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目錄
**篇 數(shù)智賦能教學(xué)發(fā)展機(jī)遇與理論變革
第1章 數(shù)據(jù)智能與教育教學(xué)發(fā)展新機(jī)遇 3
1.1 教育教學(xué)變革的背景 3
1.2 教育大數(shù)據(jù)與教育中的數(shù)據(jù)智能 4
1.2.1 教育大數(shù)據(jù)概述 4
1.2.2 大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教育教學(xué)發(fā)展方向 6
1.2.3 教育中的數(shù)據(jù)智能及其作用 7
1.3 數(shù)據(jù)智能對(duì)教育教學(xué)發(fā)展的影響 8
1.3.1 優(yōu)化學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)教與學(xué)過(guò)程高效具身 8
1.3.2 實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)目標(biāo)，保障優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源供給 9
1.3.3 深化學(xué)習(xí)者認(rèn)知加工與社會(huì)過(guò)程理解 10
1.3.4 變革教與學(xué)方式，促進(jìn)核心素養(yǎng)發(fā)展 10
1.3.5 革新教育治理體系，實(shí)現(xiàn)科學(xué)高效決策 11
參考文獻(xiàn) 11
第2章 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教育理論革新 13
2.1 傳統(tǒng)教育的反思 13
2.1.1 教學(xué)理論的演化與反思 13
2.1.2 學(xué)習(xí)理論的發(fā)展與反思 15
2.1.3 學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的方法與反思 16
2.1.4 教育管理的反思 17
2.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下教育理論的重構(gòu) 18
2.2.1 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)理論 19
2.2.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的學(xué)習(xí)理論 21
2.2.3 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教育治理 29
2.3 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的新教育倫理價(jià)值保障 30
2.3.1 數(shù)據(jù)安全和隱私 30
2.3.2 算法偏見(jiàn)和歧視 31
2.3.3 結(jié)果誤導(dǎo)和濫用 32
2.3.4 技術(shù)挑戰(zhàn)和數(shù)字鴻溝 33
2.3.5 強(qiáng)化倫理教育與價(jià)值觀引導(dǎo) 34
參考文獻(xiàn) 34
第3章 數(shù)智背景下的教學(xué)改革論 36
3.1 數(shù)智背景下教學(xué)改革的基本要求 36
3.1.1 人的審視 36
3.1.2 方法的選擇 37
3.1.3 結(jié)構(gòu)的調(diào)整 37
3.1.4 目標(biāo)的達(dá)成 38
3.1.5 技術(shù)的支持 40
3.2 數(shù)智背景下教學(xué)改革的知識(shí)論 42
3.2.1 知識(shí)論轉(zhuǎn)型與教學(xué)變革 42
3.2.2 數(shù)智賦能下的知識(shí)論與教學(xué)改革 43
3.2.3 教學(xué)改革中的其他知識(shí)問(wèn)題 45
3.3 數(shù)智背景下教學(xué)改革的方法論 46
3.3.1 自下而上的教學(xué)范式變革 46
3.3.2 基于循證的教學(xué)變革路徑 46
3.3.3 研究范式的轉(zhuǎn)型 48
3.4 數(shù)智背景下教學(xué)改革的價(jià)值論 51
3.4.1 數(shù)智教學(xué)的價(jià)值本質(zhì)和起源 51
3.4.2 數(shù)智教學(xué)的價(jià)值結(jié)構(gòu)和衡量標(biāo)準(zhǔn) 51
3.4.3 數(shù)智技術(shù)教學(xué)應(yīng)用的哲學(xué)反思 53
參考文獻(xiàn) 54
第二篇 數(shù)智賦能教學(xué)改革的機(jī)制與技術(shù)
第4章 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教育智能機(jī)制 59
4.1 數(shù)據(jù)和知識(shí)雙驅(qū)動(dòng)下的教育智能機(jī)理 59
4.2 教育全過(guò)程中的數(shù)據(jù)/知識(shí)基礎(chǔ) 61
4.2.1 數(shù)據(jù)與知識(shí)來(lái)源 61
4.2.2 數(shù)據(jù)特征與價(jià)值 63
4.2.3 知識(shí)特征與應(yīng)用 65
4.3 數(shù)智關(guān)鍵支撐技術(shù) 66
4.3.1 教育數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理 67
4.3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理 71
4.3.3 數(shù)據(jù)表示與分析 73
4.3.4 知識(shí)表達(dá)與融合應(yīng)用 76
4.4 數(shù)智驅(qū)動(dòng)教育智能的服務(wù)對(duì)象與應(yīng)用 79
4.4.1 學(xué)習(xí)者 79
4.4.2 教學(xué)者 81
4.4.3 教育管理者 82
4.4.4 其他利益相關(guān)者 83
參考文獻(xiàn) 84
第5章 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教與學(xué)增效技術(shù) 86
5.1 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)過(guò)程增效技術(shù) 86
5.1.1 教學(xué)過(guò)程增效的概念與相關(guān)理論 86
5.1.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)準(zhǔn)備階段增效技術(shù) 89
