开题报告-智能教育视角下基于眼动追踪的在线学习认知模型及自适应机制研究 .docxVIP

《智能教育视角下基于眼动追踪的在线

学习认知模型及自适应机制研究》课题开题报告

一、课题基本信息

课题名称：智能教育视角下基于眼动追踪的在线学习认知模型及自适应机制研究

课题来源：教育部人文社会科学研究项目课题类型：应用研究

课题负责人及主要成员：张三(课题负责人)、李四、王五、赵六

课题申报时间：2023年3月预计完成时间：2025年12月

二、课题研究背景与意义

随着信息技术的飞速发展，在线教育已成为教育领域的重要组成部分。在线学习作为一种新兴的教育模式，为学习者提供了便捷、灵活的学习方式。然而，在线学习过程中，学习者往往面临着学习效果不佳、注意力不集中等问题。因此，研究在线学习认知模型及自适应机制，对于提高在线学习效果具有重要意义。

眼动追踪技术作为一种非侵入式、高精度的生理信号采集方法，能够实时监测学习者的眼动轨迹，反映学习者的注意力、兴趣等心理

状态。基于眼动追踪技术的研究，可以为在线学习认知模型及自适应机制提供有力支持。

本研究旨在智能教育视角下，基于眼动追踪技术，构建在线学习认知模型，并探讨自适应机制，以期为在线教育的发展提供理论依据和实践指导。

三、国内外研究现状与发展趋势

国外研究现状

国外关于眼动追踪技术的研究起步较早，已经取得了一系列成果。在在线学习领域，国外研究者主要关注眼动追踪技术在在线学习中的应用，如在线学习注意力监测、学习风格识别等。此外，国外研究者还探讨了眼动追踪技术在个性化学习、适应性学习等方面的应用。

国内研究现状

国内关于眼动追踪技术的研究相对较晚，但发展迅速。目前，国内研究者主要关注眼动追踪技术在在线学习中的基本应用，如在线学习注意力监测、学习风格识别等。同时，国内研究者也开始关注眼动追踪技术在个性化学习、适应性学习等方面的应用。

发展趋势

随着信息技术的不断发展，眼动追踪技术在在线学习领域的应用将越来越广泛。未来，眼动追踪技术将与其他智能教育技术相结合，形成更加完善的在线学习认知模型及自适应机制。同时，眼动追踪技术将朝着更加精准、实时、个性化的方向发展。

四、课题研究目标与内容

研究目标

(1)构建基于眼动追踪的在线学习认知模型；

(2)探讨在线学习认知模型的自适应机制；

(3)开发基于眼动追踪的在线学习自适应系统。

研究内容

(1)在线学习认知模型构建

通过对在线学习过程中的眼动数据进行收集和分析，提取眼动特征，构建在线学习认知模型。模型包括注意力、兴趣、学习风格等维度。

(2)在线学习认知模型的自适应机制研究

分析在线学习过程中学习者认知状态的变化，探讨自适应机制在在线学习中的应用。包括自适应学习内容、自适应学习路径、自适应学习策略等方面。

(3)在线学习自适应系统开发

基于眼动追踪技术，开发在线学习自适应系统。系统包括眼动数据采集、数据处理、模型构建、自适应机制实现等功能。

五、课题研究方法与路径

研究方法

(1)文献研究法：通过查阅国内外相关文献，了解眼动追踪技术、在线学习认知模型、自适应机制等方面的研究现状。

(2)实证研究法：通过实验收集在线学习过程中的眼动数据，分析数据，验证在线学习认知模型及自适应机制的有效性。

(3)系统开发法：基于眼动追踪技术，开发在线学习自适应系统。

研究路径

(1)文献研究：查阅相关文献，了解研究现状。

(2)实验设计：设计在线学习实验，收集眼动数据。

(3)数据预处理：对眼动数据进行预处理，提取眼动特征。

(4)模型构建：基于眼动特征，构建在线学习认知模型。

(5)自适应机制研究：分析在线学习过程中学习者认知状态的变化，探讨自适应机制。

(6)系统开发：基于眼动追踪技术，开发在线学习自适应系统。

(7)系统测试与评估：对在线学习自适应系统进行测试与评估。

六、课题研究的预期成果与形式

预期成果

(1)构建基于眼动追踪的在线学习认知模型；

(2)探讨在线学习认知模型的自适应机制；

(3)开发基于眼动追踪的在线学习自适应系统。

成果形式

(1)研究报告：撰写研究报告，详细阐述研究过程、结果及结论。

(2)学术论文：在国内外学术期刊上发表研究成果。

(3)专利申请：申请相关专利，保护研究成果。

(4)软件著作权：申请软件著作权，保护在线学习自适应系统。

七、课题研究的进度安排与人员分工

进度安排

(1)2023年3月-2023年6月：文献研究、实验设计、数据收集。

(2)2023年7月-2023年9月：数据预处理、模型构建、自适应机制研究。

(3)2023年10月-2024年3月：系统开发、系统测试与评估。

(4)2024年4月-2025年12月：研究报告撰写、学术论文发表、专利申请、软件著作权申请。

人员分工

(1)张三(课题负责人):负责课题整体规划、实验设计、数据收集、系统