導語：如何才能寫好一篇智能時代對未來教育的思考，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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“每個人都很愿意講話；同時往往各執(zhí)己見，誰也無法說服誰?！眮碜杂蒽`頓公學的校長朱利安·托馬斯聳肩一笑，話鋒一轉：“要讓他們達成一致，那幾乎是奇跡?！?/p>

托馬斯口中的奇跡，卻真實地發(fā)生了。不久前，在天津惠靈頓國際學校舉辦的一場主題為“如何培養(yǎng)21世紀人才”的論壇上，來自中、英、韓三國知名中學的校長坐在了一起，就人才培養(yǎng)達成了共識：技術正在迅速地改變著這個時代，教育也必須與時俱進地變革，才能培養(yǎng)出未來需要的人才。

在瞬息萬變的大數據和信息時代中，在不斷融合的全球化大趨勢里，到底什么才是未來人才最重要的品質？這個話題成為與會者討論的焦點。

死記硬背的知識記憶已經過時

“我大學畢業(yè)的時候，學校只有一臺電腦，有整整一間屋子那么大。而今天，技術在突飛猛進?！蓖旭R斯說，目前的教育和考試系統(tǒng)都是源自于過去的時代，當時對于大多數學習者來說，最重要的學習技能是記憶力?！钡@種強調記憶力的教育僅適合過去的時代，而今天，應該是改變的時候了。

“讓每個孩子在離開學校后，保持一種非常積極的狀態(tài)，他們不僅是愿意學習的，并且對自己所做的事情很感興趣?！边@是托馬斯理解的“好的教育”。

他理想中的教室，并不是鴉雀無聲、秩序井然的樣子，“在一個非常安靜的教室里，老師給學生傳授知識，這并不是最好的學習方法。”他認為，一個在未來有持續(xù)學習能力的人，首先要學會自主學習，因此課堂上老師不應是僅僅灌輸知識，而是要讓學生學會獨立學習?；谂d趣的學習，能讓學習者不會淺嘗輒止，而愿意在某個領域進一步鉆研和探索，不斷深入。

托馬斯認為，教育的本質在于釋放孩子各方面的天性。在中學階段，應該給孩子們留下更多可以伴隨一生的良好品格，即積極、慎思、獨立、個性和包容這五大特質。

人工智能時代，教育能給孩子什么

“我想先跟大家講一講圍棋的事兒?！碧旖蝽n國國際學校校長姜聲奉開門見山地提到今年3月韓國棋手李世石多次敗給人工智能“阿爾法狗”的故事。顯然，這次人機大戰(zhàn)給教育者帶來更多思考——學生是不是可以完全依賴技術而不再學習？

姜聲奉認為，既要看到人工智能給人類帶來的巨大便利，也應該透過這場人機大戰(zhàn)看到人工智能代替不了的人類能力。比如李世石的拼搏精神，面對失敗尋求突破的創(chuàng)造力和耐心，以及帶領團隊分析的領導力，“這些能力是今后我們應該對學生培養(yǎng)的重點”。

他以一份對外公布的聯(lián)合國報告舉例，未來很多工作都會被人工智能取代。不僅是簡單的、初級的勞動，甚至也包括一些專業(yè)性較強的工作，比如會計、醫(yī)生等。那么，在人工智能時代，教育的方向又應該是怎樣的呢？他認為，教育應該關注的是那些不能被人工智能取代的能力。如感知能力、創(chuàng)造力和洞察力，以及與人合作的能力等。

天津惠靈頓國際學校校長邁克爾·希金斯舉起手機說，現(xiàn)在我們每個人在使用智能手機，它的計算能力都具備了上世紀六七十年代把人帶到月球的水平，甚至這種能力還在不斷增強，“那么對教育而言，除了傳統(tǒng)的數學、英語等必不可少的課程學習之外，我們更應關注一個人的能力和品質”。

更重要的教育在課堂之外

“考什么才學什么，一定要警惕這種功利傾向。”托馬斯舉例說，如何修理自來水管，這種跟實際生活關系很密切的技能，也是不應忽視的教育內容。

“學習不僅是上課、寫作業(yè)，還有很重要的一點是‘軟實力’的培養(yǎng)?！毕＝鹚菇忉屨f，軟技能是與人互動的能力。比如學校要準備一場足球賽，在準備的過程中首先會激發(fā)學生對足球的興趣，而過程中鍛煉學生的領導力、團隊協(xié)作力，并且學會共同承擔風險，這些都是軟實力。

天津南開中學第六任校長、天津南開翔宇學校總校長康岫巖也表示，一個在未來有競爭力的人才，首先要有國際理解力，也就是說，不僅能夠植根于本民族的文化，還能夠客觀看待、理解并尊重外國的歷史文化和歷史傳統(tǒng)，主動參與多元文化的交流。

不約而同的，來自三國的中學校長都提到了，要想讓教育方式徹底轉變，考試模式必須隨之變化。

托馬斯說，通過考查記憶力的方式評判一個人能否勝任某一項職業(yè)的時代已經成為歷史。應該在教育中識別出哪些是希望學生學習的內容，并通過考試體現(xiàn)出來，“要讓考試和教育緊密結合”。

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【關鍵詞】剖析；信息技術

1.信息技術

隨著信息技術的發(fā)展，其內涵也在發(fā)生著不斷地變化，對此也沒有準確的定義。一般來說，信息采集建工存儲傳輸和利用過程中的每一種技術都是信息技術，這是一種狹義的定義。在現(xiàn)代信息社會里，技術發(fā)展能夠導致虛擬現(xiàn)實的產生，信息本質也被改寫，一切可以用二進制編碼的東西都被稱為信息。因此，聯(lián)合國科教文組織對信息技術的定義是：應用在加工處理中的科學、技術與工程的訓練方法和管理技巧和應用；計算機及其與人、機的相互作用；與之相應的社會、經濟和文化等諸種事物。

信息技術不僅包括現(xiàn)代信息技術，還包括在現(xiàn)代文明之前的原始時代和古代社會中與那個時代相對應的信息技術。不能把信息技術等同為現(xiàn)代信息技術。

2.現(xiàn)代信息技術的內容

一般說來，信息技術（Iformation Technology，IT）包括三個層次的內容：信息基礎技術、信息系統(tǒng)技術和信息應用技術。

2.1信息基礎技術

信息基礎技術是信息技術的基礎，包括新材料、新能源、新器件的開發(fā)和制造技術。近幾十年來，發(fā)展最快、應用最廣、對信息技術以及整個高科技領域的發(fā)展影響最大的是微電子技術和光電子技術。

微電子技術包括系統(tǒng)電路設計、器件物理、工藝技術、材料制備、自動測試以及封裝、組裝等一系列專門的技術，微電子技術是微電子學中各項工藝技術的總和。

光電子技術是由光子技術和電子技術結合而成的新技術，涉及光顯示、光存儲、激光等領域，是未來信息產業(yè)的核心技術。

2.2信息系統(tǒng)技術

信息系統(tǒng)技術是指有關信息的獲取、傳輸、處理、控制的設備和系統(tǒng)的技術。感測技術、通信技術、計算機與智能技術是它的核心和支撐技術。

感測技術是獲取信息的技術，主要對信息進行提取、識別或檢測并能通過一定的計算方式顯示計量結果。

現(xiàn)代通信技術，一般指電信技術，國際上稱為遠程通信技術。

計算機與智能技術是以人工智能理論和方法為核心，研究如何用計算機去模擬、延伸和擴展人的智能；如何設計和建造具有高智能水平的計算機應用系統(tǒng)；從機器學習，到知識發(fā)展；從搜索推理，到規(guī)劃決策；從智能交互，到機器行為，到人工生命等，構成了智能科學與技術科學特有的認識對象。

控制技術是指對組織行為進行控制的技術，常用的控制技術有信息控制技術和網絡控制技術兩種。

2.3信息應用技術

信息應用技術是針對種種實用目的，如由信息管理、信息控制、信息決策而發(fā)展起來的具體的技術群類，如工廠的自動化、辦公自動化、家庭自動化、人工智能和互聯(lián)通信技術等。它們是信息技術開發(fā)的根本目的所在。

信息技術在社會的各個領域得到廣泛的應用，顯示出強大的生命力。縱觀人類科技發(fā)展的歷程，還沒有一項技術像信息技術一樣對人類社會產生如此巨大的影響。

3.現(xiàn)代信息技術的發(fā)展趨勢

展望未來，在社會生產力發(fā)展、人類認識和實踐活動的推動下，信息技術將得到更深、更廣、更快的發(fā)展，其發(fā)展趨勢可以概括為數字化、多媒體化、高速度、網絡化、寬頻帶、智能化。

3.1數字化

當信息被數字化并經由數字網絡流通時，一個擁有無數可能性的全新世界便由此揭開序幕。大量信息可以被壓縮，并以光速進行傳輸，數字傳輸的品質又比模擬傳輸的品質好得多。許多信息形態(tài)能夠被結合、被創(chuàng)造，例如多媒體文件。無論在世界的任何角落，都可以立即存儲和取用信息，這是即時存取了大部分人類文明進化的記錄。新的數字產品也將被制造出來，有些小巧的足以放進你的口袋里，有些則大得足以對商業(yè)和個人生活的各層面都造成重大影響。

3.2多媒體化

隨著未來信息技術的發(fā)展，多媒體技術將文字、聲音、圖形、圖像、視頻等信息媒體與計算機繼承在一起，是計算機的應用由單純的文字處理進入圖、文、聲、影集成處理，隨著數字化技術的發(fā)展和成熟，以上每一種媒體都將被數字化并融進多媒體的集合里，系統(tǒng)將信息整合在人們的日常生活中，以接近于人類的工作方式和思考方式來設計和操作。

3.3高速度、網絡化、寬頻帶

目前，幾乎所有的國家都在進行最新一代的信息基礎建設，即建設寬頻高速公路。盡管幾日的Internet已經能夠傳輸多媒體信息，但仍然被認為是一種低容量頻寬的網絡路徑，被形象的稱為一條花園小徑。下一代的Internet技術的傳輸率將可以達到2.4GB/S。實現(xiàn)寬頻的多媒體網絡是未來信息技術的發(fā)展趨勢之一。

3.4智能化

直到今日，不僅是信息處理裝置本身幾乎沒有智能，作為傳輸信息的網絡也幾乎沒有智能。對于大多數人而言，只是為了找有限的信息，卻要在網絡上耗費許多時間。隨著未來信息技術向著智能化的方向發(fā)展，在超媒體的世界里，“軟件”可以替我們在網絡上漫游?！败浖辈辉傩枰獮g覽器，它本身就是信息的尋找器，它能夠收集任何可能想要在網絡上獲取的信息。

