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人工智能教育进课堂范文1
自1956年人工智能概念在达特茅斯会议提出以来, 人工智能的发展超出了人们的想象:1997年, IBM超级电脑深蓝击败国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫;2016年, 由Google旗下的深度学习公司Deep Mind开发的人工智能围棋程序Alpha Go战胜了世界围棋冠军李世石, 这件事轰动了全世界[1]。随后有关人工智能的热点应用不断推出, 比如无人驾驶、智能医生、语音与人脸识别等, 让我们认识到人工智能的应用已与生活息息相关。在教育领域, 人工智能应用也取得了重大突破, 比如2017年高考期间, 机器人艾达挑战高考数学, 10分钟就答完, 获得134分, 激发了教育领域对人工智能的巨大热情, 同时也引发了人们对教育的忧虑与反思[2]。2017年7月国务院印发了《新一代人工智能发展规划》, 提出人工智能产业竞争力在2030年要达到国际领先水平。目前世界主要发达国家先后从国家层面人工智能政策规划, 将人工智能作为国家经济发展、社会变革和国际竞争的新动力[1]。
1 人工智能定义和发展阶段
人工智能的英文是Artificial Intelligence, 简称AI, 人工智能的内容不断丰富和发展, 至今还没有统一的定义。比较权威的说法认为[3]:人工智能是关于人造物的智能行为, 主要包括知觉、推理、学习、交流和在复杂环境中的行为。人工智能的长期目标是发明出可以像人类一样或能更好地完成以上行为的机器, 短期目标是理解这种智能行为是否存在于机器、人类或其他动物中, 所以它包含了科学和工程双重目标。根据其功能强弱, 人工智能分为三类, 即弱人工智能、强人工智能还有超级人工智能。人工智能的发展大体上经历了三个阶段, 第一阶段是20世纪50~60年代, 提出人工智能的概念。主要以命题逻辑、谓词逻辑等知识表达和启发式搜索算法为代表;第二阶段是20世纪70~80年代, 提出了专家系统, 同时基于人工神经网络的算法研究发展迅猛, 伴随着半导体技术计算硬件能力的逐步提高, 人工智能逐渐开始突破;第三阶段是自20世纪末以来, 尤其是2006年开始进入了大数据和自主学习的认知智能时代。随着移动互联网的快速发展, 人工智能的应用场景也开始增多, 特别是深度学习算法在语音和视觉识别上实现了巨大的突破[4,5]。人工智能的技术体系主要分为四个方面, 即机器学习、自然语言处理、图像识别以及人机交互等。当今击败世界围棋冠军李世石的Alpha GO主要应用了机器学习中的深度学习算法。
2 人工智能应用状况与反思
2017年, 阿里的无人超市落地杭州, 进店、挑选商品、付款支付一气呵成, 消费者几乎在完全自主的状态下完成购物。与此类似, 昆山富士康公司裁员6万名工人, 全用机器人代替。京东、淘宝引入的智能机器人替代了原来的仓库管理、人工客服等岗位。因此有学者悲观地断言:在人工智能时代, 因为很多职业岗位或技能将被智能机器人所代替, 职业院校毕业生很有可能面临毕业就失业的窘境。笔者认为, 我们不应该重蹈历史上英国制定的限制汽车推广使用的《红旗法案》的悲剧。正是这个在今天看来毫无道理的, 但却持续了三十年的法案让德国和美国的汽车工业完全赶上来, 最终远超英国。人工智能应用必将淘汰或替代很多现有就业岗位, 但同时又会创造新的就业岗位, 这是一个伴随着产业智能升级的、长期的艰难过程, 对于职业教育来说, 这既是一个严峻的挑战, 也是一个难得的机遇。
3 人工智能时代职业教育的发展策略
为了更积极地适应人工智能时代, 除了国家层面的统筹规划、科学指导和政策、经费支持之外, 建议还要做好以下几个方面的发展规划。
3.1 解放思想, 更新理念与制度
中国工程院院士潘云鹤提出, 人工智能走向2.0阶段的真正原因是世界正从原来由人类社会与物理空间构成的二元空间, 向着由物理空间、人类社会与信息空间构成的新三元空间演变[6]。因此, 职业教育在教学和管理过程中应该加入人工智能等相关理念和技术, 同时其办学定位、人才培养方案、专业建设、课程内容、考核评价标准等方面都需要做出相应的改进。比如当前大多数职业院校非计算机类专业的课程安排中, 信息技术类课程课时偏少, 数据处理、编程类或人工智能课程几乎没有, 这样的安排不利于提升学生的信息素养, 必须做出相应的调整, 同时适当减少将来可被人工智能应用替代的技能课程的课时, 比如电算会计、环境监测等。
3.2 善用人工智能, 提升教学与管理
在人工智能背景下, 教师们现有的重复性工作和大量数据积淀的教学任务, 比如批改作业或阅卷或课堂考勤都可能被人工智能取代, 因此, 教师能腾出更多的时间, 更充分地关注学生的个性差异, 从而为学习者提供更精确的个性化学习服务, 教师也能够及时调整教学方法和手段, 优化教学评价方式, 补充教学资源, 减少备课重复性工作, 提升教学效率, 真正地做得因材施教, 同时学生们的学习方法和方式将不同程度地得到重构, 基于大数据的智能在线学习平台大量出现, 不同的学校、学科及专业课程不再封闭, 学习时时处处都可以进行, 碎片化与个性化学习将日益普遍。教师能完整地跟踪学生的整个学习过程, 比如学生上课是否睡觉、是否玩手机、是否在教室里与其他同学合作学习等, 都能够根据监测数据进行智能解析, 有利于更有效、更全面地对学生进行过程性评价。大部分课程考试将全部自动化, 考生资格审查利用人脸识别、监考与阅卷都由智能机器来完成。上述人工智能给教学带来的这些变化既需要网络硬件设施和相关软件系统来支撑, 更需要职业教育的教师们继续提升信息技能、深化和加强信息素养。
3.3 深化产教融合、优化实训筑牢就业
在人工智能时代, 职业院校应与相关行业统筹发展, 深化产教融合, 拓宽企业参与的途径, 深化引企入教改革, 支持引导企业深度参与职业院校的教育教学改革, 多种方式参与学校专业规划、教材开发、教学设计、课程设置、实习实训, 促进企业需求融入人才培养环节;鼓励以引企驻校、引校进企、校企一体等方式吸引优势企业与学校共建共享生产性实训基地;全面推行现代学徒制和企业新型学徒制, 推动学校就业与企业招工无缝衔接。比如职业教育将出现新师徒制, 行业领域的行家里手将通过互联网以VR或者AR技术言传身教的方式, 带领规模庞大的徒弟用碎片时间进行学习与实践。
3.4 完善终身学习的职业教育体系
随着人工智能应用的深入推广, 职业院校培养的技能型人才所掌握的技能如果不及时进行充电升级, 中低端的重复性强的工作将面临被智能机器人不同程度进行替代的危险。所以对于不少技能岗位, 守着一门技术吃一辈子老本的时代将一去不复返。因此, 职业教育要继续完善终身教育体系, 为职业教育学生的充电升级铺就一条纵深的通道。
3.5 人文教育为道, 智能教育为用
在人工智能的帮助下, 简单重复性的工作将被机器替代, 人们将从重复繁琐的事务中解脱出来, 转去从事更具有创造性、创新性或者更具有情感类的工作, 这些工作需要人与人之间的合作与沟通, 因此, 职业教育更需要注重学生思想道德水平、人文综合素质的培养, 这是做人之道, 在此基础之上激发学生们的学习主动性和创造力, 促进跨界思维的形成, 更好地掌握人工智能时代的相关职业岗位知识和相应的智能技能。著名理论物理学家霍金曾说:完全人工智能的研发可能意味着人类的末日。Tesla汽车和Space X公司创始人马斯克说:我们必须非常小心人工智能。如果必须预测我们面临的最大现实威胁, 恐怕就是人工智能了[7]。一群没有良好道德水平的, 但掌握了智能技术或设备的人们是危险的, 所以职业教育应该从学生入学起就开始, 不断提升学生的思想道德水平, 热爱社会、热爱生活、乐于助人、与人为善。只有这样, 人工智能应用才能更好地服务人们、造福社会。
4 结论
人工智能正在快速又深刻地改变我们的教学、生活和工作方式, 也对职业教育提出了严峻的挑战, 同时也是一个巨大的机遇。职业教育在面对人工智能时代的变革时, 须要从国家政策、理念与制度、教学管理、产教融合、终身学习等方面做好应对, 切实地把握人文教育之道对智能教育之用的统领原则, 培养能很好地掌控人工智能技术和应用的人才。
参考文献
[1]谢青松.人工智能时代职业教育的转型和发展[J].教育与职业, 2018 (8) :50-56.
