教育智能体情绪线索赋能在线学习的模型构建及实践研究

教育数字化转型会带来课程内容、教学活动等要素的内涵及其关系的变化,在线学习和混合教学等数字化学习方式将成为主流教学方式。在线学习带来诸多优越性的同时,也存在师生交互缺失、情绪交流缺乏的问题。虚拟学习环境中具有情绪线索的教育智能体为破解该问题提供了一种更加智慧化的手段。教育智能体是用于在线学习环境以满足不同教学目标要求、类似教师的虚拟角色,可为学习者提供认知和情感支持。然而,已有研究关于教育智能体情绪线索对在线学习全过程的作用效果尚未达成共识。为此,从动机、情绪、理解、巩固和迁移5个角度对2003年以来国内外42个相关实证研究进行了系统性分析,构建教育智能体情绪线索赋能在线学习的理论模型,并结合问卷量表法、社会网络分析法和内容分析法对高校专业课教学进行实践探究。结果表明:(1)情绪智能体组学习者的学习动机在实验前后呈现了最大幅度的提升,且存在显著高效应;(2)情绪智能体组学习者协作交互的积极性在增加,交互水平也在提升,学习热情最高;(3)情绪智能体组学习者的内部和外部认知负荷无明显变化,而相关认知负荷显著增加,促进其新知的掌握;(4)教育智能体情绪线索助力学习者记住更多的项目,从而提高了其知识保持成绩;(5)教育智能体情绪线索可以帮助学习者对更高层次的反思进行深度构建,从而发展了反思能力,也反映了其迁移能力的提升。最后,针对教育智能体的设计提出建议,以期为在线学习提供更符合个性化需求的情感认知工具,推动人工智能与教育的融合发展。

教育智能体唤醒学习者积极情绪的发生逻辑与调节路径——基于听觉刺激对积极情绪的影响

在教育领域中,关注学习者在学习过程中的情绪变化,进行适应性调节是解决学习者心理健康问题的有效途径。随着科技的发展,教育智能体的出现为学习者线上学习过程中情绪的调节提供了认知和情感支持。而在在线学习环境中,视听觉是学习者感知外界事物,获取知识信息的主要通道,且从听觉层面探究学习者情绪调节的研究较少。为此,该研究通过教育智能为学习者提供情感支持,借助其情感-认知双交互等特征,从听觉层面出发,基于认知情绪调节和心流理论,依据情境观、过程观、结构观及四类群体特征,探究教育智能体唤醒学习者积极情绪的发生机理,并在此基础上提出情绪唤醒和调节策略,探究教育智能体支持下学习者听觉情绪调节的调节路径,最终通过可解释资源推荐模型,为学习者推荐符合其听觉情绪偏好的学习资源,促进学习者心理健康发展,提高学习投入度、改善学习效率和提升学习效果。

视频课程中教育智能体的社会线索设计研究

教育智能体在视频课程中的应用,是提升视频课程社会交互性的有效途径之一。然而,如何进行社会线索的设计以满足学习者的个性化需求,仍有待探索。研究采用内容分析方法,梳理了33项实证研究中教育智能体社会线索的设计。分析结果显示,教育智能体的社会线索整体上可划分为动态、静态和语音线索三类。其中,静态社会线索中的性别和年龄,动态社会线索中的表情和手势,以及语音社会线索是近十年研究关注的热点。此外还发现,不同学习者对社会线索的感知可能存在差异,但现有教育智能体的设计很少将学习者的偏好纳入考虑范围内。为了解决这一问题,文章基于内容分析的结果,设计并实现了支持个性化社会线索设计与调节的教育智能体原型系统,为改善视频课程中社会交互功能的设计提供了一种可行的方法。

在线学习干预的新发展:从学习分析仪表盘到教育智能体

在线学习干预是对学习者实时规划、监测、评估与纠正的综合活动,对于解决远程学习中监管困难、参与度低、情绪困扰等问题具有重要价值。如何设计与研发智能助学工具,如何开展基于教育智能体等工具的学习干预,是当前国内在线教育领域亟待解决的问题。通过概述在线学习干预的研究进展,分析基于学习分析仪表盘的在线学习干预研究现状,发现该工具在促进元认知、支持人机协同、调节学习者情绪三个方面仍有缺陷。基于此,进一步梳理了基于教育智能体的在线学习干预研究现状,从干预时空的全覆盖、干预过程的适切性、干预形态的人性化三个方面明晰其优势,并从学习空间建设、情绪采集识别与数据素养培育三个维度,提出了基于教育智能体的在线学习干预发展建议,旨在为人工智能赋能的在线学习干预的设计与发展提供借鉴。

