時間：2023-08-21 17:23:19
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇智能時代對未來教育的思考，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：人工智能；教育變革；智慧教育
近年來大數據、云計算等信息技術飛速發展，人工智能在一些特殊領域（如圖像識別、語音識別、自然語言等）不斷取得突破性進展。人工智能作為新的技術驅動力正引發第四次工業革命，為醫療、教育、能源、環境等關鍵領域帶來新的發展機遇。人工智能專家預測，人工智能在通用技術領域可能尚不能替代人類，但在一些特殊領域，人工智能將會淘汰現有的勞動力。在國外，許多國家紛紛把人工智能作為國家發展的重要競爭戰略，我國學者也密切關注著人工智能的最新理論進展和實踐應用，國務院于2017年7月頒布《新一代人工智能發展規劃》，明確人工智能發展的重點策略。“人工智能變革教育”的潮流，引發了教育研究領域的“人工智能熱”。當前全球范圍內，人工智能在教育領域的大量研究和應用催發形成了教育人工智能概念。目前梳理學術上關于研究人工智能與教育的文獻主要集中于：
（一）教育理念的革新。“人機一體”將成為未來新的教育方式[1]，由新技術和新手段的出現所應運而生的智慧教育[2]，將對原有教育進行改進和完善。智能技術在改變教育的手段和環境的同時，還有利于構建出系統解決教育問題的教育新體系，從而真正觸及教育的根本[3]。
（二）關注技術的革新。機器深度學習、智能學習的算法、視覺識別以及智能語言識別這些基礎技術的突破，為人工智能的教育應用奠定了堅實的基礎[4]。
（三）探究教育的應用。人工智能在學校教育中的學業測評、交叉學科、角色變化等應用領域具有巨大潛力，教師角色內涵也將在與人工智能的協同共存中發生改變。AI監課系統能夠數據化、可視化評估教師的授課情況，將人工智能技術的運用滲透到整個教學過程中，教師可以根據評分實時調整授課內容，以促進個性化學習，從而提升教學效果。教育深受技術發展的影響，新技術融入教育并促進教育方式的轉變已成為必然趨勢。一方面技術為教育提供了新的、更加廣闊的可能性；另一方面技術具有變革人類的教育方式與學習方式的能力。然而，技術是一把“雙刃劍”，如何獲取或實現以人工智能為代表的新興信息技術所擁有的特征、優勢與功能，使其在教育中最大限度地發揮其應有的價值呢？人工智能技術如何繼續被安全使用到教育領域？如何通過教育變革來促進新興信息技術在教育教學中的廣泛與深入應用，實現教育深層次革命等問題，是目前需要關注和探討的主要問題。
1人工智能時代下教育變革的背景
1.1人工智能的內涵及具備的強大能力
人工智能最早由美國達特茅斯學院于1956年提出，其研究主要包括機器人、圖像識別、自然語言處理、語音識別等，實質是一種自動感知、學習思考并做出判斷的程序。人工智能具有自主學習、推斷與革新的能力，推動了圖像識別、自然語言處理等方面的技術突破。人工智能同時具有理性判斷力、超強的工作力，只要電力供應不斷，幾乎可以無限制地工作下去，而且適應不需要情感投入的工作。它的超強能力，源于三個重要的技術：深度學習、大數據和強算力。
1.2人工智能時代的機遇和挑戰
人工智能在精力、記憶力、計算力、感知力以及進化力等方面與人類相比，具有突出優勢。在醫藥領域，人工智能的出現使普通民眾可以享受更為高效、稀缺的醫療資源，解決醫療診斷領域診斷質量不均衡、醫生資源不足等問題。在教育領域，人工智能促進教學質量進一步提升、教師角色多樣化、學生學習能力的提升；為教育研究提供新技術和數據支撐；極大拓展了教育研究新視域；使教育在立德樹人方面、教育方法創新方面、教育手段和環境方面以及教育服務供給方式方面均發生改變。然而，看到人工智能以其強大的處理能力帶來機遇的同時，也需要正視人工智能帶來的新挑戰。在人工智能浪潮沖擊下，如何借助人工智能發展的機遇推進教育的變革與創新？人工智能技術如何繼續被安全使用？首先，人工智能專家大都認為，人工智能將會淘汰大量現有的依靠非腦力勞動為生的勞動力，需要培養人工智能時代的新型勞動力。而且，人工智能技術本身的不太成熟使很多人工智能技術只是應用在兒童教育領域，再者，人工智能潛在的道德倫理問題缺乏法律制度規范。除此之外，人工智能時代將對社會結構以及人的地位構成挑戰。綜上所述，人工智能時代所帶來的機遇是大于挑戰的。教育需適應人工智能技術所帶來的突破和飛躍，不斷調整和更新教育的方向和目標，實現育人成人的發展目標。
2人工智能與教育變革
2.1人工智能與教育目的的變革
人工智能帶來的巨變不僅影響人類未來如何發展，而且極大釋放了人類的生產力，這些在一定程度上使得人類需要重新思考教育是何目的。人工智能影響教育目的的變革主要表現在：第一，人工智能可能會使人類陷入精神危機。這源于兩方面的結果：一方面，人工智能將取代大部分人的工作崗位，工作的喪失將會導致人的價值和尊嚴喪失。另一方面，人工智能技術的發展將可能導致所有基于自由主義的想法破產，轉而人類所擁有的價值和尊嚴可能轉化為一種“算法”，人工智能帶來的職業替代風險在教育領域同樣存在，主要是對教師角色的挑戰。第二，人工智能有利于培養人的學習能力。從某種角度上講，人工智能剝奪人的就業機會，但同時，人工智能助教機器人將協助教師實現個性化指導，從而有利于將學習的過程視為尋求自我價值和意義的過程。除此之外，人工智能有利于使教育注重培養人的精神能力，這種精神能力大致包括實踐動手能力、價值追求能力以及創造能力，從而有利于學生知識以便于更好地完善自我、豐富自我，使教育跳脫“知識為本”的陷阱，發揮“立德樹人”的正向作用。
2.2人工智能與學習方式的變革
第一，深度學習。深度學習也稱為深度結構學習或者深度機器學習，是一類算法的集合。深度學習概念的提出，一方面尊重了教學規律，另一方面也是應對人工智能時代下的挑戰。深度學習在機器學習、專家系統、信息處理等領域取得了顯著成就，提倡學教并重、認知重構、反思教學過程，進而達到解決問題的目的。第二，個性化學習。個性化學習區別以往傳統班級課堂授課，尊重學生的個性發展，因材施教。人工智能技術與大數據的應用有利于學生享受個性化的學習服務，可提供個性化的學習內容，可視化分析學生的學習數據，快速提高學生的學習效率。第三，自適應學習。自適應學習是指人工智能基于對個體學習進行快速反饋的基礎上，根據學習者特征，為其推薦個性化的學習資源和學習路徑，從而最大程度上適應學生的學習狀態，是實現個性化學習的重要手段。人工智能技術有利于快捷、科學地判斷學生的學習狀態，進行學習反饋；持續收集學生的學習數據，其中包括學習目標、學習內容；高效地為學生提供海量的學習資源。
2.3人工智能與學習環境的變革
首先，有利于搭建靈活創新的學校環境。不僅可以使空間規劃更具彈性，而且可以調節性增強物理環境。其次，人工智能時代的教育區別于以往傳統教育強調的統一秩序，更注重個體的用戶體驗。創客空間、創新實驗室等學習環境的不斷增加以及人工智能技術的不斷發展，個性化的空間環境與學習支持將改變目前學習的學習空間環境。除此之外，隨著對話交互技術的逐漸成熟與不斷普及，有利于實現虛實結合的立體化實時交互。VR、AR等技術的同步協作也有利于搭建新的學習環境，滿足學習者的一系列要求。腦機互動技術的突破有利于實現將人工智能植入人腦，從而改變人類自然語言的交流方式。最后，人工智能通過即時、準確、高效的大數據分析有利于進行精準且個性的學習評價與反饋。人工智能將綜合收集所有同學的學習記錄，互相比對、優化，從而進行綜合提升。更為重要的是，人工智能的人臉識別以及語音識別技術可以運用到教師的教學過程中，進行學生的學習情緒感知，學習狀況的了解，從而促進學生學習的科學化；智慧校園、智慧圖書館等的出現，為教學環境的建設提供重要參考。
3人工智能在教育領域的應用
人工智能被認為是最有潛力和影響力的教育信息化技術，將通過人工智能數據挖掘分析、3D打印、模擬仿真等技術的應用，實現人工智能與教育的深度融合，對計算機輔助教學、個性化教育服務、教育人工智能生態環境等產生根本影響。2018年《地平線報告》（高等教育版本）指出了教育領域的信息化發展，未來一段時間內將通過人工智能與信息技術的結合，進而影響教育階段的不同過程。具體見表1所示。
關鍵詞 師范大學生；智能結構；信息技術
中圖分類號：G650 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)18-0136-02
1 信息時代對師范大學生智能結構的反思
1.1 師范大學生的智能結構
所謂師范大學生的“智能結構”是指師范大學生為實現或達到既定目標，行為主體具備的知識能力的數量構成與內部結構。實質包括兩層含義，一是知識能力的總量，二是各部分的搭配和排列。現代信息技術環境下，師范大學生智能結構的確立和調整過程，就是知識和能力以及兩者合理的總量的增加和結構的邊際性調整過程。教育是一項面向未來的事業，是一種由教師組織和引導的活動。在教育活動中，教師具有什么樣的德能和智能結構，不僅直接關系教師的教育行為，而且直接影響教師教育效果及其價值實現。這一切又都有賴于接受教師教育專門化培養的大學生能否構建與教育發展相適應的最佳智能結構[1]。
1.2 信息技術條件下，師范大學生智能結構的反思
目前，一般高師院校大學生的智能結構中存在重專業學科輕教育學科，重專業輕通識，重理論輕實踐的現象。隨著我國教育信息化進程的發展，師范院校校園信息資源的逐步推進和基礎課程改革的不斷深入，現代信息技術在現代教育中的作用日益凸現，信息技術條件下，師范生的智能結構與德能結構的和諧發展還沒有得到應有的重視。教學內容陳舊，師范大學生對信息技術掌握不夠，缺乏能促進信息知識的能力和促進信息技術能力的知識，課程內容未能很好地體現師范專業要求，師范生教育學、心理學知識及應用能力還不夠，各學科專業教學方式或課程教學論很少涉及信息網絡技術的應用與整合的教學技能；基于網絡的多媒體課件制作、網站建設、計算機數據統計、教學設計等知識還不夠系統，基于網絡平臺應該如何大力發展師范生的現代意識、主動精神、職業能力、創新品質等問題還未得到足夠的重視；信息技術環境下大學生智能的培育與發展還跟不上基礎教育現代化信息化的教育需要。師范生急需將現代信息技術與課程整合的理論與實踐和基礎教育相銜接。
2 現代信息技術環境下，師范大學生智能結構的
價值取向
2.1 智能結構與德育的和諧發展放到首位
師范大學生智能結構必須放在與德能的和諧發展的大環境中考慮，顯得尤其重要。樹立信息時代師范大學生智能結構與德育的和諧發展的視野尤其重要。和諧是中華民族的精神原型，也是西方人文精神的核心維度。其恒新的理念對協調全球化時代特點的經濟、生態矛盾，社會、政治矛盾和民族、文化矛盾，對促進人的生存發展，維護社會和平與進步帶來深刻的啟示。對于實現“以德治國”方略與和諧社會理想，對于貫徹以人為本的科學發展觀、養成師范大學生和諧人格，對于高校德能與智能和諧精神及其所滋生的先進性、實效性、針對性及可持續性，努力實現德育的和諧目標體系，促進德育與智能的和諧發展，具有重要意義。
特別是隨著信息技術的不斷發展，大學生已經成為互聯網使用者的主體力量，特別是網絡開放性、自由性，師范生的網絡倫理道德、心理等要素的地位就凸顯出來。尤其是在高科技信息時代，人才的倫理和道德要素更成為社會合作、和諧發展的德性保證，其地位之重要超越以往一切時代。
2.2 師范生智能結構價值取向體現信息技術平臺上全新的教育和學習理念
信息技術帶來深刻的教育革命和學習革命，也給教師教育帶來前所未有的機遇和挑戰。未來的教育實際上是一種開放性的教育，整個教育過程學生體驗的是現代信息技術廣泛應用于教育和教學的具體情境，學生所使用的學習工具就是現代信息技術，是一種基于任務和項目的學習，即任務驅動式學習。因此，師范生智能結構的價值取向應體現信息技術平臺上的全新教育理念，這些理念充分體現“以人發展為本”的教育價值觀，重視教學過程知識教學觀，推動學生自主學習和發展的教育觀，強調合作學習的教育觀。
把握教育的民主化方向，創造人際交往和諧環境，開展自我意識的積極建構，以便教育過程為人的發展展示一個充滿希望的前景，為人的潛能的實現提供一套激勵機制。教育是一種基于希望，著眼于未來的活動，需要富有想象力和創造性的實踐方法。這種價值取向使教育者通過積極的方式激發學生的學習積極性，使學習成為學生愿意做的事情，而不應該是強迫和命令。
2.3 師范生智能結構中教育技術能力培養急需與中小學銜接
隨著我國教育信息化進程的逐步推進和基礎教育課程改革的不斷深入，教師教育技術能力的重要性日益凸顯。2004年12月，我國頒布第一個《中小學教師教育技術能力標準》，它不僅是在職教師教育技術能力的標準參照，也對師范生教育技術能力培養提出新的要求。但據調查，目前不少高師院校受知識本位和學科本位思想的影響，還僅靠一門現代教育技術公共課程教學的單一培養模式，而且教育教學中與基礎教育的聯系不夠緊密，又沒有充分挖掘師范生的教育見習、實習平臺，導致師范生教育技術能力的培養跟不上基礎教育新課程改革的步伐。
師范生智能結構中教育技術能力的培養，需要突破傳統思維定勢，對構成師范生教育技術能力的理念、知識、技能、環境等相關因素進行系統設計，形成具有可操作性的教學模式和方法體系。根據鹽城師范學院師范生的實際情況，可以構建“學?，F代教育技術公共課教學—各學科教師課堂教學—圖書館輔助教學—見習與實習教學并行”的聯合教育的多層次教育技術能力培養體系。鼓勵現代教育技術公共課程教師全程參與學生的見習、實習過程的指導，并與相關人員構建教育實習專題網站，以教育見習、實習為平臺，高校師生與中小學教師搭建教育技術實習共同體行動學習、行動研究的交流平臺，促進師范生教育技術能力與基礎教育新課程的有效銜接。
3 總結
在信息時代，重構和優化師范大學生智能的研究，是師范院校遵循科學發展觀，堅持教育要面向現代化、面向世界、面向未來，積極實施教育信息化、現代化的創新實踐。信息社會的師范大學理念主要特征是信息化、全民化、終身化、教師教育專業化和國際化、以人為本、服務基礎教育、持續發展、崇尚學術性與師范性的統一、重視道德教育、面向世界、引領社會的理念。以網絡為代表的現代教育技術和信息資源已成為大學生智能獲得最佳發掘的一個重要時代背景和技術平臺，師范大學生只有將一定的知識、能力、智力有機結合為一個優良的智能結構系統，使其產生整體效應，才能適應信息時代教師專業發展的需要。