[2]苏令.人工智能来了, 教育当未雨绸缪[EB/OL].[2018-05-15].
[3]Nils J.Nilsson.人工智能[M].郑扣根, 庄越挺, 译.北京:机械工业出版社, 2000.
[4]王璐菲.美国制定人工智能研发战略规划[J].防务视点, 2017 (3) :59-61.
[5]贺倩.人工智能技术在移动互联网发展中的应用[J].电信网技术, 2017 (2) :1-4.
人工智能教育进课堂范文2
记 者：您怎么给“数字校园”下定义？数字校园建设最具魅力的内容和功能是什么？
顾小清：我注意到贵刊在这些年来一直在关注数字校园，其中也不乏对业内阐释与解读数字校园的不同角度的展示。就我的理解来讲，我倾向于把数字校园看做是一种对传统校园的隐喻。我依然认为“数字校园”只是一种隐喻，不需要给予其严格意义上的学术定义。借用这一隐喻，突显出应用了数字技术的校园之于传统校园的特征。概括地讲，就是综合地利用数字技术，为学校所开展的各项教学、科研、管理等工作提供数字化的服务。随着数字校园建设过程中基础设施的普及、资源的丰富、应用系统的完善以及相关用户的广泛接纳，其所提供的全方位数字化服务，能够有效地提高教育管理效率，有效地支持教与学活动，并提升、拓展甚至创造一种数字时代的新的校园文化。如果要我来归纳数字校园最具魅力的内容和功能，我以为是针对学校的各类用户：教与学的教师和学生用户、教科研的研究者用户，以及管理者用户甚至的包括可能的社区用户，能够通过数字校园获得提高其工作效率和质量的服务，未来，甚至是可以为他们提供按需定制的服务。
记 者：您认为“数字校园”如何规划实施才能更加有利于促进教育公平与教育质量的提升？
顾小清：在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中，共有18处提到“公平”，8处提到“教育公平”。作为今后10年的工作方针之一，“促进公平”已经成为我国教育的基本国策，并以提供公平的机会作为实现教育公平的具体举措。应该认识到，“公平的机会”包括了入学机会的公平，以及学习过程中每一个学习者的潜能均能得到发展的公平。数字校园在促进并最终实现“因材施教”的个性化学习，从而在促进每一位学习者获得公平的潜能发展的机会方面是大有可为的。在促进教育质量的提升方面也类似，也就是说，如果我们把教育质量的提升理解为让每一位学习者的潜能得到挖掘，实现每一位学习者的终身发展，那么同样，我们会把实现这一目标的期望，寄托于数字校园所能够提供的智能、个性化学习服务。从这样的功能取向对“数字校园”进行规划的话，显然，从数字校园的总体设计上，应该采用面向服务的系统架构；功能模块设计上，应该将现有的对教学、科研、管理等业务流程的数字化，拓展为面向教学、科研、管理等学校用户的服务的定制；技术上，则需要采用智能技术以便对用户的习惯、进度甚至质量进行判断，以便提供个性化的推介、诊断及其他必要的服务。
记 者：自2000年开始，国家先后实施“校校通”工程、“农远”工程等项目，对基础教育信息化起到了巨大的推动作用，也饱受质疑。那么对于当前各地如火如荼的“数字校园”建设热潮，我们将如何建设完善的评价体系？
顾小清：我们应该认识到，自上而下的项目或举措，在建设之初，对教育信息化的推动作用是无可替代的。这在世界上其他地区都是如此。比如，在联合国教科文组织（UNESCO）所做的教育信息化现状区域调查中，国家层面的政策、项目及举措是评估的各个国家的教育信息化现状的重要指标。当然，任何一个项目在实施过程中难免会留下些许遗憾，所以或许在项目之初――这里是数字校园建设之初，就能提出建设的标准和应用的规范，有利于将来的遗憾最小化。实际上研究中我们也可以发现，成功的项目，在分析其成功要素时一定有过程性评估这一因素。作为“加快教育信息化进程”的具体措施之一，数字校园建设实际上是推进教育信息化建设与应用的重要一环，落实建设标准和应用规范应该看做是落实这一举措的体现之一。另一方面，建设标准和应用规范也需要考虑到阶段性和发展性，并且这些阶段性的标准和规范的落实在不同地区也应有不同的进度以及综合考虑本地化的需求。
记 者：《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”，要“强化信息技术应用，提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。”你认为“数字校园”对课堂以及教学模式带来哪些变革与影响？
顾小清：我们知道，用户对信息技术的广泛接纳与娴熟使用，是发挥信息技术对教育发展可能具有的革命性影响的前提，中长期教育改革与发展规划纲要提出的对教师应用信息技术的知识、能力和态度等方面的要求，也正是出于这样一种考虑。数字校园对课堂及教学带来的影响，丝毫不亚于信息技术对社会生活的其他方面所造成的影响，比如最显著的、也是与学习相关的领域：传媒、出版。信息技术给这些领域带来的冲击，最突出的体现我试图用两个词来概括：大众VS小众。一方面，传媒、出版这些传统上由精英小众带着普通大众玩的游戏，被“破坏性地”创造成了一种大众参与的游戏；另一方面，另外一种传统上没有机会发出自己的声音的弱势小众，也凭借信息技术的“革命性影响”，拥有自己的数字化舞台。这种变革与影响同样出现在数字校园，这种大众与小众的角色的转换同样出现在教师与学生身上。对教师来说，最大的角色变革是站在讲台上，但不能再把自己看成是掌控知识来源的权威，因为同为学习资源丰富的数字校园的用户，学生能够获得至少不少于教师的知识来源；另一方面，学生群体中的一拨拨或许吃不饱、或许难消化的“小众”，也能够因为数字校园提供的功能而具有获得更适合的个性化的学习机会。当然，我们看到了这种影响的可能性，而实现这种影响，很大程度上需要教师观念的更新以及对将技术用于教学的接纳，特别是对于“让学生利用技术”的接纳。随着“一人一机”的数字校园环境的普及，如何“让学生利用技术”成为摆在教师面前最具挑战性的任务，学习一点Web2.0（大众参与）以及Web3.0（个性化）的生存态度会对此有帮助。
