摘要：认知风格反映了学生接近、获取、组织、处理和解释信息的模式,可用来解释和指导学生的行为。将认知风格集成到智能系统中,有助于开发个性化的用户模型,推动智能教育发展。当前有关认知风格自动分类的研究较为匮乏,尚未将机器学习与眼动追踪技术联合起来进行应用。基于机器学习与眼动追踪的认知风格模型,选取注视时长、注视点数量、扫视时长、眼跳次数、眼跳距离与瞳孔直径等6个与认知有着密切关系的眼动指标,归一化处理后借助机器学习算法进行认知风格自动分类。实验结果表明:在进行同样时长的视频学习时,不同场认知风格的学习者表现出不同的视觉行为模式;场依存型学习者注视点较为分散,表现出有较多的扫视行为、较少的注视行为、较长的眼跳距离与较大的瞳孔直径变化,信息搜索效率较低;而场独立型学习者有着较为密集与定向的视觉注意模式,信息搜索效率更高。对5种机器学习算法进行性能对比后发现,逻辑回归算法的分类效果最好,准确率达到89.01%,Kappa值达到0.774。该认知风格自动化分类模型既可用于智能学习系统的课程资源优化设计,也可用于个性化学习路径的推荐。未来可整合更多生理数据,通过不同模态数据之间的信息互补,提升数据分析的准确性以及对学习者认知能力评估的可靠性。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：四要素教学设计模型是一种面向复杂技能学习设计的有效模型,国内外已有相关的应用案例,但目前缺少对这些案例的系统分析,难以了解4C/ID模型应用的现状与不足。为此,以4C/ID模型的蓝图元素为抓手,构建比较分析编码框架。以中国知网和SCOPUS数据库作为案例来源,选取2003—2022年发表的期刊论文为研究对象,开展案例编码与结果分析。研究发现,当前国内主要存在局部任务排序未按照技能间的逻辑关系,未按照图式建构到图式熟练组织学习任务微序列,相关知能的呈现未帮助学生构建整体问题解决图式,支持程序和专项练习的呈现未帮助学生熟悉问题解决规则,支持程序先于相关知能呈现等误区,并为合理运用4C/ID模型提出相应建议。

摘要：21世纪以来,批判性思维的培养受到广泛关注,而批判性思维测评是发展批判性思维的关键步骤。基于此,文章首先提出了基于问题情境的批判性思维测评框架,并开发了一款面向中小学生的批判性思维测评游戏——“星球历险记”。接着,文章设计了批判性思维测评游戏评价指标,包含教学设计、游戏设计、软件设计三个维度。随后,文章邀请专家进行游戏体验,并根据评价指标对游戏打分、对批判性思维测评游戏与CCTT-X思维测验进行比较。最后,文章总结了批判性思维测评游戏的主要优势,并就教育测评游戏的设计开发提出建议。批判性思维测评游戏的功能性与游戏性并重、应用价值高,可用于提升中小学生的批判性思维能力。

摘要：当前,培养学生信息技术核心素养作为信息技术教育的旨归已受到越来越多的关注,其中开展单元教学作为素养导向教学的关键,是落实核心素养的必然要求。单元教学强调学习内容的整合协调,本质上属于综合学习,但现有研究尚未从综合学习的视角审视单元教学。为此,文章首先分析指向核心素养的信息技术学科教学设计和基于四要素模型的综合学习设计的研究现状;然后从信息技术学科的核心素养内涵、单元学习目标、技能层级、学习任务及其评价、学习活动及学习环境方面构建信息技术学科单元综合学习设计模型;最后以“数据处理与应用”单元为例,基于该模型进行单元综合学习设计,以期从方法论上为一线教师教学提供指导。

摘要：信息通信技术的发展促进了学习方式的演进,新的学习方式则促进学习领域的理论技术的发展。智慧学习就是在这样的背景下发展起来的。但智慧学习的研究目前主要集中在理念和特征上,在实践方面还缺少可用的设计指导模式。智慧学习体验设计为智慧学习的实践提供了一种具体的设计模式。该文将智慧学习体验界定为在泛在和群智环境中的入境学习体验,其研究内容包含设计元素、工程方法、评价体系以及支撑技术。智慧学习体验设计涵盖用户体验设计的原则和方法,但由于学习本身的特殊性,其内涵超越用户体验设计,在实践中则是主要围绕个性、泛在、群智和入境三个要素开展的工程设计活动。在跨平台智能教育服务平台中,引用智慧学习体验设计原则,设计基于二维码的纸质教辅书服务平台,获得了预期的效果。

摘要：数字化学习资源建设是我国教育信息化建设中的重要组成部分,各级教育部门和学校都已经建设了大量资源,这些资源使用情况如何、如何提升学习资源的应用成效是资源建设者和管理者非常关注的问题。该文聚焦学习资源应用成效计算这一具体问题,以用户为中心,通过用户使用数据来计算资源应用成效。用户使用数据可以分为三类,包括资源使用率、用户使用满意度和用户学习效果;每类下设若干观测变量,根据资源粒度类型不同有所不同,文中将资源粒度分为三类:素材资源、课程资源和资源网站,分别设计了三种粒度资源的观测变量,并给出了这三种粒度资源的应用成效的计算公式。之后对公式中涉及的各类使用数据及其观测变量的权重设置进行了分析和设计。最后介绍了该计算方法在两个资源平台上的应用,并根据应用得到的数据对提升学习资源应用成效给予了建议。

摘要：针对突发事件发生后路网和救援物资需求的不确定性,考虑路径运行时间超期风险、路网通行能力风险、路径复杂性及应急物资需求不确定性,以应急物资运达总时间最小和系统总成本最小为目标,建立了基于随机机会约束规划的多目标应急物流定位-路径模型,设计了改进的遗传算法对其进行求解,采用罚函数法处理模型中的约束条件.算例分析验证了模型的合理性和算法的可行性.