參考文獻
青少年是國家的棟梁和民族的希望，他們的發展直接關系到祖國的繁榮富強。當前，留守青少年普遍存在多元智能開發問題，本文通過對社區留守青少年教育的現狀進行調查，分析了當前社區教育中存在的留守青少年多元智能開發問題，并通過進一步探討，提出了留守青少年教育中多元智能開發的有效途徑，以期通過社區教育有效開發留守青少年的智能，促進其全面發展。
關鍵詞：
社區教育；留守少年；多元智能開發
當今社會，隨著社會分工的細化和行業領域的增多，對人才的需求越來越趨向多樣化。傳統智力理論影響下形成的教育觀和人才觀已經不能滿足時展的需求，新時代需要新的教育觀和人才觀，呼喚新的智能理論。多元智能理論正是這一時代需要的產物。它作為一種關愛生命的教育理念，可以激發教師對于教師開發人的潛能的深層次思考，是教師學會正視差異、善待差異，通過教育促進學生富有個性的全面發展的先進性理論。
1多元智能理論的內涵
1979年，受荷蘭海牙伯納德•凡•李爾基金會的委托，哈佛大學教育研究生院的一個研究小組《零點項目》承擔了一項重大課題，研究人類潛能的本質及其開發。當時《零點項目》兩名負責人之一的霍華德•加德納博士，接受了一個令人膽怯而又極富魅力的任務:寫一部專著。在這一著作中，作者將自己過去關于兒童藝術認知和腦損傷病人的研究成果及其它調查報告加以綜合歸納，提出了這一今日已經風靡全球的心理學理論———多元智能理論。所謂多元智能，是指每個人都至少應具備語言智能、數學邏輯智能、視覺空間智能、音樂智能、肢體運動智能、人際交往智能、自省智能、自然觀察者智能這8種智能。智能多元性使人們不再以單一標準衡量人的智能發展狀況，而是從多元多維的角度更加客觀、全面地認識人的智能面貌，為我們客觀地評價人、更好地實現教育的全面性奠定了理論基礎。
2對留守青少年社區教育的意義
2．1留守青少年社區教育是適應現代化建設需要的教育
社區教育作為一種非以獲取社區的利益為目標，而以提高社區居民生活質量為目的的一種教育，是新時代背景下適應社區發展需要的教育，是社會發展和時代變革的產物。只有積極發展社區教育，把它納入社會大系統，才能全面適應現代化建設對各類人才培養的需要。
2．2留守青少年社區教育是促進青少年健康成長的教育
留守青少年社區教育，通過構建學校、家庭、社區之間的三維互動教育機制，為學校、家庭教育、社區教育搭建了橋梁，有利于促進留守青少年全面健康成長。
2．3留守青少年社區教育是增強教育實效性的教育
首先，社區教育負責人應加強對留守青少年的教育工作的重視，通過不斷優化社區環境來推動學校教育;其次，家庭教育是學生的第一任老師，因此社區也應辦好家長學校，提高家長的素質，使青少年學生在家庭也能受到良好的教育;再次，積極開展留守青少年的社區教育活動。如通過走進留守青少年家庭、學校等方式了解傾聽留守青少年成長過程中遇到的問題、困惑和煩惱，并為學生提供心理咨詢室等情緒宣泄渠道，使留守兒童在成長過程中遇到的困惑問題能夠得到及時解決，真正做到“一切為了留守青少年，為了留守兒童的一切”。
3留守青少年多元智能開發的途徑
“少年強則國強”，青少年作為我們國家未來的主力軍，他們才是決定我們民族命運的人。那么如何緩解和解決留守青少年在智能開發中存在的社會問題就顯得尤為重要，筆者認為可以從以下幾方面著手:
3．1開設多元智能課程促進留守青少年多元智力開發
社區教育緊緊圍繞塑造人、發揮人潛能來開展教育，從本質上講是一種非功利性的教育。因此，普通學?？梢酝ㄟ^實施多元智力課程來促進留守兒童的多元智力開發。開發多元智力課程，一方面在課程內容上應追求多樣性，教材應增加案例活動，演講辯論活動等以及小組探究環節;另一方面在課程目標上則應致力于社區青少年的全面持續發展，使青少年可以在枯燥的書本中體會到學習的無窮樂趣，從而內發產生對學習的興趣和積極性。
3．2利用公共資源促進留守青少年多元智力開發
學習理論家羅杰斯認為:自發的、全身心的投入學習，最能體現一個完整的人。在學習化社區中，學校的各類公共資源都應得到充分開放。此外，除了各級各類學校外，社區內各機關、團體、部隊和企事業單位等社會系統的內部設施，如操場、游泳館、健身房等體育設施以及圖書館、博物館、培訓基地、多功能文化廳等教育娛樂設施等均向社區青少年開放。留守青少年可以根據自身需要和興趣，利用各種設施參加各種學習活動和娛樂活動，進行自我教育和多元智力開發。
3．3挖掘社區人力資源促進留守青少年多元智力開發
教育正在不斷發展成為一種全社會的職能，越來越多的居民也參加這項工作中去。在社區教育過程中，可以充分利用豐富的人力資源來對留守青少年進行教育:如邀請社區居民中各行各業的優秀人才去教導留守青少年;也可邀請有特長的居民做志愿者，使其成為志愿的社區助手;邀請專家開展公開講座，對青少年普及法制知識，開發留守青少年的多元智力。
3．4尊重與監管相結合促進留守青少年多元智力開發
一方面，社區共青團道德教育工作應時刻謹記社區青少年是一個有獨立意志和權利、應受到尊重的服務對象，承認其有獨特的個性、氣質、觀念和行為，以平等的態度與留守青少年進行交流，絕不能以命令、強制的口吻對他們進行批評教育。如在培訓方式上，要以社區留守青少年的興趣為工作的切入點，通過了解他們的興趣，參與他們的活動來慢慢引導他們。在培訓內容上，以轉變家庭教育觀念為首要任務，通過豐富多元的教育技術和方法，使社區留守青少年道德教育重心從淺層引導到深層關懷。另一方面，還應針對不同的青少年開展不同特點的活動，尤其對于隔代監護人對青少年的溺愛或粗放式監管現象，進行更多的培訓和教化。
參考文獻:
［1］夏惠賢．多元智力理論與個性化教學［M］．上海:上海科技教育出版社，2003．
［2］霍力巖．多元智力理論與多元智力課程研究［M］．北京:教育科學出版社，2003．
關鍵詞：人工智能教育；創新思維；實踐能力；信息技術課
新課改要求教學應當促進學生全面發展，其中，對創新思維和實踐能力的培養尤為重視。初中階段如何科學、有效地培養學生的創新思維與實踐能力是每一個教育者需要思考和研究的問題。
一、創新思維與實踐能力的培養
1.創新思維與實踐能力的重要性
每個人都擁有創造能力，這種能力是可以開發的，并對學生人生發展起重要作用，如何科學開發學生的創造能力，離不開對創新思維和實踐能力的培養。教師應該有意識的發現和訓練學生的創新思維，多鍛煉學生的動手能力，提高他們的實踐能力，為學生主動創造做準備。
2.培養創新思維與實踐能力的途徑
培養創新思維和實踐能力的途徑有很多，初中階段學校的數學課、自然科學課、社會實踐課、信息技術課等課程是培養學生創新思維和實踐能力的有效途徑。其中以人工智能教育為重點的信息技術課可以利用編程技術、信息化技術、大數據技術的學習，高效、系統地開發學生創新思維，科學地提升學生的實踐能力。
二、人工智能教育與信息技術課的融合
當前，人工智能技術發展得如火如荼，語音識別、機器翻譯、計算機交互、計算機視覺、機器閱讀識別等技術的突破，向我們展示了人工智能的優越性和未來前景，很多地區和學校也已將人工智能教育，如編程、信息處理，作為必修內容納入了學校的教學大綱之中。人工智能教育包含編程、大數據、機器人等多個技術領域的學習，中學階段可以利用信息技術課將人工智能教育的相關內容融入教學中，例如：Python編程、APP制作、機器人教育。
在初中信息技術教學中，應當向學生傳授編程的相關知識，讓學生初步認識編程、了解編程常識，并引導學生利用計算機進行編寫代碼。利用現代教學思路和教學創新激發學生興趣，提高學生信息技術課學習效率和實踐能力。為學生打造智能化、個性化，富有創造性的學習體驗。
三、人工智能教育的實踐要求
在信息技術課程的教學過程中融入編程等人工智能知識，可以豐富教學內容，拓寬學生視野，增加學生知識儲備，同時也能有效激發學生興趣，滿足學生好奇心，轉化為實踐、創新的動力。但是在實施人工智能教育的過程中，需要注意以下幾個問題，以信息技術課中編程教學為例：
1. 要考慮學生的接受度，體現量力性教學原則，不超綱不越級。
2. 要注重環境的創設，打造輕松愉快的學習環境，充分調動學生熱情，幫助激發學生創新思維和實踐動機。
3. 要注重編程常識的普及和實踐引導，給學生充足的思維空間和操作機會。
4. 要注重教學的系統性和連貫性，加強編程技術同信息技術知識、其他人工智能技術的關聯，為學習的水平、順向遷移打好基礎。
只有明確教學目標，不斷地優化教學過程，監控各個環節，加強與學生溝通，積極開發和訓練學生的創新思維和實踐能力，才能將人工智能教育的效果最大化，從而不斷提高人工智能教育的教學質量。
四、人工智能教育存在的問題
自新課改提出了信息化教育后，我國不少地區已經開始探索人工智能教育問題，尤其在義務教育階段，開展了各種形式的人工智能教育，但是由于各地區經濟發展水平不同，教育基礎、教學水平和資源條件不同，正面臨著諸多問題。
目前在我國中學階段，人工智能教育發展水平整體較低，存在著地區不均衡、教育資源不均衡、教學水平不均衡、學生學習程度不均衡等多方面問題，需要人力物力財力的持續投入，優化人工智能教育平臺，完善人工智能教育基礎設施，讓人工智能教育更規范。同時，教育工作者也需要不斷研究、調整教學模式，更好地激發學生創新思維，提高實踐能力。
五、結語
本文通過中學生信息技術課和人工智能教育的結合，淺談人工智能教育與培養學生創新思維、實踐能力的關系。人工智能教育的實施有利于中學生開發創新思維，提升動手能力，可以和多學科聯動教學，加強學科間的聯系，促進學生全面發展。目前在我國中學階段，人工智能教育發展水平整體較低，存在著地區不均衡、教育資源不均衡、教學水平不均衡、學生學習程度不均衡等多方面問題，仍需教育工作者不斷研究改進，讓人工智能教育更規范，更好地激發學生創新思維及實踐能力。
參考文獻
[1]李宏堡，袁明遠，王海英.“人工智能+教育”的驅動力與新指南——UNESCO《教育中的人工智能》報告的解析與思考[J].遠程教育雜志，2019，37(04):3-12.
主持人：
倪俊杰 浙江省桐鄉市鳳鳴高級中學
嘉 賓：
劉宗凡 廣東省四會市四會中學
邱元陽 河南省安陽縣職業中專
徐衛兵 浙江省縉云縣教師進修學校
現實：手機遙控的時代
現如今，家用電器越來越多，電視機、空調、電風扇、電燈、空氣凈化器……應有盡有。在電器多了的同時，各式各樣的遙控器也多了。要想打開家里的電視機可能就要用到好幾個遙控器。萬一某一個的電池沒電了，那真是麻煩了。各位讀者也可以數數看，你家里一共有多少個遙控器？你有沒有想過給遙控器“減負”呢？事實上，在很多人家里，遙控器可能只需要一個，那就是手機。
倪俊杰：互聯網給傳統家電市場帶來了強大的沖擊。這些廠商也“痛定思痛”，產品理念發生了巨大改變，都開始設計和生產能上網、能遙控的家電產品了。有的還開發了手機在線遙控APP，“智能家居”的概念由此誕生。
劉宗凡：我非常贊同“智能家居”的概念，自己在家也基本上實現了手機控制，這給我的生活帶來了很多便利。通過安裝手機遙控APP，可以實現用手機控制電器的功能，走到哪里，只要用手機對著空調、電視機、電風扇等電器設置一下，手機就成了名副其實的遙控器，非常方便，隨心所欲。
雷軍立志要將小米手機打造成未來生活的入口，現在正在一步步實現。小米的萬能遙控器，就是智能家居邁出的一小步。
要實現萬能遙控有很多方式，如紅外遙控、Wi-Fi遙控、藍牙遙控等。當然，目前能被遙控的家電以紅外為主，下面我們來看看小米萬能遙控APP如何工作。
打開“小米萬能遙控”，單擊左上角的“+”號，可以看到，能遙控的設備還真不少（如下頁圖1）。這次我們添加一臺風扇為例，點擊“風扇”，將出現一些風扇品牌供我們選擇（如圖2）。然后按住如圖3中的“電源鍵”，風扇一響應立即松開（一般是關機），這時軟件就識別出了這臺風扇，在圖4中選中“添加桌面快捷方式”，再按“完成”，以后就可以從桌面直接啟動這個風扇遙控器。
小米萬能遙控APP和實際的遙控器有什么差別呢？通過在使用中的觀察，我們發現萬能遙控器紅外版實現了普通遙控器完全一樣的功能，而Wi-Fi版還多了截屏、應用、搜索等功能，特別是“應用”功能，可以直接打開小米電視（小米盒子）安裝應用，非常方便。
如果我們把手機橫過來，會驚喜地發現，遙控器直接映射了小米電視的界面，這可以看成是一種反向投屏，我們在手機上的操作，會直接反映在電視上。也就是說，我們間接為沒有觸屏功能的電視增加了觸屏功能。在一些不是專門為電視設計的應用或瀏覽網頁時，我們會發現這種遙控方式非常人性化。
通^網絡，我們還能遙控家里能聯網的智能設備，如空氣凈化器、洗衣機、高壓鍋、路由器、攝像頭甚至窗簾等家居用品……手機通過紅外、藍牙、Wi-Fi等手段，逐漸成為智能設備的控制中心。
徐衛兵：手機之所以能夠用來遙控家用電器，原因在于很多智能手機中內置了紅外模塊。紅外線信號其實是二進制編碼的，我們在手機上選擇功能按鍵后，紅外模塊會將信號編碼傳遞出一串含有二進制編碼的信息，并轉化為紅外遙控器的紅外線發射出來，電器接收到信號后就會根據指令“行動”了。此外，如果有些手機沒有內置紅外模塊，也可以通過購買外置的紅外適配器來實現遙控的功能。
邱元陽：知道了紅外遙控的原理，我們完全可以自己DIY一個手機紅外遙控器。最簡單的手機遙控器只需要一個3.5mm的耳機插頭和兩只紅外二極管即可，連接方法如下頁圖5所示。
紅外二極管（940nm）可使用兩只，也可使用一只，兩極分別焊接到耳機接頭的左右聲道（使用兩只的話正負極反向連接，如圖5），耳機插頭用三級的或四級的都行。最后下載一個“遙控精靈”或其他音頻轉紅外軟件即可使用。
需要注意的是，因為家電品牌眾多，遙控精靈APP初次使用時要保持網絡暢通，以匹配云端數據來生成本地遙控配置文件，靈敏度和發射功率可以在軟件上做進一步設置（如下頁圖6）。
跨越：從遙控到投屏
倪俊杰：任何連接肯定有發射端和接收端，即本機和客戶機。手機遙控實現的是信號的傳輸，信號是看不見摸不著的。有沒有一種連接比遙控更加直觀呢？自然是有了，那就是投屏。如果遙控的連接是信號傳輸的1.0版本，那么投屏就可以說是2.0版本了。投屏實現的是將發射端的實時畫面傳輸給接收端，這種效果要比遙控來得更加真實和震撼。
