未來已來。伴隨國家對人工智能產業(yè)的政策支持，人工智能在教育領域開始逐步發(fā)揮愈來愈重要的作用，這既是教育發(fā)展的機遇，同時也是挑戰(zhàn)。本書在系統梳理國內外人工教育應用相關研究的基礎上，提出人工智能教育應用本體論、認識論、實踐論和方法論的研究框架。本體論上，本書清晰界定了人工智能教育應用的內涵，并進一步從理論基礎、技術基礎和教育技術基礎三個方面分析人工智能教育應用的理論與基礎支撐；認識論上，從人工智能時代的教育模式創(chuàng)新入手，突出闡釋人工智能如何支持教、支持學；實踐論上，以場景驅動，詳細分析了人工智能教育的培養(yǎng)目標和課程開發(fā)，同時詳細剖析了“人機協同”的雙師模式、產學研協同創(chuàng)新模式、自適應平臺、創(chuàng)客等人工智能教育實踐場景；方法論上，則從倫理進行規(guī)約，對人工智能教育應用倫理進行了深入探析。最后，結合人工智能教育應用的最新技術，對人工智能教育應用過程中遇到的問題進行反思，并展望未來發(fā)展趨勢。
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多維視角下人工智能教育應用的理論框架和實踐路徑研究、編號BCA190082
目錄
第1章 智能時代與教育變革 1
1.1 四次工業(yè)革命與技術變革 1
1.1.1 第一次工業(yè)革命——蒸汽時代 2
1.1.2 第二次工業(yè)革命——電氣時代 2
1.1.3 第三次工業(yè)革命——信息時代 3
1.1.4 第四次工業(yè)革命——智能時代 4
1.2 人工智能的發(fā)展 5
1.2.1 孕育階段(1956年之前) 5
1.2.2 形成發(fā)展階段(1956年至20世紀70年代初) 6
1.2.3 低谷階段(20世紀70～80年代) 7
1.2.4 再次發(fā)展階段(20世紀90年代至今) 7
1.3 計算智能、感知智能與認知智能 8
1.3.1 計算智能 8
1.3.2 感知智能 9
1.3.3 認知智能 10
1.4 人工智能對社會的影響 10
1.4.1 人工智能對社會產生的正效應 11
1.4.2 人工智能對社會產生的負效應 12
1.5 人工智能教育應用的機遇與挑戰(zhàn) 13
1.5.1 人工智能教育的特征 13
1.5.2 人工智能教育應用的機遇 14
1.5.3 人工智能教育應用的挑戰(zhàn) 16
1.5.4 人工智能教育應用研究的必要性與緊迫性 17
1.6 人工智能教育應用研究的目的與意義 19
1.6.1 研究目的 19
1.6.2 研究意義 20
參考文獻 21
第2章 人工智能教育應用研究現狀與研究框架 23
2.1 人工智能教育應用研究述評 23
2.1.1 國外相關研究綜述 23
2.1.2 國內相關研究綜述 33
2.1.3 研究總結及存在的問題 41
2.2 主要概念及研究觀點 43
2.2.1 主要概念 43
2.2.2 主要研究觀點 45
2.3 人工智能教育應用研究框架 46
2.3.1 本體論：人工智能教育應用“是什么” 46
2.3.2 認識論：“哪些是”人工智能教育應用 48
2.3.3 實踐論：人工智能教育應用“做什么” 49
2.3.4 方法論：人工智能教育應用“怎樣做” 49
2.3.5 教育的人文視角：“為真”、“為善”和“為美” 50
參考文獻 51
第3章 人工智能教育應用的理論與技術基礎 58
3.1 理論基礎 58
3.1.1 建構主義學習理論 58
3.1.2 人本主義學習理論 58
3.1.3 多元智能理論 59
3.1.4 腦科學/認知神經科學 59
3.1.5 個性化學習 59
3.2 技術基礎 60
3.2.1 Web技術 60
3.2.2 人工智能技術 61
3.2.3 仿生技術 65
3.2.4 虛擬現實技術 65
3.2.5 學習者建模技術 66
3.3 教育技術基礎 68
3.3.1 計算機輔助教育 68
3.3.2 網絡教育 69
3.3.3 移動教育 72
3.3.4 泛在學習 73
參考文獻 75
第4章 人工智能支持下的教與學 77
4.1 人工智能時代的教育模式創(chuàng)新 77
4.1.1 教育模式 78
4.1.2 人工智能時代的教育模式 78
4.1.3 人工智能對教育的支持 79
4.2 人工智能支持人類學習的多維分析 80
4.2.1 人類學習機制與機器學習機制的比較 80
4.2.2 EAI對人類學習機制的兩種支持性效應 82
4.3 人工智能對課堂教學的支持 83
4.3.1 人工智能在教學領域中的典型應用 83
4.3.2 人工智能教育應用改善教學與學習的可能途徑 84
4.3.3 人工智能帶來的教學變革 86
4.4 人工智能與教學范式變革 87
