Facilitating the Development and Use of Interactive Learning Environments pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC

作者:Bloom; Bloom, Charles P.; Loftin, R. Bowen

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:1998-07-01

价格:USD 129.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780805818505

丛书系列:

图书标签:

互动学习环境
学习技术
教育心理学
教学设计
在线学习
教育创新
学习科学
人机交互
教育工具
高等教育

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具体描述

Intelligent tutoring technology is on the verge of a breakthrough into the mainstream of training and education. Over the past 25 years, researchers have learned not only what it takes to develop an effective intelligent tutoring system (ITS), but also what it takes to deploy and use one - the true barometer of a technology's success. This volume brings together a cross-section of ITS researchers from academia, industry, and the government to talk about their experiences in ITS development and technology transfer, both successful and unsuccessful. Section 1 is devoted to detailed descriptions of tools and methods ITS developers can employ during development to facilitate technology adoption.It includes discussions of the paradigmatic change in learning and instructional design that ITS fosters, techniques for gathering design information for ITS domains where empirical or knowledge-based methods are inappropriate, and the conduct of cost-benefits analyses to facilitate ITS funding decisions. Sections 2 and 3 offer numerous case studies of ITS deployment from both industry and the government. All of these case studies - regardless of outcome - provide valuable insights into the dos and don'ts of ITS technology transfer. This volume will be an invaluable resource for all researchers and developers of ITS, as well as for managers and personnel in education and training organizations who must adopt and use ITS technology, and information systems and computing support organization professionals who must support it if it is to succeed.

《交互式学习环境的构建与实践：理论、技术与案例研究》图书简介本书深入探讨了交互式学习环境（Interactive Learning Environments, ILEs）的理论基础、技术实现路径以及在不同教育场景中的实际应用。在信息技术飞速发展的今天，传统的单向知识传递模式已难以满足个性化、深度学习的需求。本书旨在为教育者、课程设计师、技术开发者以及政策制定者提供一个全面、系统的框架，以理解、设计和实施有效的、以学习者为中心的交互式学习生态系统。第一部分：交互式学习环境的理论基石本部分着眼于交互式学习环境背后的核心教育学和心理学理论。我们首先回顾建构主义学习理论，强调知识不是被动接收的，而是学习者在与环境的积极互动中主动建构的过程。在此基础上，我们详细剖析社会建构主义视角下的协作学习，探讨技术如何促进学习者之间的认知冲突、协商与知识共享。接着，我们转向认知负荷理论在ILE设计中的应用。有效的交互设计必须精妙地平衡内在信息量、无关信息干扰与必要的认知努力。本书提供了量化和管理认知负荷的实用策略，确保学习活动是具有挑战性但又不会压垮学习者的。同时，我们引入了情境化学习（Situated Learning）的观点，论证了将学习内容嵌入真实或模拟情境对于提升知识迁移能力的重要性。ILEs正是实现这种情境化的有力工具。最后，我们探讨了动机理论，特别是自我决定理论，如何指导交互机制的设计，以增强学习者的自主性、胜任感和归属感，从而驱动持续的学习投入。第二部分：交互式学习环境的技术架构与设计原则本部分聚焦于将理论转化为实践所需的技术要素和设计规范。我们首先描绘了现代ILEs的典型技术栈，包括前端的用户界面（UI/UX）设计、后端的数据处理与分析引擎，以及支撑实时互动的网络基础设施。重点讨论了自适应学习系统（Adaptive Learning Systems）的关键算法，如基于规则的推理、贝叶斯网络和机器学习模型，这些模型使得系统能够根据个体的学习轨迹、错误模式和情感状态实时调整内容难度和反馈机制。在用户体验设计方面，本书提出了“深度交互”的设计哲学，区分了表层交互（如简单的点击和导航）与深度交互（如复杂的问题解决、模拟操作和创造性产出）。我们详细阐述了有效反馈回路的设计，强调反馈的时机、具体性和建设性，这对于促进元认知能力的发展至关重要。此外，本书投入大量篇幅讨论了沉浸式技术（如虚拟现实VR和增强现实AR）在构建高保真模拟环境中的潜力，以及它们如何通过提供安全的试错空间来深化实践技能的学习。数据可视化和学习分析（Learning Analytics）作为ILEs的“神经系统”，被深入探讨。我们展示了如何利用交互数据流来洞察学习者的思维过程，并通过仪表板和报告工具，使教师能够进行精准的教学干预。第三部分：交互式学习环境的教学应用与案例研究本部分将理论和技术应用于具体的教育领域，通过详实的案例分析展示ILEs的实际效能。在STEM教育领域，我们分析了基于仿真和虚拟实验室的ILEs如何解决传统实验教学中成本高昂、危险性大或难以重复的问题。案例聚焦于工程设计流程的可视化和迭代反馈机制。在人文社科领域，我们探讨了基于角色扮演和数字叙事构建的ILEs，如何促进学生对历史事件或社会伦理困境的深度理解和同理心发展。对于专业技能培训（如医疗、军事或企业管理），本书重点介绍了“数字导师”（Digital Tutors）和基于绩效评估的交互式训练模块的设计。这些模块通常涉及复杂的决策树和基于情景的评估，要求学习者在高度仿真的压力环境下做出关键判断。我们特别关注协作式ILEs的部署。这包括设计支持跨地域、跨文化团队项目的平台，以及如何利用内置的协作工具（如共享白板、同步编辑和讨论论坛）来构建有效的在线学习共同体。成功的关键在于技术对社会互动的自然融合，而非简单地将传统课堂搬到线上。第四部分：实施挑战、评估与未来展望本书的最后部分直面ILEs从概念到大规模实施过程中面临的现实挑战。这包括技术可访问性、数字鸿沟的扩大风险、教师的技术素养培训需求，以及系统维护和持续迭代的资源投入。我们提供了一套多维度的评估框架，超越了单纯的知识测验，考察学习者的批判性思维、问题解决能力和协作效率。展望未来，本书对人工智能在ILEs中的进一步角色进行了前瞻性探讨。重点讨论了生成式AI在动态内容创建、个性化辅导代理（AI Tutors）以及自动生成复杂场景描述方面的突破性潜力。同时，我们也审视了伦理考量，包括数据隐私、算法偏见以及确保人机协作关系健康的必要性。本书旨在成为一本面向实践、立足前沿的参考书，激励教育领域的工作者，利用交互式学习环境的力量，开创一个更加灵活、公平和高效的学习未来。