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第1章 智慧学习环境概述1

1.1关于学习的研究1

1.1.1学习概述1

1.1.2学习的认知模型2

1.1.3人类学习的本质3

1.1.4学习的分类3

1.2关于学习理论研究4

1.2.1基于案例的学习理论4

1.2.2认知负荷理论6

1.2.3情境认知理论8

1.2.4活动理论9

1.2.5分布式认知理论10

1.2.6沉浸理论12

1.2.7关联主义学习理论12

1.2.8计算技术的发展与学习理论的发展13

1.3关于学习环境研究14

1.3.1学习环境概述14

1.3.2学习环境与学生发展15

1.3.3学习环境设计15

1.4关于智慧学习环境的提出17

1.4.1虚拟学习环境的构建17

1.4.2增强现实学习环境19

1.4.3智慧学习环境的提出20

参考文献22

第2章 智慧地球概念的提出25

2.1智慧地球的概念25

2.2智慧地球的主要内容26

2.3智慧地球的体系框架27

2.4智慧地球的重要价值29

参考文献30

第3章 智慧城市的形成31

3.1智慧城市概述31

3.1.1智慧城市的概念31

3.1.2智慧城市发展沿革33

3.1.3智慧城市的基本数学模型34

3.1.4智慧城市建设态势34

3.2智慧城市的主要领域36

3.3智慧城市的业务模型37

3.4智慧城市的架构体系38

3.4.1智慧城市的架构设计38

3.4.2智慧城市的建设愿景41

3.5智慧城市的信息系统41

3.5.1智慧城市的信息环境特点41

3.5.2智慧城市的信息流转41

3.5.3智慧城市信息系统总体框架42

3.6智慧城市的发展蓝图43

3.6.1智慧城市顶层设计43

3.6.2智慧城市一体化逻辑架构43

3.6.3智慧城市一体化蓝图44

参考文献44

第4章 智慧校园的构建46

4.1智慧校园的概念46

4.2智慧校园的功能特征46

4.2.1智慧校园的特征46

4.2.2智慧校园的功能47

4.2.3智慧校园学习服务47

4.2.4智慧图书馆48

4.3智慧校园的环境感知49

4.3.1学习情境识别与环境感知技术49

4.3.2学习分析技术51

4.3.3学习资源的共享技术53

4.4智慧校园应用总体架构54

参考文献55

第5章 智慧学习环境构建的关键技术56

5.1智慧学习环境构建的云计算技术56

5.1.1智慧学习环境的云计算56

5.1.2智慧学习环境海量数据处理58

5.1.3智慧学习环境大规模分布式存储59

5.2智慧学习环境构建的物联网技术59

5.2.1智慧学习环境物联网概述59

5.2.2智慧学习环境物联网技术构架61

5.2.3物联网在智慧学习环境中的作用63

5.3智慧学习环境构建的增强现实技术63

5.3.1增强现实技术原理64

5.3.2增强现实系统的基本结构66

5.3.3基于人工标志物的增强现实系统66

5.3.4视频透射式增强现实系统67

5.3.5智能手机增强现实对学习环境的影响67

5.3.6智能手机增强现实的教育应用前景68

5.4智慧学习环境构建的普适计算技术69

5.4.1普适计算的主要内容和关键技术69

5.4.2普适计算技术支持的上下文感知系统71

5.4.3普适计算的人机交互框架72

5.5智慧学习环境构建的移动通信技术73

5.5.1移动通信技术的演进73

5.5.2 4G系统的网络架构73

5.5.3 4G系统的核心技术74

5.6智慧学习环境构建的人工智能技术76

5.6.1智慧学习环境中人工智能及主要研究领域76

5.6.2人工智能教育应用78

参考文献82

第6章 智慧学习环境构建的架构模型84

6.1智慧学习环境构建的设计理念84

6.2智慧学习环境构建的系统模型84

6.2.1智慧学习环境的系统模型84

6.2.2智慧在线学习系统模型85

6.3智慧学习环境构建的通用模型86

6.3.1智慧学习通用服务平台设计86

6.3.2智慧学习环境干预系统设计88

6.3.3智慧学习环境自主探究平台设计88

6.3.4智慧学习环境答疑平台设计90

6.4智慧学习环境构建的情境模型90

6.4.1智慧学习环境学习情境模型90

6.4.2智慧学习环境学习情境获取91