4.信息技術對教育的影響

互聯(lián)網的迅速普及，信息技術給教育改革與學習帶來巨大的沖擊。現(xiàn)代技術極大地擴展了學生的知識來源。信息時代的學生，不僅僅從包括家庭、社會、學校在內的本土文化環(huán)境以及書本中吸收知識，而且可通過衛(wèi)星電視、國際互聯(lián)網，從跨文化、跨時空的電子信息資源中汲取知識。知識資源的拓展，提供了學生發(fā)展的更廣闊的天地，也向學校教育提出了新的課題——如何使學生在廣闊的電子空間中得到充分的發(fā)展，成為信息時代所需要的人才？

首先，信息時代需要有知識的人才。其次，信息社會不但要求會學習的人才，同時還需要具有協(xié)作能力的人才。再次，信息社會需要身心健康的人才，無論在什么社會，人都必須學會生存。技術的高度發(fā)達可以提高物質文明水平，而與之相適應的精神文明建設則非技術之所能及。

總而言之，信息技術給教育帶來了前所未有的改變和挑戰(zhàn)，這對于每一個教育工作者來說，新世紀的教育改革任重道遠。 [科]

【參考文獻】

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新技術的發(fā)展和教育的需求相結合，給教育提供了更多的可能，推動了教育領域的創(chuàng)新與發(fā)展。由此派生出許多新的教育形態(tài)，如微課、慕課、翻轉課堂、可汗學院……對于這些新生事物的認識與思考，將有助于我們科學地理解教育與技術的關系。2014年，慕課風暴來襲，本期策劃《中小學，“慕課”來了——多元在線教育形態(tài)的探索與實踐》，我們邀請專業(yè)人士對慕課進行了系統(tǒng)審視和全面思考，并結合具體案例分析這一新生事物給基礎教育帶來的機遇與挑戰(zhàn)。慕課被譽為“印刷術發(fā)明以來教育最大的革新”，由此可見信息技術對于教育的影響程度之深?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確指出:“信息技術對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視?！毙畔⒓夹g對教育領域的影響猶如印刷術對教育的影響，如此深刻，具有變革意義。面對教育未來的發(fā)展，我們不禁要問，技術對于教室的形態(tài)與發(fā)展產生了怎樣的影響？未來我們的教室是什么樣子的？或許我們能夠從何智的《教室歷史變遷與影響未來教室發(fā)展的因素》一文中找到答案。

技術、教育、人是什么關系？技術之于教育，教育之于人，歸根結蒂是培養(yǎng)什么樣的人。時代在發(fā)展進步，人的培養(yǎng)需要與社會和時展相適應。美國21世紀技能計劃對21世紀人才技能教育提出明確的目標和實踐方式，這對我國培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有借鑒價值和意義。時代已經發(fā)展到后工業(yè)時代，社會需要更多的具有創(chuàng)新意識和實踐能力的人才，需要有夢想并敢于筑夢的人。信息化環(huán)境下，教育的生態(tài)發(fā)生了變化，學生的學習內容、方式等也需要隨之發(fā)生變化。網絡游戲中包含的文化、藝術與美對孩子意味著什么？網絡游戲為什么那么吸引孩子們？或許我們能夠從安福杰《探尋網絡游戲中的美》一文中得到網絡游戲對于教育的啟示。

成思危曾經這樣強調教育的重要性：“經濟只能解決今日問題，科技保證明天，只有教育確保后天”。經濟、科技、教育是相輔相成的。改革開放三十多年來，我國社會經濟建設取得了巨大成功，經濟和科技的發(fā)展為教育提供了充足的內生動力。周英文在《教育信息化：推動中國經濟可持續(xù)發(fā)展的核心動力》一文中，帶領關注這個領域發(fā)展的教育人一起思考。站在歷史新的起點上，十八屆三中全會做出了“深化教育領域綜合改革” 的新部署?！吧罨?，說明程度之深，影響之遠；“綜合”，說明是全面的、系統(tǒng)的，切莫頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳，切莫只見樹木不見森林；“改革”，說明要緊跟時代潮流，切莫固步自封。教育改革的號角已經吹響，改革的腳步你跟上了嗎？

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[關鍵詞]智能機器人 師范院校 教師教育 師范模式

一、引言

20世紀90年代以來,隨著科技的進步,人工智能技術的發(fā)展,智能機器人在全世界范圍內掀起了一股熱潮。隨著機器人技術理念的逐步完善和相關設備更新,人們也將越來越重視智能機器人的教學和競賽活動。正是因為看到了這一點,我國的高等教育以及中小學教育在這方面也都投入了巨大的熱情和精力,智能機器人教育在學校教育中的地位也越來越重要。筆者通過文獻檢索發(fā)現(xiàn),智能機器人教育在國內外已不是少數學校的事。

1.國內外高校智能機器人教育開展現(xiàn)狀

無論國內還是國外,在高校開設智能機器人教育課程的現(xiàn)象已經非常普遍。但主要是一些綜合性大學。比如日本是世界上機器人教育和機器人文化普及最高的國家之一,在日本不僅每所大學具有高水平的機器人研究和教學內容,且每年舉行多種不同檔次的機器人設計和制作大賽,通過大賽培養(yǎng)了大批機器人技術研究和應用人才,使日本的機器人技術走到了世界前列。其他再比如一些歐美國家,亞太地區(qū)等都有該類項目的開設。

在國內,據不完全統(tǒng)計也有為數相當的高校有開設這項課程。其中有包括清華大學、北京大學、北京理工大學、西安理工大學等綜合型大學,也有北京師范大學、浙江師范大學等師范類大學,其他還有一些職業(yè)技術學院等等。可以說我們的教育界還是注意到了這門新興的學科,也在這塊領域投入了相當的支持和關注。

2.國內外中小學智能機器人教育開展現(xiàn)狀

國外青少年熱中于機器人基于他們的歷史文化環(huán)境:一是高新科技(尤其是IT的超速發(fā)展);二是漫畫、電影、電視、體育競賽、電子游戲以及互聯(lián)網的影響。也正是由于這些文化因素的影響,智能機器人教育在國外開展地如火如荼,發(fā)展也比較迅速。目前,各國都有舉辦不同級別、科目、門類的比賽:比如日本的ROBO―ONE比賽至今已經舉辦了7屆,還有“青少年機器人大賽”等,其主要參賽者都是年輕人。與此同時韓國的青少年也在掀起一股機器人熱潮,韓國政府和企業(yè)也正在投入大量資金開發(fā)機器人產業(yè),并使之商品化。而在美、德、法等國家,機器人產業(yè)也正在受到重視,一般采取“官產學”形式?！肮佟奔凑闹С趾驼{節(jié),“產”即產業(yè)界的自我分類的研究和開發(fā),“學”即學校專門設置的課程,進行學校教育。在如此龐大的體系下,機器人產業(yè)在國外已占非常重要的地位,尤其在當今的信息技術時代。

我國的智能機器人教育現(xiàn)狀又如何呢?據不完全統(tǒng)計,在2005年全國已有2.5萬余所中小學、320余萬學生參與到智能機器人教育當中來。隨著這幾年經濟的快速發(fā)展,目前我國中小學參與到機器人教育這個項目當中的人遠遠超過了上述數據,而且還在不斷上升。特別是沿海發(fā)達地區(qū),比如上海、廣東、浙江、江蘇等地區(qū)。目前的主要開設形式是校本課程或者興趣小組等,參與的學生也大多是出于個人興趣愛好。

3.中小學智能機器人教育的師資現(xiàn)狀

由于智能技術是信息技術的核心領域,智能機器人也成為了培養(yǎng)學生動手能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力和邏輯思維能力,提高學生綜合素質,開拓智力的平臺;同時,也是進行程序設計形象化、成果化教育的平臺。

目前就已開展智能機器人教育的學校來看,其主要的指導老師就是信息技術老師。智能機器人教育主要多個學科的知識,由于沒有專門的機器人教育專業(yè),使得我國基礎教育領域機器人方面的師資處于接近真空狀態(tài)?？梢钥吹街行W信息技術教育在師資方面還存在著諸多欠缺的地方。而計算機科學與技術、教育技術這兩類專業(yè)在培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式上都帶有局限性。比如計算機科學與技術專業(yè),他們培養(yǎng)的人才往往有雙重性:一是培養(yǎng)具有教書育人的良好素質,能勝任中小學計算機教育的教師;二是可從事計算機行業(yè)的相關人才。而教育技術專業(yè)雖然把培養(yǎng)目標調整為“具有良好的信息素質,勝任中小學信息技術課程的教學工作”,但是,目前多數教育技術專業(yè)、計算機科學與技術專業(yè)的培養(yǎng)模式培養(yǎng)大批“勝任”智能機器人教育課程的教師顯然不切實際。

4.關于師范院校開展智能機器人教育的情況

在我們國家而言,智能機器人還屬于比較新興的項目,作為科研重要基地的大學起步也較晚,大家的水平差距相對較小。如果師范院校現(xiàn)在開設該項目,以時機來看,比較恰當。正因為大家處于同一起點,相互之間的差距不是很大,更加有競爭。師范類院校作為為社會培養(yǎng)人才的基地,更應該看到這一事實。目前師范類院校較綜合大學來實力上看處于劣勢狀態(tài),但師范院校由于和基礎教育結合緊密,在發(fā)展機器人教育方面事實上具有先天優(yōu)勢。為提高師范類院校的競爭地位,增強培養(yǎng)人才的實際能力,創(chuàng)造出師范特色的新的人才培養(yǎng)模式,都值得我們思考并加以實施。

二、師范院校開展智能機器人教育的價值

1.師范類院校提高本身競爭力的需要

在師范類院校開設智能機器人教育正是順應了師范教育改革的潮流。不僅可以為基礎教育提供更好的師資力量,也為師范類院校在人才培養(yǎng)模式上帶來了新的思考。拓寬了師范生的就業(yè)渠道,增強了社會競爭力。

2.中小學智能機器人教育的需要

智能機器人教育引入中小學,不僅有利于信息技術的發(fā)展;有利于我們探索教育改革和人才培養(yǎng)的新途徑、新方法;有利于高素質人才的培養(yǎng);同時,也將推動我國智能機器人知識和技術的普及;促進我國智能機器人事業(yè)的發(fā)展和專業(yè)人才的培養(yǎng);促使新興的智能機器人產業(yè)的形成。因此智能機器人進入中小學已成為一種必然趨勢。我們可以通過智能機器人教育這個平臺挖掘學生的創(chuàng)造潛能培養(yǎng)造就創(chuàng)新人才。不久的將來,智能機器人教學必將進入我們的周圍,越來越多的人員便會參與到其中。如果師范類院校開設智能機器人教學,那么等到這些人員從事到中小學教育以后,他們發(fā)揮出來的作用將不可限量。

3.培養(yǎng)學生的諸多能力需要

智能機器人技術是世界強國重點發(fā)展的高技術,也是世界公認的打開21世紀大門的鑰匙。智能機器人融合了機械、電子、人工智能等技術。如果把它引入教育,不僅有利于信息技術教育的發(fā)展;有利于我們探索人才改革和人才培養(yǎng)的新途徑、新方法;有利于高素質人才的培養(yǎng);同時將推動我國智能機器人知識和技術的普及;促進我國智能機器人事業(yè)的發(fā)展和專業(yè)人才的培養(yǎng);促進新興產業(yè)的形成。實踐證明它不僅可以激發(fā)學生的想象力,培養(yǎng)學生的設計能力、創(chuàng)造能力、動手能力和跨專業(yè)的綜合應用能力而且還培養(yǎng)了學生的協(xié)作精神。把智能機器人引入師范教育,不僅培養(yǎng)了學生的諸多能力,同時又為師范類院校學生在就業(yè)競爭中提供了一項優(yōu)勢,何樂不為?