劉宗凡：手機是我們的隨身裝備，已經成了生活的一部分。但手機也有一個弊端，那就是手機的屏幕比電腦、電視小。雖然手機功能強大、體積輕巧，但我們有時候也還是不滿足小屏幕操作，希望能轉移到更大的屏幕上來?，F在投屏技術應用已經非常廣泛了，如商務會議、影視欣賞、親朋聚會等多個場合都會用得到。基本上每一款智能設備，如手機、平板、電視機、投影儀、影音播放器都支持投屏，甚至Win10系統也支持無線投影技術。應該說，從遙控到投屏是一個大的跨越。圖7為某品牌手機自帶的多屏互動功能。
邱元陽：以往的投屏大多是依靠數據線和設備連接實現的，現在的投屏則是通過無線局域網實現的。無線投屏依靠的是投屏協議，比較主流的協議有Miracast、DLNA、AirPlay、WIDI、WHDI、Wireless HD等。其中AirPlay是蘋果IOS設備自帶的，效果比較流暢，同時支持多臺設備投屏。只要在接收端安裝蘋果錄屏大師（如下頁圖8），置于同一個Wi-Fi下的蘋果設備就能通過AirPlay鏡像投影到接收端。據我所知，已經有很多老師在課堂上用這種方法進行教學展示和互動了。
設計：基于投屏技術的智慧教室
倪俊杰：投屏技術能夠應用于社會生活的各個場景，其中就包括教育教學。現在都在談智慧教育、智慧教室。我們是否可以設計一間基于無線網絡、移動設備、投屏技術的智慧教室？
劉宗凡：這太有意思了。這是未來教室的概念，我覺得這間教室將會是沒有黑板，沒有粉筆，也沒有紙質書本的。教室的四周墻面上裝著液晶觸屏電視，窗戶那一面的液晶電視是可以升降的。學生桌子的桌面其實是一臺平板設備，當然，桌面是可以調節角度的，因為那是根據人體工程學專門設計的。通過投屏技術，教師能夠將講臺或者手中平板的畫面傳送給每一位學生，學生也可以將自己的畫面投屏到大屏幕或傳送給其他同學。學生平時學習、做題、討論、互動都可以在這張桌子上進行。
邱元陽：劉老師的設想給了我很大的啟發，我也畫了一張未來教室的平面圖（如下頁圖9）。這間教室將覆蓋足夠強大的Wi-Fi，支持全班學生一起操作。而且我覺得教室的學生桌不應該是固定的，教師可以根據課堂需要設計不同的擺放位置。不過，這也帶來了一個問題，學生桌需要充電該怎么辦好呢？總不能在教室布滿很多電線或插線板吧？
徐衛兵：其實，充電的問題也不難解決。既然是未來教室，那我們也可以腦洞大開地想，是否可以將無線充電技術應用進去呢？事實上，無線充電技術離我們很近，有很多研究團隊在這方面做了努力。例如，1890年，物理學家兼電氣工程師尼古拉?特斯拉就已經做了無線輸電試驗，實現了交流發電。2007年6月，麻省理工學院的研究團隊把共振運用到了電磁波的傳輸上并成功“抓住”了電磁波，利用銅制線圈作為電磁共振器，一團線圈附在傳送電力方，另一團在接受電力方。目前，無線充電技術已經應用在手機、電腦、相機等電子產品上了，這方面以我國的中興通訊、比亞迪、奇瑞、海爾為代表的國內企業，在全球具有領先地位。我想只要在教室里安裝了無線充電裝置，在學生放學的時候就可以開始充電，這樣不會耽誤教學。
劉宗凡：真棒，看來兩位老師對倪老師提出的未來教室非常有感覺呀！我還有一個建議，即把智能家居的概念也融入到這間教室。教室里的電燈、風扇、空調、飲水機等設備都能通過遠程控制?，F在霧霾天比較多，這間教室還應配有空氣凈化系統，它能根據當時的空氣情況自動凈化調整，這將充分體現智能管控。
暢想：人類能否進入萬物可連的時代
倪俊杰：無線投屏技術確實很酷，但也有一些限制，主要的限制是無線局域網的距離限制和O備是否具有投屏模塊。但可以設想，未來依靠Iot、5G等技術，我們的世界將會是一個大型的局域網，任何電子設備都內置了投屏模塊。今后不管走到哪里，只要獲得相應的權限，你的設備就可以投屏到任何設備甚至物質上，當然也包括空氣。
邱元陽：沒有網絡確實是實現無線投屏的最大阻礙，據統計，目前地球上有大約三分之二的地區還沒有實現互聯網接入。不過有一個好消息，Google在2013年就提出Wi-Fi熱氣球計劃，這個項目的名稱是Project Loon。該項目旨在利用熱氣球為農村、偏遠山區和不發達地區提供廉價的互聯網接入服務。在谷歌進行的試驗中，熱氣球的飛行距離超過150萬公里，環繞地球一圈只需要22天。熱氣球能向地面固定天線提供每秒22MB、向手機提供每秒5MB的互聯網接入服務。據報道，斯里蘭卡或將成為Wi-Fi熱氣球項目的第一個商用試驗地區。Google可能與斯里蘭卡私營企業Rama合作推廣Project Loon，第一個熱氣球已經于2016年2月升空，實驗效果較好。Google因此希望繼續推廣該項目，讓斯里蘭卡的城鎮和鄉村都能普及Wi-Fi上網。如果該項目成功，那么今后有可能全世界任何角落都可以實現網絡Wi-Fi覆蓋，投屏也將變得隨心所欲。
徐衛兵：我馬上想到了物聯網，物聯網的概念可以給我們一些啟示。埃里克?施密特（谷歌執行董事長）說：“我們所熟悉的那個互聯網將成為歷史，物聯網將取而代之并成為生活的重要組成部分，而這將給科技公司帶來巨大的機會?！毙∶卓萍级麻L兼CEO雷軍也曾說過：“未來沒有所謂的互聯網企業，每個公司都將變成物聯網公司?！币虼耍矣X得人類進入萬物可連的時代已經到來。物聯網就是物物相連的互聯網，這有兩層意思：一是物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，它是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡；二是其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，也就是物物相息。圖10可表示三者的關系。
邱元陽：人工智能和區塊鏈可能是物聯網的兩大核心，人工智能解決自動、智能問題，區塊鏈解決設備之間的通信安全問題。我們可以設想未來的場景：某區域供電有壓力，不再需要拉閘限電，所有的空調自動調低一度，在人們幾乎沒感覺的時候就自動解決了問題。牛奶盒子裝有RFID芯片，不僅可以溯源，而且智能冰箱還可以知道你消耗牛奶的速度，定期提醒你采購。當你把牛奶盒子扔進垃圾箱時，RFID也能被感應到。
展望：從機器連接到機器連人
倪俊杰：既然機器可以投屏給機器，那么依靠生物科技技術，人的畫面是否也可以投屏給機器呢？再進一步講，機器是不是也可以投屏給人？這樣一來，我們離人與人之間的“投屏式”連接也不遠了。到了那個時代，人與人的交流可能不是通過文字、手勢、語言，而是直接將自己腦中的畫面“投屏”給任何人。
劉宗凡：網絡實現了將不同的設備連接在一起。有什么辦法可以將人與人連接在一起呢？現在有很多機器人已經實現了通過大腦遠程控制，如墨爾本的Aubot公司就設計了Teleport機器人，使用者將集中度達到目標值之后就能控制Teleport了。
邱元陽：在科幻電影《致命指令》中，女主角米爾斯是一個植入了芯片的人，向我們展示了人腦連接電腦的科技時代。她不僅能用眼睛掃描各種對象從網絡中獲取相應信息，而且開發出了SAR（研究分析可自編程機器人）。雖然米爾斯能夠與機器人網絡連接并控制它們，但是SAR的自編程和自學習能力導致其最終脫離了人類的控制。而如今，“腦機接口”即將成為現實。
著名科技作家Tim Urban在WaitButWhy上發表了近4萬字的長博客，詳解了Elon Musk的“腦機接口”的宏偉藍圖。他認為這項工程將使SpaceX都黯然失色，因為它是在定義未來的人類是什么。
Elon意識到具有思考能力的計算機將是偉大的創造，能使人類將最重要及最高強度的工作實現外包，于是和Sam Altman創立了OpenAI，致力于研發和制訂實現安全的通用人工智能的途徑。
人類發展的歷史表明，地球上一旦出現智能遠高于其他物種的物種，它必將對其他所有物種構成威脅。超級智能AI的崛起只是時間問題，在那一天到來之前，人類務必要避免自己落入“其他所有物種”的境地。在Elon看來，在AI與其他所有物種共存的未來，人類只有一個選擇，那就是成為AI。
Elon將人類大腦數字三生細胞壁（tertiary layer）比喻為巫師帽。這個概念是指全腦界面將變為如同將設備植入大腦，使大腦變為設備。巫師帽的電極陣列是一種新的大腦結構，與大腦邊緣系統及大腦皮質并列，其中一個核心的目的為將其作為大腦及基于云端的定制AI系統之間的交互界面，AI系統將和大腦融合無間。
不過，由于人腦思考的速度和計算機的處理速度之間存在著巨大差距，人類的全腦界面是否足以支撐這種人機融合的實現，還需要人機通信帶寬的支撐。
徐衛兵：我很認可蒲公英教育智庫的李斌談到的互聯網的本質是“心聯網”的觀點，互聯網技術為人類心與心的溝通提供了極大的便利，人們于是急切地、熱烈地以難以自控的速度奔向彼此的依存和聯結――于是我們知道，互聯網的本質其實就是“心網”；借助這場運動，人類渴望穿越更多壁壘，解決更深層次的問題，甚至釋放又一輪“人的進化與超越”……
關鍵詞：網絡環境；智能機器人；學習模式
現代社會信息技術的飛速發展，使得人工智能有了更廣泛的研究和應用，為了跟上時代的需要，智能機器人教學已在中小學校開展的有聲有色。眾所周知，智能機器人技術是一門具有高度綜合滲透性、前瞻未來性、創新實踐性的學科，如何讓這門學科在青少年教育中發揮更好的作用，在中小學校校園中開展的效果更佳，很多專家學者進行了各種方法研究，并且很多在校的一線信息技術教師也在摸索實踐。目前，在網絡環境下進行學習是隨著計算機技術和網絡技術的發展而產生的一種新型學習方式，也是未來教育的一個重要發展方向，與傳統學習方式相比，它具有明顯的優勢。故兩者結合，網絡環境下中小學智能機器人學習研究將成為我們面臨的一項重要研究課題，網絡環境下中小學智能機器人學習模式的研究將成為這一項重要研究課題中的一個重要研究方面。
一、網絡環境下中小學智能機器人學習模式綜合研究
智能機器人學習是個連續的、循序漸進的過程，小學要開展，中學高中也要開展，根根據青少年不同階段的不同特點，結合智能機器人教育教學活動的任務和特點，依托網絡提供的強有力的輔助環境，提出小學、初中、高中三級階梯式網絡環境下智能機器人學習模式是可行的。
該模式基于國家、省市組織的各種大型智能機器人比賽活動，整合各級學校優秀教師輔導隊伍，按教學模塊和知識特點統一編寫使用教材和研究授課知識重難點。形成在小學學習階段重在打基礎、初中學習階段重在培養興趣和素養的提高、高中學習階段重在設計、創新成果的“小學、初中、高中三級階梯式網絡環境下智能機器人學習模式”。
二、網絡環境下中小學智能器人學習模式課堂學習研究
我們在教學實際和課題研究中，注重充分發揮網絡環境下課堂教學的優勢，通過學習吸收他人的成果和自己的研究實踐，建構合理的網絡環境下中小學智能機器人學習課堂模式，取得了一些積極的成效。
1.網絡環境下課前導學學習模式
課前導學，顧名思義，重在強調“導”與“學”。 “導”指的是知識的引導、教師的指導；“學”則指的是學生主動探究學習、伙伴合作學習。課前導學實際上是用來引導學生提前自學，提前梳理知識的一種方式，強調的是在教師主導下學生的自主學習。在網絡普及和發展的今天我們可以充分利用網絡這一網絡媒體工具，課前教師將本節課的知識點以導學案的方式通過互聯網發送給學生，讓學生在課前完成新知識的預習、思考和準備工作，智能機器人學習是學生很喜歡的一門課程，所以學生在老師的引導下會做得更有方向性、針對性、更出色，以“智能機器人走迷宮”一節為例，教師把智能機器人走迷宮這一命題通過互聯網發送給學生，學生可以利用課余時間思考走迷宮的各種實施方案，提前編寫好流程圖，給課堂提供更多時間用于編程和運行調試，這一環節的主要目的是把學生更多的思考時間放在課前，充分做好課前知識的預習，培養學生自主思考的積極性和提高自學能力。
2.網絡環境下課中交流學習模式
這一環節主要包括課前導學反饋、提出目標、合作探究、師生交流、生生交流、釋疑精講、達成目標。網絡為師生互動、生生互動提供了良好的技術支撐和軟件平臺，這一環節我們可以利用機房局域網和電子教室軟件工具完成授課內容，鼓勵學生合作交流，充分表達的自己獨到見解，質疑的問題可上傳發表在局域網的互動討論區，由學生共同討論解決。以智能機器人走迷宮一節為例，在一個復雜的迷宮環境中智能機器人怎樣才能走出迷宮，方案如何設計，程序如何編寫，學生可以借助網絡進行師生、生生間的求助。學生還可以根據自己的假想和思路在小組中展開討論，進行可行性分析，進而編寫可行性程序，通過仿真系統進行調試，調試過程中學生可以利用局域網互動平臺共同解決出現的問題，這一環節也充分展示了師生間、學生間的動態信息交流，并通過網絡體現小組合作精神和協作意識。借助問題的提出、變化和逐步深入，讓學生進一步思考、交流、探究，引導學生合理尋找解決問題的途徑，總結學習中的經驗，掌握基礎知識和基本技能，不斷地培養學生的探究能力和合作交流的良好風尚。
3.網絡環境下課后拓展學習模式
【關鍵詞】 產業互聯網 移動互聯網 智能化 可穿戴設備 網絡安全
一、產業互聯網時代到來
互聯網正在從以消費互聯網主導時代向產業互聯網主導時代轉移，互聯網經濟開始從消費互聯網向產業互聯網轉型。產業互聯網的產生和迅猛發展，推動著傳統工業生產方式和發展模式的變革，同時不斷向物流、交通、金融、傳媒、教育、衛生等經濟社會各領域滲透，從改變消費者的個體行為習慣向改變企業的運作管理方式與服務模式的發展模式轉變。
二、移動互聯網發展現狀
隨著互聯網+的迅猛發展，移動化加速向傳統行業滲透，各行業對于信息化建設和接軌互聯網的需求顯得異常迫切。2014年我國移動互聯網市場規模持續高速增長，已成為全球移動互聯網領域的領先者。預計到2017年我國移動互聯網市場規模將增長4.5倍，接近6000億元，是信息產業發展最快，競爭最激烈的領域之一。伴隨著移動互聯網跨界融合的日益深入，企業級應用逐漸起步，移動金融、移動教育、移動醫療的領域將會產生新的發展動力。
三、產業互聯網背景下移動互聯網地位
