基于情感计算和Web3D技术的在线学习模式.doc

《基于情感计算和Web3D技术的在线学习模式研究》成果公报 　来源：全国教育科学规划领导小组办公室?? ?发表时间：2013-05-30?? 阅读次数：95?? 作者：全国教育科学规划领导小组办公室 ?? 湖南第一师范学院李勇帆主持完成了全国教育科学“十一五”规划教育部重点课题《基于情感计算和Web3D技术的在线学习模式研究》（课题批准号：DCA090321）。课题组成员有：廖瑞华、成达、王建军、胡伟、陈茜、谭敬德、杨建良、杨恒伏。?? 一、内容与方法?? (一) 研究内容?? 围绕“基于情感计算和Web3D技术的在线学习模式”的设计与构建，本课题的研究内容包括以下4个方面：?? 1.研究情感计算和Web3D技术在网络在线学习中的有效作用包括情感计算与Web3D技术及其在网络在线学习模式中应用的基本理论、国内外必威体育精装版的前沿研究现状及相关的研究成果；情感计算与Web3D技术在网络在线学习模式中的有效作用。?? 2.研究网络在线学习中师生情感机理及情感获取与调控的理论模型(即构建情感识别系统)包括计算机系统如何对网络在线学习环境中师生情感信号的获取、识别、分析及情感理解、交流与生成等基本的情感计算的理论和方法；情感计算和Web3D技术在网络在线学习模式中应用需要解决的关键科学问题；根据研究成果构建在线学习中师生情感识别系统。?? 3.研究基于情感计算和Web3D技术的网络在线虚拟实验室与自主学习平台设计与构建的有效策略和技术解决方案包括基于情感计算和Web3D技术的“网络在线虚拟实验室”和“Web3.0 环境的自主学习平台”的结构功能、系统构成，以及设计与构建的有效策略和技术解决方案等问题。?? 4.研究基于情感计算和Web3D技术的网络自主在线学习模式的设计与构建在上述理论与关键技术研究的基础上，设计与构建一个基于情感计算和Web3D技术支持的、利于师生情感交流和进行知识意义建构的、和谐人机交互的新型网络在线学习模式。?? （二）研究方法?? 在本课题研究的方法论上，以如何有效促进网络在线学习效果的改善为问题主线，遵循理论与实践相结合的指导原则，借鉴教育技术学与信息科学及人工智能领域的相关研究范式，重点采用文献研究法、数学建模法及行动研究法等研究方法，通过理论与实践相结合的方式进行研究和探索。?? 1.文献研究法?? 广泛地查阅（含网上查阅）各种文献资料，充分了解国内外“在线学习模式”、“情感计算技术”及“Web3D”的必威体育精装版理论与技术；研究国内外情感计算、Web3D技术和应用这两项技术支持的网络在线学习模式等相关的理论和技术文献；重点关注情感计算和Web3D技术支持下的网络在线学习模式研究现状及存在的问题，为本课题的研究提供理论依据。?? 2.数学建模法?? 将情感计算与Web3D技术相融合，通过数学建模提出新的方法，构建网络在线学习模式中的师生情感识别系统，以及新型网络在线学习模式中虚拟学习情境创建的理论模型。?? 3.行动研究法?? 在课题研究过程中，通过对网络在线学习模式中基于情感计算和Web3D技术的虚拟学习环境的设计、开发和应用研究，边实践，边总结，边研究，从实践中发现问题并解决问题，探索其新理论、新技术解决方案及应用模式。?? 二、结论与对策?? 经过课题组为期3年多的研究，课题主持人及核心成员在专业期刊公开发表研究论文12篇，形成了“构建基于情感计算和Web3D技术的在线学习模式的理论框架和技术解决方案”，并由此得出如下6个方面的结论与对策：?? (一)情感计算和Web3D技术能有效促进网络在线学习效果的改善?? 情感计算是和谐人机交互与人工智能领域中新的研究方向，是建立自然和谐、友好的智能人机环境的基础理论与技术之一。在网络在线学习模式中,情感计算理论与Web3D技术的应用可以进一步优化网络在线学习模式的功能,帮助教师监测远程在线学习者的情感变化,以此调整教学策略和方法,实时给予学习者情感反馈,使教学质量达到最佳，因此，情感计算和Web3D技术能有效促进网络在线学习效果的改善:?? 1.利用情感计算理论与Web3D技术创建师生情感识别系统心理与生理学研究表明：人类相互之间的沟通与交流是自然而富有感情的，在人与人的交流过程中除了语言、脸像和行为所表达的直接的语义信息外，人类的情感也传递了重要的信息。因此，在网络在线学习模式的人机交互过程中，为了获得好的教学成效，学习者也很自然地期望系统具有这种情感获取、分析与处理的能力。据此，赋予网络在线学习模式类似于人类情感交互的能力，使其能够感知、理解和表达情感，从而建立一种更为和谐的人机环境则是当下网络在线学习模式所追求的目标。可以利用情感计算理论与Web3D技术在网络在线学习模式中创建网络远程在线师生情感识别系统，以此及时捕捉