人工智能教育应用理论与实践
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作者李福华 著
出版社科学出版社
ISBN9787030799159
出版时间2024-11
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定价148元
货号1203467047
上书时间2024-12-20
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目录
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第1章 智能时代与教育变革 1
1.1 四次工业革命与技术变革 1
1.1.1 第一次工业革命——蒸汽时代 2
1.1.2 第二次工业革命——电气时代 2
1.1.3 第三次工业革命——信息时代 3
1.1.4 第四次工业革命——智能时代 4
1.2 人工智能的发展 5
1.2.1 孕育阶段(1956年之前) 5
1.2.2 形成发展阶段(1956年至20世纪70年代初) 6
1.2.3 低谷阶段(20世纪70～80年代) 7
1.2.4 再次发展阶段(20世纪90年代至今) 7
1.3 计算智能、感知智能与认知智能 8
1.3.1 计算智能 8
1.3.2 感知智能 9
1.3.3 认知智能 10
1.4 人工智能对社会的影响 10
1.4.1 人工智能对社会产生的正效应 11
1.4.2 人工智能对社会产生的负效应 12
1.5 人工智能教育应用的机遇与挑战 13
1.5.1 人工智能教育的特征 13
1.5.2 人工智能教育应用的机遇 14
1.5.3 人工智能教育应用的挑战 16
1.5.4 人工智能教育应用研究的必要性与紧迫性 17
1.6 人工智能教育应用研究的目的与意义 19
1.6.1 研究目的 19
1.6.2 研究意义 20
参考文献 21
第2章 人工智能教育应用研究现状与研究框架 23
2.1 人工智能教育应用研究述评 23
2.1.1 国外相关研究综述 23
2.1.2 国内相关研究综述 33
2.1.3 研究总结及存在的问题 41
2.2 主要概念及研究观点 43
2.2.1 主要概念 43
2.2.2 主要研究观点 45
2.3 人工智能教育应用研究框架 46
2.3.1 本体论：人工智能教育应用“是什么” 46
2.3.2 认识论：“哪些是”人工智能教育应用 48
2.3.3 实践论：人工智能教育应用“做什么” 49
2.3.4 方法论：人工智能教育应用“怎样做” 49
2.3.5 教育的人文视角：“为真”、“为善”和“为美” 50
参考文献 51
第3章 人工智能教育应用的理论与技术基础 58
3.1 理论基础 58
3.1.1 建构主义学习理论 58
3.1.2 人本主义学习理论 58
3.1.3 多元智能理论 59
3.1.4 脑科学/认知神经科学 59
3.1.5 个性化学习 59
3.2 技术基础 60
3.2.1 Web技术 60
3.2.2 人工智能技术 61
3.2.3 仿生技术 65
3.2.4 虚拟现实技术 65
3.2.5 学习者建模技术 66
3.3 教育技术基础 68
3.3.1 计算机辅助教育 68
3.3.2 网络教育 69
3.3.3 移动教育 72
3.3.4 泛在学习 73
参考文献 75
第4章 人工智能支持下的教与学 77
4.1 人工智能时代的教育模式创新 77
4.1.1 教育模式 78
4.1.2 人工智能时代的教育模式 78
4.1.3 人工智能对教育的支持 79
4.2 人工智能支持人类学习的多维分析 80
4.2.1 人类学习机制与机器学习机制的比较 80
4.2.2 EAI对人类学习机制的两种支持性效应 82
4.3 人工智能对课堂教学的支持 83
4.3.1 人工智能在教学领域中的典型应用 83
4.3.2 人工智能教育应用改善教学与学习的可能途径 84
4.3.3 人工智能带来的教学变革 86
4.4 人工智能与教学范式变革 87
4.4.1 范式与教学范式 87
4.4.2 教学范式变革的历程 88
4.4.3 人工智能背景下教学范式的转变 89
参考文献 91
第5章 场景驱动的人工智能教育培养路径 93
5.1 人工智能教育应用场景 93
5.1.1 人工智能教育应用场景概述 93
5.1.2 人工智能教育应用场景分类 95
5.1.3 人工智能教育应用场景界定 95
5.2 人工智能教育应用场景的融入层次 101
5.2.1 从融入的过程来看人工智能与教育的融合 101
5.2.2 从融入的程度来看人工智能与教育的融合 103