5.1.3 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)階段增效技術(shù) 94
5.1.4 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的輔導(dǎo)答疑階段增效技術(shù) 100
5.1.5 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教研階段增效技術(shù) 106
5.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的個(gè)性化學(xué)習(xí)增效技術(shù) 112
5.2.1 個(gè)性化學(xué)習(xí)增效的概念與相關(guān)理論 112
5.2.2 基于教育大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)者畫(huà)像技術(shù) 113
5.2.3 基于AI的學(xué)習(xí)內(nèi)容生成技術(shù) 116
5.2.4 面向?qū)W習(xí)資源與學(xué)伴的個(gè)性化**技術(shù) 119
5.2.5 學(xué)習(xí)過(guò)程表示及其演化規(guī)律發(fā)現(xiàn)技術(shù) 125
5.2.6 面向?qū)W習(xí)活動(dòng)的個(gè)性化經(jīng)驗(yàn)知識(shí)**技術(shù) 128
5.3 教學(xué)與學(xué)習(xí)增效智能技術(shù)的適配實(shí)現(xiàn) 131
5.3.1 基于*近發(fā)展區(qū)的群智協(xié)同教學(xué)過(guò)程增效 131
5.3.2 基于GenAI內(nèi)容生成的個(gè)性化學(xué)習(xí) 138
參考文獻(xiàn) 146
第6章 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)評(píng)價(jià)與質(zhì)量保障技術(shù) 148
6.1 數(shù)智驅(qū)動(dòng)教學(xué)下的學(xué)習(xí)診斷與評(píng)價(jià)技術(shù) 148
6.1.1 學(xué)習(xí)診斷與評(píng)價(jià)的概念和基礎(chǔ) 148
6.1.2 學(xué)習(xí)診斷過(guò)程建模與問(wèn)題發(fā)現(xiàn)技術(shù) 152
6.1.3 學(xué)科知識(shí)-事理綜合推理與問(wèn)題歸因診斷技術(shù) 159
6.1.4 基于多模態(tài)認(rèn)知診斷的形成性評(píng)價(jià)技術(shù) 165
6.1.5 面向?qū)W習(xí)者學(xué)業(yè)表現(xiàn)的總結(jié)性評(píng)價(jià)技術(shù) 166
6.1.6 基于學(xué)習(xí)規(guī)律發(fā)現(xiàn)的發(fā)展性評(píng)價(jià)技術(shù) 170
6.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)管理下的教學(xué)質(zhì)量保障技術(shù) 173
6.2.1 教學(xué)質(zhì)量保障的概念和基礎(chǔ) 173
6.2.2 教學(xué)資源語(yǔ)義組織保障技術(shù) 174
6.2.3 面向教學(xué)過(guò)程的服務(wù)功能保障技術(shù) 178
6.2.4 教學(xué)管理數(shù)據(jù)與規(guī)律的可視化技術(shù) 181
6.2.5 面向教學(xué)全過(guò)程的科學(xué)決策支持技術(shù) 184
6.3 智能教學(xué)評(píng)價(jià)與質(zhì)量保障支撐技術(shù)實(shí)現(xiàn) 186
6.3.1 數(shù)智驅(qū)動(dòng)教學(xué)下的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn) 186
6.3.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)管理下的教學(xué)質(zhì)量保障實(shí)現(xiàn) 189
參考文獻(xiàn) 193
第三篇 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教育教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐
第7章 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的在線教育實(shí)踐創(chuàng)新 197
7.1 基于交互分析的在線學(xué)習(xí)情緒分析與干預(yù) 198
7.1.1 在線學(xué)習(xí)情緒狀態(tài)識(shí)別 198
7.1.2 在線學(xué)習(xí)情緒交互作用效應(yīng)分析與診斷 200
7.1.3 在線學(xué)習(xí)情緒干預(yù)機(jī)制 202
7.1.4 在線學(xué)習(xí)情緒干預(yù)應(yīng)用案例 204
7.2 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的學(xué)情預(yù)測(cè) 207
7.2.1 學(xué)情數(shù)據(jù)特征選擇與量化 208
7.2.2 基于統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)的學(xué)情預(yù)測(cè) 210
7.2.3 基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)情預(yù)測(cè) 212
7.2.4 學(xué)情預(yù)測(cè)應(yīng)用案例 216
7.3 在線教育環(huán)境中的學(xué)習(xí)全路徑** 218
7.3.1 學(xué)習(xí)全路徑**基礎(chǔ)概念 219
7.3.2 面向?qū)W習(xí)全路徑**的冷啟動(dòng)與LSTM算法 220
7.3.3 基于知識(shí)圖譜的學(xué)習(xí)全路徑生成 223
7.3.4 基于深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)全路徑** 227
7.3.5 學(xué)習(xí)全路徑**系統(tǒng)應(yīng)用案例 228
7.4 基于GenAI的問(wèn)題式學(xué)習(xí)實(shí)踐 232
7.4.1 GenAI提示詞模式 232
7.4.2 個(gè)性化問(wèn)題式學(xué)習(xí)方法 235
