人工智能教与未来教育范文
时间：2023-09-23 06:24:07
人工智能教与未来教育篇1
传统的中学体育教学的教学流派主要以主智主义为主，这一教学流派更加注重于客观知识与技能的传授和习得，为更好的让学生掌握更多的知识和技能，在现实的体育教学过程中多以教师为中心，重视教师在教学过程中的地位和意志。在传统的体育教学过程中教学内容的选定，教学方法的选择，教学目标的设定以及评价的实施等等，均由体育教师来筛定，体育教学过程中以体育教师为核心进行开展，忽视了学生在现实的体育学习过程中的利益与感受，学生仅仅作为被动的接受者来进行学习。以学生为中心是当下我国主流教育理念的一次变革，是从科学主义向人文主义的变化，在这一变化中更加注重于学生的利益和感受，因此，在现实的体育教学过程中，需要各级体育教师践行以人为本的教学理念，多关注于学生的利益和感受，需要在教学方法和教学内容的选择过程中多与学生进行商榷，选择那些学生兴趣高，受到多数学生喜爱的教学内容和方法，在教学评价过程中也尽可能的人性化，使得学生真正成为体育教学过程中的主人，让学生感受到体育学习的乐趣。
二、未来体育教学非智力因素得到重视
非智力因素是指除智力因素外的对于学习与工作能够起到一定促进作用的因素，非智力因素与智力因素的关系为，如果把智力因素比作种子，把非智力因素比作土壤，优良的种子只有播在肥沃的土壤里才能茁壮成长。构成智力主要有六种因素:观察力、记忆力、注意力、想像力、思维力、创造力。抽象思维能力是智力的核心，创造力是智力的最高表现。非智力因素主要包括：自我意识、适应社会、情绪的控制、意志、自我激励、人际关系等方面的能力。智力因素，就一定程度而言，属于先天因素；非智力因素则侧重于后天的养成。非智力因素的高低是学生成绩优与差的重要因素之一，也是步入成功的重要保证之一。很多专家和学者均认为体育教学过程尤其动手能力、克服苦难能力等均比其他课程具有一定优势，因此在现实的中学体育教学中发展学生的非智力因素便成为众多专家和学者的共识，如在进行耐力跑的练习中，学生需要克服惰性，去战胜困难，战胜自我，在这样的练习过程中学生的意志力便会得以增强，在进行体育竞赛的过程中，队员与队员之间需要加以配合，精诚合作以战胜对手，因此可以在竞赛过程中发展学生的竞争能力，团队意识以及协作精神等等。因此，在未来的体育教学过程中，非智力因素会得以重视，会成为未来体育教学的侧重点之一。
三、结语
中学体育教学是中学的主要教育内容，对于增强学生体质培养学生终身体育锻炼习惯具有积极意义。实践的体育教学工作中方法正确，理念先进可起到事半功倍的效果。未来的社会里学生需要面对更强的竞争对手，需要面对更大的压力因此需要未来的学生具有良好的身体素质和应对能力，基于未来社会的需要也给未来的体育教学带来一定挑战，在未来的体育教学过程中，为培养出更多优秀人才会出现中学体育教学健康第一备受重视；未来的中学体育教学中以学生为中心得以贯彻；非智力因素得到重视等教学发展趋势以更好的为国家培养出更多优秀人才。
人工智能教与未来教育篇2
一、基本概念
1、人工智能
人工智能英文全称Artificial Intelligence，简称AI。本质上是一种对人的意识、思维的模拟，有望像人类那样思考甚至超过人类的智能。当前，新一代人工智能相关学科发展、理论建模、技术创新、软硬件升级等整体推进，正在引发链式突破，推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化加速跃升。[2]人工智能与教育深度结合之后成为课堂教学的主力，同时也将给教育带来前所未有的挑战。目前，人工智能正在以公平化、高效化、个性化为导向促进教育教学飞速发展。
