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人工智能支持下的智能教学系统与游戏化学习工作坊成功举办


  2019年10月14日至15日,北京师范大学未来教育高精尖创新中心举办了以“人工智能支持下的智能教学系统与游戏化学习”为题的工作坊。人工智能实验室主任卢宇副教授主持工作坊,来自巴西的四位学者分享了游戏化学习环境与智能教学系统设计领域的研究成果。工作坊分为课程指导和学术讲座两部分。第一天的课程指导对游戏化学习环境的设计进行了系统介绍;第二天的学术讲座进一步探讨了如何应对游戏化学习环境时遇到的挑战,以及智能辅导系统及其关键设计。

 

  

图1 卢宇副教授主持工作坊

 

  课程指导由助理教授Leonardo Marques和博士后研究员Geiser Chalco共同讲解。Geiser Chalco是巴西阿拉戈斯联邦大学(UFAL)社会技术卓越中心(NEES)的博士后。他获得了巴西圣保罗大学(USP)获得计算机科学博士学位,并曾访问过日本科学技术高等研究院(JAIST)。他的研究兴趣包括游戏化,本体工程(Ontology Enginery),计算机支持的协作学习,自动化计划(Automated Planning)和教育中的人工智能。他的研究已发表在各种国际期刊、国际会议和研讨会上。Leonardo Brandão Marques是阿拉戈斯联邦大学(UFAL)教育中心的助理教授。拥有心理学博士学位(UFSCar),并曾在马萨诸塞大学医学院(2013)担任访问研究员。他在学习科学,人工智能等领域的期刊或会议上发表或合著文章超30多篇。近十年来,众多研究者和教育工作者关注如何使教学内容像游戏一样更具吸引力。但是,对教学内容的游戏化非常依赖环境。学习的动机因人而异,因情况而异,并随时间而变化,因此在游戏化中必须考虑不同的变量和决策。在课程指导中讲解了如何建立一个全面的游戏化学习环境,同时促进学习效果和参与程度。以及如何清晰界定游戏环境,如何识别参与和动机问题,以及如何基于Flow Theory和学习者类型对游戏化学习环境进行个性化设置。

 

  

图2 客座教授Leonardo Marques

 

  

图3 博士后Geiser Chalco

 

  10月15日,Ig Ibert Bittencourt教授发表了题为“设计学习环境以促进最佳学习体验遇到的挑战”的学术演讲。Ig Ibert Bittencourt是巴西阿拉戈斯联邦大学的教授,他是第一个获得IEEE TCLE早期职业研究员奖(2019)的拉丁美洲人。他的研究方向是教育中的人工智能(AIED),教育技术的设计,开发和实验。通过使用教育系统,学生在学习过程中容易劳累或无聊。另一方面,来自积极心理学,更具体地说是来自心流理论(Flow Theory)的几项研究表明,人们对某些科目感兴趣的原因是是因为它很有趣,即使他们没有得到奖励。然而,如何通过活动设计引导学生获得最佳学习体验仍然是一个挑战。Ig教授本次演讲为大家介绍了如何设计教育系统以促进最佳学习体验,并以语言学习工具多邻国的设计思路为例解释如何通过游戏化的设计以吸引学生。

 

  

图4 Ig Ibert Bittencourt教授

 

  第二场讲座由Seiji Isotani教授带来,他致力于使用本体论和其他语义技术来想象、设计、开发、测试和部署智能协作教学系统。他是巴西圣保罗大学数学与计算机科学研究所的计算机科学教授和国际关系办公室副主席。2004年成为ACM的成员,并于2009年提升为专业终身会员。他是两家初创公司(MeuTutor和Linkn)的共同创始人,他的主要研究兴趣在于开放链接数据,本体工程(Ontology Enginery),计算机支持的协作学习(CSCL),教育中的人工智能(AIED)和技术增强的学习领域。本次演讲讨论了对学习有重大影响的关键功能之一:内循环(Inner Loop)。Seiji教授对比了实现内循环的几种方法,并结合实际案例展示使用内循环支持数学学习的智能教学系统的所有步骤。

 

  

图5 Seiji Isotani教授

 

  本次工作坊吸引了相关研究领域的师生,专家们深入浅出地探讨了游戏化教学和智能教学系统的要点。听众同专家进行了深入交流和讨论,希望能够有机会更加深入了解相关主题。

  10月15日下午,四位研究人员还前往昌平校园G区同中心执行主任余胜泉教授会面,并与人工智能实验室雷达数学项目组、智能平台实验室等相关人员座谈。双方针对雷达数学的设计交换了很多宝贵意见,Ig教授特别赞赏了雷达数学,认为在提升学参与度方面双方有很大合作空间。另外双方还探讨了合作出版书籍及举办国际性会议的可能性,在原有合作的基础上,更加深了双方的理解和沟通。

 

  

图6 合影

 

附:专家PPT

Slides - How to Design Gamified Learning Environments (2019 10 13) Player Types

Seiji_Intelligent Tutoring Systems The Importance of the Inner Loop

Ig_The Challenges of Designing Learning Environments to Promote Optimal Learning Experience

 

 

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