多维教育智能体的构建与应用

本文以《人工智能》网络课程为教学內容提出了多维教育智能体的腜汀⒔峁辜捌涿庖咚惴ɑ?分析了利用多维教育智能体开发网络课程的特色和优势,最后以《人工智能》网络课程的设计与开发为例介绍了多维教育智能体的编程应用及其结论。

教育智能体情绪线索对大学生学习情绪与动机的影响研究

在数字化学习环境中,拥有具身形象的教育智能体可以承担人类教师的部分社会功能,从而改善学习者社会交互不足的问题。不过,已有研究发现,教育智能体的积极情绪线索并不总是能唤起学习者的积极情绪,其原因可能与情绪的测量方法有关。具体而言,人类的情绪具有波动性和衰弱性,量表等事后测量工具难以准确地记录学习者的即时情绪反应。为有效测量教育智能体情绪线索对学习者的影响,设计采用主观(量表)、客观(面部表情识别)相结合的方式,旨在测量高校学习者在不同学习情境中的过程性情绪反应、结果性情绪感知以及他们的学习动机。实验数据分析结果表明:积极的情绪线索可以显著提升学习者的内在目标倾向和任务价值;积极的情绪线索可以促进学习者的积极情绪,并且基于面部表情的测量方法,可以更加精准地反馈学习者的过程性情绪,尤其是对教育智能体情绪线索的即时反应。该研究结果在实践层面,扩充了对教育智能体情绪线索作用效果的理解;在方法层面,应用了智能技术支撑的及时性、精细化测量方法,为智能化的情绪感知、计算与调节奠定了基础。

教育智能体的发展历程、应用现状与未来展望

教育智能体是人工智能领域的重要研究方向,可助力实现教育的智能化、精准化和个性化,其对学习者的学习动机、学习情感、学习效果等有着直接且显著的影响。人工智能与教育的结合愈加紧密,但教育智能体尚处于探索阶段,为使教育智能体更好地服务教与学,文章通过对既有文献的梳理和归纳,对教育智能体的发展历程和应用现状进行了总结,并进一步明确了教育智能体的内涵和特征。教育智能体已在支持个性化学习、扮演虚拟教学角色、实现人机情感交互等领域取得应用,但仍存在决策精度较弱、对话能力有限、外观设计简单、情感交互不足等问题。未来,教育智能体将与大数据、深度学习、情感计算等技术深度融合,以其“智能”促进学习者的“智慧”发展,赋能教与学的变革与重构。

教育智能体对认知学习的作用机制研究述评

教育智能体(Pedagogical Agent,PA)对认知学习的作用是目前学界关注的热点问题之一,然而,已有研究尚未能对此给出明确的答案。为此,通过筛选并梳理2011至2019年间围绕教育智能体的实证研究文献29篇,分析PA研究的基本理论、观点和方法,可以发现,当前围绕教育智能体的原则或理论仍存在一定的争议。基于此,利用“教育智能体-应用情形”模型(Pedagogical Agents-Conditions of Use,PACU),并结合内容分析方法,从功能、设计、学习者和学习环境四个方面,对PA与学习表现、学习动机和认知负荷的影响关系进行分析发现,教育智能体的内部因素(功能、设计)是近十年研究的热点,智能化的情绪、认知调节功能以及视线指引功能,对学习表现和学习动机有显著促进作用;但对教育智能体外部因素(学习者、学习环境)的研究,还处于较为浅层的状态。因此,未来应以智能技术为支撑,由内及外全面、深入地开展研究,并从研究设计角度加强对各因素间调节/中介作用的关注。

教育智能体如何影响学习者情绪与学习效果?--基于国内外39篇实验或准实验研究文献的元分析

教育智能体作为数字学习环境中学习者的虚拟教师或同伴等角色,可为学习者提供认知和情感支持。然而,研究者关于教育智能体能否改善学习者情绪与学习效果的结论存在差异,使得如何有效设计教育智能体尚不明确。为此,文章构建了教育智能体对学习作用机制的理论框架,并在此基础上采用元分析方法对国内外39篇相关实验或准实验研究文献进行了系统分析。结果表明:教育智能体有利于改善学习者的情绪与学习效果;知识类型、学段、教育智能体的特征(包括静态特征、动态特征和声音特征)具有调节作用。基于研究结果,文章针对教育智能体的设计与应用提出建议,以期助力人工智能教育的进一步发展。

