研讨，确保阶段成果的质量与规范性。考虑到实地调研可能受学期安排、考试周期与学校活动的影响，课题组对调研时间作了弹性预留，将问卷施测集中在教学常规周内完成，访谈与观察则利用教研活动与自习时段穿插进行，尽量减少对正常教学的干扰。若行动研究过程中出现制度执行受阻或数据缺失，将及时召开专题会议分析原因，必要时调整干预策略或补充采集数据，并如实记录调整的经过与依据，确保研究过程可追溯、结论可复核。六、预期成果与人员分工（一）预期成果本课题预期形成八项成果，兼顾理论认识与实践工具，既有可供教育行政部门参考的研究报告，也有学校可直接使用的风险清单、负面清单、保护指引与培训方案，成果名称、形式、完成时间与承担人安排见表3。成果名称形式完成时间承担人情感计算技术在中小学教育应用中的伦理风险与防范研究报告研究报告2028年12月竺雅静云溪县中小学情感计算应用现状与伦理风险调研报告调研报告2027年7月孔丽芳中小学课堂情感识别应用伦理风险清单风险清单2027年10月袁淑芬课堂情感识别技术应用分级管理负面清单制度文本2027年11月虞桂英学生心理数据与情绪信息保护指引机制文本2027年11月谢晓霞含情感计算功能进校产品评审流程机制文本2027年11月虞桂英教师情感计算应用伦理素养培训方案培训方案2028年8月尹鹏飞情感计算教育应用典型案例集与研究论文案例集与论文2028年12月卢国栋、纪思远成果的使用去向明确：研究报告与调研报告报送县教育行政部门，为县域层面制定含情绪功能产品的进校管理要求提供依据；风险清单、负面清单、保护指引与评审流程交付试点校并面向全县推广，成为学校日常管理的工具；培训方案用于教师校本研修与区域培训；案例集用于情景教学与家长宣讲；研究论文面向学术同行交流，扩大学术影响。预期效益体现在四个层面：学生层面，心理隐私得到保护，“被监测感”与情绪表达顾虑下降，课堂情感表达生态得到修复；教师层面，伦理风险识别与应对能力提升，人机分工重新校准；学校层面，形成“进有评审、用有分级、疑有处置、退有规程”的防范闭环；区域层面，为县域中小学敏感技术进校治理提供实践样本与制度参考，推动形成常态化伦理把关机制。（二）人员分工课题组由九人组成，专业结构覆盖教育管理、学科教学、教育技术、教育测量与心理辅导，分工见表4。课题组成员均具有人工智能教育应用或教育伦理相关的研究经历，能够覆盖调研、分析、设计、检验与推广的全部环节。姓名分工承担任务竺雅静负责人，总体设计与统筹主持方案制定、分级标准设计、行动研究组织、结题报告撰写孔丽芳问卷与访谈组组长问卷编制与施测、深度访谈组织、调研报告撰写袁淑芬风险分析组组长风险机理分析、风险清单研制、情绪标签问题专题研究虞桂英制度设计组组长负面清单与评审流程设计、德尔菲咨询与专家论证组织谢晓霞数据组组长数据处理与统计、情绪信息保护指引起草、台账管理尹鹏飞培训组组长教师培训方案开发、情景演练脚本设计、推广培训实施伍文静产品排查与技术协调进校产品排查、系统功能核验、技术问题对接纪思远论文撰写与研究助理文献研读、研究论文撰写、政策条款摘编卢国栋案例整理与资料归档典型案例采集与撰写、访谈转录校核、课题档案整理课题组实行负责人统筹、分组推进、例会协调的工作机制，各研究内容均有明确的责任人与协办人，重要环节由两人以上共同承担，形成相互配合、相互校核的分工格局。为保障研究的连续性，课题组要求每项资料采集完成后即交由数据组登记归档，做到过程留痕、随时可查。七、研究保障条件（一）组织保障课题负责人竺雅静系云溪县第二中学教师，长期从事教学与教学管理工作，熟悉学校教学流程与智慧课堂系统的实际应用，具有主持同类课题研究的经验。课题组九名成员来自学校教学、教研、技术与心理辅导等岗位，专业结构互补，既有承担过市县级课题的骨干，也有掌握数据处理与访谈技术的中青年力量。学校成立课题领导小组，由分管教学的副校长任组长，负责统筹协调课时安排、活动场地与数据使用等事项，为研究提供组织支持。（二）条件保障学校已建成覆盖各类教学场所的校园网络，配备可供数据处理与文本分析使用的计算机设备与统计软件，能够满足问卷录入、数据统计与资料整理的需要。学校图书馆与数字资源库可提供教育理论、教育伦理与教育技术类文献的检索服务。学校日常使用含情绪分析功能的智慧课堂系统并积累了一定数量的使用记录，为开展现状调研与试点检验提供了真实场景。课题组已与六所协作学校建立联系，能够按计划开展跨校调研与试点。（三）制度保障学校将本课题纳入校本教研计划，为课题组安排固定的研究例会和研讨时间，并将研究成果的应用纳入教师专业发展考核的参考内容，为课题推进提供制度支持。学校建立课题经费使用与资料管理的相关要求，保障研究经费专款专用、研究资料规范保存。涉及学生数据的采集严格遵循最小必要原则，采用匿名化处理，涉及未成年人信息的采集事先取得监护人同意并向学生本人说明，确保研究过程合规。八、参考文献[1]竺雅静.课堂情绪识别应用中的心理隐私风险及其治理路径[J].中小学信息技术教育,2025(4):21-25.[2]孔丽芳.情感计算技术进校应用的伦理审思[J].中小学德育,2025(6):34-38.[3]尹鹏飞,伍文静.面向表情数据的学校数据治理框架研究[J].数字教育,2024(3):45-52.[4]袁淑芬.情绪标签化对学生自我认知影响的质性研究[J].教育科学研究,2025(2):58-64.[5]谢晓霞.未成年人敏感个人信息保护的学校实施机制[J].教学与管理,2024(19):27-31.[6]纪思远.人工智能教育应用的伦理风险图谱与分级治理[J].中国电化教育,2024(8):66-74.[7]卢国栋.情感计算技术在课堂教学中的应用边界[J].电化教育研究,2025(1):88-95.[8]虞桂英.被监测感与课堂情绪表达：基于学生视角的调查[J].现代教育技术,2024(11):112-119.[9]顾小清.人工智能教育应用的伦理框架建构[J].开放教育研究,2023(4):26-35.[10]王佑镁.数据驱动的教育治理及其伦理挑战[J].现代远距离教育,2023(5):42-50.[11]郑旭东.教育人工智能的可解释性与信任建构[J].中国远程教育,2024(7):33-41.[12]李政涛.人工智能时代的教育：技术之变与育人之恒[J].课程·教材·教法,2024(3):45-53.[13]中华人民共和