人工智能教育进课堂范文3
[关键词]数字经济；物流管理；创新人才培养模式
在经济发展新常态下，消费模式的服务化、销售市场的分散化与智慧物流的普及化带来了复杂结构的物流需求，随着移动互联网技术成熟，在国家政策支持下，物流各项指标随着大数据产业发展呈现翻倍增长态势，同时，对于“大数据”技术的充分应用，物流路线、选址及仓储等，都有望得到进一步优化，从而达到即时服务的终极目标。数字经济作为经济的一个新业态，已经成为新旧动能转换中非常重要的驱动力，也是全球新一轮产业竞争的制高点。数字技术的快速发展同时改变着工作和职业的性质，2018年，中国数字经济领域提供的就业岗位为1.91亿个，占当年总就业人数的24.6%，同比增长11.5%，数字技术在提高劳动效率的同时，也会减少对于劳动力的需求，根据麦肯锡全球研究所估计，到2030年，可能有多达2.2亿中国工人需要换工作，占中国总劳动力的30%，而物流一直被视为劳动密集型行业，面临这样的冲击，势必需要快速的转型升级和新旧动能转换。由此可见，传统的教学空间布局、教学组织模式、教学方法与技术等已经无法适应工业4.0背景下物流创新型人才的培养，教育改革势在必行。
1.物流管理人才培养存在的问题
1.1物流管理专业教育模式创新体系缺乏系统性
国务院印发的《深化新时代教育评价改革总体方案》总体思想要求突出培养相应专业能力和实践应用能力，新文科建设要求通过跨专业、跨学科、跨界甚至跨域整合突破界限壁垒，运用“新”（新经济、新技术）、“融”（嵌入式、交融感）、“通”（跨学科、跨领域）、“特”（有特色、很特别）的新文科思维，创新运用互联网、云计算、大数据、人工智能等数字技术，产学合作协同优化、创新设计新时代文科的人才培养方案、课程内容体系、教育教学方法、科教融合模式和教学评价机制等，推动跨学科深入交叉互渗、跨领域深度融合贯通。这与物流产业发展对人才的需求标准不谋而合，因此融合新文科建设思路是深化物流管理教育改革的重要方向。但物流观看了创新教育需要将改革策略及具体举措集成在一个系统的、立体的、全面的适应性体系建设上，只是通过增加课程的实践环节无法形成一体化的课程计划；单纯运用一些类似翻转课堂、课堂APP等授课技巧也只是旧有教学模式的完善。
1.2物流管理人才培养目标设置与社会发展趋势没有保持一致
需求的刺激、市场结构优化和技术变革等改变促进了中国物流业的快速增长，“互联网+”促进了传统物流产业的变革升级，人工智能、物联网和区块链的结合，正在让物流行业发生一场效率革命，这些都带来了复合型专业人才的紧缺，从而制约了物流产业链的迭代更新。而物流管理教学的目标更多是旧有知识的输出，在这一背景下，需要更加关注课程的设置与质量，培养物流管理人才解决复杂问题的能力、竞争力、领导力、新技术开发能力及社会责任等素养。
1.3物流管理教改研究中对课程研究较多，创新人才培养体系研究较少
从中国知网CNKI数据分析结果可知，物流管理教改研究中“物流课程”的中心性最高，围绕该关键词，出现了“物流课程”，“国际物流”，“教学质量”，“教学改革”等高频词，也有结合行业发展背景进行物流人才培养模式研究，例如徐龙闪，肖红波（2021），吕雪（2020），潘鹏（2021）等学者主要研究了在互联网背景下物流管理专业人才培养目标和培养体系，但教改领域中针对数字经济背景下物流管理创新人才培养相关研究较少。
1.4国内外先进的教学理念、教学模式、教学方法等的应用不够
随着我国高等教育改革的不断发展以及国际交流与合作的持续深入，先进的教学理念、教学模式、教学方法等层出不穷，日益创新，发展迅速。其中典型的成果是北美地区高校教学技能培训机构CaffarellaRS（2002）提出的BOPPPS教学模型，因强调激发授课对象的主动性，被全球超过100所大学和产业培训机构所推崇。因为物流同时根植于工程和管理实践的，既体现了工程与管理门类学术研究主题的综合，也体现了物流实践中工程技术与管理方法的交叉融合，因此麻省理工大学创立的CDIO工程教育理念为物流管理教育提供了一个新的思路和研究方向，也为我国的物流管理新文科改革提供一些有益的借鉴。CDIO的核心思想在于鼓励学生以主动的、理论联系实践的、课程之间相互交融和有机联系的方式进行学习。CDIO理念与教育模式的创新在很大程度上逐渐成为中国高等工程教育界重要且具有巨大影响力的改革行动之一，迄今为止，CDIO在中国的发展已逾十年，但CDIO模式多数仍局限于机械、电气、化工、土木、农业类专业，因此结合物流管理人才需求现状，我们认为“BOPPPS-CDIO”教育模式更能够有助于复合型、多元化创新物流管理人才的培养。
1.5提高管理管理课程群教学效果的需要
物流在我国国民经济中占据重要的位置，物流行业的应用型人才需求和教学效果并不匹配。目前整个教学环节与实践中存在着重传授理论知识、缺乏系统化的学生能力培养，理论实践相互脱节、学生兴趣不浓的现象，教学模式难以匹配学生数学素养参差不齐等问题。
2.数字经济时代对物流管理创新人才的新需求
2.1数字经济时代对物流就业的影响
数字经济的概念最早是由DonTapscoti在20世纪末提出，中国信息通信研究院的《中国数字经济发展与就业白皮书（2020年）》中对数字经济的概念进行定义：“数字经济是以数字化的知识和信息作为关键生产要素，以数字技术为核心驱动力，以现代信息网络为重要载体，通过数字经济与实体经济深度融合，不断提高数字化、网络化、智能化水平，加速重构经济发展与治理模式的新型经济形态”。数字经济发展造成了物流管理劳动力市场两极分化。一方面，数字经济催生了很多新模式和新业态，例如尤其在消费市场创造了大量物流新就业机会，另一方面，由于人工智能的特点，物流业中重复性、机械性劳动更容易被机器和软件替代，此类岗位大幅减少，一线工人的工作日也将因自动化而重新配置。
2.2数字经济时代对物流管理专业人才的要求