7.4.3 個(gè)性化問(wèn)題式學(xué)習(xí)方法應(yīng)用案例 238
參考文獻(xiàn) 241
第8章 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的課堂教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新 242
8.1 基于知識(shí)圖譜的課堂輔助教學(xué) 243
8.1.1 知識(shí)圖譜賦能課堂輔助教與學(xué)效果提升 243
8.1.2 知識(shí)圖譜賦能教學(xué)智能化實(shí)踐—以基于知識(shí)圖譜的教學(xué)輔助系統(tǒng)為例 246
8.1.3 知識(shí)圖譜賦能學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐—以基于知識(shí)圖譜的個(gè)性化習(xí)題系統(tǒng)為例 255
8.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)的課堂智能評(píng)測(cè)與教學(xué)管理 263
8.2.1 數(shù)智驅(qū)動(dòng)課堂測(cè)評(píng)與教學(xué)管理智能化 263
8.2.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)的課堂智能評(píng)測(cè)實(shí)踐—以課堂學(xué)生專注度測(cè)評(píng)為例 265
8.2.3 數(shù)智驅(qū)動(dòng)的課堂教學(xué)管理實(shí)踐—以課堂教學(xué)決策智能管理為例 273
參考文獻(xiàn) 280
第9章 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教師專業(yè)發(fā)展實(shí)踐 282
9.1 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下的教師專業(yè)能力測(cè)評(píng) 283
9.1.1 數(shù)智時(shí)代教師專業(yè)能力要求 283
9.1.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)的教師專業(yè)能力測(cè)評(píng)方法 287
9.1.3 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下教師專業(yè)能力智能測(cè)評(píng)實(shí)踐—以教師在線協(xié)作反思水平測(cè)評(píng)為例 288
9.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下教師專業(yè)能力提升 298
9.2.1 教師專業(yè)發(fā)展的理論取向 298
9.2.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)的教師專業(yè)能力提升策略 299
9.2.3 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下教師專業(yè)能力提升實(shí)踐—以數(shù)智驅(qū)動(dòng)下教師TPACK水平提升為例 301
參考文獻(xiàn) 307
第四篇 數(shù)智驅(qū)動(dòng)教育教學(xué)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)與展望
第10章 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下教育教學(xué)發(fā)展的挑戰(zhàn) 311
10.1 數(shù)智化趨勢(shì)下的多學(xué)科交叉理論融合重構(gòu)挑戰(zhàn) 311
10.1.1 數(shù)智化趨勢(shì)下多學(xué)科交叉視域的理論融合挑戰(zhàn) 311
10.1.2 數(shù)智化趨勢(shì)下多學(xué)科交叉視域的理論重構(gòu)挑戰(zhàn) 312
10.2 全時(shí)空教育大數(shù)據(jù)采集挑戰(zhàn) 312
10.2.1 全時(shí)空教育大數(shù)據(jù)采集的技術(shù)挑戰(zhàn) 313
10.2.2 全時(shí)空教育大數(shù)據(jù)采集的存儲(chǔ)挑戰(zhàn) 313
10.3 數(shù)智賦能的教育全過(guò)程知識(shí)建構(gòu)與技術(shù)異化挑戰(zhàn) 314
10.3.1 數(shù)智賦能的教育全過(guò)程知識(shí)建構(gòu)的語(yǔ)義融合挑戰(zhàn) 314
10.3.2 數(shù)智賦能的教育全過(guò)程知識(shí)建構(gòu)的質(zhì)性建模挑戰(zhàn) 315
10.3.3 數(shù)智賦能的教育全過(guò)程知識(shí)建構(gòu)的理解計(jì)算挑戰(zhàn) 315
10.3.4 數(shù)智賦能教育全過(guò)程中的技術(shù)異化挑戰(zhàn) 316
10.4 數(shù)智化導(dǎo)向下教育服務(wù)生態(tài)構(gòu)建挑戰(zhàn) 317
10.4.1 數(shù)智化導(dǎo)向下教育應(yīng)用的適性服務(wù)體系挑戰(zhàn) 317
10.4.2 數(shù)智化導(dǎo)向下教育服務(wù)生態(tài)演進(jìn)的優(yōu)化機(jī)制挑戰(zhàn) 318
10.5 數(shù)智化背景下教育教學(xué)發(fā)展實(shí)踐面臨的挑戰(zhàn) 318
10.5.1 數(shù)智化發(fā)展實(shí)踐中的教師素養(yǎng)提升挑戰(zhàn) 318
10.5.2 數(shù)智化發(fā)展實(shí)踐中的區(qū)域發(fā)展均衡挑戰(zhàn) 319
10.5.3 數(shù)智化發(fā)展實(shí)踐中的倫理規(guī)范建立挑戰(zhàn) 319
參考文獻(xiàn) 319
第11章 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下教育教學(xué)發(fā)展展望 321
11.1 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下教育教學(xué)理論展望 321
11.2 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下教育教學(xué)支撐技術(shù)展望 323
11.3 數(shù)智驅(qū)動(dòng)下教育教學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用展望 324