数智时代我国高等教育评估体系的转型与重构

数智时代我国高等教育的转型呼唤高等教育评估的变革。从内涵维度透视,高等教育评估的目的由单一价值判断转向多元智能优化,评估的尺度由单视域及时反馈转向多视域实时呈现,评估的模式由数据集中密集转向区块互联分布。从功能维度透视,全息评估支撑多元主体从认识价值上升为“共创价值”,人工智能驱动主管部门从被动应对决策上升为主动“预警预测”,人机互动牵引教育教学质量从持续改进上升为“提质增强”。建构新型高等教育评估体系须秉持“以评促强、争创一流”的发展理念,探索“平台化”协同慧治的治理模式,创造“教育评估智能体”的超级生态,持续系统提升高等教育质量,服务于教育强国建设。

数据新要素视域下的智能教育:模型、路径和挑战

随着大数据、人工智能、5G、物联网等新一代信息技术的发展和应用,数据作为一种新生产要素,推动智能教育的数字化赋能升级,具有人性化、情境化、集成化和数智驱动等特征。本文通过拓展教育要素的内涵边界,打造“以数据自治演进”的内循环和“以服务主体为中心”的外循环,联合创设了一个集“主体—环境—资源—数据”四位一体的内外双循环系统模型;然后重点围绕健全数据治理和保障数据全周期覆盖、强化数据赋能和优化教学创新、构建教育智能体和服务主体新形态、瞄准人机混合智能和勾画智能教育新图景等,解析“数据+智能教育”发展的多重路径;最后从数据伦理规范、人机互信、多学科交叉和教育均衡发展等方面,阐释“数据+智能教育”面临的多重挑战,以期引起教育管理者、研究者、实践者等对于数据要素视域下智能教育创新发展的思考与共鸣。

吉首市幼儿园体智能教育发展研究

伴随着经济的发展,时代的变化,家长们对孩子健康教育的关注,对学前教育的培养与锻炼的重视,体智能教育的教学理念受众多幼儿园的推崇和运用。在幼儿体智能教育盛行的环境下,本文采用文献资料法、实地考察法、专家访谈法等研究方法,对吉首市幼儿体智能教育发展进行研究,发现吉首市幼儿园体智能教育存在的问题和不足,并根据实际情况提出相应的可持续发展对策,为吉首市幼儿园体智能教育机构和管理部门提供参考和借鉴,从而促进吉首市幼儿体智能教育的健康可持续发展。

兰州幼儿园、体智能机构体智能人才需求现状

幼儿体智能的发展在甘肃兰州已经有十几年了,无论从早期的机构承接体智能课程,还是到现在逐步发展到幼儿园自己有体智能方面的老师完成日常教育活动,体智能老师的需求也随着社会的发展而不断的变化着。随着社会的发展,兰州幼儿园和体智能机构对体智能人才的需求也有所变化。在学历、技能、素养等多方面提出的崭新的要求。结合这些需求,以市场为导向,职普融通、产教融合、科教融汇、优化职业教育类型定位,清晰体智能人才需求现状。

健康中国视域下幼儿体智能教育发展的优化策略研究

根据《健康中国2030规划纲要》中的要求分析,幼儿体智能教育应该积极的落实。幼儿体智能教育可以让幼儿的身心得以全面的发展,强化自身的意志品质以及协作精神。当前,国家的环境污染程度日益加剧,幼儿的身体健康承受着较大的威胁,若是未能将体智能教育工作扎实推进,势必影响到幼儿的健康发展,结合健康中国视域分析,幼儿体智能教育应该采取科学策略。

兰州市安宁区教育港新地幼儿园幼儿体智能教育情况调查分析

幼儿体智能课程是最近几年刚刚在各大城市兴起的一门幼儿园课程,其通过丰富的表现形式提高幼儿体能、智能和人能,深受各个幼儿园、幼儿园老师、幼儿及其家长所喜爱。近年来幼儿体智能教育得到了迅速的发展,但也出现了诸多问题。通过对新地幼儿园的问卷调查,了解兰州地区幼儿体智能教育的情况,为幼儿教育的发展打好基础。