我国非常重视物流产业人才培育，截至2018年，全国开设物流管理专业的高校就达396所，而物流智能化，物流平台，物流资本化，物流新零售等创新经济所需要的物流人才培养规模过小。从物流行业细分领域人才需求表（见表1）不难看出，数字经济时代对创新型物流专业人才的要求体现在以下几个方面：一是逻辑思维能力强、具备数字化思维和能力。二是熟悉物流服务行业的业务模式及流程。三是能通过数字的牵引，具备整合管理、业务和技术的能力。
3.数字经济时代物流管理创新人才培养路径
3.1基于数字经济背景建立物流管理创新人才分层教学模式
3.1.1融合数字经济设定层次化培养目标通过对政府、企业、科研院所的调研走访，研究数字经济背景下物流管理人才需求，对物流管理就业状况的数据收集分析整理，同时整理物流领域需要的数字技能，建立通用的数字技能分类，例如物流数字化开发类，物流数字化运营类等，根据技能分类和劳动力市场需求的指导，制定和实施具有针对性的培养计划。在教学目标上，融合数字经济设定层次化培养目标，促进知识、能力、素养的有机结合，按照培养目标和社会需求建立分层次教学体系，确定培养目标和知识能力体系，对学生进行基础层、应用层、创新层分层次分阶段教学的培养。通过层次化培养目标解决学生基础差异，教学与实际脱节的问题，帮助不同层次的学生将课程理论内容相互衔接与融合，形成较完整的解决问题的理论体系与思路。教学计划上，拟定培养高水平管理人才的教学计划，使课程的教学计划能够与宏观经济、产业发展、企业实际需求实现良好的对接。
3.1.2提升教师数字经济和专业知识水平当今的物流业很难避免数字化竞争，现代物联网，人工智能，云技术，区块链，流程自动化RPA等数字技术的加速创新迫切需要提升高校教师的数字经济相关知识和技能，因此，通过让教师参加数字经济及相关技术的培训、学习、讲座和研讨等方式，并通过校企合作项目，让教师进入相关企业进行实践锻炼，提升教师的数字经济素养。另一方面，高校可以建立双导师制度，引进企业教师，充分发挥丰富实践经验的优势，企业教师不限于物流行业，互联网、新零售、电子支付等高科技行业，这些导师一方面能弥补高校教师实践经验不足的缺陷，另一方面也能够生动还原企业营运环境。在高校物流管理专业建立专业教师、企业导师、职业指导三重师资队伍结构，进行通识教育，物流专业教育，职业教育培养教学，着力培养既具备物流知识技能又具备计算机、大数据知识技能的高素质物流人才。
3.1.3丰富物流数字经济教学内容教学内容上，坚持理论与需求、经济、技术、产业链等环境变化以及物流与金融，IT，工程学，建筑等其他学科的有效融合，增加物流数字化运营管理的知识体系与发展动态知识学习内容，保持知识结构的前沿性和时代性。在课程设置方面，应在设置经济、管理、工程等一般理论课程的基础上，针对不断更新迭代的细分领域，例如物流与金融学科的融合产生出的仓管质押、代收支付、货车信贷等细分领域；物流与IT的融合产生出的车货匹配、智慧物联网等领域；物流与工程学的融合产生出的AGV、无人机、自动化仓储分拣等领域，合理设置区块链、大数据技术与应用、智慧物流营销与管理、互联网金融与管理等课程方向，将物流与供应链的知识进行深度融合，突出智慧物流与供应链的发展特色。
3.2利用数字技术实现多渠道学习和教学
一是加强数据资源建设，搭建“数字技术+物流”教育平台，平台教程和案例数字资源库由教师和企业共同参与、设计和完成；运用“BOPPPS有效教学模组”作为线上线下混合式教学设计的“基本架构”，充分利用数字技术，通过在线课程，智慧课堂、学习通等方式丰富教学过程，并合理利用这些平台对学生学情等数据进行分析，营造参与式教学氛围，及时调整教学内容和手段提高教学质量。；教学实践上，持续丰富实践教学内容，达到“第一课堂”与“第二课堂”的有效契合，增加物流仿真实验等实践项目、企业实地研究和实习机会，激发学生对实用技能的兴趣，培养学生考虑数字经济背景下解决复杂物流管理问题的综合能力与高级思维；二是强化实践教学体系，丰富和完善教学实践。通过构建实验教学平台、学科交融讨论平台和课外实践平台，强化实践教学环节，实现课内与课外、理论与实践的对接。强化实验教学。结合理论讲解和案例教学，认真开展实验教学。教师充分应用实训场地、设备、软件指导学生在实验课堂上动手完成各项模拟业务操作，提高学生动手能力。组织学生参加各项竞赛活动。每年由学生组建团队，参加全国各项物流大赛，学生主动参与，提高学生的知识运用能力和合作意识。用“课程+兴趣+社会”的教学为学生创造有意义的学习经历，鼓励学生观察家乡或者身边的实际情况，综合运用物流成本、管理学、微观经济学等物流管理等文科知识提出解决方案。增加校企实习实践考核力度。企业实习不局限于熟悉物流日常操作，建立学校和企业双向沟通渠道，教师和企业导师共同指导同学物流实习，鼓励企业问题进课堂，课堂理论企业应用，利用APP，QQ，微信，腾讯课堂等数字手段，进行现场讨论并提出有建设性的方案。
3.3多维度考核评价机制，解决重结果轻过程的问题
实行过程性考核与多形式考核的有效契合，提高考核的全面性、实践性。构建多维度教学效果评价体系，重视学生参与度和过程考核，课程考核包括试卷考核，线上答题，线下调研，成果汇报等多种形式。评分采用试卷评分，课堂和线上讨论评分，同学互评等方式。优化评价方式。加大线上考核比例。线上考核内容应针对不同的学习内容进行权重设计，比如线上考勤，学情考核，课堂APP讨论等，提高学生主动性，鼓励学生观察身边现象，自发拟定讨论话题。线下学习布置进阶式任务，提高可操作性，增强学生物流方案设计能力。优化实践环节评分体系。除了考核学生现场实习表现，同时要求学生针对企业问题提出独立的方案，在最后的评选环节，由学校教师，企业导师和同学组成的评分组根据实际情况得出综合得分。该分数是小组间横向评比、集体评议的结果，能更加客观地反映学生学习和掌握知识的实际水平。
4.结语
人工智能教育进课堂范文4
2016年7月底，“第11届全国青少年教育机器人奥林匹克竞赛”在大连理工大学举行，我校代表队在机器人创意赛中获得高中组冠军，并入选中国代表队赴美国参加国际竞赛。