4.師范性和專業(yè)性結合,培養(yǎng)更全面人才的需要

師范教育的根本目的不在于培養(yǎng)文學家、科學家,而是培養(yǎng)能培育文學家、科學家的教育家。在師范類院校開設智能機器人課程便是培養(yǎng)模式上的一種嘗試和創(chuàng)新。由于師范類院校其本身的特殊性,它主要為基礎教育培養(yǎng)師資力量,側重點在于培養(yǎng)教師而不是培養(yǎng)研究性人才。師范類院校要培養(yǎng)智能機器人教育的人才,勢必要調整培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式,把專業(yè)性和師范性更好到結合在一起,只有這樣才能優(yōu)化人才,增加競爭力。師范類院校要看到自己的缺點的同時也注意發(fā)揮自己的優(yōu)勢。目前中小學存在的問題就是專業(yè)教師的缺乏。為中小學智能機器人教育提供更優(yōu)的師資,也為師范類院校學生提供更多的就業(yè)機會而言,在師范類院校開設智能機器人教育也就非常必要而且也很有利。

三、要研究智能機器人教育發(fā)展的師范模式

1.要總結開設智能機器人教育的做法和經驗

湖州師范學院于2004年開始智能機器人教育,目前擁有機器人儀器80臺,實驗室兩個。主要以學科競賽、興趣小組形式開展設,目前正在課程開設試驗。舉辦過六次機器人院級比賽,五次機器人校級比賽,舉辦過兩期暑期培訓,并代表學校參加過7次全國性的比賽,參與到這項教育活動的學生數大約有600人,獲得了全國一等獎多項,引起社會、其它學校的關注。

作為師范院校,開展智能機器人教育的主要目的是為突出專業(yè)特色,增強社會競爭力。雖然我們開展的時間并不是很長,但無論是自己舉辦活動還是參加大規(guī)模的比賽,我們的師生都認真努力,收獲頗多。在教學實踐和理論方面都有了很大的提高,積累了一定的經驗。

從筆者的走訪來看,無論是參與到其中的教師還是學生,都得到了一定的鍛煉。一些同學甚至還受到了一些中小學的邀請,去擔任他們的興趣小組指導教練,參加省級比賽,也取得了不錯的成績。智能機器人教育開闊了學生的視野,培養(yǎng)了學生的能力,同時打造了學校品牌,為學生就業(yè)提供了多一條的途徑。

但同時在教育對象、課程設置、實驗室管理等方面也都還存在著一定的問題。比如智能機器人是融合了多種技術的綜合性課程,開設培訓課程以前,需要學生有一定理論基礎。所以需要開設一定的前序課程。由于受到實驗室、師資等問題的限制,目前我們學院開設的項目還比較少,學生參與面還不夠寬等等。

2.要明確培養(yǎng)目標,更好地開展機器人教育,形成師范模式

就師范類院校開展智能機器人教育而言,筆者認為我們要按師范專業(yè)的特點開展一系列智能機器人教育課程、活動,形成一種師范模式,更好地普及機器人教育,為基礎教育培養(yǎng)優(yōu)秀人才。

(1)在師范專業(yè)開設一些信息技術課,培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)

當今時代,對學生的信息技術素養(yǎng)要求越來越高。根據我院實際經驗,學生在參與到機器人活動中時需要一定的信息技術基礎,比如C語言編程,而我們師范生缺少的就是這方面的知識。如果師范院校在這方面能開設一些系列課程,使學生的理論知識水平有所積累,對于我們開展機器人教育必將有極大的幫助。我們在從小學教育專業(yè)、教育技術專業(yè)本科生中開展智能機器人教育,就十分重視學生信息技術課程知識的補充,因此師范生在智能機器人教育的一系列活動、選修課程中理解能力、動手能力就迅速提升。

(2)建立配套完備的機器人教育實驗室

智能機器人是技術的前沿之一,集成了數學、物理、化學、生物、機械、電子、材料、能源、計算機硬件、軟件等眾多領域的科學和技術知識,沒有一種技術平臺比智能機器人更綜合。所以為了使現(xiàn)在的師范生能夠更適應未來信息時代的要求,在教學實驗環(huán)節(jié)中及時地增加教學實驗內容是非常有必要和可行的。況且,機器人教學需要有實際的場地設備等要求,機器人教育實驗室的創(chuàng)辦非常需要。加強機器人教育實驗室建設,重點在對學生進行機器人教育指導能力的訓練,同時要注意實驗室的專業(yè)完備程度,規(guī)范管理等,并提高機器人實驗室的軟件建設、社會服務能力。

(3)成立大學生機器人教育協(xié)會,組織機器人學科競賽

機器人比賽是一項很好的科技創(chuàng)新活動,不僅易于激發(fā)興趣,而且還可以培養(yǎng)學生的多種能力。學生們在研討爭論中,逐漸提高了語言表達能力;在策略方案分析中,鍛煉了思考、分析問題和解決的能力;在具體設計和安裝調試中,綜合運用各門課程知識,提高了工程設計和工程實施的安裝能力。我們目前建立大學生機器人教育協(xié)會,吸引學生參加這方面的活動,學習機器人原理,掌握機器人制作、編程、操作技能,活動形式主要是開展機器人學科競賽。這樣既可以檢驗我們學生學到的實際的知識以及獲得的能力,也能贏得更多的榮譽,得到學校領導的重視,擴大師范院校在機器人競賽的影響,更重要的是從親身實踐中學會和發(fā)展智能機器人教育活動的組織能力。

篇5

信息時代的學習

信息時代的學生應該學什么？如何學？這是信息時代教育教學改革思考的重要內容。美 國的教育智庫組織21世紀學習聯(lián)盟提出了 “21世紀學習”的概念。信息時代的學生需要掌握的核心課程除了讀、寫、算之外，還包括生活與職業(yè)技能、學習與創(chuàng)新能力、信息媒體與技術素養(yǎng)。如何促進學生的21世紀技能學習？華南師范大學教育信息技術學院柯清超教授在接受采訪時指出，我們需要首先建立系統(tǒng)標準與評價方法，然后根據評價的結果改革課程與教學方法，為促進教學改革，需要促進教師的專業(yè)發(fā)展，所有這些都需要在信息化的學習環(huán)境中進行。隨著信息技術的普及，我國教育界也已普遍意識到應用技術提高課堂教學質量的重要性。但如何真正做到信息技術與課程整合，在提高學生信息素養(yǎng)的同時，鼓勵學生應用信息技術來學習，提高其學習能力、問題解決能力與創(chuàng)新能力，是我國信息時代教育改革的重要目標之一。因此，教育信息化必須要以學生發(fā)展為本，促進信息時代學生的全面發(fā)展，重視學生信息時代的學習能力、實踐能力培養(yǎng)，重視學生在信息社會應用技術實現(xiàn)變革與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在新的發(fā)展階段，需要重新審視教育教學的目標，制訂信息時代以學生能力發(fā)展為本的教學目標和改革路徑。技術能夠通過支持學生在他們真正關注或者特別感興趣的領域學習，使個性化學習成為一種普遍的、廣泛的學習方式。

課程教學改革成功的秘籍

各種新技術和多樣化的學習資源、學習智能終端將給課程改革與課堂教學帶來新的活力。我國教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃明確提出要建設大量優(yōu)質網絡課程及其資源，開發(fā)學科工具、應用平臺和虛擬仿真教學系統(tǒng)等，以推動技術與課程的深度融合?？虑宄赋?，在課程內容方面，目前國內部分城市已開始推動“電子書包”的應用與發(fā)展，基于多媒體技術的教學內容，如各種國際優(yōu)質數字化教學資源、數字圖書館、虛擬實驗室、網絡課程等等，這些教學資源具有直觀生動、信息海量、互動互聯(lián)等特點，為新型的課堂教學及個性化學習提供可能。在課堂教學方面，各種低廉而學習功能強大的終端逐漸走入普通教室，每位學生擁有一個智能學習終端將是未來課堂教學的常態(tài)，通過將優(yōu)質教育資源和各種交互的學習工具和軟件引進課堂，為學生創(chuàng)建發(fā)現(xiàn)問題和分析解問題的環(huán)境、師生交互的環(huán)境、學生動手實踐和探究的環(huán)境。在智能教學環(huán)境中，每位學生都擁有屬于自己的智能學習終端，其交流范圍、交流方式、互動結構都將發(fā)生根本性變化，課堂教學將從目前的1.0發(fā)展到2.0版本，1.0的課堂教學體現(xiàn)的是知識的單向傳播與灌輸式教學，而2.0版本的課堂教學是基于學生一人一個終端的互動式教學，學生擁有更大的自主學習權。在2.0課堂里，知識傳播將從單一的單向傳播變成雙向的互動；學生的學習方式從單一的做筆記、記憶理解轉到多元化的啟發(fā)式、探究式、參與式和體驗式學習；學生的互動范圍從一個封閉的課堂系統(tǒng)擴大到一個開放的系統(tǒng)。集成學習終端、數字講臺、無線網絡的智能互聯(lián)教室，將根據學生特點主動推送學習資源、電子課本，支持學生的個性化學習，為學生建立電子檔案袋，實現(xiàn)師生的多樣化互動，實現(xiàn)學習過程的智能管理。教師在智能化技術的支持下，將創(chuàng)新教學組織方式，克服班級授課制的局限，組織更多跨單元、跨學科、跨年級，以學生為中心的小組學習、探究學習；在智能網絡虛擬學習社區(qū)的支持下，教師組織學生參與國際化的學習項目，開展由不同國家?guī)熒餐瑓⑴c的“全球化課堂”教學，以此培養(yǎng)學生的全球化視野、數字化溝通協(xié)作能力與跨文化理解能力。

學校發(fā)展與變革的重要推手

我國的中長期教育發(fā)展規(guī)劃明確指出，要“超前部署教育信息網絡”“構建國家教育管理信息系統(tǒng)”“確保到2020年基本建成覆蓋城鄉(xiāng)各級各類學校的教育信息化體系”?；谠朴嬎恪鞲屑夹g、物聯(lián)網和海量信息處理等新技術的智慧校園系統(tǒng)讓學校進入全新發(fā)展階段，由各種信息化優(yōu)質教育資源、智能管理平臺和智能校園信息化系統(tǒng)構成的信息服務體系將成為傳播、共享、創(chuàng)造科學知識的平臺，為未來教育提供最重要的支撐。它將推動學校教育管理、教師專業(yè)發(fā)展、教育評價的變革，為師生提供智能化、個性化的教學環(huán)境，為教育管理者提供智能化的信息協(xié)作系統(tǒng)，為學校提供教育變革與創(chuàng)新的平臺。

