人工智能及其教育应用PDF电子书下载

导论篇 3

第一章　人工智能与教育 3

第一节 自然智能与人工智能 3

一、自然智能 3

二、人工智能的定义 5

三、自然智能与人工智能的区别 6

第二节　人工智能的发展及其研究领域 7

一、人工智能的发展 7

二、人工智能的应用领域 9

三、人工智能在教育中的应用 13

第三节　教育的基本概念 14

一、教育的定义 14

二、教育的构成要素 15

三、教育对个体个性化的作用 17

四、人工智能与教育的关系 17

理论分析篇 23

第二章　人工智能与个性化学习 23

第一节　个性化学习概述 23

一、个性的概念 23

二、个性化及个性化学习 24

三、当前学校个性化学习的实现形式 26

四、从课程角度探索个性化学习 27

第二节　机器学习 28

一、机器学习定义 28

二、机器学习系统 29

三、机器学习策略 30

四、人的学习与机器学习的关系 34

第三节　人工神经网络 35

一、人工神经网络模型 36

二、人工神经网络的特点 37

三、人工神经网络的学习方式 37

四、人与人工神经网络的关系 38

第四节　人工智能促进个性化学习 39

一、教育促进个性化学习 39

二、用人工智能理论解释学习过程和机理 40

三、用机器学习指导个性化学习 41

四、用人工神经网络的学习来指导个性化学习 42

第三章　人工智能与逻辑思维能力的培养 44

第一节 推理的基本概念 44

一、推理及其方式 44

二、推理的控制策略 47

第二节　问题求解策略 50

一、搜索 51

二、状态空间图搜索策略 51

三、博弈对策 55

第三节　人工智能与逻辑思维能力的培养 56

一、培养逻辑思维能力 56

二、推进逻辑学的发展 57

三、培养创造性思维 58

四、博弈在教学中的应用 60

第四章　人工智能与信息素养 61

第一节　信息素养概述 61

一、信息素养的概念 61

二、信息素养的内涵 63

三、信息素养培养的意义 64

第二节 国内外教育技术标准 66

一、信息时代对人们信息素养的要求 66

二、教育技术标准与信息素养 66

三、我国的教育技术标准 67

四、美国国家教育技术标准 68

第三节　人工智能对信息素养培养的影响 70

一、信息意识 70

二、信息知识 72

三、信息能力 73

四、信息伦理道德 74

五、信息协作与评价 75

第四节 中小学师生信息素养的现状与对策 75

一、中小学生信息素养的现状分析 75

二、教师信息素养现状分析 77

三、培养信息素养的对策 79

第五章　专家系统 83

第一节　专家系统的概念 84

一、专家系统的定义 84

二、专家系统的特点 84

三、专家系统的类型 85

四、专家系统的结构与工作原理 86

第二节　专家系统的开发工具 88

一、开发工具的分类 88

二、典型工具介绍 89

第三节　专家系统实例 95

一、外伤和肿瘤医疗教学系统 95

二、“行动者”模型 97

三、多代理学习环境模型 98

实践应用篇 103

第六章　智能授导系统的理论与技术 103

第一节　ITS的概念与发展 103

一、ITS的发展历程 103

二、ITS的定义 105

三、ITS的特征 105

第二节　ITS的结构与研究现状 106

一、ITS的系统构成 106

二、ITS的研究现状 107

第三节　ITS的理论与技术基础 109

一、ITS的理论基础 109

二、AI支持 113

第四节　Agent技术 114

一、Agent概述 114

二、Agent的定义与特性 115

三、多Agent系统 119

第七章　分布式ITS的设计与开发 122

第一节　分布式ITS的体系架构 122

一、系统体系结构 123

二、系统中各Agent的结构与功能 124

第二节　虚拟学习环境的创建 128

一、虚拟学习场景 129

二、虚拟教室 130

三、多人在线交互环境 131

第三节　分布式ITS中的个性化学习 132

一、个性化学习特征 132

二、个性化学习过程 133

第八章　机器人教育 135

第一节　教学机器人概述 135

一、机器人定义 135

二、教学机器人 136

三、教学机器人的特性 137

四、教学机器人的产品 137

第二节　机器人教育的意义 139

一、机器人教育的产生与发展 139

二、机器人促进教育的改革 141

三、机器人辅助教学的作用 142

第三节 机器人竞赛 143

一、国内外赛事 144

二、机器人竞赛的教育价值 147

第四节 中小学机器人教学 149

一、开展中小学机器人教学的理论支持或依据 149

二、机器人学科教学的目标 151

三、机器人学科教学内容 152

四、教学策略 152

第五节 虚拟机器人教学平台的设计 154

一、开发虚拟机器人平台的必要性 155

二、国内外研究现状 155

三、教学平台开发 156

第九章 人工智能与教育游戏 162

第一节 游戏的特征及其对教育的影响 162

一、游戏的特征 163

二、游戏对教育的影响 163

第二节 教育游戏 165

一、教育游戏的界定 165

二、教育游戏的特点 166

三、教育游戏的研究现状 167

第三节 人工智能游戏的相关概念 169

一、游戏的智能性 170

二、定性和非定性人工智能 170

三、现有的游戏智能技术 170

四、人工智能游戏的现状与未来 172

第四节 游戏中的人工智能 173

一、角色的运动 173

二、追逐与躲避 173

三、群聚 174

四、路径搜索 175

五、智能搜索引擎 176

第五节 游戏开发工具及其应用 177

一、Virtools DEV工具 177

二、RPG工具 186

三、FPS工具 191

四、语言工具 192

五、开发工具选择的思考 195

第六节 人工智能游戏开发案例 196

一、客户端与服务器的通信机制 196

二、非玩家角色的智能躲避 204

三、基于规则的对抗型游戏中的攻击预测 206

参考文献 212