移動互聯網作為新一代信息技術的重點和促進信息消費的核心產業，已成為我國轉變信息服務業的發展新熱點；成為信息通信領域發展最快，市場潛力最大的業務領域。互聯網尤其是移動互聯網，以其巨大的信息交換能力和快速滲透能力，通過定向整合生產要素，來擴展新的創造空間，從而改造甚至兼并傳統產業的發展模式。國家出臺“互聯網+”行動計劃，實施"中國制造2025“等政策引領國內互聯網+產業發展，移動互聯網用戶規模發展迅猛，帶動軟件、存儲、和顯示等產業發展，借助政策和發展東風，互聯網+背景下，移動互聯網大有可為。
四、移動互聯網趨勢研究
4.1智能手機增速放緩但應用高速增長，產業從技術驅動向需求驅動演化
移動互聯網保持高速增長和創新態勢，預計未來智能手機將逐步增速放緩，而移動互聯網應用服務加速發展，互聯網應用移動化不斷加快，在全球移動互聯網更新換代和WLAN的普及下，互聯網內容形態發生深刻變革，社交多媒體應用快速擴張，移動互聯網內容分享迅速從文字快速過度到圖片和視頻。
4.2可穿戴設備將使智能終端多元化發展，新的終端與應用初步醞釀
隨著智能手環、智能手表、智能水杯等出現，智能終端呈現多元化發展的趨勢。隨著新一代iPhone升級，智能終端進入創新瓶頸期，但可穿戴設備帶動第二輪硬件創新潮。2014年以來，主要的跨國企業利用其產業生態系統優勢加快組織硬件與應用產業鏈，共同推動可穿戴設備商業化發展，并帶動新興可穿戴應用服務，創造新業態，帶動移動醫療、移動健身等新興產業的發展。
4.3移動互聯網進入企業級應用時機已至
傳統企業已經開始利用互聯網實施跨界融合，O2O市場成功沉淀大量用戶，用戶對移動端的粘性和需求呈爆炸式增長。憑借便攜、觸屏、高清的豐富體驗，移動設備正悄然改變著企業的商務運行，人們開始將金融服務、圖表、設計、個人事務管理等遷移至移動端，企業級應用廠家將研發重點轉移至移動應用平臺，越來越多的企業通過“移動解決方案”與客戶溝通，移動互聯網產品成為不可或缺的交流工具，奠定企業級移動互聯網發展的堅實基礎。
4.4網絡安全將產生新的商業機會
隨著互聯網在各個領域的廣泛滲透及移動互聯網高速發展，移動互聯網用戶迅猛增長，移動設備存儲了大量的隱私數據，安全隱患逐漸暴漏出來，網絡威脅帶來的負面事件也頻頻發生，成為影響國家安全、產業發展、個人隱私的重大隱患。未來幾年，伴隨著云計算大規模應用，移動互聯網市場蓬勃發展，網絡安全建設將成為全球的關注重點，提供數據備份與恢復、云系統、數據加密等服務的公司會越來越多，將助推網絡安全領域新商機不斷產生。
結束語：現在移動互聯網已進入蓬勃發展期，PC互聯網加速向移動端遷移，移動互聯網產業也已經成為整個信息產業發展最為迅速、競爭激烈的領域，用戶規模不斷擴張，產業格局日趨合理化，新的終端及應用醞釀而生，新業態逐漸顯現，未來移動互聯網將朝著更加智能化的方向發展，伴隨著產業互聯網時代的到來，并將逐漸延伸到更多產業領域，滲透到各行各業。
參 考 文 獻
[1]馬敏，王旗. 中國移動互聯網現狀與發展趨勢分析[J].互聯網天地2014
[2]楊煥. 智能手機移動互聯網應用的界面設計研究[D]武漢理工大學2013
關鍵詞:非智力因素;多元智能理論;建構主義;創新精神與實踐能力培養
心理學作為一門基礎理論學科,它所研究的關于人的心理過程、心理狀態和個性心理的成果,對我們培養學生的創新精神與實踐能力具有重要的指導意義。本文主要從當前關于人的非智力因素研究、多元智能理論和建構主義理論三項研究理論成果來探討其對創新精神與實踐能力培養的啟示。
一、非智力因素在創新精神和實踐能力培養上的價值
廣義的非智力因素是指凡智力因素以外的一切心理因素;狹義的非智力因素主要由動機、興趣、情感、意志、性格五種基本心理因素組成。具體的非智力因素主要包括成就動機、求知欲望、學習熱情、責任感、義務感、榮譽感、自信心、自尊心、好勝心、自制性、堅持性、獨立性等。
未來社會所需要的具有創新精神和實踐能力的高素質人才,非智力因素在這方面起著重要作用:
第一,引導作用。創新是一個充分發揮人的主觀能動性的過程。非智力因素中所蘊含的崇高的理想、正確的動機,不僅會引導學生積極創新,而且還會把創新引導到推動人類社會進步的軌道上來。
第二,動力作用。非智力因素中的情感和興趣,是驅動創新活動的力量源泉。列寧說“沒有人的情感,就從來沒有也不可能有人對真理的追求?！迸d趣能激發人們的好奇心和求知欲,驅使人們去感知、想象、創造。
第三,調節作用。調節作用是指在創新素質的培養過程和創新活動中,非智力因素能夠使主體支配自己的行動,控制自己的行為,增強或削弱自己的生理與心理能量,當行則行,當止則止,使其始終指向預定的目標。
第四,維持作用。創新是一項艱苦的探求活動,需要有頑強的意志力來維持。創新的成功與否與成就大小,在很大程度上取決于個人意志力的高低。[1]
另外,非智力因素自身固有的功能對我們進行創新精神和實踐能力的培養也產生著重大影響。首先,非智力因素有助于調動學生的主動性。在創新精神與實踐能力的培養過程中,只有當非智力因素中所蘊含的需要、動機、興趣、意志、性格、自信心等心理狀態被充分激活之后,學生學習的主動性才能充分得以展現,改造自己的積極性才能充分得以調動,創新精神才能被激發,實踐能力才能得到培養。其次,非智力因素有助于培養學生創新的人格。非智力因素當中所體現出來的意志力、責任感、榮譽感及自信心,是學生的道德品質和心理品質自我塑造、自我修養不可缺少的素質,而這些素質正是創新精神與實踐能力培養所必須的。
二、多元智能理論對創新精神與實踐能力培養的啟示
哈沃德?加德納(Howard Gardner)的多元智能理論認為,智力包含相互獨立又相互聯系的多種智力,如言語智力、邏輯―數學智力、視覺―空間智力、音樂智力、身體運動智力、人際智力以及自我反省智力等。
多元智能理論從科學上證明世界上沒有兩個相同的人,強烈要求教育突破工業時代培養“標準件”的教育模式。加德納追求的現代學校是“以個人為中心的學?！?他不是在提倡“個人中心主義”,而是“向一元化的思維挑戰”,希望學校能夠學會開發適應不同智能結構的有效的課程方案,最大限度地為每個學生的個性發展創造機會。換句話說,就是要使每個學生都有“獨勝”之處,即具創新品格。多元智能理論指出智能是“在實際生活中解決所面臨的實際問題的能力”,“提出并解決新問題的能力”。尤為可貴的是,特別強調了這種智能觀的社會實踐性,明確地說:“在特定社會中,個人如何運用他的智能,是一個必須面對的嚴肅而重要的道德課題”。顯然,這種智能觀突破了傳統智力理論多將智力視為人的抽象思維的局限,將智能與社會實踐能力相融。應當著重指出的是,多元智能理論還為如何培養學生的實踐能力提供了重要的思路和方法,那就是突出了“問題解決”的教育功能,使我們培養學生創新精神與實踐能力的目標,不僅僅是一個教育理想,而能成為有科學依據的教育行為。
(一)多元智能理論揭示了培養創新精神與實踐能力的可能性和必要性
加德納從腦科學和人類學的角度指出,凡是一個正常的人,都是具有多種智能結合而成的有機體,即“每一個人都具有這些智能的潛能,我們可以依照各自的傾向或所處文化的偏好去動員或連結這些智能?！盵2]這意味著,每個人都有全面發展各種智能的生理基礎,具有全面發展的可能性。
多元智能理論還揭示了全面開發學生各種智能的必要性,因為“一種智力便打開了一種可能性,各種智力的結合便造成了多種可能性。”[3]就學生個體而言,全面開發他們的各種智能,就可以使他們獲得更多的發展可能性。更何況現在的人類“生存在一個復雜多樣的環境中,而在這環境里需要多種智能的組合?！盵4]加德納經過研究認為,各種智能對人的發展來說都具有同等重要的價值。加德納考察了眾多人才后指出:“事實上幾乎具有任何程度的文化背景的人,都需要運用多種智能的組合來解決問題。因此,認為每一個人都是具有多種能力組合的個體,而不是只擁有單一的、用紙和筆可以測出的解答問題能力個體,顯得十分重要?！盵5]加德納的多元智能理論揭示了只有全面發展人的智能,才能取得創造性的成果,才能培養具有創新精神與實踐能力的人才。
加德納的多元智能理論告訴我們,培養創新精神與實踐能力,必須利用多種途徑開發學生的各種智能,促使學生的各種智能協調發展。
(二)多元智能理論與創新精神和實踐能力的關系
多元智能理論將智力定義為“解決問題和創造具有某種價值的文化產品的能力”,科學地揭示了創造力和智力的關系。在解決實際問題時,面對新問題、新情況不可能找到固有的模式去解決,需要綜合已有的知識和經驗,創造性地設計解決問題的方案,靈活地選擇解決問題的策略,這本身也是一個創造的過程。加德納還認為“一個人可能在任何一種智能上都沒有特別的天賦,但如果所擁有的各種智能和技藝被巧妙地組合在一起,說不定他或她在擔任某一個角色時會很出色”。因此,創新能力是一種人的多種潛能優化組合的結果,它與智能有高度的相關性,只不過由于以前人們對智能的認識和評價的局限,導致對智能和創新能力關系認識的局限。
(三)多元智能理論對創新精神與實踐能力培養的啟示
在我們全面實施以培養學生的創新精神和實踐能力為核心的素質教育的今天,學習和研究多元智能理論是具有現實意義的。
1.創新能力是多元的,應培養學生的多方面能力。根據多元智能理論,教育者可以通過發現學生創造力表現的各個方面,識別學生多元的創新潛能,并加以針對性的教育、引導和培養。因此學校在課程設置上要做到“三個結合”,即學科課程與綜合課程結合,隱性課程與顯性課程結合,選修課程與必修課程結合,以滿足不同潛能學生發展的需要。學校還應建立素質教育的氛圍,克服長期以來形成的只強調學科中心或某方面能力培養的單一的片面的發展模式的局限,把學校教育的目光從關注少數升學尖子轉移到關注全體受教育者,客觀地反映社會對人才需求的多元化的現實,體現素質教育以學生發展為本、以培養學生的創新精神和實踐能力為核心的時代要求。
2.創新精神與實踐能力的培養應面向全體學生,根據個體差異因材施教。由于每個人所處的客觀環境、所受的教育、遺傳的不同表現出發展水平、程度、出現時間、特點等方面的差異,其創造力的表現也必然存在個體差異,因此,創新教育應面向全體學生,因材施教,盡可能讓全體學生都得到發展,讓每個學生的潛能和優勢得到發揮,從而使其在某一個領域表現出獨特的創新能力。
3.建立多元評價和管理體系是創新精神與實踐能力培養的保障機制。根據多元智能理論精心策劃的評估過程,能使學生根據充足的資訊證明作出適當的職業或副業領域的選擇,也有可能使學生在發生問題時有針對性地尋求補救方法。這樣,評估在教育中扮演了中心的角色。在教育實踐中,每個兒童的智力特長是不同的,因而我們不能依據固定統一的標準來評價、要求不同的學生,應該以學生智能特點為基礎,提供更適合其發展的教育,建立評價目的、評價標準、評價主體多元化的評價和管理體系。
三、建構主義理論揭示了創新精神與實踐能力培養的關鍵:理解、自主與合作
建構主義認為,知識是主觀與客觀、相對與絕對、接受與發現、結構與建構以及普遍性和具體性的辯證統一。因此,學習不是由教師向學生傳遞知識的過程,而是學生建構自己知識的過程,學生不是簡單被動地接收信息,而是主動地建構知識的意義,而且這種建構是他人無法代替的。建構主義理論對培養創新精神與實踐能力的啟示是:
(一)理解是創新精神和實踐能力培養的基礎
建構主義關于認知建構的原則是以強調學生理解為基礎的。對于需要理解的學習活動,如果不是建立在主體建構的基礎上,那就不能促進學習者有意義地學習,就必然是機械的、形式主義的和死記硬背的。教學是師生雙邊理解的活動,教師的“教”要建立在學習者“學”的基礎上。從建構主義的觀點看,“教”的活動不能“傳授”給學生任何知識,它只能促進學生的理解。學生在學習中能否理解,能否把書本上的知識化為自己的知識,關鍵在于教學活動能否有效地促進學生(個體和群體)自己展開建構活動,達到真正的理解。
要使學生產生理解,就不能盲目地追求教學效率,即在單位時間內教給學生盡可能多的知識。建構式教學寧愿以追求學習質量來求得教學效率。一味地追求教學效率所采取的教學方法就是直接地教,而建構式教學則要求,教學一開始不應當直接教科學理論,而是創造機會激發學生自己思考。有人說,按照這種教學方式,學習一個科學概念或理論要費很多時間。教師們在應付課程表上上課的壓力都已經無能為力時,哪有時間顧及學生進行思考呢?誠然,不是學習所有課程內容都要這么費時費力。建構式教學強調內容要少而精,學生能舉一反三,注重學生思考能力的培養。有經驗的教師都知道,一旦學生養成了思考的習慣和能力,他們學習別的相關內容時速度就會加快。
(二)自主是創新精神和實踐能力培養的前提
在建構式教學中,學生是自由的,他們可以在學習某一概念、現象或理論時大膽地提出自己的觀點,與他人討論這些觀點,并動手實驗,檢驗這些觀點。在這種自由探究式學習過程中,教師的“教”似乎并不顯得突出,更多的是引導學生思考、說出自己的思考過程以及動手操作。格拉塞斯菲爾德指出:“迄今為止,最容易的一種方法是,讓學生說出他們正在思考什么。言語行為需要事先想一想說些什么。這種想一想的行為就是一種反思的形式,它使思緒中不一致的地方或漏洞顯現出來。需要解決問題時引出學生說話是很重要的。這可以使學生把他們的想法解釋給老師或同學聽。兩種方式都引起學生的反思,是所謂操作意識的開始。經過一段時間,學生就養成了習慣,然后他們一到要解決問題時就變成與自己對話起來。”這種自由探究式學習不僅可以修正錯誤,更重要的是激發創造性思維,為學生提供了創新的契機。
(三)合作是創新精神和實踐能力培養的平臺
在建構式科學學習中,教師與學生一起組成了一個學習、研討、交流、創新的集體。這就是社會性建構主義所強調的群體建構對發揮學生集體智慧的積極意義。由于“他人”對意義建構具有重要作用,他人是我們經驗世界的一部分,所以在建構式學習中,合作學習是教學的主要策略。
社會性建構主義強調群體和主體間性在知識建構和創新中的顯著作用,這已經在日常經驗中得到充分的證明。所謂“三個臭皮匠,頂個諸葛亮”,即是說明群體的互相激發在解決問題或創新活動中的重要影響。在學習中,學生之間以及師生之間一起討論問題、形成科學概念或提出解決問題的途徑,彼此的啟發或思想的碰撞是創新思維產生所不可或缺的。
參考文獻:
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關鍵詞:新醫科;智能醫學;人才培養
1緒論