培養(yǎng)適應于信息時代教學模式的教師是學校發(fā)展與變革的最重要基礎，而“技術可以幫助我們培養(yǎng)出有能力的教師”。柯清超指出，信息時代需要教師理解先進的教育教學理論，掌握應用信息技術創(chuàng)新教育教學的方法與技能。網絡可以為教師提供各種各樣開放教育資源，開放教育資源指的是可以被公共使用的教學、學習以及研究的資源，它們可以被人們免費分享、使用與更新。技術是提高學校管理水平的重要途徑，是實現(xiàn)學校教育流程再造，變革學校系統(tǒng)結構的重要手段。

教育全球化時代

學校教育目前主要還是沿用16世紀起源于歐洲的班級授課制，學校所有同級學生使用同一教材，開設同樣的課程，其過于單一的教學組織方式、內容與課時、教學評價等無法滿足信息時代個性化、創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需要。NETP認為要實現(xiàn)美國教育轉型，必須要重新思考教育系統(tǒng)的基本假設，重新設計教育系統(tǒng)結構。教育系統(tǒng)可以從產業(yè)領域得到經驗，如果想要看到學校教育生產力的顯著提高，就需要推動由技術支持的重大結構性變革。

篇6

機器和人類、現(xiàn)實和科幻、邪惡和美好的分界從來沒有像今天這樣如此模糊。眺望未來30年，智能革命的壯闊波瀾，將改寫人類社會對智商的理解和定義。

從AlphaGo說起：Have to win

關于這場圍棋大賽，先引用一段博士老板Alan Yuille教授(美國頂級機器智能科學家，霍金理論物理學博士)的判斷：

Go is a complex game but still it is finite so with enough computer power，and clever algorithm，the computers will have to win(if not this year，then next year)。(圍棋是一套復雜但有內在邏輯和明確計算量的游戲，所以只要計算機遵循圍棋的推演路徑并擁有充裕的運算能力就必然能夠贏得人類、取得勝利，AlphaGo的勝利對于計算機而言只不過是時間問題。)

AlphaGo戰(zhàn)勝人類，美國學術界早有準備

伴隨著摩爾定律的不斷實現(xiàn)和幾十年來人工智能的軟硬件技術積累，人工智能其實已經悄然改變了我們生活中的許多方面，當我們還在感慨電影中各種AI的強大時，未來已經悄然而來，AlphaGo只是這場人工智能大浪潮中的一朵璀璨浪花。

在過去的5年里，人工智能已經在語音識別、計算機視覺、語言理解、醫(yī)療健康等領域取得了巨大進展，并在某些領域里超過了人類，比如語音識別、人臉識別等等方面。

以計算機視覺為例，人工智能已經發(fā)展出了突破肉眼精度的圖像識別技術并已被廣泛的應用于公安、金融、信息安全等領域，產生了巨大的價值。而這些進展之所以沒有引起社會轟動，是因為社會中大部分非專業(yè)人員會通過直覺和自身感受而推論出機器識別“人臉”、識別“蘋果”等圖像信息是一件容易的任務，是一件不同年齡、不同教育背景、不同文化背景的人都能勝任的任務，在這其中體現(xiàn)不出人工智能的“智能”來。

但站在人工智能發(fā)展的角度，從圍棋和圖像識別的復雜性和不確定型來說，圖像的變化比棋盤的變化要大得多。

圍棋是有可遵循的邏輯、可衡量的計算量的游戲，對于人類大腦的難度在于龐大的計算量和對棋盤宏觀形勢的敏感度；而圖像識別則會在信息抓取和邏輯分析層面呈現(xiàn)出更廣泛意義上的隨機性和不確定性。

通過機器學習將圖像中的信息進行分類解析、最終提取有價值的結構化數據是極難的科研課題，從學術界到工業(yè)界的轉化耗費了幾十年的時光。

然而相比于計算機視覺、語言語音理解等其他的進步，AlphaGo的劃時代意義在于它不僅僅縮短了機器與人的智能距離，還將顛覆人與人智商差異的感知。

未來人與人的智商差距不再會是不可彌補的先天差距，而將成為一種可以通過工具而后天獲取的能力，這帶來的會是人類自我價值評估的一次大顛覆，智商對于人的意義將會在一定程度上有所下降。這就像從前算術不好的，現(xiàn)在用計算器就能補上；未來下棋不好的，可能只是加個AlphaGo就能補上?！爸巧獭边@個詞的定義可能會被迫從形容人和動物差異，變成由人和機器的差異所定義。

第一個十年的變化：The rich get richer(富人更富，強者更強)

從短期來看，讓我們暢想一下在這場大浪潮中，誰會成為最大的受益者呢？

當我們回顧推動人工智能發(fā)展的關鍵因素時，有三個要素極為重要：數據、算法和計算。

AlphaGo這次在全社會范圍內對人工智能進行了一場大面積的認知普及，會使得擁有成熟商業(yè)模式和海量數據優(yōu)勢的BAT等巨頭重金投入這片市場，彼此間的互相追趕將在市場中形成像google收購deep mind一樣的并購風潮。

同時伴隨著計算能力的不斷提升和算法的持續(xù)優(yōu)化，這將帶來人工智能史上的第一次大規(guī)模應用實踐，各巨頭的業(yè)務將因為人工智能帶來的效率提升而加速拓展，他們相較其它競爭者的優(yōu)勢也會因此不斷加大，這就正如今天的google相對于其他公司一樣。

當資本成為這場競逐游戲的驅動力時，獲得先發(fā)優(yōu)勢的公司雪球也必將越滾越大，優(yōu)勢將在成長中愈發(fā)明顯，The rich get richer。

未來的思考：人類將重新理解知識、智慧、人性

從遠期來看，人工智能的進步將改寫人類對自我、知識和教育的理解。

倘若，90%的醫(yī)生、律師、教師、程序員能被機器所代替，人們將需要重新開始討論“人”的自我定義和“知識”的新時代價值。

當舊時代下的知識已成為機器人僅需拷貝和執(zhí)行的簡單命令，而“為什么要學法律、學編程等”的疑問及背后對自我價值的疑惑就必將引發(fā)社會教育結構的變革。

過往人與人之間通過知識組合的不同而形成的差異將被人工智能抹平，“高考”等考試測評手段作為廣義上的游戲(game)，就像圍棋一樣，將不再能作為準確評價智慧和學識的方式而被修正。

當在體力勞動和腦力勞動里獨立的人類相對于機器都不再具備經濟優(yōu)勢時，人的存在形態(tài)、存在價值和機器的交互融合將成為未來前沿學術研究的重要課題，這會是一次人類社會的集體迷思、也會是人類價值的再次追尋。

人類的希望？

有人曾說，機器和人的差異是藝術的創(chuàng)作和欣賞。但這對于人工智能而言，已經并不是什么特別難的事情，大概在10年前就已有成熟的學術成果來用計算機創(chuàng)作梵高風格的作品，在這背后的藝術風格提煉、學習和再造并不是什么新鮮的技術。

也有人說，機器和人的差異是情感。但我不確定現(xiàn)今的人類社會對情感的定義是否像對智商一樣，有著廣泛的共識而能成為人類獨特性的特征。情感誕生于本能和動物性，只是在人身上閃爍出了更加多彩的光芒，悲歡喜樂、嬉笑怒罵，這本就是人性中最難以捉摸而妙不可言的部分。

所以，機器和人的區(qū)別最終會是什么呢？在這個恐怕哲學家也難以回答的終極問題下，我想起了最近讀到的這樣一句話，“如果機器認為這場戰(zhàn)斗必敗，那么機器會選擇投降；如果人認為這場戰(zhàn)斗必敗，那么有人會選擇義無反顧的戰(zhàn)斗，直至戰(zhàn)死為止?！?/p>

或許，這句話里已經輕輕道出了我們與機器的區(qū)別。

篇7

有一款智能輔導軟件，正好解決了這個難題。

且讓我們看看這款智能輔導軟件是如何來幫助學生自主學習的：

讓我們以一道方程題為例：

首先，輸入一個方程：

系統(tǒng)很快就會解答出來，點擊【逐步提示】，首先提示您“如果按解分式方程的一般步驟轉化為整式方程，會產生一個高次方程，不易求解，請仔細觀察題目，你能發(fā)現(xiàn)什么特點？”

學生看完之后就會動腦子認真想一想，如果看了之后仍不會做，可以點擊【下一步】：

“觀察發(fā)現(xiàn)此方程中含有相同的因式x2+2x，如何利用這個特點呢？”

接下來系統(tǒng)會提示您如何用換元法解出這道題，最后系統(tǒng)還會提醒您“解分式方程不要忘記驗根”。

這樣的提示方式，是不是相當于一位好教師在旁邊點撥呢？同樣的，如果選用幾何題，電腦會有同樣的指導和點撥。如果家長想檢查一下孩子做的對不對，可以輸入自己的監(jiān)護密碼，點擊“詳細解答”，就能看到完整的解題過程，另外還有解后反思、舉一反三等內容，讓學生做一道題學會做一類題。

這樣的科技成果，來自于一位“商人”，但支撐他的團隊，卻是擁有200多名專家、學者和一線教師的智慧群體。這個“商人”便是張彥華。而他和他的團隊研發(fā)的自主學習的科技產品，就是“樂輔通輔導王”。

“商人”如何與教育結緣？“商人”的科技創(chuàng)新又如何如此前衛(wèi)？其“智能”究竟在何處？如何幫助學生實現(xiàn)自主學習，同時助推區(qū)域教育的公平發(fā)展？讓我們走近張彥華，與他共同解讀“智能”學習。

記者：在此之前，您是一名成功的商人，怎么會選擇跟教育有關的科技工作？

張彥華：舒適安逸的生活不是我追求的全部。我一直很想做一番事業(yè)，所以1995年的時候，我放棄了“鐵飯碗”，選擇了“下?！?，摸索出了一條屬于自己的路。這些年，我先后創(chuàng)立了3家技術性公司，曾經也遇到過很多挫折和困難，但我都堅持了下來，有了一定的原始積累。

直到2001年前后，我開始正式從事數字教育領域的技術開發(fā)工作。那時候，我發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的家教方式對學生提出的問題，一般只重視給出答案，這無意間養(yǎng)成了學生的惰性和依賴心理，沒有培養(yǎng)出他們獨立思考問題和解決問題的能力。

那時候，我也發(fā)現(xiàn)身邊許多朋友在教育孩子方面方法缺失，無法引導孩子養(yǎng)成良好的學習習慣，以至于耽誤了孩子的發(fā)展——這不僅影響一個家庭的幸福，更可能耽誤未來的民族發(fā)展。于是，我想：若能有個網上家教，及時輔導學生的課程該多好！那時我隱約預感到，信息化、智能化在未來一定能在某種程度上可以替代人工。

