摘要：云计算、数据挖掘、学习分析和人工智能等的发展与创新,拓宽了智能学习环境的开发与应用,为推进探究式学习与问题解决的智能教育带来新的契机。文章基于彼斯沃思团队研发的STEM智能学习环境,探讨了STEM智能学习环境的设计理念与结构对学生思维和能力培养的影响;依据模型驱动机制和对话提供的适时反馈,探究了学生认知和元认知的发展;基于学生学习活动日志文件,采用数据提取算法挖掘学生的学习行为特征;根据捕获的学习行为数据,分析了隐含的学习参与和知识理解程度等。彼斯沃思教授系范德堡大学电子工程和计算机科学(EECS)学院的计算机科学、计算机工程和工程管理学教授,也是该校软件整合系统学院高级研究科学家,兼任智能系统中心副主任,国际期刊《IEEE关于系统、人与控制论学报》副主编、美国计算机协会(ACM)、美国人工智能协会(American Association for Artificial Intelligence,简称AAAI)和希格玛赛(Sigma Xi)学会高级成员。2014年,他荣膺美国电气电子工程师学会院士(IEEE Fellow),曾承担美国国家航空航天局(NASA)、国家科学基金会(NSF)、国防部高级研究计划局(DARPA)等项目,主要研究领域包括STEM领域智能学习环境的设计和实施、复杂嵌入系统的混合建模(Hybrid Modeling)、仿真和分析。

关键词：人工智能 stem教育 智能学习环境 认知科学 

单位：东北师范大学信息科学与技术学院; 范德堡大学电子工程和计算机科学学院