健康中國已上升為國家戰略，新醫科在我國高等教育中掀起了一陣新的改革浪潮，“智能醫學”的應用性人才培養模式也隨之開啟。智能醫學工程是以現代醫學與生物學理論為基礎，融合先進人工智能及工程技術，挖掘人的生命和疾病現象的本質及其規律，探索人機協同的智能化診療方法及其臨床應用的新興交叉學科。目前，高校在進行醫工融合培養學生的指導過程中，存在許多問題，如醫學和工科的理論結合層面較為薄弱，多學科交叉聯合指導的機制不完善，成果轉化和臨床應用性不高。實踐層面，在現有的醫學教育模式下，醫學生缺乏全面的對數據進行收集、處理與分析的能力。但是在智能醫學時代，對數據的處理與分析能力會成為醫生工作的重要組成部分。面向醫療健康的智能醫學工程交叉學科人才的迫切需求，智能醫學工程交叉學科的人才培養的機制有待完善。2019年，一些院校如南開大學和天津大學獲得教育部的審批，已經率先實行招收智能醫學工程專業的新生［1］。高等醫學教育對新醫科背景下智能醫學工程專業人才培養認知還處于探索階段，智能醫學工程如何實現醫工交叉學科的融合發展，如何獲取人才培養中的合適方法、模式、關鍵技術等的研究，協同醫學發展、社會需求的人才，還需要深入思考和進一步探索。
2新醫科背景下智能醫學人才培養
2．1新醫科符合醫科改革的內在需求
隨著“健康中國2030”國家決策不斷推進，醫療健康逐漸被國家視為重要的基礎性戰略資源，在大數據和人工智能技術影響下，臨床應用、疾病預測與預防、公共衛生、循證公共衛生決策、健康管理、健康監測與個性化醫療服務等方面的研究以及產業發展，將是未來整個醫療領域的提升方向，給智能醫學分析與決策賦予了新的意義和內涵。
2．2醫工融合發展的必然趨勢
隨著精準醫療與智能醫學診療技術的深度融合，理論層面，把握新醫科背景下智能醫學工程專業復合型創新人才培養目標，以臨床應用性為導向，多學科領域知識相互滲透。調整醫工結合課程體系，既符合新醫科需求，又實現醫工融合課程模塊間的交叉互補，體現醫工結合特色的寬口徑學科結構。培養既懂醫藥科學、數據科學又懂人工智能應用的高級復合型人才。實踐層面，精準醫療與智能醫學工程技術緊密結合，利用臨床醫生在傳統醫學中積累豐富的臨床經驗，并融入到智能醫學診療模式變化中，將徹底改變現有診療模式。
2．3人工智能助力智能醫學工程人才培養
隨著科學技術的飛速革新，人工智能核心技術推動傳統學科專業建設和醫工交叉融合。助力人才培養主要表現在以下三個方面。一是從智能醫學診療技術創新的角度，技術的革新引領人工智能與各個產業領域深度融合，創造新的產業或領域，計算機模擬人腦的思維過程，實現人機交互，提高醫療資源的利用率，推動醫療產業的高效運轉。智能醫學診療主要包括疾病早期診斷、臨床決策支持、正確用藥、診療方案的選擇等。如KopR和HoogendoornM等探索了醫院對病人電子病歷(EMR)數據進行分析，結合結直腸癌預測模型，更準確的預測早期直腸癌和干預治療實踐［2］;HoshyarAN和Al-JumailyA等探索了醫學影像自動診斷皮膚癌，通過數據預處理去除噪音和不必要的背景圖像，提高圖像質量，輔助醫生進行臨床決策［3］。二是從醫療健康大數據的角度，隨著大數據、數字技術、機器學習和人工智能等信息技術在醫療領域的應用，電子健康記錄數據呈指數型增長，醫療大數據來源包括醫院記錄、患者醫療記錄、醫療檢查結果和物聯網設備［4］。智能醫療系統具有識別、篩選和決策等智能醫療輔助功能。2017年上海計算機軟件技術開發中心對醫療大數據可視化系統的實踐與研究［5］;2018年，阿里健康與阿里云宣布共建阿里醫療大腦2．0［6］，加強在圖像識別、生理信號識別、知識圖譜構建等能力的建設［7］;同年，騰訊推出醫療AI引擎“騰訊睿知”，具備更智能化的醫療垂直搜索功能，幫助患者精準匹配合適的醫生。三是從人才培養的角度，多學科交叉融合發展是大勢。人工智能將打破不同學科專業的壁壘，推進多學科交叉融合發展，形成“人工智能+”的專業新的人才培養模式。高校也應根據產業需求變化調整專業設置，構建新的專業結構。高校人工智能相關的本科專業將會蓬勃發展，形成頗具特色的“人工智能+”專業集群?！叭斯ぶ悄?”技術所衍生的新醫科、新工科專業之間的協同創新發展，實現技術創新與醫療應用的統一。以“人工智能+醫學”為契機，結合醫學產業發展趨勢和智能醫學工程專業的特點，研究相應的教學體系、制定科學的教學計劃，建立具有行業特色的課程群、制定合理的課程大綱，解決學生在醫學診療和工程技術兩方面協調發展的問題，全面提升醫學生的綜合素養以及未來的職業競爭力。綜上所述，新醫科人才培養在人工智能助力下，培養學生具備較強的創新意識和具有智能醫學領域科研能力，掌握關鍵理論與方法，創造性地將計算機科學技術、人工智能技術和方法、大數據關鍵技術與醫學應用系統相結合，進而創新性完成的醫學信息處理、行為交互和人工智能系統集成及應用。以上需培養的能力，對現有醫學專業的改造升級、人才培養模式的改變、師資隊伍的全面建設具有較高的要求。
3培養新醫科人才的實施路徑
3．1從醫工融合研究的視角
智能醫學工程的專業培養建設要體現醫工融合發展需求，推進智能工程、醫學與教育的深度融合，提升人工智能在醫學中的應用，滿足新醫科發展要求的卓越工程師為育人目標，強調學科交叉滲透、重視臨床應用、把握科技前沿，推動教學創新等。
3．2從醫工融合研究的廣度
目前我國部分高校開展了醫工融合人才培養模式的探索，但有區域特色的醫工融合研究還不多。針對新醫科臨床需求分析，把握智能醫學工程高等教育體系，重點聚焦區域特色，研究面向健康和重大及特殊疾病防治需求的“新醫科”對人才的需求。
3．3從醫工融合研究的深度
(1)整體設計智能醫學工程專業教學環節。建立知識能力矩陣，整體設計教學、實驗、課程設計、專業實習、畢業設計等環節，突出新醫科相關課程及實踐，加強附屬醫院和教學醫院的聯系，深化臨床實踐能力。(2)培養學生專業能力和科研創新能力。智能醫學工程專業教學與知識能力培養的思考是以智能醫學學科的特點為基礎，通過知識能力矩陣的智能醫學工程專業課程創新教學，根據智能醫學工程專業課程知識點的內在聯系和相對獨立性，優化核心知識模塊形成知識能力矩陣，構建課程內容架構。通過系統理論知識教學、優化課程實驗和上機安排，引導學生自主設計性學習，提高學生的學習積極性，達到有效教學效果。(3)結合學生興趣偏好，研究如何提高學生的專業興趣，探索將專業興趣轉換為“工匠精神”的教育理論及方法:廣泛調研，全面建立當前地方高校智能醫學工程專業學生與專業偏好的培養模式。
4結語
關鍵詞 創新能力 實踐能力 體育教育
“素質教育”之風已吹遍中華之大江南北，但宿遷市每年一度的中考中，語、數、外等科目的滿分成績為1藝O分，而中考體育成績卻只有30分，在這種“指揮棒”的指揮下，各中學打著“素質教育”的幌子.“換湯不換藥”、“重智輕體”的思想仍根深蒂固的存在著。如何真正調動學生的積極性，培養學生的“創新、實踐”能力的確應提到議事日程上來了。另從全球的大氣候上講，重視培養學生的創造實踐能力已成為當今世界教育發展的主流，國內外教育家都強調要在各學科的教學中培養學生的創新實踐能力。因此，為了適應未來社會人才一的需要，我國的體育教育將更加重視對學生的創造實踐能力的培養。那么怎樣在中學體育教學中培養學生的創造實踐能力呢?我們認為，從體育教育自身在影響人的發展過程的特殊作用上講，應從以下幾個方面努力:
一、轉變觀念，由“知識型”教育向“智能型”教育轉變
思想是方法的靈魂，方法是思想的外化。如果不轉變思想，再好的方法也不靈。就如同把別人家的電燈泡擰在自己家的煤油燈上.不僅電燈泡不亮，而且連原來的煤油燈也不亮了也好象聽了司馬光砸缸故事后總拿著石頭去找掉進水缸里的孩子一樣非常非常難找…… 所以，我們認為搞好素質教育，關健是要改變教育觀念.尤其是在發展智力.提高能力等方面有它的獨到之處。體育與智育是密切聯系的。青少年學生只有強仕的體魄和充沛的精力，才能為學習科學化知識奠定必須的物質基礎，順利完成學習任務。學習是一種腦力勞動，它主要是靠大腦高級神經中樞來進行的。經常參加體育運動，能消除大腦的緊張狀態，促進大腦的新陳代謝，使大腦神經系統，感覺系統更加完善，進而提高神經系統的活動能力和大腦皮層的分析、綜合能力，提高感官接受外界刺激的敏銳性，有助于感覺和思維能力的增強，促進智力的發展，提高腦力勞動的效果。因此，不少人將體育運動做為腦力勞動后的“積極性休息”。經常參加體育活動，不僅能提高學生的學習效率，同時對學生今后的生活也大有好處。傳統的體育教學往往注重于向學生傳授知識、技能、技術和技巧，而忽視了對學生智力和能力的培養，現代教育已進人:傳授知識―培養能力―培養創造實踐能力，這個立體教學中去了，體育教學也毫無例外的要遵循這個教學方式，即強調在教學實踐中高度重視以知識為基礎的能力培養。傳統的“知識型”教育向現代的“智能型”轉變，不是否定知識的傳授，知識是能力的基礎，創造“智能觀”離不開建立雄厚的知識基礎，傳授體育知識依然是體育教學的主要任務，這種轉變的關鍵在于把知識化為能力。
的確，體育不僅能使人“健身”.更可以“健腦”，讓人變得更加聰明起來。英國杰出的現實主義戲劇家肖伯納.活到九十四歲高齡，文學生涯七十四載，以創作七部小說、五十二個劇本、十五篇論文的驚人成就蜚聲世界文壇，他不僅是一位戲劇大師，而且是一位出色的體育愛好者。愛爾蘭著名文學家費蘭克赫里斯為他立傳時寫到:“肖伯納對運動員非常重視，同時認為運動員的生活方一式對改進我們的生活方‘式有助益。”他喜歡爬山.愛好游泳一旱在少年時代，他就享有拳擊家的美譽。
二、給學生一個充分的思考“空間”和“氛圍”
學源于思，動腦思考是發展能力的關鍵，教師要善于啟發引導學生獨立思考，創設積極思考的教學氛圍，使整堂課充滿新意.以激起學生的創造精神。課堂教學中讓學生通過認識、實踐、最終獲得知識，可以培養學生思維的創造性。如在跨越障礙物的教學中，教師可以先不教動作方法.而是讓學生自己去尋找跨越障礙物的方法。這樣做.學生在實踐中可能得出各種各樣的答案，但最終有人會得出一種正確的做法或近似的方法。
三、 創設生動、有趣的教學情境
總書記多次強調.‘創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力”，教育部部長陳致立同志在全國中小學教師繼續教育和校長培訓工作會議上指出:“培養創新精神，創新能力的人才，教育本身要創新，教育思想觀念要革新.教育體制體系、教育結構、人才培養模式要創新。教育內容、教育方法、教育手段要更新，教師和校長更需要有創新意識、創新精神和創新能力”。我們教師千萬不要訓練只會記住書上方法和機械模仿前人經驗的人，而要培養超過老師，家長、超過書本，贏在起點，贏在創新，向原有方法和智力極限挑戰，把不可能變為可能的人。
而要把這種不可能變為可能，就需要充分激發學生的激情和興趣。因為激情、興趣是創造發展的必要條件。強烈的興趣是一種巨大的動力，會像磁鐵那樣緊緊地吸引著學生的注意力、思考力和想象力，驅使學生去積極思考、觀察和研究。所以，興趣是創造之母.是成功的老師。激發學生興趣的“第一源泉”，就是教師的教學方法。那種教法單調，死氣沉沉地課堂氣氛只會使學生沮喪、厭煩。教師應具有創新意識，在教材的選擇、內容的充實、知識的更新、教法的多樣化等方面，都要力求能激發學生的學習興趣。
四、創設美的課堂環境
審美意識對人的創造能力具有推動作用。科學發展的實踐證明，人們對美的認識和追求往往是構成創造力的動力.直接成為科學創造的重要因素或為科學研究提供必要手段。審美教育發展著人的觀察力、思維力和想象力，提高學生的審美意識，把美學滲透到教學中，是培養全面發展的創造性人才需要。因此，教師要貫徹教學審美化的原則，做到語言美、教法美、動作示范美、形體美等，創造美的課堂教學環境，讓學生在美的課堂環境中學習，并享受美，體驗美，憧憬美好的未來，進而產生追求美和創造美的動力，成為一代有文化、有理想、熱愛生活、勇于開拓創新的人。
五、 加強實踐性教學環節，強化創造能力的培養
沒有投入就沒有產出。投入涉及到的對象，經濟學上泛稱資源。經濟學研究的基本主題就是資源及其有效配置。不同的經濟時代，有著不同的核心資源，一個國家和地區的發展及國際競爭力，取決了核心資源的豐度和配置的有效性。同時，資源的配置乃至權利的配置，往往都圍繞著核心資源展開。
人類主體文明，經歷了農業經濟時代、工業經濟時代并正邁步于知識經濟時代。
農業經濟時代，土地是核心資源，地主是土地這一核心資源的所有者，因而地主處于社會權利結構的中心:地主支配著土地，從而也支配了社會、支配了農民;土地擁有一種社會強制力，把農民捆綁在土地上，受地主奴役、剝削;土地成為地位與財富的象征和代表，也成為人們追逐的目標;“普天之下，皆為王土”，皇帝、國王是全國最大的土地擁有者，對臣民最大的獎賞就是“封地”;“耕者有其田”成為革命的目標，“打土豪分田地”則是喚起民眾的口號，買田置地成為光宗耀祖的盛事，而賣田地則是破產、衰敗和恥辱的象征。
工業經濟時代，資本是核心資源，成為社會的主宰，社會的權利結構以資本為尺度展開:在西方國家和資本主義社會，政治家大多受資本家集團的支持、扶持，是它們的人、代言人;資本成為財富和地位的象征，像一根魔杖，驅動著社會和人們的活動，人們追逐和聚斂資本;資本至上(甚至是“資本主義”)，資本雇傭支配勞動(者)天經地義，資本家享有，甚至獨占企業所有權，從而享有和獨占勞動(者)創造的剩余;隨著資本的產權化、股份化，“工者有其股”，股份(權、票)獎賞成為調動雇員積極性，體現社會公平，甚至也成為我國企業產權制度改革的一種取向。
知識經濟時代，核心資源是知識、智能。今天，社會正在由工業經濟時代的“資本主義”向知識經濟時代的“人本主義”、“知本主義”、“智本主義”演進，社會資源的配置亦將以知識、智能資源為核心展開。在我們這個時代，人們已經看到：
天賦的自然資源優勢已不再成為一種關鍵的競爭要素，因為現代產品所耗費的自然資源日減。橋梁和汽車所需要鋼材越來越少，計算機之類的設備基本上不耗費什么自然資源?，F代交通的發展，已使資源能以較低的成本運送到任何需要的地方。日本是最好的例子，它擁有占世界主導地位的鋼鐵工業，自身卻沒有煉鋼所需要的煤炭和鐵礦。