記者：所以，您選擇了研發(fā)“樂輔通輔導王”？

張彥華：是的。實事求是地講，信息化時代早已來到我們身邊。信息技術與教育的接軌是一個必然趨勢，我們有幸最先開始做嘗試。

我們的“樂輔通輔導王”，同其它的遠程教學，還是有很大不同的。遠程教學主要是教學再現(xiàn)，就是把優(yōu)秀教師的講課錄像放在網上，即使給孩子解答問題，也只是給出一個解答結果，而且解答時間一般承諾24小時內。而“樂輔通輔導王”是采用獨特的人工智能技術，模擬優(yōu)秀教師的思維自動解答課標范圍內的任何數學問題，并給出解題思路，培養(yǎng)學生獨立思考問題的能力，是學生自主學習的好工具。它可以24小時隨時快速為學生答疑解惑，就像一個“貼身家教”。

對于學生不會的問題，“樂輔通輔導王”不是簡單地把答案告訴學生，而是通過【逐步提示】、【解后反思】、【鞏固練習】和【相關知識點】等最具輔導功能的方式一步步引導學生獨立解決問題，并學會舉一反三，觸類旁通。要想看到【詳細解答】，必須要家長輸入一個監(jiān)護密碼，以避免孩子不動腦筋直接抄襲答案。

記者：果然具有名師的智慧。現(xiàn)在在市場上使用效果如何？

張彥華：產品目前已開始在全國進行推廣，得到了廣大老師、家長和學生的高度關注及贊賞。產品之前在西安鐵一中和70中試用時，家長和老師紛紛表示：產品的智能化程度之高，遠遠超出了他們的想象。哥倫比亞副總統(tǒng)桑托斯一行在西安高新區(qū)訪問時，看到這個產品演示后，感慨地說：“我們那里有許多山區(qū)和農村，如果有了這個軟件，孩子們的教育將會得到很大的改善和提高，希望哥倫比亞的孩子能早日用上‘樂輔通輔導王’。”

記者：也就是說，這種智能產品還會有國際市場？

張彥華：到目前為止，這個產品在全球都是獨一無二的，如果將語言加以改變，就可以出口到國外，若能在農村推廣，則可以縮小因為教育資源分配不均衡和師資力量配置失衡等因素造成的教育差距，中國教師報在2011年暑假和西安博創(chuàng)軟件公司聯(lián)合做了“課改中國行”大型公益活動，到全國36個城市宣傳課改理念，同時宣傳“樂輔通輔導王”，中國教師報總編雷震海先生認為，“樂輔通輔導王”是課改落地的最好工具。陜西省教育廳把“樂輔通輔導王”列為陜西省電子書包項目的拳頭產品，步步高、諾亞舟、萬利達等眾多學習機品牌都計劃和我們展開合作。

記者手記

科技改變生活，科技更能改變教育。當張彥華的“樂輔通輔導王”展示在記者面前的時候，我看到的是一種學習的引領，一種能力的促進，一種習慣的養(yǎng)成。它的科技力量，體現(xiàn)出來的智慧，的確不是簡單的呈現(xiàn)，更有獨到的思考，是真正的智慧產物。

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篇8

關鍵詞：人工智能；本科高年級教學；教學改革

中圖分類號：G642　文獻標識碼：B

1　引言

人工智能是計算機科學與技術學科類各專業(yè)重要的基礎課程，在信息類相關的許多高年級本科和研究生都開設了人工智能課程。人工智能是一門前沿性的學科，它主要研究計算機實現(xiàn)智能的基本原理和基本方法，同時人工智能也是一門多學科交叉的綜合學科，它涉及計算機科學、數學、心理學、認知科學等眾多領域。廣義的人工智能涵蓋了模式識別、機器學習、數據挖掘、計算智能、神經網絡、統(tǒng)計學習理論等眾多研究方向。人工智能作為計算機學科的重要分支，已成為人類在信息社會和網絡經濟時代所必須具備的一項核心技術，并將在未來發(fā)揮更大的作用。

由于人工智能課程的學習難度較大，內容更新比較快，也繁多，使得教學有一定的難度。特別是針對本科高年級的人工智能教學，由于本科生的研究意識相對較弱，而人工智能比較強調科研性，所以如何教好本科高年級的人工智能課程是一項非常具有挑戰(zhàn)性的任務。

本文通過分析本科高年級的教學特點和人工智能課程的自身特點，在如何提高教學質量這一問題上提出了幾點思考。

2　本科高年級的教學特點

中國的本科教育，由于歷史和經濟發(fā)展水平等諸多原因，目前的定位還是培養(yǎng)某方面專業(yè)人才的專才教育。本科高年級學生在完成了低年級公共基礎課程和部分專業(yè)基礎課程的學習之后，迫切希望了解本專業(yè)的應用領域和發(fā)展前景，所以在教學過程中要注意內容的應用性和專業(yè)性。另一方面，本科高年級學生也是研究生教育的儲備人才，在教學過程中要適時的進行科研引導，這樣能夠讓畢業(yè)生保持對科學的興趣，從而為研究生階段進一步深入研究打下基礎。本科生一般于4年級的10月份開始著手畢業(yè)設計，在本科高年級的教學過程中還要注意與畢業(yè)設計的內容相結合，這樣可以讓學生提前做好準備，選擇適合自己的方向。

3　人工智能課程的學科特點

與信息類其它專業(yè)課程相比，人工智能具有應用性、研究性和發(fā)展性三個重要學科特點。首先，人工智能是一門應用性很強的學科。人工智能學科的主要目標在于研究用機器來模仿和執(zhí)行人腦的某些智力功能，并開發(fā)相關理論和技術。人工智能技術廣泛應用于模式識別、數據挖掘、智能控制、信息檢索、智能機器人等領域，在日常生活中，隨處可見人工智能技術的應用實例；其次，人工智能技術具有很強的研究價值，是計算機科學領域中重要的研究方向。技術進步無止境，研究者們不斷追求開發(fā)出效率更高、更智能的人工智能技術：最后，人工智能是一門正在發(fā)展中的學科。隨著信息化、計算機網絡和Internet技術的發(fā)展，人類已步入信息社會和網絡經濟的時代，它們?yōu)槿斯ぶ悄芴岢隽嗽S多新的研究目標和研究課題，人工智能的應用領域以及技術算法都在不斷發(fā)展。

4　人工智能教學的三點思考及對策

4.1　注重應用性和介紹性

在教學實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)，本科高年級學生一般比較關心各種人工智能技術的應用領域和使用方法，而對基礎性理論和技術細節(jié)不是很感興趣。他們一方面希望能學到很多較新和較實用的人工智能算法，并且最好可以看到使用效果；另一方面又希望老師的教學主要停留在介紹性層面，不想花太多時間在復雜的理論理解上。這也比較符合本科高年級的教學特點，本科階段主要是培養(yǎng)具備較強應用性和基礎科研素質的專業(yè)人才。傳統(tǒng)的人工智能教學主要講授知識表示和搜索推理技術，大部分實例都是解答式或推證式的。由于其知識的抽象性，又加之其應用實例較少，所以往往教師感覺難講，學生在學習過程中也感覺乏味，對講授的內容大多都是死記其方法和步驟，因此影響了教學效果。針對這一問題，筆者認為，在設計人工智能教學時，要注重內容的新穎性、實用性和介紹性。除了講授那些仍然有用的和有效的基本原理和方法之外，要著重介紹一些新的和正在研究的人工智能方法和技術，特別是近期發(fā)展起來的方法和技術，如支持向量機、決策樹、模糊集、遺傳算法、蟻群算法等。這些內容的理論部分可以不必過分深究，教學重點主要放在介紹每種技術的產生背景、發(fā)展狀況、應用領域和具體實現(xiàn)上。此外，要注意理論與實際應用密切結合，在教學過程中加入一些與課程內容結合的、可以用計算機實現(xiàn)的實際應用內容。考慮到目前應用最廣泛的人工智能領域之一是模式識別，而研究模式識別的主要計算機工具是Matlab，所以筆者在教學過程中以手寫數字識別作為教學實例，針對所介紹的每一種人工智能技術，都將其應用于手寫數字識別當中，并講解了這些技術的Matlab實現(xiàn)方法。學生在掌握了基本理論之后，可以按照實現(xiàn)步驟的指導，立刻上機見到算法的實際效果，加深對算法實現(xiàn)思路和方法的認識。

4.2　注重科研引導性

本科教學不僅要培養(yǎng)學生的應用能力，還要培養(yǎng)學生具備基本的科研素質。本科教育一方面為社會培養(yǎng)了大批應用型人才，另一方面也要為我國的科研事業(yè)培養(yǎng)后備力量。特別是近幾年來我國對科研的投入不斷增加，研究生招生規(guī)模逐年增大，本科高年級學生打算繼續(xù)讀研的也不在少數。而人工智能是計算機相關學科非常活躍的研究課題，其涵蓋的分支非常廣泛，如模式識別、機器學習、數據挖掘、計算智能、統(tǒng)計學習理論等，都是目前國際和國內熱門的研究方向。針對這一特點，在本科高年級的人工智能教學中，還要注意對學生適時適度的科研引導。這樣可以激發(fā)學生的研究興趣，樹立目標意識，找準研究方向，為未來的科研工作打下基礎。在教學過程中，可以引導學生思考每種人工智能技術的優(yōu)點是什么?缺點是什么?有沒有改進的辦法?比如BP神經網絡是計算智能中較為成熟的技術，具有強大的非線性學習能力，在模式識別、經濟數據分析、生物信息學、數據挖掘等眾多領域都取得過成功應用。然而BP神經網絡算法自身也存在著一些缺點，如會有局部最小解、解受初值影響較大、理論解釋不完善等。近十年來，研究者逐漸把目光轉移到另一種新的非線性學習工具――支持向量機上。同神經網絡相比，支持向量機具有泛化能力強、不受局部最小問題困擾、理論背景完善等顯著優(yōu)點。在給學生講解BP神經網絡算法的時候，一方面可以通過手寫數字識別實驗展示其強大的非線性分類能力，另一方面也要告訴學生，BP神經網絡并不是完美的，其缺點同樣明顯。然后引導學生對這些問題進行思考，討論有沒有更好的解決辦法。此時，順勢引出支持向量機的內容，并且介紹支持向量機的研究現(xiàn)狀和研究方向。通過兩者的對比，學生不但了解到了較新的人工智能技術，又對人工智能研究中如何去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、人工智能技術的進化歷程有了直觀的印象。