6.4.3智慧学习环境学习情境识别92

6.5智慧学习环境构建的协同模型93

6.5.1交互式白板协同学习模型93

6.5.2网格协同学习环境资源服务模型94

6.6智慧学习环境构建的联通模型95

6.6.1智慧学习环境的联通模型95

6.6.2智慧学习联通环境的资源96

6.6.3智慧学习联通环境的境脉感知97

6.6.4智慧学习联通环境的交互类型98

6.7智慧学习环境构建的WebX模型98

6.8智慧学习环境构建的分布式模型100

6.8.1分布式三维学习模型100

6.8.2智慧学习环境中任务型学习模型101

6.8.3智慧学习环境中视频搜索学习模型102

参考文献103

第7章 智慧学习环境构建的学习资源104

7.1学习资源的概念104

7.2国际主流学习资源标准104

7.2.1LOM标准104

7.2.2SCORM标准105

7.2.3IMS-LD标准107

7.2.4IMS CC标准108

7.3智慧学习环境中学习资源的服务110

7.4智慧学习环境中学习资源的进化111

7.4.1智慧学习资源进化概述111

7.4.2智慧学习资源进化模型设计112

7.5智慧学习环境中学习资源的检索113

7.5.1基于智能代理的学习资源检索机制113

7.5.2基于情境感知的学习资源检索机制114

参考文献115

第8章 智慧学习环境构建的学习技术116

8.1学习技术概述116

8.1.1学习技术的概念116

8.1.2智慧学习技术的概念模型116

8.2智慧学习环境中的工具支架117

8.2.1学习工具与分类117

8.2.2电子书包118

8.2.3学习支架与分类121

8.3智慧学习环境中的协同学习123

8.3.1协同学习的实现123

8.3.2协同学习系统模型123

8.3.3协同学习套具设计124

8.4智慧学习环境中的移动学习124

8.4.1移动学习的概念124

8.4.2移动学习的架构模型125

8.4.3移动学习技术的实现方式126

8.5智慧学习环境中的互动体验126

8.5.1体验学习圈简介126

8.5.2体验学习的模式127

8.5.3体验学习的发展128

8.6智慧学习环境中的交互阅读129

8.6.1交互阅读的概念129

8.6.2交互阅读的特点129

8.6.3交互阅读模式130

参考文献131

第9章 智慧学习环境构建的智慧教室132

9.1智慧学习环境中智慧教室的概念132

9.1.1智慧教室形态概述132

9.1.2智慧教室的概念模型132

9.1.3智慧教室的物理架构133

9.2智慧学习环境中智慧教室的技术134

9.2.1智慧教室的技术模型134

9.2.2智慧教室的关键技术134

9.2.3未来影响教室的技术138

9.3智慧学习环境中智慧教室的特征139

9.3.1智慧教室的人性化139

9.3.2智慧教室的开放性140

9.3.3智慧教室的智慧性140

9.3.4智慧教室的交互性141

9.4智慧学习环境中智慧教室的构建141

9.4.1智慧教室初步探索141

9.4.2智慧教室系统构建142

9.4.3智慧虚拟教室设计143

9.5智慧学习环境中智慧教室的应用145

9.5.1智慧教室中教学的有效性145

9.5.2智慧教室应用模式146

参考文献148

第10章 智慧学习环境工效学研究149

10.1智慧学习环境中的人机系统模型149

10.1.1智慧学习环境中的系统工效149

10.1.2人脑的基本机能模型与系统149

10.1.3智慧学习环境中人脑信息加工150

10.2智慧学习环境中的人体机能特征151

10.2.1人体信息通道及特征151

10.2.2人体视觉特征及其应用153

10.2.3音频编码基本原理及应用155

10.3智慧学习环境中的典型要件设计155

10.3.1工效学原理与坐姿的优、缺点155

10.3.2智慧学习环境中人体姿势影响156

10.3.3坐舒适性与不舒适性的理论模型156

10.3.4智慧学习环境中桌椅工学标准157

10.3.5智慧学习环境中多块式空间159

10.3.6智慧学习环境中学习空间构成161

10.4智慧学习环境中的移动交互模型162

10.4.1智慧学习环境中的移动交互模型162

10.4.2智慧学习环境中的移动交互评价162

参考文献163