（1）发展背景。人工智能的发展可以分为五个阶段：在1956年以前是人工智能的孕育期，1945至1970年是人工智能的形成期，1966年至1974年是暗淡期，1970年至1988年是知识应用期，1986年至今是集成发展期。[3]人工智能在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术以及经济社会发展强烈需求的共同驱动下，目前呈爆炸式发展，人工智能即将成为经济发展新引擎，重新整合全球资源。
（2）特点。①智能化。智能终端和传感器将无处不在，基于大数据的自我学习能力会让智能终端越来越聪明；②交互化。人与智能终端的交互方式将更加自然，设备会越来越能读懂人类的想法；③服务化。在人工智能+互联网的驱动下，各行各业将越来越“服务化”。不管硬件厂商、还是服务厂商都在整合设备、云和服务，开展集成式的服务创新；④创新化。在智能互联时代，更加呼唤开源开放的创新平台，实现依托产业链、生态圈的开放式创新。[4]
（3）分类。①弱人工智能。科学界普遍将不能够模仿人类思维的人工智能称为“弱人工智能”，无法与人类进行交互的人工智能、可以与人类进行交互的人工智能、可以通过外接设备进行升级的人工智能都属于弱人工智能。我们在现阶段课堂教学中使用的人工智能均属于弱人工智能范畴。②强人工智能。与弱人工智能相对应的，我们将能够模仿人类思维的人工智能称为“强人工智能”。[5]可以通过云端共享信息的人工智能和能够自主学习与创新的人工智能都属于强人工智能。其最大的特点是大数据积累达到质变，终端具备自我学习能力和类似人类思维的能力。
2、奇点
奇点又名技术奇点，它是一个时间点。机器发展的过程中，数据和系统不断升级，当从量变达到质变时，机器将具有自动学习和升级的能力，也就意味着奇点的来临。[6] 1983年，数学家佛诺?文奇提出技术奇点（Technological Singularity）的概念，他将奇点定义为人工智能超过人类智力极限的时间点，此后世界的发展将会超出人类的理解范畴，世界的发展将会脱离人的控制。美国未来学家和人工智能先驱雷?库兹韦尔在《奇点临近》中预言20世纪50年代左右奇点临近。奇点之前人类的智力依然主宰着世界的发展，不具备感情和自主意识的人工智能仍然是人类能力的延伸和补充。因此，我们预测和研究的人工智能在课堂教学中的运用和发展趋势是指奇点前阶段的人工智能。
二、现有课堂教学中人工智能运用的积极意义
1、促进教育公平
偏远山区教育资源匮乏，城乡和区域之间教育差距较大，优质教育资源总量不足。教育资源的落后地区的学生在知识储备、实验操作、阅读视野上有很大不足。我国进城务工人员子女上学难、高考全国各地同题不同分的录取方式等不公平等现象的存在成为制约教育均衡发展的关键因素。
人工智能可以应对教育不公平现象中的各种问题。人工智能将不受地域限制，整合优质教学资源并分享于网络教学平台上，增加优质教育资源的供给，让更多孩子享受世界各地“名师”服务。甚至组合全球优质教学资源，主动生成针对性教学内容；人工智能不仅是海量移动知识储存库，而且具有搜集整理问题并整合资源，不断升级学习系统的能力，能够在课堂上针对学生的提问，主动设置相关联知识库，解决知识储备难题；[7]推翻旧的地区差异录取，让学生足不出户便可享受国家制定的均等优质教学资源。因此，未来的教育将不受地域差异，授课形式，年龄区别，教育背景等问题的困扰，真正实现教育公平化。
2、提高教学效率
教师工作中的重复性机械性劳动占用了教师在校的大部分工作时间，从而减少了课程编排和教学反思等脑力劳动的时间，造成工作效率低下；目前以教师为主导的课堂教学和无人工智能设备支持的课堂教学中学生只是吸取率低下。工作效率低下和知识吸取率低下都属于教学效率低下。
