本书系统性地探讨了教育人工智能与学习分析的理论基础、方法论和实践应用。内容分三部分：第一部分概述基本概念和发展现状，第二部分重点讨论人工智能技术在教育领域的多元场景应用，第三部分聚焦学习分析的方法与应用。书中提供了丰富的技术原理剖析、应用实例分析和具体案例讨论，强调了人工智能和学习分析在推动教育改革和提升质量方面的潜力。本书希望通过全面介绍教育人工智能和学习分析的理论与实践知识，推动这一领域的发展与进步。
教育人工智能和学习分 析是计算机科学与教育技术 领域的两个重要研究焦点。 随着人工智能技术的迅猛进 展和大数据在教育领域的普 遍应用，教育人工智能和学 习分析在推动教育改革和提 升教育质量方面展现出了巨 大的潜力，它们已成为实现 个性化教育、提升教学效果 、改善学习体验的关键工具 和方法。 本著作旨在深入探讨教 育人工智能与学习分析的理 论基础、方法论及其在实践 中的应用。全书分为三个部 分：第一部分是绪论，概述 了教育人工智能与学习分析 的基本概念、当前发展状况 和本书的内容架构；第二部 分专注于教育人工智能的应 用，包括生成式人工智能、 智能虚拟助手、基于图神经 网络的知识追踪、基于自动 化方法的教育人工智能系统 、可解释性教育人工智能， 以及在边缘智能环境下的增 强现实学习等主题；第三部 分聚焦于学习分析，讨论了 基于自我调节学习的学习分 析、基于时序数据的学习分 析和教育视频的智能分析与 应用等议题。这些章节详细 解读了相关概念、方法和应 用，并提供了案例分析和讨 论，以帮助读者深入理解和 应用这些技术和理论。通过 本书，读者将深入理解教育 人工智能和学习分析在教育 领域的广泛应用和潜在价值 ，同时也将了解到当前研究 的热点和挑战。 本书的目标读者主要包 括教育技术领域的研究者、 教育工作者、高校师生以及 对教育人工智能和学习分析 感兴趣的读者。无论是从事 教育科学研究的学者，还是 从事教育实践的教师，本书 都能为他们提供有益的理论 指导和实践经验。对于高校 师生来说，本书既是一本学 习教材，也是一本拓展视野 和引领未来的指南。对于对 教育人工智能和学习分析感 兴趣的读者，本书将为他们 提供全面而深入的知识和思 路，帮助他们了解和掌握这 一领域的相关理论、方法与 实践案例，为后续的研究与 应用提供参考。我们期望本 著作能为读者提供全面且深 刻的理论见解和实践经验， 从而促进教育领域的创新与 进步。 在本书的编写过程中， 我们得到了众多专家学者的 大力支持和协助，我们在此 向他们表示衷心的感谢。他 们的专业知识和宝贵意见使 本书的内容更加全面和准确 。同时，我们也要感谢上海 交通大学出版社对本书的重 视和支持，为本书的出版提 供了宝贵的机会。
第一章 智慧教育：教育人工智能与学习分析
第一节 教育人工智能
第二节 学习分析
第三节 本书的内容组织
第二章 生成未来：生成式人工智能引领教育革新
第一节 大语言模型与生成式人工智能
第二节 生成式人工智能的定义与特点
第三节 生成式人工智能在教育中的应用
第四节 本章小结
第三章 个性智慧：智能虚拟助手支持个性化学习
第一节 引言
第二节 智能虚拟助手概述
第三节 基于智能虚拟助手的学习支持系统分析
第四节 基于智能虚拟助手的学习支持系统设计与实现
第五节 面临的问题与未来发展思考
第六节 本章小结
第四章 知识网络：基于图神经网络的知识追踪
第一节 引言
第二节 学习者模型与知识追踪任务分析
第三节 图神经网络支持的知识追踪
第四节 基于图神经网络的知识追踪应用
第五节 基于图神经网络知识追踪研究的挑战
第六节 本章小结
第五章 智能系统：基于自动化方法的教育人工智能
第一节 引言
第二节 教育人工智能应用系统的功能模块与问题分析
第三节 基于自动化方法的教育人工智能应用系统设计
第四节 案例应用研究
第五节 价值分析
第六节 本章小结
第六章 解释信任：可解释性提升教育人工智能效能
第一节 引言
第二节 教育人工智能的技术应用与问题风险
第三节 可解释人工智能概念与发展
第四节 可解释教育人工智能的系统框架
第五节 可解释教育人工智能的价值与应用
第六节 思考与讨论
第七节 本章小结
第七章 沉浸学习：边缘智能驱动的增强现实学习
第一节 引言
第二节 增强现实学习分析
第三节 边缘智能支持的泛在智慧学习空间
第四节 基于边缘智能的增强现实学习分析
第五节 研究路径分析
第六节 本章小结
第八章 自我驱动：基于自我调节的在线学习行为分析
第一节 自我调节学习
第二节 在线自我调节学习行为分析
第三节 基于在线自我调节学习的学业预警
第四节 本章小结
第九章 时间印记：基于时序数据的学习过程分析
第一节 教育时序分析
第二节 社会科学时序分析方法
第三节 统计时序分析方法
第四节 机器学习时序分析方法
第五节 深度学习时序分析方法
第六节 本章小结
第十章 视觉智能：人工智能赋能的教育视频分析与应用
第一节 引言
第二节 相关研究分析
第三节 人工智能在教育视频中应用的理论基础
第四节 人工智能对教育视频分析的支持功能
第五节 基于人工智能的教育视频应用分析
第六节 基于人工智能的教育视频应用设计
第七节 本章小结
参考文献
索引
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