摘要：每个学生持有智能设备的1:1数字课堂是教育信息领域的最新发展,需构建面向认知的数字系统模型,学习信息采集方法,实现学习成像。基于符号动力学思想设计人机耦合学习认知过程的数据采集方法即认知符号序列,应用于英语单词学习中,可获得A-Z字母混淆认知表及单词认知网络拓扑像。

摘要：从学习研究角度考虑,人机交互学习环境是由"脑认知体-耦合情境-信息流形"组成的新型学习观测平台。脑认知体是高维认知流形载体,耦合情境是认知流形的局部度量,信息流形是认知活动的低维投影空间。学习观测把高维认知活动投影映射到低维信息流形,即认知降维,涉及学习情境矢量化、度量标架、流形结构研究对象。基于认知科学、教育心理学构建情境内容、认知操作、数理逻辑三维认知标架,基于符号动力学思想设计认知符号序列采集学习情境数据。在认知拓扑空间重构认知符号序列,获得认知拓扑结构。基于认知标架的人机学习情境矢量化方法是认知结构成像新方法,为教学设计、诊断及智慧服务提供新技术和工具。

摘要：移动网络的出现极大推进普适计算发展,智能设备成为生活、工作不可缺少的部分,形成个体随时、随地在线状态,显具身和情境性,形成应用研发新环境,为软件设计理论、方法、技术等层面创新提供条件。基于被誉为认知科学二次革命的具身、分布认知等新思想,情境、认知将成为移动应用创新切入点,为情境矢量化,认知大数据处理提供理论;移动情境是Agent生存数字空间,其设计思想、方法、矢量化技术直接关系到服务品质。以物流行业移动应用为例,阐述物流情境矢量化架构,认知动力系统结构。

摘要：教师开展工作时,更多依靠经验进行学生个性分析、教学过程诊断。构建精确教学环境,采集教学过程数据,实现实证教育是新一代教育技术的特点。像其它领域一样,引入计算机观测教学活动是重要趋势。基于人机交互环境设计面向教学、认知过程的新型教学在线观测系统,能采集到传统教育学、心理学范式难以获得的巨量、精确信息。在力学、动力学角度对教学数据进行分析,获得学习速度、加速度、平均速度、关键点、学习动能等认知动力学变量。这些认知动力学参数反映了学习者个性、群体信息,为教学训练、诊断提供支撑。随着1:1数字教学的发展,基于人机交互环境的教学精确观测将为实证教育提供重要支撑。