5.2.3 从教学过程来看人工智能与教育的融合 104
5.2.4 从教育学段来看人工智能与教育的融合 105
5.3 人工智能时代的未来教师培养 107
5.3.1 人工智能时代未来教师培养的重要性 107
5.3.2 智能时代未来教师的培养体系 108
5.3.3 人工智能时代未来教师的培养路径 110
5.4 人工智能教育培养目标 115
5.4.1 人工智能时代下教育学专业培养目标 115
5.4.2 教育学专业学生培养内容 116
5.4.3 目标定位的依据 118
5.4.4 总体目标定位 122
5.5 人工智能教育课程开发 126
5.5.1 基于教育学专业的人工智能课程设计 126
5.5.2 面向场景的教育学专业人工智能课程设计图谱 128
参考文献 135
第6章 “人工智能+教育”创新实践 137
6.1 智能时代人机协同的双师模式 137
6.1.1 人机协同的双师模式的发展 137
6.1.2 双师模式下的“新主体教师” 142
6.2 产学研合作协同育人新模式 144
6.2.1 产学研合作协同育人 144
6.2.2 产学研合作协同育人的政策体系 144
6.2.3 产学研合作协同育人新模式探究 146
6.2.4 产学研合作协同育人的内容探究 147
6.2.5 产学研合作协同育人的意义 148
6.3 自适应学习系统与智能教学 149
6.3.1 自适应学习系统 149
6.3.2 智慧教育体系与智能教学技术 152
6.3.3 自适应平台助力数据驱动的教与学 156
6.4 “人工智能+教育”创客课程 161
6.4.1 基于创客素养的人工智能教学法 161
6.4.2 构建基于创客素养的人工智能课程教学模式 163
参考文献 172
第7章 人工智能教育应用伦理 175
7.1 人工智能教育应用伦理旨趣与原则 175
7.1.1 研究范畴及其内容 175
7.1.2 人工智能教育应用的伦理旨趣 177
7.1.3 人工智能教育应用的伦理原则 179
7.1.4 人工智能教育应用的伦理实践 182
7.2 数据安全与隐私保护 184
7.2.1 大数据的伦理争议 184
7.2.2 数据开放与隐私保护的伦理困境 185
7.2.3 解决数据安全和隐私保护问题的基本思路 185
7.3 人工智能技术发展视角下教育伦理新生态构建 186
7.3.1 教育伦理新生态 187
7.3.2 未来发展中需要注意的伦理问题 189
7.3.3 未来需应对的伦理挑战 190
7.4 立德树人与全人发展 190
7.4.1 人工智能与德育教育 190
7.4.2 人工智能与智育教育 191
7.4.3 人工智能与体育、美育和劳动教育 193
7.5 案例研究 194
参考文献 196
第8章 人工智能教育应用研究存在的问题与展望 199
8.1 人工智能教育应用的主要技术 199
8.1.1 人工智能主要技术发展趋势 199
8.1.2 人工智能教育应用中主要技术的发展趋势 202
8.1.3 未来的主要发展方向 203
8.2 人工智能教育应用存在的问题及溯源 204
8.2.1 人工智能教育应用中的“新区”亟待拓展 204
8.2.2 人工智能教育应用中的“误区”仍需澄清 204
8.2.3 人工智能教育应用中的“盲区”有待探索 205
8.2.4 人工智能教育应用中的“禁区”必须令止 206
8.3 人工智能教育应用之思考 206
8.3.1 人工智能与教育的关系 207
8.3.2 人工智能技术与教育的融合模式 208
8.3.3 人工智能教育应用的实施策略 209
8.4 人工智能教育应用未来的发展 209
参考文献 210
内容摘要
伴随着国家对人工智能产业的政策支持，人工智能在教育领域正发挥着越来越重要的作用，这既是教育发展的机遇，同时也是教育面临的挑战。本书在系统梳理国内外人工智能教育应用相关研究的基础上，提出人工智能教育应用本体论、认识论、实践论和方法论的研究框架。本体论方面，本书清晰界定人工智能教育应用的内涵，并进一步从理论基础、技术基础和教育技术基础三个方面分析人工智能教育应用的理论与技术支撑；认识论方面，从人工智能时代的教育模式创新入手，重点阐释人工智能如何支持教、如何支持学；实践论方面，以场景驱动为基础详细分析人工智能教育的培养目标和课程开发，同时详细剖析人机协同的双师模式、产学研合作协同育人新模式、自适应学习平台、创客课程等人工智能教育实践场景；方法论方面，则从伦理角度进行规约，对人工智能教育应用伦理进行深入探析。最后，本书结合人工智能教育应用的最新技术，对人工智能教育应用过程中遇到的问题进行反思，并展望人工智能教育应用未来的发展趋势。
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