（1）人工智能利用其高速运算能力和超强储存空间在课堂教学中，避免教师做低附加值工作，为教师节约时间成本，提高教学效率。具体来说，人工智能可以将教师从批改试卷等重复性劳动中解放出来，并且实现课堂和课下的全时互动。从而让教师腾出更多的时间和精力，创新教育内容、改革教学方法，把教育做得更好。智能系统会将学生做题的数据回传数据库，教师能从中了解学生对知识点的掌握情况，避免重复讲解。
（2）人工智能正在逐?u实现人机交互功能，这有利于课堂的有效教学，保持学生的学习积极性和动力，从而提高教学效率。无论是人类学习还是机器学习，人在进行学习的过程中人机交互也带动了机器数据的不断翻新，从而达到机器的自我学习和不断升级。可以说未来的人工智能在教学过程中是与人类一起学习的辅助教学工具和共同学习伙伴。此外，人工智能已具备图像识别和语义分析技术，而且具有智能化搜集整理问题并整合资源的能力。[8] 扫描相应课本图片来获得3D展示，现场手机扫描后获得的成像效果，能够帮助学生更直观的理解学科知识点；这对于课堂教学中知识点查询，文章检索和自动生成相关推荐，都有很大的帮助。海量数据库资源答疑，帮助学生解决个人学习中的问题。
3、促进教学个性化
班级制课堂教学的授课对象众多，课堂教学因学生个体差异而接受知识的水平不一，统一的教学方案和教学流程很难把握对学生个性发展的培养，教学过程中对学生个性的忽略导致学生创造力的衰微。
（1）人工智能比人类更擅长针对学生的知识、能力水平和潜在倾向等不同因素进行因材施教的个性化教学。由于计算机的高速运算能力远远大于人类，而且能够不断进化更新状态，人工智能时代的计算机更具有自我学习能力，因此面对相同数量教学对象，人工智能更加快速将学生的阶段性知识学习成果进行数据分析并归类，针对学生的薄弱环节，定制、推送知识点，帮助学生告别“题海”，走向有效学习。
（2）面对众多学习者，人工智能利用图像捕捉技术可以全方位多角度捕捉个人面部表情，解读分析表情数据并反馈到终端，在学习过程中及时反馈学习者的不同理解程度，调整个体学习内容和方案。通过捕捉课堂上学生的面部表情数据并分析，进行筛别并制定个性化培养方案有利于因材施教。
三、人工智能在课堂教学运用中的发展趋势
随着人工智能在未来课堂教学中运用的迅猛发展，将具有积极和消极的双面发展趋势，我们应当合理使用人工智能，使之为人服务，为课堂教学服务。
1、学校面临淘汰
人工智能与教育的结合会使目前的学校教育落后，传统意义上的学校会面临淘汰。传统意义上的学校提倡一刀切的课程设置，并对所有学生以固定的速度进行教学不符合时代的需求。人工智能系统在教学中允许根据学生自身情况定制课程，学习时间弹性化，并且减少对教室和教师数量的需求。因此，传统学校的规模会发展地越来越小，大部分学校会面临淘汰，一部分创新改革后的学校衍变为小规模学习中心，采取一对一授课模式或者成为具有专门性的学习中心。
2、强化家长责任
人工智能终端设备在教学中广泛运用之后，减少学生在校固定时间，更加自主灵活的学习方式增加了家长承担更大的教育责任。不仅教育面临人工智能的挑战，家长也面临角色的转换和增加。与传统旧式家长相比，人工智能时代的学生在使用终端设备进行学习的过程中，家长还充当了教练、管理员和监督人等角色。
3、弱化传统规范
传统学校教育有一系列需要学生遵守的规范，而面临人工智能的挑战，出现更小规模和更个性化学习中心之后，减少了学生们聚集上课的时间，也就不需要遵守一些传统的学校规范，并且学生们将会失去一些共同的行为，社会规范和文化规范。然而，在特定环境和时间下，会有新的规范相应产生。
4、转移教育费用