当地时间12月6日，“第5届国际青少年教育机器人奥林匹克竞赛”在美国斯坦福大学举行。我校的参赛作品为“便捷智能车”，它是一款能自动进出车库的智能小车。只要车主给智能车发送指令，它即可自动打开车库大门并到达指定位置接车主外出；当车主到家下车后，智能车又能够自动回到车库中。在途中智能车能够自动识别红绿灯，探测前方是否有行人或障碍物，另外，智能车上还配备了指纹识别、无线摄像头等传感器。该作品最终凭借优秀的创意、完善的功能、参赛队员在演示和答辩中良好的表现，获得各国评委一致好评，荣获冠军。
参赛观感
1.中外机器人课程教育理念的差异
通过参加本次比赛，笔者对世界各国参赛水平与先进国家开展机器人项目的理念、学生水平、硬件水平等有了新的认识。归根结底，这与各国学生课外活动在教育中的地位有直接关系。除了参加机器人项目比赛外，本届竞赛组委会还安排了交流访问斯坦福大学的活动，其间斯坦福大学教授介绍了美国的中小学教育与美国大学的录取标准，尤其像斯坦福大学等名校的申请都会非常重视学生是否有良好的课外活动和实习经验。而在我们国家，家长和教师往往担心课外活动影响学业，对此持不积极或反对态度。这种理念上的差异，是造成中西方青少年机器人教育水平有较大差距的根本原因。虽然在本次比赛中中国派出的参赛队大多取得了可喜的成绩，但我们也深刻意识到了自己的不足，我们不仅要学习国外先进的技术，更要有开阔的视野和深远的育人理念。
2.中外青少年机器人课程对比
比赛当日，在简短的开幕式后，各组选手们便进入了紧张的组装和调试中。对中国的不少参赛队来说，这个时候最忙的不是参赛学生，而是教练员，他们表情严肃，脚步忙碌，不是在帮助学生调试设备，就是在对学生的演示与答辩做最后的指导。而反观国外参赛队，很少能见到教练员的身影，很多参赛队根本没有教练员在现场。
在硬件方面，我国的青少年机器人竞赛采用的机器人大多是一些机器人装备公司提供的半成品器材二次加工而成，结构和功能受到了很大限制。
而国外机器人的框架大多是由学生利用车床等设备亲自切割、加工、制作而成，作品更大型，更注重实际应用，甚至直接可应用于生产生活中。下页图1为美国选手设计的“月球车”，可直接行驶在崎岖不平的路面，实用性很强。相比而言，我们的机器人比赛作品大多体积较小，只是对一些功能的模拟，更像是一种“玩具”，下页如图2所示。
赛后反思
对于如何培养学生提升机器人项目水平的问题，笔者作了以下几点思考。
1.课堂普及，广泛培养
目前，国内大多数地区和学校开展的机器人课程仅停留在科技社团和兴趣小组上，普及程度不高，经济、教育发展相对落后的地区更是没开设过机器人课程。以笔者所在的城市为例，在中小学中，总共约有十所学校设有机器人社团，且主要集中在市区几所重点中小学。而且，从笔者近几年辅导学生参赛的情况来看，参赛队伍名单中时常能看到熟悉的名字，这说明学校的机器人课程也重点集中于那些少数学生，而美国等发达国家的机器人课程普及程度要高得多。机器人课程要像文化课和艺体课一样走进课堂，开展活动的基础人口要多，参与面要广，要形成一个个创作团队，相互讨论、相互帮助，这样才能更好更广泛地普及推广青少年科技创新活动，从而提高学生的整体科学素养。
2.F结协作，系统培养
机器人课程是一项系统工程，可大致分为硬件组装和软件编程两部分。机器人设计制作涉及的方方面面的知识与技能很难由个人尤其是中小学生来完成。这就需要教师在平时的课外活动中按照学生的兴趣特点分类培养，所谓“术业有专攻”，每组学生都精于自己的研究领域，团结协作，才能制作出精良的机器人作品。
3.校企联合，走进生活
我们的课堂教学常常与实际生活脱节，机器人课程更是如此。现如今，人工智能、工业机器人、医疗机器人、服务机器人等领域的机器人技术已日趋成熟，日益普及，但处于校园中的师生们对此了解甚少，更不要谈前沿科学了。这就需要加强校企联合，多组织一些进厂参观与实习的机会，让学生们走进生活，走向科学。另外，机器人教练员要与专业技术人员合作，将教学与技术有机整合，进而探索出一条适合中小学机器人课程的教学之路。
4.硬件支持，灵活搭建
从制作机器人的原材料来看，各类传感器和控制板（如单片机、乐高控制器等）比较容易获得，比较难求的是搭建机器人结构所需要的零件，如车体（包括悬挂、减震、转向系统等）、机器人身体（如机械臂、机械腿等）。目前，大多数学校主要是利用购买到的一些半成品进行二次加工，无论是功能、结构还是大小等都受到了较大限制，这就需要借助3D打印机、车床等设备来加工零部件，制作出更加完善的机器人作品。
人工智能教育进课堂范文5
【摘 要】随着课程改革的不断深入，智能机器人走进课堂已成必然趋势，然而实践层面遭遇的困惑，令机器人课堂教学成了少数几所学校的“专利”。本文总结我校多年的实践，就如何开展机器人课堂教学做出探讨，希望更多的学校能成功开展机器人课堂教学。
关键词 智能机器人；机器人进课堂；机器人教学
【中图分类号】G424 【文献标识码】A
【论文编号】1671-7384（2014）01-0043-04
机器人为何难以进入课堂
随着信息技术的发展，智能机器人（以下简称“机器人”）这一信息技术的前沿领域也得到了飞速发展。机器人集成了数学、物理、化学、生物、机械、电子、材料、能源、计算机硬件、软件、人工智能等众多领域的科学与技术知识，没有一种技术平台比智能机器人更综合、更先进。学生在实施智能机器人项目的自主体验过程中能够培养动手能力、创新能力、综合能力、协作能力和进取精神等。机器人也是信息技术教学的一个载体，正因如此，教育部在制订《普通高中新课程标准》时，明确将“简易机器人制作”模块列入课程标准。而一些发达国家由于看好机器人教育对未来社会的作用和影响，都已不同程度地对学生进行机器人教育。
十年前，北京景山学校的郭善渡、沙有威老师等多次呼吁，要普及机器人教学。然而十年过去了，机器人真正走进课堂的学校有多少呢？绝大部分学校以兴趣课、选修课形式开展教学，其目的主要是为了参加各级各类的机器人竞赛，但这毕竟是少部分学生受益，并没有真正走进课堂。机器人进课堂还面临许多困难。
