从内容生成到交互方式,以Z世代教育科技为例的软件系统设计

2025-08-19 14:19:25

开始日期: 2025-10-11

课时安排: 7周在线小组科研学习+5周不限时论文指导学习

适合人群

适合年级 (Grade): 高中生/大学生

适合专业 (Major): 软件工程、计算机科学、教育科技、App产品优化等领域或希望修读上述专业的学生

学生无需教育学基础、但需要至少熟练掌握一门编程语言(Python优先)

建议选修: 程序设计与代码实现

导师介绍

Jack

卡内基梅隆大学 (CMU)终身正教授

Jack导师在哈佛大学取得应用数学优等文学士学位、随后在卡内基梅隆大学先后攻读计算机科学博士,美国国家科学基金会研究生研究员。在成为卡内基梅隆大学终身正教授前,导师曾在斯坦福大学(Stanford)、信息科学研究所(Information Sciences Institute)和罗格斯大学(Rutgers)从事研究并担任教职。导师目前正带领CMU RoboTutor团队竞争全球学习的顶级奖项XPRIZE,扩大了导师之前在LISTEN项目(Project LISTEN’s Reading Tutor)的工作,该项目采用自动语音识别来分析口语阅读。Reading Tutor在一定程度上模仿了专业阅读教师的语言和图形辅助,但适应了技术的优势和局限。导师在人工智能方面的工作还涵盖机器学习、自动重放设计方案和发现搜索启发式等领域。Jack教师同时是第十五届人工智能全国会议(AAAI98)的项目联合主席,并曾担任机器学习期刊和IEEE软件工程学报的编辑,曾被授予The Allen Newell Medal for Research Excellence奖项,并在2010年,他主持了第十届智能辅导系统国际会议,并当选为国际人工智能教育学会主席。

Professor Jack received

A.B. cum laude

in Applied Mathematics from Harvard University(1974), a Ph.D. in Computer science from Carnegie Mellon University(1981), and a National Science Foundation Graduate Fellow. His research interests in artificial intelligence have included speech, machine learning, and design. After research and faculty positions at Stanford, Information Sciences Institute, and Rutgers, he joined the Carnegie Mellon faculty in 1992 to launch Project LISTEN, which is getting computers to listen to children read aloud, and help them. Jack was Program Co-chair of the Fifteenth National Conference on Artificial Intelligence (AAAI98) and has served as an editor of the Machine Learning Journal and IEEE Transactions on Software Engineering. In 2003, he was awarded The Allen Newell Medal for Research Excellence. In 2010, he chaired the 10th International Conference on Intelligent Tutoring Systems and was elected President of the International Artificial Intelligence in Education Society.

任职学校

卡内基梅隆大学(CMU)始建于1900年,是世界范围内颇负盛名的私立研究型大学,拥有世界历史最悠久的计算机学院之一,位列CSRankings排名世界第一(2010-2025年连续15年稳居榜首),U.S. News计算机本科及硕士项目与斯坦福大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校并列全美第一。孕育了诺贝尔奖获得者22人,图灵奖获得者14人,22人获评美国艺术与科学院院士,19人进入美国科学促进会,72人入选美国国家学院。

项目背景

2021年12月,中央网络安全和信息化委员会印发《“十四五”国家信息化规划》(以下简称《规划》),对我国“十四五”时期信息化发展作出了部署安排,明确提出“建设社会治理大数据与模拟推演科学研究平台,开展人工智能条件下的社会治理实验。”《规划》在“人工智能社会治理实验工程”专栏中进一步要求“开展教育社会实验。研究人工智能对教育模式和教育对象的影响,探索人工智能融入教育对社会的影响。”这是基于当前人工智能给教育带来全方位影响与变化形势下作出的重要决策。党的十九届五中全会提出了建设高质量教育体系的明确要求,“十四五”时期,必须在积极推进人工智能和教育深度融合过程中,加快人工智能教育社会实验研究,助力构建高质量教育体系。本项目也将围绕着人工智能与教育科技展开。

项目介绍

本项目中,导师将介绍前沿人工智能技术及其在教育科技中的应用,这将包括语音识别、数据挖掘、嵌入式实验、机器学习等内容。学生在项目中将针对某一具体教学场景开发一个AI应用程序,并将上述技术可给目前带来的改变及创新型进行论述,在项目结束时提交项目报告,进行成果展示。

Students are expected to propose a new educational AI application that would be useful to you or someone you know. Describe the kind(s) of people it should help, and what it should help them learn. The assignment should give you a creative way to demonstrate and apply what you learned in this course about these aspects of applying AI to education.

项目大纲

语音识别与智能问答 Automatic Speech Recognition in Intelligent Tutoring Systems

内容生成 Content generation

软件模型 Models

教育数据挖掘 Educational Data Mining

嵌入式实验 Embedded experiments

评估方法 Evaluation

学术研讨1:教授与各组学生探讨并评估个性化研究课题可行性,帮助学生明晰后续科研思路 Final Project Preparation Session I

学术研讨2:学生将在本周课前完成程序设计原型(prototype)及伪代码(Pseudocode),教授将根据各组进度进行个性化指导,确保学生优质的终期课题产出 Final Project Preparation Session II

项目成果展示 Final Presentation

论文指导 Project Deliverables Tutoring

项目收获

7周在线小组科研学习+5周不限时论文指导学习 共125课时

项目报告

优秀学员获主导师Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表指导(可用于申请)

结业证书

成绩单

LASER Award in Research Skills for Academic Study官方证书并转换8 UCAS Tariff Points(可选)