資本優勢也不再成為一種關鍵的競爭要素。隨著世界資本市場的發展，基本上每個人都可從紐約、倫敦和東京借貸。今天，曼谷的企業家所建造的工廠，資本密集度可同美國、德國和日本的任何一家工廠相媲美。事實上，資本密集型產品并不必然在富國生產，富國的工人并不必然占用更多的資本,也不必然具有更高的生產力水平。
在信息化時代，勞動力已經不再是占主導性地位的資源，知識與智能已作為競爭優勢的來源，成為2〇世紀后期經濟活動分布中的決定性因素，硅谷和128號公路之所以座落在其現在的位置，僅僅因為那里是智能集中之地，而不是別的什么原因。
另一方面,在現實經濟中，智能資源已在日益充分地顯示其“價值”：
美國硅谷創造著世界經濟的奇跡。據報道，設在硅谷內及周圍的高技術公司的市場價值竟接近于整個法國股市的市場價值規模。在硅谷，稀缺的資源是知識(智能)而不是金錢(資本),美國600家風險資本公司的7500億美元風險資本，有一半在硅谷等待著新的發明(智能創造)去雇傭它們的資本。
蘋果公司曾是美國個人電腦業的巨人，這完全得益于其天才創業人物喬布斯。1985年，由于內部傾軋，喬布斯憤而出走，蘋果公司由此陷入巨大困境。而1997年8月，當喬布斯、蓋茨兩位電腦巨人一起宣布微軟將向蘋果注資1.5億美元并且喬布斯將再度執掌蘋果，蘋果股價當日竟上升40%。
在中國,人們可以看到，淄博石化、中原藥廠、中原鋁廠等投征巨額資本但又陷征數以十億元計的債務而面臨破產的企業，缺乏的不是資本而是智能，是具有杰出智能的企業家;而聯想、方正、長虹、春蘭、海爾、康佳、小天鵝等名牌企業,恰恰是因為它們都有一位具有杰出智能的企業家而吸引了各方資本。
二、知識經濟科教興國智能資源
知識經濟是一種全新的經濟形態。在知識經濟社會，知識居于非常突出的地位，人力資源的開發，特別是人力資源創造能力的開發在經濟中具有特殊的價值。同時，社會經濟結構、產業結構將發生重大變化。如果說鋼鐵、汽車、電力、機械、制造、石油、化工構成工業經濟的支柱，那么在知識經濟社會，計算機軟件、芯片、生物制品等高技術產品以及信息咨詢業和管理為主的服務業(智業)將成為整個經濟的先導和支柱。
在7〇年代對世界富豪排名時，前10名幾乎全是石油大王，而目前排在前10名的世界富豪一半以上與信息等高科技產業相關。以往石油大王、汽車大王、鋼鐵大王的財富是建立在龐大的有形物質之上的，今天微軟公司與比爾蓋茨的財富則包含在計算機軟件的知識當中。微軟、英特爾、IBM為代表的知識經濟產業，正以它新的觀念、新的姿態沖擊著輝煌了2〇〇年的工業經濟社會，撼動著資源型經濟賴以存在的根基。
知識和智能，以人才為載體。掌握了豐富的知識和科學技術，具有杰出智能、才能和創新能力的人才是知識經濟的發展之源和根基?？梢钥吹剑瑹o論是知識和信息的生產、分配、傳播、使用，創造性人才資源的培養、培育及其創造能力的開發、磨練，還是知識創新、技術創新，推動和發展高科技產業、知識產業，教育和科技都承擔著任何社會功能系統所無可比擬和替代的作用。因此，教育、科技是知識經濟時代的戰略產業。90年代美國經濟的長期持續增長，活力四溢，得益于美國在8〇年代大力推進產業結構的高層次演替，發展髙科技產業和知識產業，推行經濟0息化和科技化的豐厚回報。美國發展的邏輯因果或互為因果是:正是由于有著全球最發達的教育和科技體系，高層次的創新人才聚集(包括吸引全球人才)，建立了世界最發達的高科技產業和知識產業，經濟的知識化、信息化程度最高，經濟因此最為發達。
在我國，發展教育、科技，不僅是迎接知識經濟時代到來的需要，更是我國現階段經濟發展的現實而急迫的需要。
我國的經濟發展，確實取得了令世界矚目的成就。但是，一方面，我們經濟發展的效益低下，國有企業更是活力難增。其中一個重要的原因是我國經濟發展在整體上呈現粗放形態，經濟運行的科技含量很低，諸如人員素質差、技術水平低、生產工藝陳舊、管理粗放，導致資源過度耗費、環境嚴重破壞、產品質次價高和需求結構錯位等。另一方面，由于上述原因，我國的經濟發展，已經并還在造成嚴重的資源、環境破壞，森林、土地、水和眾多的自然資源因過度耗費而面臨枯竭，大氣、生態等環境急劇惡化。這一切都表明:我們的發展，再不能以損害未來的、后代的發展為代價，可持續發展戰略應當成為國家的最高戰略。
實施可持續發展戰略內含經濟發展的資源可持續，環境可持續。這就要求從根本上改變外延粗放型經濟增長方式，通過提高人員素質，強化企業產品、技術、工藝、管理創新和調整產業結構、發展科技產業以及運用髙新技術改造傳統產業來提高經濟發展的效益和質量，即實施科教興國戰略。因此，實施科教興國戰略，是我國實施和實現可持續發展戰略的基本戰略選擇?？平膛d國戰略的實質則是充分發揮知識、科學技術、人才這類智能資源的作用，依靠科教所蘊涵的智能資源，實現國家的繁榮昌盛。
三、智能資源高校運營
隨著改革開放的深入，我國的教育、科技、產業、經濟正在迅速地融入國際體系。在分享國際化“利益”的同時，我們亦面臨日益強烈、強大的國際高科技、髙科技產業的“擠壓”。作為一個大國，我們必須搶占經濟時代的制高點。顯然，我國高校，尤其是重點高校，是智能資源的國家隊和搶占制高點與攻堅的突擊隊，這是一場國際競爭。為了迎接知識經濟時代的挑戰和推進科教興國戰略的實施，我國高校必須致力于智能資源的開發和運作。
但是，和其他行業相比較，我國高校在計劃體制下運行了太長的時期(至今仍主要依賴計劃運行)，觀念陳舊，長期以來，我們都把教育、科技視為“事業”而非“產業”。高校幾乎劃一地按照上級部門的指令、計劃運行，基本不或很少考慮社會需求。但是，產業運行卻是完全不同的模式，產業運行必須研究市場(需求)，分析機會、威脅、競爭，追求效益。高校人才、知識、智能資源最聚集，直接從事高層次人力資源的開發、培養，承擔以知識、科技創新為核心的基礎性、高技術科研，開展以產業創新為主的髙科技產業和知識產業開發，與知識經濟和科教興國的全部內涵，有著天然而本質的“接口”和“直接通道'因此，人們必須革新觀念，樹立教育、科技的產業觀念，遵循產業運行規律，經營高校。
1.適應社會需求，培育智能資源精品。
培養人才是高校的最基本職能，也是高校向社會提供的“支柱產品'高校應將培育、開發知識經濟時代和科教興國戰略所需的人才、知識、智能資源作為自己的“產業”功能。教育(人才培育、智能資源開發)是產業。遵循產業運行規律，高校必須依據知識經濟時代世界、國家和所在區域的經濟和產業發展趨勢，認真分析社會對智能資源(人才)需求的數量、質量、結構，制定學校的近期和中長期人才培養戰略，并以此統籌規劃學校的學科建設和發展、專業設置及科研活動、師資培養和結構調整等重大活動。
高校在人才培養的智能資源開發活動中，不僅應當根據社會需要，提供“適銷對路”的“產品”，而且還必須培育精品，建立名牌。人們都知道，一個企業成為名牌企業，并非是因為它有何種先進的設備和豪華的廠房，而是由于產品長期受到消費者喜愛，成為名牌，企業才最終成為名牌企業并使產品更受社會喜愛。同樣，一所高校，也要賴于它的“產品”——所培養開發的人才(智能資源)在社會上搶手，成為名牌才能真正成為社會公認的名牌大學。因此，高校應當根據自己的優勢(學科、師資、科研實驗設備等)，開發(培育)富有學校特色的“產品”(人才)，從而形成具有社會競爭力、美譽度的精品、名牌。知識經濟的靈魂是創新。因此，高校在人才培養的智能資源的開發中，尤其應當注重創造性、創造力的培養和鍛煉。
2.運作智能資源，強化科研。
高校是智能資源的開發基地，同時又是智能資源最集中的社會系統。創造'性的培養是智能資源開發的核心，智能資源聚集又最能產生創造和創新。因此，高校是科研、科技創造、創新最理想的場所，科教一體是高校的最大特色。顯然，知識的生產、創新是高校在知識經濟時代和實施科教興國戰略的又一重要產業功能。科技、知識、創新是高校向社會提供的又一重要“產品”。
高校科研是產業，需要遵循產業運行規律。首先，高校應當研究經濟、科技的發展趨勢，組織(成)科研的國家隊、突擊隊，從事基礎性、高技術研究的知識創新。應當認識到:高校的學科、人員結構、研究手段，有利于承擔知識創新性的重大的、綜合性、開拓性的基礎性研究和高技術研究;從事知識創新性科研，是增強高校綜合實力和發展后勁的關鍵。在激烈的市場競爭中，企業產品要實現“4個一代”(生產一代、研制一代、設計一代、構思一代)，高校在支柱產品之一的“科研”成果的“生產”上也必須“儲備一代。
高?？蒲?，無論是知識創新性的理論研究還是技術創新性的應用研究，都應當圍繞社會需要的智能資源的開發這一根本展開:第一，應當圍繞人才培養這一智能資源的開發，使教育和科研相結合，科教一體，科研圍繞學科、實驗室、師資建設和發展，更好地培養“精品”，培養和鍛煉其創造力、創造性;第二，高?？蒲袘蔀榘l揮髙校聚集的智能資源(師資)的功能和進一步開發、提高智能資源(師資)的重要手段;第三，高?？蒲惺侵悄苜Y源的直接運作，應當通過服務社會、展現價值為社會提供知識經濟時代的“價值樣板。
3.釋放智能資源，開發科技產業。
加速科技成果的轉化、推廣和應用，是把科學技術轉化為直接、現實社會生產力，直接推動社會技術進步，實施科教興國戰略的極其重要的環節。長期以來，科技成果的轉化，是我國最為薄弱的環節，由此直接導致科技和經濟、教育和經濟的脫節。同時，科技成果是智能資源的結晶和成果，必須在現實社會經濟活動中得到轉化，應用和推廣才具有價值和實現其價值。實際上，科研過程是科技成果的“生產過程”,應用是科技成果的“消費(使用)過程”，轉化、推廣(轉讓)則是它的“營銷過程”。顯然，社會主義市場經濟，高校不僅要根據社會(長期和近期)需要進行科技成果的“生產”——科研并保證生產的“產品”(科技成果)的高“品質”，而且必須強化營銷，甚至用更大的力量從事科技成果的轉化、推廣。
高科技產業和知識產業，是科技成舉的最重要“用戶”。高科技產業和知識產業是科研的“下游產業”。在我國，目前由于高科技產業和知識產業不發達，導致了科技成果的需求不旺，出口不暢。現在面臨的問題是:一方面，為了實施科教興國和迎接知識經濟時代的到來，增強我國經濟的競爭力，我們必須調整產業結構，積極地發展高科技產業和知識產業。另一方面，由于我國尚未形成完善、有效的風險投資機制，投身高科技產業和知識產業的高風險令許多投資者和經營者怯步，需要通過高投入、高風險產生高收益的典型來示范拖動。因此，高校根據機會和優勢，有選擇地從事高科技產業和知識產業的開發，具有上述多種良好效益。
視教育、科技為產業，遵循產業發展規律，經營高校，不僅要樹立市場(需求)、競爭、效益的觀念，而且必須樹立社會化、國際化的觀念，打破封閉,實施高校之間、高校和研究院所、高校和企業之間、產學研之間以及與國外機構之間的戰略聯盟，充分運用社會、國際資源，實現髙校的教育-科技產業與區域經濟、國家經濟、全球經濟的有機融合。
四、結論
[關鍵詞]未來課堂；智慧學習環境；智能學習空間；設計
[中圖分類號]G420 [文獻標識碼]A [文章編號]672-0008（2012）05-0042-08
一、引言
以計算機、通信、人工智能等為標志的信息技術快速發展及在教育教學領域的應用，使得我們傳統的課堂也漸漸從普通教室轉變為技術增強教室（Technology Enhanced Class-room）從單一技術的教室應用轉變為泛技術的教學環境。這既是科學技術發展的必然結果，也是社會發展對技術教育教學應用的應然要求。正如美國前副總統阿爾·戈爾所說：“美國的每一個孩子都應當接受21世紀的教育，都應當使用21世紀的技術。”當今。我們所面臨的學習者被稱為是網絡一代/數字后代（Digital Generation/Digital Natives），這一代的學習者正以與他們的父母截然不同的方式學習、玩樂、溝通、工作以及創造社群，他們利用網絡，毫不費力地突破了地域和時間的限制，利用指尖橫跨世界。他們崇尚自由和選擇權，追求個性化，喜歡交談、討厭說教、天生就善于協作，他們會仔細監督你和你的組織，堅持做正直的人，就算是在上班或是上學。他們也想過得有趣些。速度才是生活的常態，創新就是生活的一部分。時代的發展要求我們培養出富有創造力和創新精神的學習者。課堂是教學的主陣地，理想的課堂應是互動的，知性靈動的天地。這些都需要我們改變現有的課堂的物理架構和教學樣式。
從技術教育應用的歷史來看，教育技術的發展史其實就是技術發展及其在教育教學領域應用的歷史。技術的層出不窮，改變了信息的呈現、傳輸和存儲，也改變了人類對于信息的獲取和處理方式，但技術的不斷推陳出新，同時也給教學者和學習者帶來了很大的挑戰，他們需要不斷地去熟悉這些新技術，并將這些技術有效地應用于教與學的過程。幸運的是，隨著社會對人的關注，技術也越來越智能化，從過去以技術為中心轉向以人為中心，使人可以從繁雜的技術操作中解放出來，實現與技術、資源最為自然、和諧的交互，將自己的注意力集中于學習過程。借用環境行為學、社會學等學科的觀點，“人塑造了環境，環境也塑造了人”。提高課堂主體對自身及其所處教與學環境的認識，建立和諧的人與環境之間的關系，是未來課堂研究的一個重要主題。
目前。國內外關于未來課堂（教室）研究已經引起了各國政府、全球知名企業、高等學校、科研院所以及中小學校等機構的關注，未來課堂設計與應用已經成為了教育技術學研究的一個新領域。
二、未來課堂的特性及教與學的特點
（一）未來課堂的概念界定及特性
關于未來課堂的界定，國內外的文獻中目前尚無統一的論述，對于未來課堂，從名稱上有“未來教室”和“未來課堂”兩大類。
Clayton M.Christensen.Michael B.Horn and Curtis W.Johnson在“Disrupting Class”一書中指出，未來課堂是一個集成了技術與軟件。提供給學生一些替代方法和選擇以達到規定的目標的課堂。它們鼓勵形成一個讓學生一起工作計劃，分享經驗和教訓和進行概念化的學習，而不是單純記憶一些信息的環境。
美國的《每日論壇》報在其“Classroom of the Future，Here，Now”一文中指出，未來的課堂是一個學習環境，采用創新的教育活動，從課堂管理到教學的所有方面提高對技術的使用。它能使教學者和學習者成為優越的學習環境的一部分。