其一，学校领导不重视。校长大多重视竞赛，只有能拿奖，为学校争光，校长才会重视。
其二，经费、场地问题。机器人进课堂需要投入资金，机器人公司的产品定价过高，如果购买几台用于竞赛，学校尚能接受。即使购置了机器人，也缺少专用的活动场地。
其三，信息技术教师自身的缘故。毕竟机器人教学是新的领域，而且涉及的学科过多，信息技术教师本来就很忙，不愿意去钻研机器人的相关知识。
其四，将机器人作为一门课来教学，到底该让学生学些什么内容？课程将如何定位？
让机器人进入课堂的做法
上述困难，大部分学校都遇过到，我们也不例外。
但我们通过不懈努力，这些困难全部迎刃而解。
首先，要经常和校长沟通机器人教学的意义。我校赵国良校长就提出，“不看眼前利益，为学生的明天着想”，果断决定放弃那些极端的比赛，转变为重视普及型教学。
其次，我校除了建设实验室花了经费（教室的装修、电脑采购、定做机器人课桌与场地等），25台机器人全部由我DIY而成。如果不建专门的实验室，所用经费与两台竞赛机器人的价格相当。
再次，机器人属于交叉学科，信息技术教师教机器人，必然要花时间学习新知识，增加了教师“负担”。
然而，既然选择了做一名信息技术教师，就注定要终身学习，要站在技术的最前沿。十年前，我任教信息技术的同时，开始努力钻研机器人制作技术，经过十年积累，已经成功开发多套机器人主控板与传感器模块。我DIY的机器人曾多次帮我校在全国机器人比赛中获得冠亚军，我也从中体验到了成功的喜悦与做教师的乐趣。
最后，在教学过程中，我摸索出自己的教学方法，自编校本教材，在小学五年级开课。
下面重点介绍我校DIY教学机器人和机器人课程设置上的特色。
如何DIY教学机器人
相比竞赛机器人，教学机器人的制作难度低得多，不需要太多高深的知识。每位教师都能自己动手制作，既可以省下一大笔经费，也可以体验DIY的乐趣，最重要的是，通过我们的努力将机器人进课堂变成了现实。
（一）硬件部分
1. 结构件
（1）经济版
义乌市每年都会举行大规模的科技运动会，参与面广、参与人数多，所以各个学校都会有曾经用过的器材。智能车项目使用的结构件有两只马达，一只万向轮，一个电池盒，刚好可以作为机器人的结构件。图1是一台改装好的机器人，去掉原来的电路板，安装M8微型主控板与马达驱动板，安装了红外传感器与灰度传感器。这个机器人体积小、行走慢，无需专用的场地，学生的电脑桌或机房内的空地，都可以作为活动场地。
（2）增强版
使用TT马达，亚克力板做基板。如果用智能车改装的机器人像玩具一样，那么这套方案做的机器人明显提高了档次。相对智能车而言，TT马达运转速度较快，可以完成更多的教学与比赛任务。TT马达配轮胎，每套10元左右（如图2）。2013年5月，在北京景山学校举办的首届全国中小学机器人教学展示活动，有一位教师在展示课中使用了DIY机器人，用的就是这种马达。
（3）豪华版
使用金属齿轮箱马达，压克力板做基板，带充放保护的锂电池（如图3）。这是目前我校正在使用的方案，该方案中使用的锂电池性能很好，已经正常使用两年，无一损坏。另外，该方案使用了竞赛机器人中使用的Z型马达与防滑轮胎，价格较贵。如果换成图2中的TT马达，则可以省下一半的费用。
2. 主控板
（1）M8主控板
图1中使用这种主控板，采用Atmega8作为主控芯片，芯片成本大约5元，外围零件极少。如果使用直插的芯片，甚至无须制作PCB板，直接使用实验板手工焊接。在教师的指导下，学生也能动手焊接。这块主控板很小，但功能并不弱——
输入部分：6路模拟、数字复用输入接口，可以接模拟或数字型的传感器；IIC总线接口，方便与其他模块进行通讯。
输出部分：2路数字输出接口，可以控制LED或者伺服电机；2路马达控制信号输出；预留了液晶屏接口，可以接微型的OLED屏。
（2）M16主控板
图3中使用的主控板，采用Atmega16作为主控芯片，除了具有M8主控板的功能，还增加了液晶屏，使程序的调试更加方便；增加了蜂鸣器，可以演奏音乐；增加了旋钮与运行按键；输入与输出接口有所增加，可以接更多的传感器与输出设备。
（3）Arduino主控板
Arduino是一款开源主控板，有配套的软件编译环境，最大的优点是价格低、资料多。
3. 马达驱动板
马达驱动芯片较多，常用的有：LG9110、L293、L298，控制电路都非常简单。图1和图3中使用的都是L298制作的驱动板，优点是输出电流大，即使马达堵转，芯片也不会烧掉。
4. 传感器
（1）灰度传感器。经过实践检验，使用ST188（价格2元左右）制作的灰度传感器性能最好，黑白差值大，不容易损坏。接在模拟输入口时，黑线返回800左右，白线返回60左右，便于编程调试，还可以接在数字输入口上。而使用光敏电阻与发光二极管做成的灰度传感器，因没有开模做外壳，很容易损坏。TCRT5000也可以使用，但其对安装高度要求很严，不建议使用。
（ 2 ） 红外避障传感器。可以使用光电开关D80NK，体积较小，缺点是距离调节不方便。也可以使用38K的一体接收头自制。传感器配有指示灯，发射距离可以调节。如购买成品，价格在15元左右，手工制作大约需要6元成本。
（3）光线传感器（光敏电阻）。直插的光敏电阻容易损坏，建议使用0805贴片型光敏电阻。
（4）超声传感器。超声传感器不仅可以测量是否有障碍，还可以测量距离的远近。如果配合一个伺服电机，可以做一个特别酷的避障小车。
（5）其他传感器。另有温度、湿度、指南针、加速度等各种传感器或模块，可根据教学的需要自行选择。在经费紧张的情况下，应尽量压缩结构件的成本，要把有限的经费花在购买或制作传感器上。另外，还要考虑后续的维护问题，购买或制作不容易损坏的传感器，否则看似节省，实则浪费。主板及传感器的制作，都要使用标准接口，便于购买兼容的传感器，也便于日后的升级与扩展。
（二）软件部分
1.使用BASCOM 编程软件，推荐使用DEMO版。
BASIC语言是学习编程的启蒙语言，语句简单好记。该软件的 DEMO版有2K代码限制，功能上不做限制，做相对简单的教学任务已经足够了。我们在2007年开设兴趣课时曾使用过这种编程语言。