4.3　教學內容與畢業(yè)設計相結合

本科畢業(yè)設計是對本科生用所學知識來解決實際問題和進行專業(yè)研究能力的檢驗，是本科高年級學生將要面臨的一項重要任務。由于人工智能學科具有應用性和科研性的特點，人臉識別、網頁檢索、經濟預測、基因數據處理等應用領域都離不開人工智能技術，所以人工智能方向為學生提供了豐富的畢業(yè)設計選題。針對這一特點，在本科高年級的人工智能教學中，可以適當穿插介紹有關畢業(yè)設計的內容。告訴學生哪些應用領域是目前人工智能研究的熱點方向，哪些人工智能技術可以用來解決這些問題。通過向學生介紹具有一定應用價值和研究意義的題目，然后引導他們查找閱讀相關技術文獻，分析問題，解決問題，最后編寫代碼和撰寫論文。比如筆者給學生提供的選題包括：(1)基于支持向量機的上市公司信用評價；(2)正則化回歸在股票預測中的應用；(3)基于膚色的人臉檢測；(4)基于內容的網頁圖像檢索等。這些題目應用性強，具有一定科研深度但是難度又不至于太大，學生選擇這些題目的積極性很高。通過將教學內容與畢業(yè)設計相結合，不但加深了學生對課程的理解，又使其找到了合適的畢業(yè)設計題目，可謂一舉兩得。

篇9

技術聯(lián)姻教育總是那么謹慎

技術與教育之間的關系，我們以為是一個不等式：1+1≠2。

一方面，整個世界對教育的抱怨不斷強化，如諾貝爾物理學獎獲得者中村修二批評整個東亞教育體系“浪費了太多生命”。美國投資家查理?芒格演講指出：“光靠已有的知識，你走不了多遠”……另一方面，僅以聯(lián)合國教科文組織為例，繼1972年出版了研究報告《學為生存：教育世界的今天和明天》和1996年出版了研究報告《教育：內在的財富》之后，2016年又公開出版了一份新的研究報告《反思教育：向“全球共同利益”的理念轉變？》。聯(lián)合國教科文組織總干事伊琳娜?博科娃在這一報告的《序言》中指出：“社會無處不在經歷著深刻變革，這種形勢呼吁新的教育形式，培養(yǎng)當今及今后社會和經濟所需要的能力……我們必須高瞻遠矚，在不斷變化的世界中重新審視教育?！?/p>

一方面，微軟創(chuàng)始人比爾?蓋茨2013年在出席美國德克薩斯州奧斯汀市舉辦的SXSW互動大會教育分會上明確表示：過去十幾年間教育領域的技術發(fā)展陷入了停滯，研發(fā)投入也遠遠不夠……到了2016年，比?蓋茨在ASU-GSV峰會上所做演講圍繞“科技革命如何引導教育進入下一階段”的主題時謹慎明確表示：“我們的基金會已經在美國教育上花費了幾十億美元，不過在此之前，我們首先需要搞清楚現(xiàn)在這些學生是什么樣的，以及我們怎么才能很好地服務于他們?！绷硪环矫妫?017 年 6 月召開的聯(lián)合國國際電信聯(lián)盟（ITU）等聯(lián)合國機構和 XPRIZE 基金會共同組織了人工智能造福人類峰會（AI for Global Good Summit），旨在討論讓人工智能符合可持續(xù)發(fā)展的目標（SDG）強調的 17 個可持續(xù)發(fā)展目標中，“質量教育（Quality Education）：用個性化教學變革教育”赫然在目。

以上兩組看似對立，實則呼應的案例，揭示了當前教育變革的痛點、癢點和奇點，都與時展、科技進步等外在因素間架構起諸多交集，而由此派生出來的諸如學習模式、思維特質、個性潛質和行為科學、腦科學等新興教育邊緣學科之間形成了新的認知和有了新的應對之策。曾經幾時，教育陸續(xù)地迎來了許多新技術。從最初的廣播錄音到電影電視，再到后來的互聯(lián)網……然而，技術到底能否改變教育呢？如果我們只是試圖用顛覆性革命視角去看待技術的教育價值，那么無疑會得到悲觀的結果，而在現(xiàn)實中，技術對于教育的改變是溫水煮青蛙式的改變：第一，技術改變了知識觀念，對知識的定義不再拘泥于總結性結論信息的汲取，而更重視可持續(xù)發(fā)展，乃至未來趨勢性的元素預判。第二，技術改變了教育界限，學校正在成為學生生命中重要成長階段的孵化器，進而要求教師承擔起多元智慧導引的新使命。第三，技術改變了學習，關注正式學習形式、拓展和延伸學習的內涵等深度學習要素排序急劇上升。

反觀本段落的不等式，答案應該是：教育因技術而成長，技術因教育而迭代。

教育技術的內涵與外延該不該重構

教育變維時代，應該能達成學習變頻的交集。

“變維”一詞最形象的揭示出現(xiàn)在《三體》，而最精準的學術定義傾向于“谷歌學術”；限于篇幅，這里只羅列一組相關概念延伸：降維、升維、高維、低維、眾維、分維……簡單理解就是一句話“升維思考，降維執(zhí)行（打擊）”。在教育視域下，看似高維的技術攀升，并不一定只有操作升維才能響應，事實上，反倒是在契合時代進步的同時，不忘初心，更顯得適切教育本元。教育裝備，教育技術，教育工程，教育生態(tài)……這一路走來，教育技術的內涵與外延重構的核心概念大可歸結為一個詞：“跨界迭代”。唯一需要闡明的一點就是，在不被傳統(tǒng)教學范式捆綁的同時，也實在沒必要刻意追求技術條件與裝備環(huán)境的高大上先行；高解構與低結構之間是完全有可能達成平衡的。依我們的經驗，通過八項保障性學能資源體系的建構，同樣可以在確實有需要的境況下，達成類似的目的（這八項實驗生態(tài)改革是：在既有學科實驗室的基礎上，第一做到突破教材實驗底線要求，實現(xiàn)學科成長實驗貫通；第二是要求學科間實驗室實現(xiàn)交叉實驗項目的開放響應；第三是鼓勵創(chuàng)建基于學科拓展的特色實驗室；第四是引進學校區(qū)位環(huán)境內的社會博物館科技館資源課程；第五是尋求駐在學校所在城市的大專院校實驗室向中小學生有條件開放；第六是說服社會高新企業(yè)研發(fā)級實驗室為中小學生研究提供方便；第七是建立基于實驗項目可行性論證之后的中科院系所研發(fā)環(huán)境的支撐；最后，是建立與海外科研機構、高校資源鏈接的離岸實驗系統(tǒng)）。

在教育的執(zhí)行層面，比如學科、學校、課堂、學教……介入因子的能動變化確實稍顯被動，即便是前進也亦步亦趨，鮮少主動因應。究其原因，還是觀念過于固守，思維定式影響力過于強大，加之教育界內外求全責備、又自我混亂的評議生態(tài)的干擾，就使得自我變革的欲望不斷被內耗，自我探究的勇氣不斷被質疑，自我實驗的冗余度環(huán)境不甚理想……即便如此，我們依然有可能在“變頻”中收獲堅守。大家熟知的（基于興趣，而非成績）“走班制”“學習廣場”“學術假期”不再多言，除此之外，還有一些做法可以借鑒。比如“STEM”課程，同樣以“機器人教育”為抓手，有很多學校都群起效之，但真能做到學科融合、學能一體的經驗實在還不夠多；這里，貢獻一己設計，期待拋磚引玉：“使命召喚――卓越成長支撐共同體”。由“學能生態(tài)孵化環(huán)境”（可選項包括學科成長促進機制、國家課程貫通重構、團隊協(xié)作課程開發(fā)、校內微型實驗基地群落地等）；“未來生涯導引系統(tǒng)”（可選項包括潛質檢測分析、個性特質跟蹤及行為科學介入訓練、對接國際能力檔案的第三方多元評價響應、職業(yè)導向輔導等）；“資源輔佐響應體系”（可選項包括八級實驗環(huán)境支撐、預現(xiàn)未來的深度學習同頻、遠程異地交流后臺建設等）；“訪學成長基地布局”（可選項包括世界高端學術觀摩、跨學段課程先修、學生境內學術假制度和離岸訪學基地建設）；注重品牌內涵附加值提升的外聯(lián)共享特色（可選項包括結合區(qū)位環(huán)境的聯(lián)盟校個性課程生態(tài)再設計、高端課程資源社群、校際聯(lián)動課程眾籌協(xié)調機構、學生專利世界等）五部分協(xié)調響應（可漸次推進）。

教育技術有哪些引領教改的發(fā)力點

技術只是工具，外在環(huán)境可以改變一部分人，而不是全體。從教育的視角，有兩個理由可以佐證。

其一，“天生我材必有用”名言的支撐點在于“不拘一格降人才”；當下教育變革中，一個最大的困惑就在于，我們總是在尋求一種能夠幫到所有學生齊步向前的“萬全之策”。事實上，這只能是一種善良卻不科學（更不理性）的愿望而已。一旦我們對教育的認知有了如此這般的修正，那么，技術對教育的影響力才有可能真正釋放出來。

其二，我們都已經熟知一個詞“STEM”，我們也都不同程度地了解人類發(fā)展經歷了漫長時期的同時，最重要的進化，是學會使用工具，有了“技術”。單從字母排序上，“技術（Technology）”位列第二，但這之后的工程（Engineering）和數學（Mathematics），與前面的科學、技術之間，難道沒有發(fā)現(xiàn)一種內在的教育規(guī)律么？在教育的金字塔結構中，“科學”承載著所有，但“工程”卻引領著技術！而最終穩(wěn)坐桂冠的永遠都是“數學”（哲學境界的象征）。所以，理性的解讀應該是教育工程既傳承了科學，也弘揚時代未來，更實踐著科學發(fā)展。

因此，技術影響力延后對教育領域的波及，乃在于教育期待技術的支撐而不是替代；由此延伸，也就順帶著回答了另一個問題：為什么以總結性經驗（知識）為主要表征的教育方法論，千百年來卻又一直承擔起建構未來的重任。

下面的舉證，都是為了以上推演的成立。

首先，最新技術，尤其是到了智能時代的技術爆炸階段，技術不再以效仿人類為己任。比如，機器人不再止步于減輕人的勞動付出，而是向著無人境界遠行；再比如，深藍和阿法狗選擇了挑戰(zhàn)人類引以為傲的高智慧尊嚴；再來看看權威機構的預判，全球數百位頂尖科學家，耗費漫長時間，搭建了一個復雜數學模型，通過類似摩爾定律的多重推演，得到一個最終結論：人工智能或將在2040年，達到普通人智能水平，并引發(fā)智力爆炸。這一時刻，距今還有23年……面對這樣的發(fā)展趨勢，來自教育的回答是“教育不教知識和技能，卻能讓人勝任任何學科和職業(yè)”（理查德?萊文（Richard Charles Levin），耶魯大學校長）。

其次，比23年期限更可怕的是，到達節(jié)點后，人工智能或將實現(xiàn)瞬間飛躍。對AI的最新定義是“非生物智能”！人工智能專家普遍認同，非生物智能不可能鎖死在人類自己能夠展望的水平上。它將超越人類，變成我們無法理解的智慧物種。這里，就給教育以警示，我們必須提早介入到幫助所有學生認清情勢，并提前因應的綢繆之中，@里的教育重點，或將越來越多地從“技術中心論”調適為“生存中心論”。