由于传统意义上的大规模学校和教师数量减少，学生只需要互联网或者人工智能设备就可以进行学习，个人教育成本会大幅降低。但由于社会的竞争不会减弱，因此家长对孩子的教育投资不会减少。家长将更多地参与到孩子的学习中来，增加陪伴学习时间的同时教育费用将会有新的转移。
5、定制个人教材
人工智能将全面改变传统学校授课的教材，采取一种全新的教材形式。人工智能系统使用教师制定的教学大纲，结合学生个体差异定个人教材，或者按照教师的教学大纲中某个主题或学习环节，结合数据库内容重新组装一本主题教材。新定制的个人教材和主题教材更适应具体学习者的需求，从而更好服务教学过程。[9]
6、缺乏情感教育
奇点前的人工智能不具备情感和思维能力，也难以复制教师的行为模式。教师利用其教学管理经验，情感分析能力和观察能力，并且对学生给与人文关怀和思想交流，教师面对课堂教学的适应能力和?ρ?生挑战的情感反应，都是人工智能系统无法模拟的。人工智能教学系统辅助教学的同时无法为学生提供类似教师的情感教育是必然现象。
四、人工智能在课堂教学的良性发展保障
1、数据精准无误
数据精准对于人工智能至关重要，需要严格避免采集的数据客观上不能够准确反映实际情况或者数据采集的过程中主观上存在结构性偏差。课堂教学上，人工智能终端的海量知识库的数据精准化对于知识传输至关重要。对于人工智能大数据和云端数据的采录，必须严格把控，要求录入知识库的知识和内容精准无误，这对于下一步知识的扩散是关键环节。
2、法律政策保护
法律应对知识产权的保护和隐私和数据的安全有政策性保护。在提供服务的过程中收集、使用用户知识、个人隐私和数据，应当遵循合法、正当、必要的原则。课堂教学上，不得收集与提供教学所必需以外的学生的人机交互知识、学生学习隐私和考试数据或者将学生个人信息用于提供教学之外的目的，不得以欺骗、误导或者强迫等方式收集、使用学生的个人信息。
3、强化道德规范
人工智能教与未来教育篇3
关键词：智慧教育；技术；融合；创新；变革
【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009-8097（2015） 05-0053-06【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2015.05.008
引言
目前，世界范围内正掀起新一轮基于信息化的教育创新和改革的浪潮。《国家中长期教育改革和发展纲要（ 2010-2020）》指出：“信息技术对教育具有革命性影响，必须予以高度重视”，并把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略。《教育信息化十年发展规划（2011-2020》>也提出“要探索现代信息技术与教育的全面深度融合，以信息化引领教育理念和教育模式的创新，充分发挥教育信息化在教育改革和发展中的支撑与引领作用。”党的十八届三中全会也密切关注教育改革，提出“运用信息技术破解教育改革与发展难题”的总体要求。在新的时代背景下，如何应用信息技术探索教育发展难题的破解之道并实现教育的创新和变革，已成为当前教育信息化发展面临的重大任务，智慧教育就是在这样的背景下诞生的。
一 智慧教育的内涵和特征
1 智慧教育的内涵
关于智慧教育，国际上比较流行使用Smart Education。韩国的Jong Won认为“SmartEducation”并不是单纯的基于智能设备的教育，其实质是对自我指导的（Self-directed）、激发动机的（ Motivated）、灵活定制的（Adaptive）、资源丰富的（Rich Resources）和技术沉浸的（TechnologyEmbedded）的教和学，SMART代表了智慧教育的理念和特点，韩国教育部在推进智慧教育策略时，将智慧教育定位为“针对‘数字土著’（Digital Natives）一代教育范式的转型”。