2．使用免费的AVRGCC作为编译器，编制专门的流程图软件。该软件最大的优点是适合小学生，使用拖动图块的方法来编程，并实时生成代码（如图4）。
课程如何设置
使用任务驱动的教学模式，每节课完成一个或多个小任务，几节课合起来完成一较大的任务。课程设置可以依照三条主线：
一是以传感器及硬件结构作为学习的主线，以下为课堂任务设计举例。
（1）电机驱动：机器人前进、后退、转弯、走圆圈、走正方形。
（2）避障传感器：自由行走机器人，走迷宫机器人。（3）灰度传感器：走轨迹，结合其他传感器，可以设计很多任务。
（4）LED控制类：呼吸灯、萤火虫LED。
（5）光敏传感器：智能台灯。
（6）声音传感器：声控台灯。
（7）音乐类：编制简单的儿歌，如《两只老虎》、《娃哈哈》；还可模拟听过的声音，如救护车、消防车的声音。
二是以流程图软件中的图块为主线，如图5所示。
三是直接以任务为主线，淡化程序的学习，在做任务中渗透程序设计的思想。任务设计前后关联，层层递进，由易到难，逐步演变为综合型任务（如图6、图7）。
机器人进课堂既是机遇，也是挑战，我们在探索的路上会遇到很多困惑，但只要我们不放弃，多学习、多动手，所有困难都能解决。希望越来越多的学校将机器人引入课堂。
注：流程图软件、M8主控板原理图等资料都可以在以下地址下载，欢迎交流！
人工智能教育进课堂范文6
不过，教室的革命已经开始，新技术的应用将不断改变着教室呆板的面貌，未来的教室将会让我们这些过来人大吃一惊！
基于游戏的学习模式
如今的家长最担心自己的小孩沉迷于游戏而耽误了学习，在课堂上玩游戏更是要受到老师的严惩。不过，未来的游戏迷不但不会受到斥责还会受到鼓励，因为未来课堂上的学习将以游戏为主了。
当整个世界有互联网连接在一起，网络信息大潮一个波一个涛的汹涌而来，孩子们的注意力变得很难集中在一件事上。这不足为奇，因为这些孩子从小就接触各类视频网站、社交网络、智能手机，他们的所有疑问通过各大搜索引擎都能找到答案，所有他们想要知道的事情都有24小时不断更新的信息来补充。
为了迎合这些信息时代快节奏的一代，学校最终会放弃传统的机械式教学方式，贴近时代潮流。视频游戏过去被认为是分散学生学习注意力的罪魁祸首，但是，未来我们可以利用它来吸引学生们的兴趣。利用游戏来加强学生的学习效果、辅助教学将会成为未来的一大教流。
许多课程知识可以通过游戏的形式来进行，比如说历史学习，就可以通过设计相关游戏，让学生们了解各个国家各个时代的多项历史大事。或许我们可以在游戏里参观英国女王的加冕典礼，可以在三国时代体验枭雄的世界，可以作为航海家体验新大陆的发现过程。可以把枯燥的随堂测验设计为通往下一关的关卡，只有很好地掌握了学习内容，才能进入下一关，以这样的方式让学生充满答题的欲望。
游戏中的等级是吸引玩家不断练习、花费大量时间的重要动力。在学习过程中也可以通过类似的模式，通过学生的学习状况给他们定下不同的等级。努力、参与度高、有创造性想法都会在一定程度上提高自己的成绩以及学习等级。通过这种方式鼓励、吸引学生完成学习任务，这可能比普通的表扬和嘉奖更加有效。
除了上面这些，还可以让学生参与游戏的制作，给他们充分发挥想象力的机会。未来的课程设置会与现在有很大差别，学生有机会接触更多学科，甚至可以自己设置学科。比如，他们可以从小开始学习游戏的制作、计算机的算法、服装的设计、桥梁的建造，不仅仅局限在几个固定的学科之中。通过多种多样课程的设置，让学生们体会到基础学科的重要意义，增加他们自主研究、自主学习的动力。
无所不能的全科老师
现在，你都可以和Siri（苹果公司在其产品上应用的一项智能语音控制功能）聊心事，未来我们为何不能跟着人工智能学知识？随着人工智能的不断发展，许多年之后，聪明的“机器人”可能会和人类越来越像，越来越多地参与我们的生活，变成我们身边的老师和朋友。
它们运算速度快，记忆力强大，在教学岗位上能以一当十，变身为无所不能的全科教师，上午带着我们欣赏音乐与绘画，下午向我们解释物质间的化学反应。它们也许会作为每个班级的助教，也许会成为讲台上的主角。这些机器人老师在教学时会公正、严谨，也会像学校里普通的老师一样温情、和蔼。
未来的作业要一起做
许多大学都有自己的网络虚拟世界，为学生提供一个在线交流平台。这就是一种云平台，很大一个优势在于能够让学生在社交网络上自由地分享他们的想法，以学生为主导，教师只是发挥辅助作用，帮助学生指点迷津。
这是非常重要的一个理念，因为这会带给学习者一种新的认知：学习是一种个人责任，而不是老师的工作义务。
未来的作业将大部分是由讨论的形式构成的，绝不是自己埋头做好自己的任务就大功告成，准备接受老师的表扬和奖励了。互动学习将会成为主流。在现实世界中，绝大部分的工作都不是集一人之力就可以完成的，合作是社会的常态，是人类生活的基础构成。网络社交工具的纳入，可以加强学生彼此间的合作，强化他们之间的团队精神。未来的作业大部分需要协作完成，而通过学生之间的讨论，系统会给出每个学生的参与度，结合团队学生的自我评分，可以了解学生的活跃性，和他们在每次作业中所起到的作用。通过互动式的学习模式，从小培养起孩子们的合作精神。
当然，当学生们需要教师的指导，他们可以通过互动平台向老师求助，教师可以根据情况给有疑问的学生们加以指导，回应论坛中的提问，上传有用的信息，及时整合云社区的反馈内容。这种学习模式的好处在于，网络系统成为了一个很好的反馈工具，能够大大提高学生在学习过程中的参与度，教师可以更好地了解学生对知识的接受情况。同学们通过互动合作完成学习任务，他们通过彼此交流信息能够更好地接收知识、发表意见、互相帮助，也能够在日常的学习中加强对于社会协同工作的适应性，对他们未来的实际工作将大有裨益。
不能逃课也不能走神
每个班级总有一些不求上进的学生，爱逃课，即便上课也爱开小差。但是，在未来的课堂上，再也没有人可以开小差了，更不要说逃课了，因为老师借助神奇的视觉跟踪技术掌控着课堂上的一切。