臺灣的陳曼萃認為，未來教室是指這樣一種教室環境，教學上，希望由過去單向的講授教學。轉變成為師生互動的學習模式，引發及提高學生的學習興趣，并進而啟發學生的創意與思考：同時。讓學生有更大的自由可以依自己的喜好選擇學習及進行探索的方式，以多元的管道汲取知識。包括使用各類的硬件載具，如計算機、學習機、電視、手機、電子書等。
臺灣的賴阿福認為，未來教室可定義為一個高度信息化、互動性強、整合性佳的教學與學習環境，適合進行信息融入教學、數字學習，教師可運用多元教學策略在講授、評量、診斷、互動、討論、探究等教學過程中，除了能強化教學效能及學習成效外，亦能提升學習者的關鍵能力（包含問題解決、創意思考、批判思考、溝通表達、信息應用等能力）。
臺灣資策會在“2009年的數位典藏與學習之產業發展與推動”計劃中提出，未來教室為將新興的數位教學終端設備與數位內容進行整合，輔以適當的教學模式與方法，發揮Ac-tive Learning（主動學習）的成效，培養學生高層次能力的教育體系與環境。未來教室即是將科技工具運用在教學上，且強調團體的交互式教學。并以學習者為中心設計教材，創造出協同合作之虛實整合學習環境。
臺灣的《啟動學習革命》一書中認為，“未來教室=無所不在的學習環境+電子書包+隨意教室+遠距實驗室+高互動教室+相連教室”。在未來教室里，無處不可以學習，還可以跨班際、校際甚至國際進行交流。
未來教室是指將高新技術融入教育，創造全新的互動教育環境。未來教室的目標能力是培養學生的分析力、創新力，教學方式是多向的，以學生為中心進行學習，學生能夠進行主動、探索性學習。
未來教室是一個集多媒體教室、計算機教室、微格教室、校園電視臺等多種環境為一體的新形式教學環境，其中使用了包括電子白板、數字筆、電視（顯示）墻、無線網絡、數字攝像在內的多種技術，讓學生充分體驗到計算機技術發展所帶來的便利。體驗到利用新技術進行學習盼快樂。
未來教室便是利用先進的新一代信息科技，改變傳統學校教室的學習環境，建立師生間雙向互動的教育學習模式，不但能刺激學生學習動機與創新、探究之精神。更讓教師能夠豐富教材內容以及輕松教學。未來教室應該是一個廣義的概念，包括教師的教學工具、學生的學習環境等。
英特爾全球教育總監Brian Gonzalez認為，未來的課堂是“顛倒的課堂”。是指教育者賦予學生更多的自由。把知識傳授的過程放在教室外，讓大家選擇最適合自己的方式接受新知識；而把知識內化的過程放在教室內，以便同學之間、同學和老師之間有更多的溝通和交流。
王珠珠認為，未來教室是一個以學生為中心的教學的、鼓勵學生多方面的進步的，是一個能夠展現、呈現或者使用、分享或者多媒體的，應該是能夠合作研究，能夠便于信息交流的，應該是批判性思考，并且能夠主動的計劃和行動的這樣一個真實和虛擬環境的整合的這樣一個環境，或者叫結合的一個環境。
宋衛華認為，未來教室是一種利用電子白板技術、投影技術、智能空間技術、無線射頻技術、物聯網技術等手段，在現代創新教育理念的指導下，構建出以培養學生21世紀創新技能為目的，以互動為核心，能夠激發學生學習興趣，促進學生協作、探究學習的一種教室環境。
楊宗凱教授認為，未來的教室一定是云端教室，包括電子課本、電子課桌、電子書包、電子白板等，在資源方面，由模擬媒體到數字媒體，再到網絡媒體，資源最終都在教育云上，內容達到極大豐富，從而滿足個性化的學習。
通過對上述定義進行分析，可以看出，目前，已有對未來課堂（教室）的界定一個共有的趨勢是關注于利用新興的技術創建一個教與學的環境，促進學習者的學習和相關技能的培養。綜合以上學者對未來課堂（教室）的概念界定研究，本文認為，未來課堂（Future Classroom/Classroom of the Future）是相對于傳統和現代課堂而言的，是以人本主義、互動、環境心理學等相關理論和智能空間、云計算、人體工學等技術的支持下，以互動為核心，以充分發揮課堂組成各要素（人、技術、資源、環境和方法等）的作用，實施教與學，以促進人的認知、技能和情感的學習與發展的教與學的環境與活動。
未來課堂的特性主要體現在未來課堂的人性化、混合性、開放性、智能性、交互性和生態性等方面。人性化主要體現在技術設計與應用上。更多地體現以人為本的精神：混合性則主要體現在未來課堂可以實現多種教與學活動的混合，正式學習和非正式學習結合，虛擬課堂和現實課堂的混合。不同交互類型的混合等：開放性主要體現在課堂教學組織形式的開放以及教學資源的開放：智能性則體現在未來課堂應是一個智能化的學習空間，具有自然便捷的交互接口，以支持教與學主體方便地獲得未來課堂設備的服務：生態性則體現在未來課堂應是一種平等、和諧、開放的生態系統。
（二）未來課堂教與學的特點
未來課堂的教與學的過程是以學生為中心的、自主的、個性化的。在學習內容上，不管是哪個領域。都要學習批判性思維、復雜問題的解決、合作以及多媒體通訊等21世紀的專業知識與能力：從技術對學習的促進方式上看，作為以泛技術環境為特征的未來課堂，可以通過不同技術來支持不同類型的學習，多媒體的呈現形式、網絡資源和網絡社群可以為學生的學習創造機會：從學習的時間和場所上看，學生可以隨時隨地按需學習，技術為按需學習和全方位學習搭建了關鍵性的橋梁。使學習資源通過正式學習和非正式學習得以有效利用：從學習主體的廣泛性角度看，未來課堂則是提供了靈活的信息呈現方式、學生知識表征方式和活動參與方式，體現為所有課堂教與學主體提供服務。使所有人都能夠得到合適和有效地支持。
三、未來課堂：智慧學習環境
智慧學習環境目前也已開始受到教育技術學界研究者的關注，《開放教育研究》雜志從2012年開始開辟“智能學習環境”專欄，北京師范大學教育學部知識工程研究中心和加拿大Athabasca（阿薩巴斯卡）大學計算機和信息系統學院也聯合主辦了“北京師范大學一阿薩巴斯卡大學首屆“智慧學習環境國際研討會”。
智慧學習環境是數字學習環境的高端形態，是社會信息化背景下學生對學習環境發展的訴求，也是有效促進學習與教學方式變革的支撐條件。智慧學習環境的目標是使得學習場所能夠感知學習情景，識別學習者特征，提供合適的學習資源與便利的互動工具，自動記錄學習過程和評測學習成果，以促進學習者有效學習。
智能空間（smart Space）是智慧學習環境的一種實體形式，也是智慧學習環境實現的基礎，是嵌入了計算、信息設備和多模態的傳感裝置的工作或生活空間，具有自然便捷的交互接口。以支持人們方便地獲得計算機系統的服務。智能空間作為信息時代的產物是具有動態、主動、可思維、開放、多變等特性的建筑空間。
參照NIST（美國國家技術標準研究院）給出的智能空間具備的功能和為用戶提供的服務標準，我們認為，作為智能空間的特定應用形式，未來課堂也應是一個智能學習空間，它應包括能識別和感知課堂主體以及他們的動作和目的，理解和預測這些主體在完成教與學任務過程中的需求：課堂主體能方便地與各種信息源（包括設備和數據）進行交互：他們所攜帶或使用的移動設備可以無縫地與未來課堂這一智能學習空間的基礎設施進行交互：未來課堂能夠提供豐富的信息顯示：提供對發生在未來課堂中的經歷的記錄，以便在以后檢索回放：支持未來課堂中多人的協同工作以及與遠程用戶的沉浸式的協同工作等。
智能學習空間還是一個富交互環境，在未來課堂這一智能學習空間中，大量的計算設備、多模態交互技術模塊、情景感知（Context Awareness）模塊被嵌入并隱藏在實際的物理環境中這些模塊互相協作并能主動為用戶提供服務，使得智能空間擁有立體、連續的交互通道。按照智能空間發展的這三個階段，從獨立的智能空間一開放的智能空間一智能社區的演變。不同的智能學習空間之間也應該能夠自發地發生交互。當一個空間的資源無法滿足用戶的需要時。智能空間應該根據用戶的要求向臨近的空間發出請求來完成用戶的任務。
目前，國內外對智能學習空間的研究主要集中于有關智能教室的研究，筆者曾在智能教室的研究現狀與未來展望一文中。對智能教室研究的國內外現狀進行了系統的綜述。目前如清華大學的Smart Classroom，Dell公司的intelligentclassroom，卓越電子的智能教室等。
也有學者從各自角度提出了關于智慧（能）學習環境的構想。鐘國祥等提出，智能學習環境是從建構主義學習理論、混合學習理論、現代教學理論出發，以學習者學習為中心，由相匹配的設備、工具、技術、媒體、教材、教師、同學等構成的一個智能性、開放式、集成化的數字虛擬現實學習空間，認為其既支持學習者學習的自主建構，又提供適時的學習指導。馬來西亞學者Chin認為，“智慧學習環境是一個以信息通信技術的應用為基礎、以學習者為中心的且具備以下特征的環境：可以適應學習者不同的學習風格和學習能力：可以為學習者終身學習提供支持；為學習者的發展提供支持。黃榮懷等人認為，智慧學習環境是一種能感知學習情景、識別學習者特征、提供合適的學習資源與便利的互動工具、自動記錄學習過程和評測學習成果，以促進學習者有效學習的學習場所或活動空間。
在這些現有的項目中，盡管各個項目關注點會有差異，但是其核心思想是一致的，就是技術整合于教室及教學活動，為課堂教與學活動的順利開展，及為學習者提供良好的個性化學習支持，注重學習者創新能力及創新精神的培養提供@技術、環境、人、資源各主體相互協調的智能學習空間。
在未來課堂研究方面，筆者曾利用質性研究法和文獻研究法，對目前網絡上公開的44篇中小學生所寫的關于未來教室（課堂）的作文利用質性分析軟件Nviv08.0軟件進行了內容分析。提煉出當前中小學生對于未來課堂的想象與期望?；谧魑膬热莘治鼋⒌奈磥斫淌姨攸c模型，如圖1所示。
從模型圖中研究者可以發現，學生們對于未來教室（課堂）特點的認識，主要體現在智能的、高科技的、人性化的、靈活的、有趣的、自由調節的、使用便捷的、安全的、心情愉悅的、生態的、環保的、無塵的等概念中。
另外，筆者基于對于未來課堂的定位和特性、學生理想中的未來課堂和未來課堂的目標進行分析的基礎上，還采用了專家意見征詢法，對來自于教育學、教育技術學、計算機科學與技術、建筑學、心理學等領域20位專家，對于未來課堂的認識進行了意見征詢，借此構建了未來課堂的模型，如圖2所示。
從未來課堂模型中。可以看出。未來課堂的設計主要從課堂環境設計和課堂教與學的活動設計兩方面入手。未來課堂要能促進學習者的學習與發展，應使學習者在未來課堂中能夠實現快樂學習和高效學習。而要做到這一點，需要學習者在未來課堂中進入到一個積極的心流狀態。從心流理論研究可以得出，要使學習者獲得這種心流狀態，需要從學習環境和活動兩方面進行考慮。其中環境部分包括未來課堂的物理環境和學習支持平臺。物理環境中，未來課堂給課堂主體提供了高交互的教與學設備。能夠有效支持課堂主體對于學習資源的獲取、處理和呈現。智能環境控制則給課堂主體提供了良好的外在環境，從光、溫、聲、背景音樂、空氣質量等方面根據課堂的實時狀態進行調節。創意空間布局則主要考慮給學習者提供更為人性化的桌椅設施，以及根據教與學活動的需要能夠方便實施桌椅的組合，形成學習小組，以利于小組學習活動的開展。
未來課堂中教的活動、學的活動和評的活動都是基于未來課堂云學習支持系統來實施的，所有學習資源的提取及課堂教學過程中生成的資源均來源于或進入到可進化的學習資源庫中。課后的活動是課中教與學活動的延續，教師可以利用課堂實錄系統記錄的視頻和學習支持平臺記錄的教學生成性資源進行分析，反思自己在教學過程中的經驗和不足之處，并撰寫反思，與同行交流，也可利用學習支持平臺對學生在作業過程中提出的問題進行輔導交流。學生在課后也需要對自己的學習過程進行反思，撰寫反思日志，并利用交互學習終端完成系統根據自己的學習情況推送的個性化作業。
未來課堂學習支持系統是未來課堂模型的重要支持部分，主要可以基于泛在網絡實現高互動教與學設備、智能環控設備的接入與控制，支持未來課堂教與學等活動的開展。教師、學生可以通過交互終端接入未來課堂學習支持系統，進行教與學的活動實施，教研員、學校管理者、教師同事、家長等也可以接入未來課堂學習支持系統，參與教與學的過程，了解學與教的情況。
可進化的學習資源庫是未來課堂學習支持系統的重要支撐。因為在未來課堂教與學的過程中有許多新生成的資源，而且未來課堂中的學習需要有情境性、適應性的資源，需要為學習者進行個體學習時所需的個性化學習資源需求提供支持。根據不同的要求，提供隨需應變的學習資源服務。在未來課堂中，學習者需要的不是泛泛的學習資源，而是需要應時的、與學習目標、教與學內容相關的、能夠切合學習者所處當前語境的資源?？蛇M化的學習資源優勢便在于它解決了資源的應時性。使學習資源有了適應性的特點。由于在未來課堂中，隨著課堂主體與資源的交互，不斷有新的生成性學習資源產生，也就是說學習資源能在與課堂主體進行交互的過程中，吸收資源使用者的集體智慧得以不斷進化，這樣就使得原本傳統的靜態化、結構封閉、內容更新遲緩的學習資源需要轉變為動態生成、持續進化發展、結構開放的學習資源。不斷保留在使用和交互過程中產生的生成性信息作為資源進化的養料，體現資源進化和學習者知識建構的歷史路徑，滿足資源自身生命進化的需求。未來課堂中學習者的學習過程不僅僅是學習者與學習資源的交互，更重要的是在參與學習的過程中，吸取教學者、其他學習同伴、遠程學習者或專家等人的智慧，建立起學習者學習的社會認知網絡，收獲持續獲取知識的“管道”。透過學習資源在學習者、教師等人之間建立起動態的聯系，共享學習過程中的人際網絡和社會認知網絡，滿足社會化學習的需求。
由上可見，未來課堂是一個智慧學習環境，智能性是未來課堂的重要特性之一，未來的課堂應是這樣一個富有技術、充分體現技術、人和諧交互的智慧學習環境。這個環境的組成既包括未來課堂物化形態上所呈現的智能學習空間，同時還包括在這個空間中對課堂主體所進行活動的智慧性支持。在這個環境中，技術也已成為一個具備一定智能的主體，與其他主體能夠進行良好的互動，共同促進未來課堂教與學效率的提高。
四、未來課堂的智慧性體現
基于泛技術環境的支持，未來課堂的目標是旨在構建一個自然、和諧互動的學習空間。促進學習者進行個體學習和社會化學習，進而促進學習者的發展，在空間設計上也應能夠體現綠色、環保，從信息化設計到體驗性設計。
未來課堂作為一個智慧學習環境。其智慧性主要體現技術層面、環境層面和資源和服務層面等方面。