再次，教育將優(yōu)先關注那些有效的個性化學習產品。比如，“Big History Project”（這個產品重新定義了小孩學習科學的方式）；比如，NewClassrooms和ThinkCERCA就分別為K12學生學習數學、掌握讀寫能力提供了全新的學習體驗……

最后，要清醒地認清，就教育的支點而言（畢竟美國正式推出STEM是以“國家戰(zhàn)略”的名義的），教育技術與獲得技術支撐的教育之間的關系，是一種目與綱的關系。與此同時，亟待建立證據基礎來評判產品是否有效，比如LEAP Innovations這個組織就在做這件事情，它針對個性化學習產品提供了行之有效的評估方法。

我們布局最新教育技術應用的設計

著眼于未來辦教育，這是教育的初心，更是教育不遺余力追求的本元。但樣本肯定不是唯一的，甚至在現(xiàn)階段，只能存在掛一漏萬的實驗設計。

我們現(xiàn)在正在開發(fā)的“未來學?！蹦Ｊ?，就其契合技術這個視角而言，大抵做了四個方面的響應。

第一，“同頻時代”。不單是指學校的基礎設施將得到極大提升，教室會變得很不一樣。不僅是說跟進了一些最尖端的智能設備，而是學習（是的，不再是教育教學）的整個布局都會變得個性化。在這方面，我們持續(xù)了整整十年的摸索，上文提及的“八級學習資源系統(tǒng)”將多快好省地保證深度學習模式的有效實施，而不必再糾結于經費、師資、教材等的制約。

第二，“同步世界”。我們重點試驗了兩大系統(tǒng)，一個是Summit Public Schools和Facebook聯(lián)合開發(fā)的一種在線教育工具――PLP（個性化學習平臺）。這一軟件能將整個學年的課程放在一起，形成視覺化的項目圖，而學生可以在日程表上安排自己的學習進度、選擇學習材料并參加考試。通過PLP，教師也可以評估學生的學習情況，并與學生配合，共同確定新課程計劃。另一個是Wolfram Alpha（也稱為WolframAlpha或Wolfram|Alpha，縮寫WA），是由Wolfram Research公司推出的一款在線自動問答系統(tǒng)，在美國 Popular Science 雜志的投票評選中獲得2009年度最偉大的科技創(chuàng)新產品的榮譽）；Wolfram|alpha就像從一個巨大的電子大腦（electric brain）搜索答案，它能針對廣泛的問題提供詳盡的答案，即使這些問題以不同的方式詢問，它也能應對自如。

第三，“定制未來”。這方面的支撐理論是“冰山理論”和“最近發(fā)展區(qū)理論”，而輔佐的技術支撐主要由現(xiàn)代心理學、認知科學、行為科學和最新腦科學等成果組成；而派生出來的成果聚焦在個體潛質發(fā)現(xiàn)，與職業(yè)生涯設計。

篇10

未來課堂研究關鍵詞譜

通過前面我們對于未來課堂內涵、架構、模型、定位與特性、互動等的討論，已基本清楚了未來課堂應體現(xiàn)人性化（空間舒適）、裝備齊全（設備先進）、操控便利（運用自如）、資源豐富（充分滿足）、交互實時（流暢及時）、教學靈活（形式多樣）等特征。依據我們對未來課堂的項目研究與文獻梳理，基本可以勾畫出未來課堂研究的關鍵詞譜（如圖1）。該詞譜從核心、目標、特征、途徑四層概括了未來課堂研究中應關注的一些關鍵詞，這張詞譜不僅能為我們進行未來課堂的設計與應用研究提供參考，也可以作為評價一個未來課堂設計成功與否的參考依據之一。

正如前面我們在對未來課堂進行界定的時候已經提及未來課堂是作為一種面向未來人才培養(yǎng)，以互動為核心，注重人與環(huán)境之間的和諧，促進人的自由與發(fā)展的教學環(huán)境與活動。未來課堂包括物理形態(tài)的課堂和心理形態(tài)的課堂。所以未來課堂的研究應該包括這兩種形態(tài)的理論與實踐研究。作為教育技術研究的領域之一，教育技術研究范疇的界定同樣對未來課堂研究內容的確定具有重要的意義。未來課堂的研究內容包括對物理和心理兩種形態(tài)課堂的創(chuàng)建、應用與管理（如下頁圖2）。

理論與實踐層面的研究

理論上來講，未來課堂主要包括兩種形態(tài)課堂的創(chuàng)建、應用與管理的理論研究。作為學校教育組成要素之一的未來課堂，其設計與應用需要有相關的理論指導。未來課堂的設計與應用，既需要研究未來課堂設計的自身基本理論，也需要借鑒教育學、心理學、藝術設計學、建筑學、環(huán)境設計學、聲學及光學等方面的理論，目標在于通過基本理論和相關理論的研究，指導我們的實踐，建構體現(xiàn)和符合創(chuàng)新人才培養(yǎng)和新課程改革所需的未來課堂。

未來課堂的創(chuàng)建主要包含課堂的物理架構（空間設計）研究。未來課堂既包括物理形態(tài)的課堂，也包括心理形態(tài)的課堂，而作為課程教學實施的載體，學習者學習活動的主要場所，物理形態(tài)的課堂更應受到關注，這也是教育技術研究者更有所作為的領域。未來課堂的物理架構研究主要包括研究未來課堂的空間設計，設備配置，聲、光、電的設計，包括無線網絡的配置，投影及顯示屏幕的設計等。

未來課堂研究的應用范疇主要包含未來課堂的教與學的方式研究與未來課堂的互動研究。作為課程教學和人才培養(yǎng)實施的主要陣地，未來課堂在設計理念上有別于傳統(tǒng)課堂，需要創(chuàng)新和重構傳統(tǒng)的教與學的方式，研究適合于未來創(chuàng)新人才培養(yǎng)和新課程改革所需的教與學的方式也是教育技術研究者應該關注的課題。此外，互動是未來課堂設計理念的核心，葉瀾教授說：“課堂教學的本質應當被視為師生、生生互動的過程。”[1]西方學者克林伯格也指出，“在所有的教學之中，進行著最廣義的‘對話’。不管哪一種教學方式占支配地位，這種相互作用的對話是優(yōu)秀教學的一種本質性的標識。”在他看來，教學原本就是形形的對話，擁有對話的性格。通過對話，學生不僅獲得了活的知識，更重要的是獲得了人生的感悟，在啟發(fā)式的、探索式的對話中獲得了主體性的發(fā)展。[2]因此未來課堂從物理空間設計、設備功能配置以及教與學活動的選擇上都應體現(xiàn)出互動。

未來課堂的互動研究包括：教與學主體與課堂設備、設備與設備、主體與主體之間（包括教學者與學習者、學習者與學習者，課堂內的主體與課堂外主體之間），主體與資源之間的交互等。未來課堂的人本性、開放性、混合性等特性的體現(xiàn)需要研究適應于不同學習與教學狀態(tài)下的互動。

未來課堂研究的管理范疇應主要研究未來課堂設計與應用的規(guī)范和標準，是教學場所或教學活動的體現(xiàn)。未來課堂并不是憑空臆想出的虛無縹緲的事物，它是在針對當前課堂存在的諸多弊端進行分析的基礎上提出的，其設計包括物理的和心理的環(huán)境設計，尤其是物理架構的設計需要有相應的設計與應用的規(guī)范和標準，這個規(guī)范和標準的研究有助于將未來課堂的研究規(guī)范化，有利于在實際的教育領域中進行推廣。

而從實踐層面，實踐研究更是未來課堂研究的重要組成部分。作為一個新的事物、新的研究領域，我們需要在理論研究的基礎上，將創(chuàng)建、應用與管理的理論應用于未來課堂的設計與應用上，同時也需要借助已經構建的未來課堂進行教學實踐研究，通過實踐研究可以探討不同學科性質的課程，不同層級的學習者在未來課堂中的學習特點，從質性和量化兩方面來研究未來課堂設計和應用的實際效果。

美國未來學家喬治·倫納德（1968）設想未來的小學將是一個自由、開放和以學習者為中心的環(huán)境。盡管倫納德的理想化預想尚未實現(xiàn)，但他預見到了未來學校有許多將要實現(xiàn)的要素。在未來的校園里，每個兒童都有個別化的教育計劃（1975年為特殊需求學習者提供法律依據）和要求課程中包含人際交往、心理活動、體育運動以及許多其他方面的學習體驗。而霍華德·加德納1983年提出多元智能理論，并建議在一些試驗學校實施。他希望學生通過計算機控制的輸入裝置與投影顯示屏進行交互，達到學習基本技能并同時提高多方面的智能之目的。課程學習內容來自交叉矩陣數據庫，該數據庫可以從“普通文化數據庫”任意檢索資料。學生可以通過可視屏幕與其他學生交流。倫納德的設想是一個豐富多彩的學習環(huán)境，包括面對面的和以媒體為中介的各種活動，涉及智力、運動、藝術、精神和道德的學習體驗。[3]技術和教學方面的新近發(fā)展為理想的學習環(huán)境增添了新的想象空間。

當今時代，人們對于教育的理想和期待主要有以下四個方面：①可以促使每個人對社會做出貢獻。為此，教育必須提供終身學習與合作學習的機會，教育幫助每個人掌握批判性的思維和行動方式、創(chuàng)造性的工作方式、開展有效合作的團隊工作方式、跨文化的理解、采用不同媒介方式與不同人溝通的方式、達到高水平的數字化素養(yǎng)、根據需要不斷學習的能力。②可以實現(xiàn)每個人的天賦才能。在今天，這一點具體化為：在責任地控制新技術濫用的同時，充分利用現(xiàn)代信息技術的力量，順應時展的需求去發(fā)掘每個人潛在的天賦才能。③可以使每個人履行其公民的職責。在今天則表現(xiàn)為：充分用現(xiàn)代信息技術，為每個人提供更多的生存空間、參與的機會和選擇的自由，在注意培養(yǎng)公民信息素養(yǎng)的同時，增強每個人的社會責任感。④可以使傳統(tǒng)得以繼承、延續(xù)與發(fā)展，通過教育，在多元文化的碰撞與交融中將傳統(tǒng)的傳承與發(fā)展創(chuàng)新辯證地統(tǒng)一起來。[4]

學生與專家心目中的理想課堂

作為教與學實施的主要場所之一，未來課堂應為學習者這個主體而建，要建構未來課堂的功能模型，首先應該了解學生們心目中的“未來課堂是什么樣子的”。張玉彬等人于2009年3～5月對廣東省深圳市5所公辦學校（初中3所，高中2所）的600名學生進行了問卷調查。[5]調查內容為“你心目中的理想課堂是什么”，答案選項包括下表中的8中類型，統(tǒng)計結果如下表所示。

