基于多模态数据的在线学习认知负荷评估

近年来,认知负荷过载成为影响在线学习效果的一个重要因素。为解决此问题,文章聚焦在线学习认知负荷评估,首先设计了基于多模态数据的在线学习认知负荷评估研究框架,包含多模态数据采集、多模态特征提取和评估模型构建三个部分。接着,文章通过实验,采集学习者在特定在线学习环境下的多模态数据,提取人脸表情特征、眼动追踪指标特征和脑电信号特征,构建在线学习认知负荷评估模型。之后,文章对评估模型的准确性进行验证,发现在五种机器学习算法模型中,KNN模型的综合性能最佳,故将此模型作为最终的在线学习认知评估模型;同时,文章对多模态数据进行了分析,发现多模态融合方法在认知负荷评估上具有优越性。文章构建的评估模型可赋能在线学习平台实现认知负荷的实时评估,进而实现基于认知负荷的个性化学习,增强学习动机,提升学习效果,促进在线教育质量提升。

借助XEduHub快速开发人工智能体验作品

问题提出.学习人工智能要从体验开始,青少年只有体验过人工智能,才可能产生兴趣。为此,学校人工智能学习空间(实验室、功能教室等)的展示区域或科普走廊,应部署一些有趣的人工智能体验产品,不仅让学习空间充满人工智能味,也让学生在交互中感受人工智能的魅丽。有条件的学校还可选择采购和订制企业开发的人工智能体验作品,以追求更好的展示效果。

全链路AI课程设计与开发——以视力检测AI助手为例

全链路AI的开发是指将AI技术应用在数据集制作、模型训练和模型应用等多个环节。本文依据全链路AI开发思路,实现了一款视力检测AI小助手的制作。除了在项目开发过程中使用了手部检测模型、关键点提取模型和手势判断模型这三个AI模型外,这款视力检测AI小助手还在多处应用了AI技术,如借助大模型的多轮对话完成较复杂程序的编写,解决数据归一化问题等,为中小学实施人工智能教育提供了新的思路。

Mind+结合XEduHub开发AI交互作品

在图形化编程工具Mind+和通用AI推理库XEdu Hub的支持下,中小学生使用简短的代码就能设计出有趣的AI交互作品。本文在介绍Mind+和XEdu Hub的同时,分析了AI交互作品的核心环节,指出作品可以由感知输入、智能处理和执行呈现三个部分组成,希望为中小学开展AI教育提供新的思路。

基于教材分析设计深度体验的AI课程——以“常见中草药图像分类小助手”课程为例

信息科技新课标将“人工智能与智慧生活”设为六大主线之一,而2020浙教版教材已涉及人工智能的内容。本文分析了该教材人工智能单元的图像识别课时内容,基于新课标的要求设计了以“中草药图像分类”为主题的图像识别项目式学习课程“常见中草药图像分类小助手”,将AI教育与传统文化教育相融合,提出了一种人工智能教学活动设计新范例。

为信息科技教学定制一个Python编程环境

Python和其他编程语言不同,可选的IDE(编程集成环境)很多,但很多并不是为中小学的信息科技教学设计的,鉴于此,作者所在研究团队根据一线教学需求,开发了XEdu信息科技教学版,集成了教学中涉及的绝大多数库和模块,降低了中小学教师教学Python的技术门槛。

用深度学习和物联网技术设计“AI魔法棒”

在《哈利·波特》系列电影中有各种各样的魔法棒,配合着不同角度的挥动,就可以实现奇特的效果,如点燃火把、拉开窗帘等。从物理学的角度分析,挥动魔法棒其实是改变魔法棒的运动速度,而衡量运动速度变化的物理量是加速度。从理论上讲,只要给魔法棒安装一个加速度传感器,就能感知所有的速度变化。

用Home Assistant搭建个性化智能家居系统

智能家居在我们的生活中已经随处可见,买一个智能家居设备,轻点手机屏幕,就能完成设备的连接与控制,甚至可以设定一系列的自动化功能。例如,房间的灯泡可以根据人体红外传感器检测房间的空闲状态,来自动决定开关,或者设定每天晚上7点准时开灯,又或者通过语音口令来实现智能控制。总之,智能家居的普及极大地便利了我们的居家生活。

用GitHub协同共建一个“开源”网站

随着安卓智能手机的普及,"开源"这一名词逐渐被大众接受。教育部发布的《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》,要求重点普及"开源"思想,引导学生理解并自觉践行开源的理念与知识分享的精神。如何与更多的人一起分享自己的学习心得?除了在公共平台发表文章外,做一个网站也是一个重要的途径。

打造个性化的“智能稻草人”

“智能稻草人”是人工智能结合创客的典型作品,也是一款常见的现代智能安防类设备。根据内置AI模型的不同,“智能稻草人”可以在多种场景下工作,识别“异常”情况或者目标。本文从收集数据开始,然后选择相应算法、训练模型并真实部署,打造了一个类似稻草人的AI应用设备,为中小学生开展AI科创活动提供了一个可复制的思路。

用掌控板做智能家居控制器

涉及学科:物理、技术、艺术为了让学生体会新技术的发展,笔者在温州中学人工智能实验中配置了一系列的智能家居设备,如智能灯泡、智能窗帘、智能插座和智能开关等。通过一个智能音箱设备,即可使用语音管理所有智能设备的工作状态。但是,用语音控制虽然看起来很方便,在某些特定的场合并不适合,如有噪音,识别效果并不好,再如上课时喊一声“小爱同学”,也有点尴尬。

让激光射灯也“智能”起来

在街头常常会看到各种激光射灯,用各种色彩斑斓的投影来吸引游客。在温州中学的人工智能实验室建好后,笔者也想在门口装一个激光射灯,每到晚上向走廊地板投射出实验室的LOGO,肯定能吸引很多好奇的学生。但是,如果激光射灯不能和学生们交互,总觉得配不上“智能”这个说法。因此,笔者希望做一个可以与用户互动的激光射灯作品。

人工智能促进学习变革与学术创新

人工智能的发展到达了一个新的高度,教育也不可避免地融入了人工智能相关技术,以促进学习变革和学术创新。在介绍了国际和国内人工智能教育发展现状的基础上,从多方面展开了人工智能促进学习变革的方式,并列举了若干人工智能促进学术创新的领域,同时指出高等教育应当抓住机遇,转变固有观念、促进学习转变和推进应用创新,同时谨防人工智能的滥用。