（一）技術層面——應用大量的智能技術
未來課堂作為一個泛技術支持下的教學環境，應用了大量的智能技術，主要實現信息的記錄、傳輸、編輯的智能化，主體之間交互的多元化、便捷化。如RFID技術、泛在網絡技術。智能學習空間（Smart learning space）是嵌入了計算、信息設備和多模態的傳感裝置的教學與學習空間，具有自然便捷的交互接口，以支持課堂主體方便地獲得計算機系統地服務。人們在未來課堂里的學習過程就是使用計算機系統的過程，也是人與計算機系統不間斷的交互過程。在這個過程中，計算機不再只是一個被動地執行人的操作命令的一個信息處理工具。而是協作課堂主體完成教與學任務的幫手，是人的伙伴，交互的雙方具有和諧一致的協作關系。這種交互中的和諧性主要體現在人們使用計算機系統的學習和操作負擔將有效減少，交互完全是人們的一種自發的行為。自發（spontaneous）意味著無約束、非強制和無須學習，自發交互就是人們能夠以第一類的自然數據（如語言、姿態和書寫等）與計算機系統進行交互。
（二）環境層面——實現智能環境
未來課堂中應用了許多電子設備，要做到環境的智能化，需要使電子設備消失在用戶環境中，因此。需要“虛擬設備”來支持課堂主體與消失了的電子器件間的自然交互。通過智能化、個性化和相互連接的系統和服務創造所需的環境和功能。以此提高人們利用環境學習的質量。
空間可以感知人的存在。根據不同的人，空間就會有不一樣的改變。
智能環境控制系統主要基于RFID等的物聯網技術對課堂內的光、電、聲、溫根據學習者學習的需要進行控制，可以根據課堂外的光照條件調節照明，季節氣候的不同調節溫度，根據課堂內的聲場環境調節聲音系統等。如圖3所示。
環境必須能識別生活在其中的人，適應他們，并從他們的行為中學習，可能的話還要具有情感。在環境智能的世界里，由組網的智能設備組成的電子系統將集成到人們的環境中，并為人們提供隨時隨地所需的信息、通信、服務和娛樂等服務。設備還能進一步適應甚至預備人們的需要。環境智能將以完全不同于現在的手柄式或固定的電子盒的方式出現。這些新系統將自然地融合到周圍的環境中，并可以產生更為自然和隱含的交互方式。
智能環境重要的技術特性主要包括嵌入式（Embeded）。許多組網設備被集成到環境中。環境感知（context Aware）系統能識別你和你所處的環境上下文，個性化（Personlized）系統能調整自身以滿足你的需求，適應性（Adaptive）能發生變化以響應你。預備（Anticipatory）系統無需有意識的干涉便能提前準備好你所想要的。
（三）資源層面
未來課堂可以通過云資源支持平臺、智能課堂實錄系統和交互白板實現資源的智能實時錄制和資源存儲。
智能課堂實錄系統可以對課堂中的學習者的學習過程，包括自我學習和小組協作學習等過程進行記錄，儲存于云端資源服務平臺中?？晒W習者課后進行學習過程的回放，反思支持。
課堂智能實錄系統是未來課堂物理架構的重要組成部分，實錄系統能夠自動跟蹤課堂主體的狀態和活動，自動調整鏡頭的景別。及實現聚焦和拾音電平的調整。并處理好不同攝像機之間的錄制畫面的同步?？梢詫崿F多攝像機、多場景切換式拍攝。
（四）服務層面
未來課堂應為課堂主體而建，終極目標在于促進學習者的個體學習和社會化學習，以促進學習者的發展，是一個充分發揮課堂主體的主動性、能動性，和諧、自由發展的教與學的環境與活動。未來課堂應為課堂教與學活動的實施提供完善的支持與服務。要實現這種支持與服務。需要未來課堂能夠根據課堂實時情境。判斷出課堂主體的需要，為教師和學生實現教與學過程的智能分析，資源的智能推送等。從而為每一個學習者能夠實現個性化學習提供可能。
五、未來課堂——智慧學習環境的實現技術
未來課堂作為一個智慧學習環境，其實現技術主要包括硬件技術和軟件技術兩個層面，其中硬件技術主要包括所有設備之間的智能互聯技術、多功能交互設備技術；軟件技術則主要是指各主體間的信息的智能傳輸技術、控制技術及推理技術等。
（一）硬件技術層面
要使得未來課堂成為一個智慧學習環境，需要有硬件技術的支持，這些硬件技術主要包括物聯網技術、多功能交互設備技術等。
1.物聯網技術
未來課堂是一個泛技術環境，是一個技術增強型課堂。未來課堂的物理架構是指在泛在網絡環境支持下，由多屏顯示、活動桌椅、智能環境控制系統、桌面平板電腦、無線反饋系統、視訊會議系統、智能課堂實錄系統等部分構成。從未來課堂的物理架構可以看出在課堂中應用了許多新的技術，但這些技術在未來課堂中不應該是單獨存在的客體，而都應成為彼此之間信息互通的主體，成為未來課堂的有機組成部分。目前，實現要實現這些設備之間的無縫鏈接，主要可以采取物聯網技術來完成。
物聯網（TheInternet of things）的定義通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備。按約定的協議。把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
從課堂教與學主體進入課堂開始，其身份信息將自動被讀取。相應的設備都會根據讀取的主體信息調節相應的設備狀態。給主體提供相應的支持。以符合個性化學習的需要。體現所有學習主體的學習機會平等性、學習方式多樣性、學習模式靈活性。
基于物聯網形成的無縫學習環境和泛在網絡技術可以讓所有學生和教育工作者隨時隨地使用綜合性的學習基礎設施。
2.多功能交互設備技術
除了物聯網技術以外，未來課堂的主要特性是其互動性，要實現各主體之間的良好互動。需要有多功能交互設備技術的支持。如多功能交互筆。多觸點交互顯示技術等。
在未來課堂這樣一個包括多種顯示設備的三維交互空間中。用傳統的鼠標鍵盤進行交互是相當繁瑣的。每個顯示設備都需要單獨配備鼠標或鍵盤，對于不熟練的計算機用戶來說。這種交互方式效率很低。對某些操作，例如繪制圖標。即使是熟練的計算機用戶用鼠標和鍵盤也很麻煩。清華大學研究者設計實現了一種多功能交互筆uPen，它是一個具有壓力傳感器的觸摸筆，可以發射激光，筆身上還有激光發射和鼠標左右鍵共三個功能按鍵。結合觸摸板和計算機視覺技術。用戶利用一只uPen就能夠以便捷的方式在課堂中與各種顯示設備進行交互。這種筆勢交互的模式擺脫了鼠標鍵盤，使用戶在課堂的各個位置都能與顯示設備交互，而且交互方式統一便捷。每一支uPen在使用過程中能向系統發送惟一的ID信息。為多支uPen同時工作提供了基礎。結合室內定位系統，就能夠確定使用人員的當前交互狀態，為系統的主動服務和用戶相關的過程記錄提供了可能。
多點觸控技術是一項由電腦使用者透過數只手指達至圖像應用控制的輸入技術。它是采用人機交互技術與硬件設備共同實現的技術，能在沒有傳統輸入設備（如鼠標、鍵盤等）的情況下進行計算機的人機交互操作。多點觸摸交互技術能支持同時多點觸摸輸入，使得觸摸手勢輸入和多人協作交互成為了可能，可以提高交互的智能性、協作性和自然性，也推動了人機界面逐漸由圖形用戶界面（GUI）向自然用戶界面的轉變。將雙手的手勢動作定義成人們在日常生活中常用的自然動作并用來操作計算機，可以大大減少操作者的認知負擔，降低學習操作的門檻。觸摸手勢交互作為一種更自然的人機交互方式，它符合用戶的認知，提高了交互的自然性。
為滿足人們簡單、自然、友好、一致的人機交互需求，利用人在現實生活中的勞動技能和操作技巧，提高交互的自然性，該平臺以用戶為中心。相對于單手操作。雙手交互不單是輸入通道上的增加，而且體現了雙手合作的特點，提高輸入帶寬和工作效率，使得傳統的圖形界面交互能夠和雙手多指交互相結合達到優勢互補。如國防科學技術大學研發的基于手勢的多指觸摸協作交互平臺。解決了多點觸摸識別與定位、觸摸手勢識別、多人協作交互等關鍵技術，利用先進的光感應觸控手段，實現了雙手多指觸摸操作的人機交互。開發了基于雙手自然手勢進行觸摸交互的通用支撐軟件，支持多人協作交互。通過觸摸屏在圖形界面上實現了一種自然、簡單、高效的人機交互。支持自然手勢的雙手多指觸摸人機交互系統，在觸摸精度、顯示面積和顯示方式上與國際同期同類技術相比具有明顯優勢。
（二）軟件技術層面
未來課堂設備的配置和連接從硬件技術層面來講創建了智慧學習環境的物理基礎，但要使其真正發揮各自的作用。成為一個智慧學習環境。則需要相應軟件技術支持。這些軟件技術主要是指各主體間信息的智能傳輸技術、控制技術及推理技術等，具體包括人工智能技術、上下文感知計算技術、和諧交互技術、計算機視覺識別技術和無縫數據管理技術等。
1，人工智能技術
人工智能技術是當前信息技術教育應用的一個研究熱點，基于人工智能技術開發的智能教學系統使得計算機軟硬件系統能夠更好地服務于學習者的學習過程。以智能專家系統ITS（Intelligent Tutoring Systems）為例，ITS是一種能仿真人類教師的計算機教學系統，以學習者為主設計的教育軟件，它能感知學習者的學習狀態，而提供適合學習者程度及喜好的指導、決定學習者模塊內容及選擇特殊設計以輔助學習指導及練習（Shute&Psotka.，1995）。ITS利用AI技術推論學習者的學習狀況、理解狀態及分析學習者特質，進而決定教學的內容、時間點、與方式。這不但塑造了一對一教學的理想環境，同時也提供了針對不同學習者需求，量身定做的適性化（adap.tive）學習內容。ITS以學生模型（Student Model）、教學模塊（Pedagogical Module）、領域知識（Domain Knowledge）、接口模塊（Interface Module）四個組件來達成上述的各項功能。[刪
在未來課堂中，學習者除了可以和實體課堂內的教學者、學習同伴進行互動外。還可以和學習支持系統中的智能型人進行互動，獲得個性化的學習支持，智能性人中的“教學人”可分為“協助教學事物人”及“實際進行教學的仿真教學人”兩種。臺灣學者陳鴻裕的研究指出，協助教學事物的教學人主要的工作有：（1）自動負責同伴間的聯絡；（2）自動檢視并提示學習進度；（3）自動收集課程的相關信息。而“實際進行教學的仿真教學人”則是代替教師實際進行教學的人，大部分的系統皆是以一個動態的3D人像作為溝通接口。以運用虛擬實境中豐富的溝通形式。與學習者在網絡的虛擬實境中互動。
2.上下文感知計算技術
上下文感知是智能空間的重要特征。是提高計算系統交互智能性的核心技術。上下文感知計算是指利用上下文信息自動為用戶提供適合當前課堂教與學情景的服務和支持。它主要涉及上下文信息的感知和表述、上下文建模和推理、上下文感知的應用等方面的內容。
上下文是指任何可用于表征實體狀態的信息，這里的實體可以是個人、位置、物理的或信息空間中的對象。在實際應用中，上下文的種類可歸納為計算上下文、用戶上下文及物理上下文等。上下文可分為低層上下文和高層上下文兩個層次，低層上下文是指直接從相應的傳感器獲得的上下文：高層上下文和低層上下文往往是相互關聯的，一般來說是根據低層上下文進行邏輯推理得到的。由于高層上下文更能體現用戶主體的意圖。因此人們對高層上下文更感興趣。它成為判斷用戶主體當前意圖，為用戶主體提供相應服務和支持的重要依據。
3.和諧交互技術
未來課堂通過開發和集成先進的和諧交互技術，為學習者提供一個高效的信息獲取、交流的工作空間。從而促使顯著提高學習、討論和協作效率。
在未來課堂中，多種來源的相關信息將集成顯示在課堂的三維物理空間中，課堂教與學的主體可以在多個顯示表面上以自然便捷的方式直接與信息系統交互?；蚺c遠程的專家或學習伙伴進行充分的協作交流，整個互動過程還將被自動存放為可索引的學習記錄或參考案例。未來課堂這一智能學習空間是一個典型的多用戶和諧人機交互環境，目標是促使學習者在復雜的情況下盡快地理解和掌握當前形勢并快速地做出合理地決策。關鍵是要為開放式信息集成、多用戶自然交互提供支撐技術。
基于普適計算的智能學習空間技術，能營造全方位信息顯示與和諧交互環境，將大大提高教與學過程的快速性和可靠性。
4.計算機視覺技術
在未來課堂這一智慧學習環境中，人的行為識別理解、物品識別與定位，以及場景恢復等問題都需要利用計算機視覺技術作為主要或者輔助手段來解決。計算機視覺是用計算機或機器對生物視覺的仿真。是一門綜合性的學科，它包括計算機科學和工程、信號處理、物理學、應用數學和統計學，神經生理學和認知科學等。計算機視覺就是用各種成像系統代替視覺器官作為輸入敏感手段，由計算機來代替大腦完成處理和解釋。計算機視覺的最終研究目標就是使計算機能像人那樣通過視覺觀察和理解世界。具有自主適應環境的能力。
在未來課堂中，用到的與計算機視覺相關的技術主要有圖像處理、圖像識別和圖像理解。圖像處理技術把輸入圖像轉換成具有期望特性的另一幅圖像，圖像處理主要利用圖像處理技術進行預處理和特征提?。簣D像識別是指根據從圖像抽取的統計特性或結構信息，把圖像分成預定的類別，圖像識別主要用于對人的動作、物品等的識別與定位等；圖像理解不僅描述圖像本身，而且描述和解釋圖像內容所代表含義，圖像理解主要用于對場景的理解和對人的行為和意圖的識別等。
5.無縫數據管理技術
從用戶的角度來看，進入未來課堂后，不同計算設備上的信息被放置在一個系統中，用戶無需關心信息的上傳和下載，只需利用下文介紹的多功能交互筆就能在不同顯示設備上方便地顯示、切換、標注這些信息，使得用戶的注意力能主要放在討論和信息理解的過程中，無需過多理會計算系統的細節。遠程用戶被允許接入未來課堂后，也能利用無縫數據管理模塊來提供和共享信息。
在多種顯示設備集成的智慧學習環境中，課堂教學主體可以通過物理環境（如墻面、桌面）、日常用具（如筆、激光筆），新型信息設備（如PDA、麥克風陣列），以及語音命令等自然便捷的方式與信息系統交互，無需依賴傳統的鼠標鍵盤，以使對計算機不熟練的人員也能夠直觀地訪問、處理信息。原型系統主要通過語音命令和多顯示表面上的筆式交互提供直接的支撐技術。
除了以上的硬件技術及軟件技術外，未來用在未來課堂這一智慧學習環境中的技術還可能包括增強現實技術（AR）、多模態信息融合、自動記錄決策過程、內容增加技術（如把有意義的元數據添加到現有的音頻和視頻內容中）、新的壓縮和表現技術（使音頻和視頻能實時地產生復合型媒體）和適應技術等，以支持未來課堂用戶主體和課堂技術、資源和環境間的自然交互等等。
