教育的信息化、科学化与智能化.ppt

教育的信息化、科学化与智能化 崔光佐，教授，北京大学 现代教育技术中心副主任 2007年11月 于南京理工大学 主要内容 对教育的理解 教育信息化模型与演变 E-learning的效率与局限性 教育过程的有效性验证 教育的科学化与智能化 将来的趋势与期望 人类与世界 教育的因素及其关系 教育的目的：知识及能力 解决问题的能力 如何获得知识和能力？ 教育的层次结构 教育信息化 国外也称为e-learning 是一种教育技术 通过使用计算机技术、信息技术、通信技术（Information and Communication Technology, ICT）来增强教育的技术。 教育信息化（e-learning）的内容 教育信息化(e-learning)模型 E-learning技术随ICT的演变 移动教育、普适教育m-learning, u-learning 技术上的难题 解决的基本原理 用树表示整体资源 内容的表示应该含有语义 内容的表示：从数据到知识 数据表示 使用二进制格式数据表示内容，如doc、ppt文件 局限性：计算机能处理；人和机器都无法理解语义 元数据表示 对数据表示的对象进行信息描述，如文件描述信息 局限性：计算机可以查询、统计；人和机器可以了解部分信息，但无法理解具体内容。 知识表示（本体表示） 对领域包含的基本概念和基本关系进行规定和形式化表示---领域本体。基于领域本体描述具体内容。 特点：人和机器都可以了解内容，便于机器理解和智能处理 例子：作业的知识表示（参考） 教育语义Web 基于语义web服务和智能规划的服务自动组装平台 基于本体的教育资源有哪些信誉好的足球投注网站引擎提高查全率和查准率 基于本体的有哪些信誉好的足球投注网站引擎 基于本体的移动教育平台 E-learning认知过程分析 E-learning中的认知存储模型 学习过程中的例外事件 E-learning学习中的事件分析 E-learning学习的效率分析 E-learning的效率模型 个体的学习效果分析：内部过程 学习的发生：心理角度 信息工具的作用：认知心理角度 教育的质量效果分析：教育角度 如何验证教学的有效性？ 如何验证教学的有效性？ 教学试验验证的局限性：非科学 教学的有效性验证分析 早期：行为理论的定义 对人的更深入研究和理解 新环境下的教和学 信息工具的作用：认知工具 信息工具的作用：大脑的延伸 信息工具如何替代脑力劳动？ 自动设计的条件 教学设计自动化 教学设计自动化的前提 机器可理解的教育理论（教,学,内容，学习者）： 公理化 形式化 公式化 称为教育的科学化 可计算的教育理论： 多项式可计算 递归可计算 可转化为可计算 基于以上理论和信息工具支撑的教育称为教育的智能化 教育的科学化与智能化概念 教育实践比生产实践复杂得多 将来的研究方向 科学教育 建立公理化教育理论 科学的途径评估教育 科学地教与学 可计算教育 构建可计算教育理论模型 以模拟的方法验证教育 智能教育 基于人的智能模型、科学理论模型、信息科学构建的智能设施和工具 将来的希望 基于信息技术、心智原理、科学理论实现教育的科学化与智能化 科学解释教育现象 对于教和学进行科学指导 对教育过程、效果进行科学预测 为教师、学生、科研人员提供智能工具 谢谢 教育信息化(e-learning) 能够大大提高学习的效率 E-learning减少了例外准备和返回时间 学习效率 完成给定学习任务/需要的学习时间 学习质量 掌握知识的程度（知识加工深度） 利用所学知识解决问题的能力 知识获取 知识记忆 知识应用 解决问题 学习 社会环境自然环境 来自密西根大学人工智能实验室 注 意 需要动机 信念毅力 外部信息 感觉 运动 工作记忆 中央处理 Thinking Reasoning 长期记忆 Computer Computer NetI/O Software + Data CPU NetI/O Software + Data CPU Comm.. Protocol Metadata Knowledge Protocol Metadata Knowledge Semantic Web Web HTTP Output Input 普适计算:透明的统一访问 Output Input 工作设备: PC, PDA,手机… 移动计算: 任何时间, 任何第点连接 人 WWW Internet 需要动机 信念毅力 注意 E-learning 的作用 教的 有效性 学习的 主动性 如何 保证 其有 效性 教育理论 教育方法 教学设计 教学实现 实际的教与学的过程 学期计划 经过教育的人 教育 评估 人 招生入学 毕业结业 学习成绩 大 学 教 育 过 程 教授活动 学习活动 课程考核 教 学