通過統(tǒng)計分析結果不難發(fā)現(xiàn)學生心目中理想課堂依次是“有趣、快樂的”“自由、開放的”“思考、探索的”，“平等、互動的”“有趣、快樂、自由、開放、平等、互動、思考、探索”是學生對理想課堂的主要要求。而其中出現(xiàn)最多的十個詞匯依次是：互動、興趣、活躍、活動、啟發(fā)、輕松、生活、平等、實踐、討論?？梢妼W生心中的理想課堂是能夠實現(xiàn)自我、積極參與、民主平等、寓教于樂、充滿激情和快樂的課堂。

基于對學生的調查分析，我們又采用了專家意見征詢法和專家訪談法，以了解當前在教育學、教育技術學、計算機科學與技術、建筑學、心理學等領域專家對于未來課堂的認識，藉此構建未來課堂的理論模型，并在此基礎上進一步分析未來課堂的定位和特性。在專家意見征詢方面，我們對22名專家進行了兩輪意見征詢。在這22名專家中教授14人，副教授8人；華東地區(qū)11人，華南地區(qū)4人，華中地區(qū)2人，華北地區(qū)4人，西南地區(qū)1人；專業(yè)領域涉及教育學、教育技術學、計算機科學與技術、建筑學和心理學。

在第一次專家意見征詢之前，我們初步擬定了教室設計理念維度、目標維度、教與學模式維度、空間形式維度和技術支撐五個維度，并對每個維度進行了內容細分和內容說明描述，對設定的維度和內容細分及說明向專家進行了意見征詢，征詢方法采用“非常贊同、基本贊同、一般、基本不贊同和非常不贊同”五級，并留有專家修改意見欄。

第一輪意見征詢反饋回來以后，筆者對第一輪回收的專家意見征詢信進行了統(tǒng)計分析，并綜合各位專家的意見，在第二輪征詢意見信中主要對未來課堂設計的理念維度進行指標調整，并對指標進行細化，細化到可以操作的層面，以此形成第二輪的專家意見征詢信。

為保證所建未來課堂模型的可操作性，根據第一輪意見征詢專家建議，本課題所設計的未來課堂主要面向中小學（普教，不含職教專業(yè)教室）學校教育常規(guī)課堂，設計理念主要從圍繞未來課堂設計能夠促進學習者的個體學習，促進學習者的社會化學習，以及體現(xiàn)室內空間設計新理念三個維度進行。第二輪專家意見征詢，我們針對調整后的三個維度進行了二級指標劃分，并對二級指標再進行了細化和內容說明。在對返回的第二輪專家意見征詢信進行整理的過程中，專家們對修改后的指標和細化指標達成了較高的一致度，也對部分指標細化及細化說明提出了修改意見，基于兩輪專家意見征詢信專家們提出的建議和我們先前對當前學生對于未來課堂的內容分析，構建了未來課堂理論模型（如下頁圖3）。

從理論上講，未來課堂的終極目標應該是促進學習者的學習和發(fā)展，其應該是通過促進學習者的個體學習與社會化學習兩種途徑來實現(xiàn)，未來課堂具體表現(xiàn)的就是能夠促進學習者進行個體學習和社會化學習的環(huán)境和活動，并能符合和體現(xiàn)未來空間設計的新理念。在促進個體學習方面，其設計理念的重點應體現(xiàn)在三個方面：①未來課堂環(huán)境應利于學習者進入學習狀態(tài)。②未來課堂能為學習者學習提供便利、便捷的學習支持。③未來課堂的環(huán)境和活動應能滿足學生面向21世紀技能中個體技能的培養(yǎng)。

未來課堂研究的關鍵技術

就目前而言，未來課堂構建的關鍵技術主要涉及普適計算技術、人工智能技術、交互式電子白板技術、分布式伺候計算技術以及智能空間技術等，普適計算技術與人工智能技術在很多論文中都有所論及，本文主要簡述以下三種技術基礎。

1.分布式伺候計算技術

“分布式”包含了兩個方面的含義：①環(huán)境分布。在此環(huán)境中，計算機將嵌入到環(huán)境的各種設備中，甚至可穿戴在人身上。這時無需且無法區(qū)分所使用的是哪一臺計算機，而是由整個分布式環(huán)境主動地為用戶提供計算機服務，也就是說用戶是在一個“交互空間”中使用計算機并得到計算服務。②服務分布。在信息時代中，計算機的根本作用是人與人之間的信息交流的媒介。計算機、網絡和多媒體技術相結合使得在地理上分布較廣、在時間上不同步的多個用戶能方便地進行信息交流和合作，這時用戶使用計算機的目的是為了與其他用戶進行信息交流和合作，也就是以人—計算機—人的方式進行人機交互。

“侍候式”[6]（attentive or self-aware）則是指在這樣的環(huán)境中使用計算機時，計算機不是被動地等待用戶的命令，而是能覺察到交互的上下文（context awareness），主動地適應用戶的特殊需求并提供個性化的服務。這些服務包括：基于上下文的服務、基于生物特征的用戶身份鑒別、識別用戶的動作和意圖甚至情緒并主動地做出響應、記憶用戶的工作日程和作息時間表，習慣和愛好，以便為用戶提供個性化和自適應的服務。

2.交互式電子白板或電子黑板技術

交互式電子白板或黑板是一種輸入輸出設備，成為人（用戶）與計算機進行交互的智能平臺。它集書寫、記憶、儲存、控制、演示以及打印等功能于一體，具有良好的兼容性和實用性。教學中的交互式電子白板是一組媒體組合，其核心組件是電子白板、投影儀和計算機三者循環(huán)相連；而感應筆、打印機和存儲器是該組合中的重要附件。

從課堂教學實踐來看，交互式電子白板技術除了具備一般計算機的投影顯示功能之外，還有一些獨特的功能：①直接板書。可以使用電子感應筆直接在電子白板上板書，隨時保存，方便教師課后整理、打包，循環(huán)使用。同時，調用電子白板上不同的色彩進行板書可以增強教學效果。②電子備注，強調重點。③隨時調用各種資源。教師備課時可以調用各種數字資源，如圖像、視頻剪輯，或者在上課過程中根據教學需要隨時生成這些材料。甚至可以直接進入網上的在線資源。④模板化、程式化。電子白板軟件本身所提供的一些模板（如方格紙、樂譜格等）或圖示框架（如生產流程圖、頭腦自由聯(lián)想模板等）等可以使教師在電子白板上方便有效地進行相關工作，而傳統(tǒng)的教學手段很難做到這一點。[7]⑤可視功能。根據教學需要，這一功能可以通過點擊按鈕來實現(xiàn)，如轉動、跳動、成像等，還可以錄音、配音。這樣，可以使課堂教學內容（如講故事、講授抽象的語法時態(tài)等） 具有可視性和現(xiàn)場感，學生容易理解和牢固掌握。

交互式電子白板技術整合了普通多媒體教學的優(yōu)點，又具備更加強大的交互功能。因此，基于交互式電子白板的信息技術環(huán)境，可以靈活調用教學中的各種媒體資源，支持所有的課堂教學行為，以及日前常見的教學策略和組織形式，“其強大的交互性尤其適合課堂教學的半開放結構和多種交互的需求，同時在教學中凸顯學生參與的主體地位，實現(xiàn)了信息技術和課堂教學的無縫連接”。[8]

3.智能空間技術

智能空間（SmartSpace）是“一個嵌入了計算、信息設備和多模態(tài)的傳感器的工作空間，其目的是使用戶能非常方便地在其中訪問信息和獲得計算機的服務來高效地進行單獨工作和與他人的協(xié)同工作”。[9]智能空間是普適計算的兩個本質特征在房間、建筑尺度上的集中體現(xiàn)，其具體表現(xiàn)為：智能空間的整個空間成為一個連續(xù)立體的交互通道，同時嵌入的計算系統(tǒng)可以充分識別和利用空間中的上下文，體現(xiàn)信息空間與物理空間的融合。智能空間的一個重要特性是游牧服務（Cyber Foraging），指用戶攜帶入空間的無線手持設備可以充分利用其周圍基礎設施中的資源相對較豐富的設備的能力，同時其上運行的模塊也可以與空間中的其他模塊進行交互和協(xié)作以使用戶獲得與當地空間相關的各種服務。智能空間的交互通道是“立體、連續(xù)的”，意味著人們不需要特地去往一個位置接受計算機服務，同時計算系統(tǒng)是隱藏的，并大量運用多模態(tài)感知交互技術和覺察上下文技術，使得人們在獲得計算服務時無需明確意識空間中計算系統(tǒng)的存在。[10]

展望

從上述對未來課堂研究之關鍵的討論，基本可以認為：目前正在研究或初步投入使用的未來課堂都存在各自的特點，有側重于環(huán)境設計的、設備集成控制的、課堂教學互動的、教學過程實錄的以及教學過程智能化的等?？傮w而言，未來課堂重點將體現(xiàn)在環(huán)境舒適、設備齊全、功能多樣，交互充分、資源豐富、教學靈活等方面。

另外，未來課堂的大小適度通常以容納20～30人為佳，便于組織開展多種教學活動，方便師生、生生、界面之間的交互。教室里安裝有無線網絡，形成泛在的計算環(huán)境，方便師生便攜設備的無線接入。教室的照明、溫度等環(huán)境可以根據外在的環(huán)境變化進行智能控制，使照明和溫度處于一個最合適的水平；教師進入教室后，教室的設備就會自動調整到講課教師預先設定的狀態(tài)，學生進入教室后，課桌椅都會按照學生自身的特點和偏好來調節(jié)。教室的講臺不一定是長方形的，可以像舞臺一樣，上面安裝有各種模擬設備，利于教師創(chuàng)造合適的教學情境。教師與環(huán)境之間的交互無需通過控制面板來完成，可以通過語音、手勢或者一個特定的動作，相應的設備就會做出反應。譬如，教師在教室中來回走動講課，無需走到講臺上，用語音就可以打開一個想讓學習者觀看的視音頻資源。這樣就將教師從空間上解放出來，將更多的精力放到教學活動本身。學生也無需固定在特定的桌椅上，他們也可以根據教與學活動的需要在教室中來回走動，可以在電子白板上自由地板書。利用無線網絡環(huán)境，未來課堂可以使遠程學習者直接參與到現(xiàn)場的教學中，也可以隨時與之交互?；趯嶄浌δ?，課堂上的一切行為都可以被記錄下來，甚至教師所用的課件，以及在課件上面的注釋都可以以數字化的形式被存儲下來，方便學生課后復習。

新媒體、新技術的不斷涌現(xiàn)及在課堂中的應用，必將會改變課堂的結構和形式。目前未來課堂的設計與應用已經漸成為教育技術學研究一個新領域。[10]課堂的智能性也肯定是未來課堂的重要形式和特性之一，加強智能性的研究將有助于我們對課堂進行重新認識和設計，最終構建出一個面向未來創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求和新課程改革需要的、充分關注課堂主體自由發(fā)展的新型和諧課堂。

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