4.4.1 范式與教學范式 87
4.4.2 教學范式變革的歷程 88
4.4.3 人工智能背景下教學范式的轉變 89
參考文獻 91
第5章 場景驅動的人工智能教育培養(yǎng)路徑 93
5.1 人工智能教育應用場景 93
5.1.1 人工智能教育應用場景概述 93
5.1.2 人工智能教育應用場景分類 95
5.1.3 人工智能教育應用場景界定 95
5.2 人工智能教育應用場景的融入層次 101
5.2.1 從融入的過程來看人工智能與教育的融合 101
5.2.2 從融入的程度來看人工智能與教育的融合 103
5.2.3 從教學過程來看人工智能與教育的融合 104
5.2.4 從教育學段來看人工智能與教育的融合 105
5.3 人工智能時代的未來教師培養(yǎng) 107
5.3.1 人工智能時代未來教師培養(yǎng)的重要性 107
5.3.2 智能時代未來教師的培養(yǎng)體系 108
5.3.3 人工智能時代未來教師的培養(yǎng)路徑 110
5.4 人工智能教育培養(yǎng)目標 115
5.4.1 人工智能時代下教育學專業(yè)培養(yǎng)目標 115
5.4.2 教育學專業(yè)學生培養(yǎng)內容 116
5.4.3 目標定位的依據 118
5.4.4 總體目標定位 122
5.5 人工智能教育課程開發(fā) 126
5.5.1 基于教育學專業(yè)的人工智能課程設計 126
5.5.2 面向場景的教育學專業(yè)人工智能課程設計圖譜 128
參考文獻 135
第6章 “人工智能+教育”創(chuàng)新實踐 137
6.1 智能時代人機協同的雙師模式 137
6.1.1 人機協同的雙師模式的發(fā)展 137
6.1.2 雙師模式下的“新主體教師” 142
6.2 產學研合作協同育人新模式 144
6.2.1 產學研合作協同育人 144
6.2.2 產學研合作協同育人的政策體系 144
6.2.3 產學研合作協同育人新模式探究 146
6.2.4 產學研合作協同育人的內容探究 147
6.2.5 產學研合作協同育人的意義 148
6.3 自適應學習系統與智能教學 149
6.3.1 自適應學習系統 149
6.3.2 智慧教育體系與智能教學技術 152
6.3.3 自適應平臺助力數據驅動的教與學 156
6.4 “人工智能+教育”創(chuàng)客課程 161
6.4.1 基于創(chuàng)客素養(yǎng)的人工智能教學法 161
6.4.2 構建基于創(chuàng)客素養(yǎng)的人工智能課程教學模式 163
參考文獻 172
第7章 人工智能教育應用倫理 175
7.1 人工智能教育應用倫理旨趣與原則 175
7.1.1 研究范疇及其內容 175
7.1.2 人工智能教育應用的倫理旨趣 177
7.1.3 人工智能教育應用的倫理原則 179
7.1.4 人工智能教育應用的倫理實踐 182
7.2 數據安全與隱私保護 184
7.2.1 大數據的倫理爭議 184
7.2.2 數據開放與隱私保護的倫理困境 185
7.2.3 解決數據安全和隱私保護問題的基本思路 185
7.3 人工智能技術發(fā)展視角下教育倫理新生態(tài)構建 186
7.3.1 教育倫理新生態(tài) 187
7.3.2 未來發(fā)展中需要注意的倫理問題 189
7.3.3 未來需應對的倫理挑戰(zhàn) 190
7.4 立德樹人與全人發(fā)展 190
7.4.1 人工智能與德育教育 190
7.4.2 人工智能與智育教育 191
7.4.3 人工智能與體育、美育和勞動教育 193
7.5 案例研究 194
參考文獻 196
第8章 人工智能教育應用研究存在的問題與展望 199
8.1 人工智能教育應用的主要技術 199
8.1.1 人工智能主要技術發(fā)展趨勢 199
8.1.2 人工智能教育應用中主要技術的發(fā)展趨勢 202
8.1.3 未來的主要發(fā)展方向 203
8.2 人工智能教育應用存在的問題及溯源 204
8.2.1 人工智能教育應用中的“新區(qū)”亟待拓展 204
8.2.2 人工智能教育應用中的“誤區(qū)”仍需澄清 204
8.2.3 人工智能教育應用中的“盲區(qū)”有待探索 205
8.2.4 人工智能教育應用中的“禁區(qū)”必須令止 206
8.3 人工智能教育應用之思考 206
8.3.1 人工智能與教育的關系 207
8.3.2 人工智能技術與教育的融合模式 208
8.3.3 人工智能教育應用的實施策略 209
8.4 人工智能教育應用未來的發(fā)展 209
參考文獻 210
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