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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