视觉跟踪技术就是计算机用成像系统代替人类视觉器官，用电脑代替人脑完成对输入图像的处理与理解。成熟的视觉跟踪技术能够全方位、无死角地检测跟踪对象，目前，这项技术已经成为人工智能领域热门学科之一和物联网感知层重要技术之一。
未来当视觉跟踪技术应用于课堂时，可以帮助教师了解到学生的关注点，及时反馈学生的学习状态。如果学生的注意力集中在教师、课本或者与学生学习内容相关的事物上，教师能够观察到他们对知识的接受状况。如果学生走神，老师能够及时发现，通过教学上的刺激将学生的注意力拉回到学习内容上来。如果学生满眼疑惑，不懂装懂，老师也能及时了解情况，更细致地讲解抽象的问题。
广告研究一直在使用视觉追踪技术了解消费者对广告的回应，并了解是何种商品吸引了消费者的注意。同样的，在教学方面也可以采用这种形式来分析教学效果，以确保课程的有效性，了解每个学生学习风格。视觉追踪系统可以通过学生在线学习期间视觉的细节来评估学生们学习的状况。如果学生的视线在复杂的概念上停留很长时间，说明他们对此不太明白，就需要教师或者自动教学系统结合例子详细对相关内容再进行解释，加深学生们的理解。
不要课本也不要书包
在未来的教室里，学生大概只需要一个显示设备就能够获取存储在云端的家庭作业和学习资源。这意味着他们不需要再拖着沉重的书包，背着一本又一本课本和辅导书。只要有网络，便可以找到所需要的大量学习资源。
这样便捷的云服务将给学生们带来极大的自由，他们的家庭作业可以在任何地方、任何时间完成。有了云端资源，所有学生都可以获取所需要的信息，一本很受学生欢迎的书可以同时被许多学生借阅，即便学校硬件设施不足，没有实体的图书馆，学生们也可以通过这样的方式获得所需要的书本。你想看哪本书再也不用专门跑到图书馆借书，或者专门跑到书店买一本了。这样，如果学生再想编造生病卧床在家，无法完成作业的借口就不大容易让人信服了。
云计算技术可以帮助建立虚拟教室。学校现在可以利用云技术，建立在线学习平台，让学生登陆并参加虚拟环境中的教学。比如说，基于云技术的虚拟学习环境，学生们可以在线学习课堂上的内容，他们能够进入论坛参与讨论。作业、考试都可以通过互联网在线进行。
创造一个虚拟现实的课堂
虚拟现实技术通过计算机合成虚拟环境，当我们佩戴上虚拟现实眼镜，可以感受到进入了一个非常逼真的世界。学习地理课程的时候，学生们佩戴上虚拟现实眼镜，可以感受史前冰川的厚重，可以远距离参观太阳与月亮的“嬉戏”。讲到地球构造时，师生戴上特制眼镜，就能够看到老师把地球模型一层层“剥离“开来，展示地壳、地核、地幔等，比看3D电影更有身临其境之感。
未来，通过“共存”图像技术还可以让不同地区进入虚拟环境的人感受到彼此的存在，比如老师出差，在万里之外，但是当他和学生们都佩戴上特殊眼镜之后，学生能看见他，他也能看到学生们，就像他们处于同一间教室中一样。同学们可以用这种方式在不同的地方完成团队合作项目和作业。
增强现实技术也可以应用于课堂。随着谷歌眼镜以及其他增强现实可穿戴设备的发展，通过特殊的眼镜，在观者所见的视野之上叠加一个信息层，使观者享受一种非凡的体验。比方说，当我们翻阅手中的电子书，看到某一处感兴趣的地方，增强现实眼镜就可以根据你的需要在你看到的图层上显示相关的背景内容介绍。
当下次集体活动老师带着同学们参观博物馆，所有的历史文物透过学生们佩戴的增强现实眼镜都可以显示出更多的补充信息和互动内容。通过这种方式，学生们可以更好地学习一些看起来略显枯燥的内容。
随心所欲的3D打印
小时候我们通过乐高玩具培养创造力，未来3D打印技术将会成为孩子们展示他们丰富创造力的新途径。3D打印机将会成为教室里必备的基本设备。学生们可以利用3D打印机将自己想象的东西通过立体的实物模型打印出来，展示给老师和同学们。
3D打印机打印出的模型可以帮助学生把设计理论上升到实践，这样学生可以在建造更大的模型之前不断完善自己的设计。加上CAD（计算机辅助绘图）软件，3D打印可以让学生将他们的想象自由发挥出来。
有了这样的设备，孩子们就可以从小开始接触机械、建筑，从小培养多方面的兴趣。他们可以将图纸上的设计通过3D打印技术快速以实物的形态展现给大家，出现问题也可以及时更正。
对于许多其他学科来说，3D打印技术也是非常重要的一种辅助教学手段。教师能够独立设计教学模具，根据教学进度、学生需求快速定制独特的教具。许多抽象的知识、理论概念拿平面图像解释起来比较麻烦，学生难以理解，比如分子结构的概念、形态。如果利用3D打印机制作出相应的立体模型，教师们就能够帮助更多学生更好地掌握相关知识，直观地认识分子结构，将抽象的事物具像化，制作出贴近学生、看得见摸得着的模型。
除了3D打印外，全息影像技术也会逐渐应用于学校教学。有了全息影像技术，能够更生动地展示物体的立体结构，对于数学、化学、地理等学科的学习能够起到很大的促进作用。
终于要跟黑板说再见
这么多高新技术涌进教室，黑板的功能终于弱化了，而黑板本身也要升级进化。
未来的教室，前面不再是一块传统的大黑板，而是一块炫酷的巨大触屏。这个巨大的触摸屏“黑板”可以像普通黑板一样书写文字，它可以同时识别多个学生在黑板上书写的内容，但这同时又是一块巨大的屏幕，可以读取电子数据，展示课件、图片，播放视频。酷毙了的新型黑板似乎什么都能做得到。它可能会像手机或者平板电脑的屏幕一样能写、能擦，能把屏幕上的图片拖来拽去，把图片放大、翻转，带学生们读取地图中的每一个细节，也能把学生们各自在面前小屏幕上的书写内容传输到教室的智能大黑板屏幕上。
每个学生的课桌上都有这样一个智能屏幕，随着社交网络功能的延展，这些多点触摸屏幕将能够使学生与世界各地的同龄人进行互动合作。
而课堂笔记本也要与我们再见了。过去我们听课的时候常常会把笔记记在便笺或者笔记本上，但是笔记正慢慢由纸上向笔记本电脑、上网本以及平板电脑等数字化设备上转移。随着教育设备越来越数字化，未来的教室如何协调纸笔于键盘和屏幕之间的矛盾呢？
答案可能就是柔性的基于有机电激光显示技术（OLED）的显示器。这种显示器像普通的纸张一样，非常轻薄、灵活、易于携带，可以像纸一样进行弯曲甚至折叠。