关于智慧教育的中文概念，目前国内还没有统一明确的定义。祝智庭认为智慧教育是当代教育信息化的新境界、新诉求，是素质教育在信息时代、知识时代和数字时代的深化与提升，是培养面向21世纪创新型人才、智慧型人才、实践型人才的内在需求。陈晓娟认为，智慧教育是指以物联网、云计算、大数据处理、无线宽带网络为代表的一批新兴信息技术为基础，以智能设备和互联网等为依托，以教育资源建设为中心，以各项配套保障措施为基础，以深入实施教育体制改革为主导，全面构建网络化、数字化、个性化、智能化的现代教育体系。杨现民[5]认为智慧教育是整合物联网、云计算、大数据、移动通信、增强现实等先进信息技术的增强型数字教育，是对数字教育的进一步发展。从以上三个定义可以看出，祝智庭是从教育发展和人才培养需求的角度来定义智慧教育的，陈晓娟是从智慧教育的技术支持和功能视角来定义智慧教育的，而杨现民则是从教育形态和发展阶段来定义智慧教育的。综合以上观点，笔者认为：智慧教育是依托物联网、云计算、大数据、移动通信等新一代信息技术所打造的物联化、感知化、泛在化、智能化和个性化的新型教育形态和教育模式，它是教育信息化的未来发展趋势，是未来教育的主要形态。
2 智慧教育的特征
智慧教育是信息化教育发展的高级阶段和未来教育的发展趋势。因此，智慧教育不仅具有信息化教育的基本属性，还具有未来教育的核心特征。从信息化教育的基本属性来看，数字化、开放性和交互性是智慧教育最基本的特征。数字化为各种教育资源的开发提供了可靠的性能和统一的标准；开放性拓展了学习场所，打破了传统的以学校教育为中心的教育体系，使家庭教育、学校教育和社会教育有机结合；交互性使教育信息在人机和人人之间双向流通，促进师生、生生以及其他人之间的多向交流。智慧教育具有未来教育的泛在化、情境化、个性化和智能化的特征。泛在化是指基于泛在网络无缝链接实现的能随时随地进行教和学；情境化是指基于情境感知技术实时获取和感知学习者所在学习环境、情境和状态等数据，并进行自动分析从而能够自适应调控环境和方案以便为学习者提供服务；个性化和智能化是在情境化的基础上，根据学习者的现有基础、认知风格、学习偏好和个性需求推送学习资源、信息和服务。在以大数据、云计算等核心技术为基础的教育背景下，学习系统可以智能跟踪每个学生的学习数据，这意味着教育可走进每个学生的真实世界，以制定个性化的辅导方案，有助于实现“因材施教”的教育理念。
二 智慧教育研究现状
通过对国内外文献的梳理，发现目前智慧教育领域主要有三个方面的研究取向：
一是关于国家层面的计划和政策的研究。智慧教育已经引起世界各国的高度重视，都将智慧教育作为推动教育现代化的重要举措。比如，韩国在2011年9月了包括“改革教育系统、增强教师能力和提升基础设施”三项措施的“智慧教育战略”，同时提出要用“电子教材、云课堂、在线评估和构建教育内容生态系统”来改革传统的教育。新加坡在其“iN2015 Planning”中将“建立学习者为中心的个性化学习空间”、“建设国家范围的教育基础设施”和“使新加坡成为全球教育领域使用信息技术的创新中心”作为方案重点。美国联邦教育部针对K-12系统提出了以智慧教育为核心的教育改革策略；俄亥俄州提出了“建立在线数据系统、共享教学资源库和构建教师社交网络”的智慧教育解决方案。澳大利亚于2012年提出了“转型澳大利亚教育”的智慧教育方案，用互动课程吸引更多学生对在线学习的兴趣、用技术提高教师和管理者的能力、培养具有高尚价值观和全球技能的劳动力。印度政府也在2010年提出了SESI （Smart Education，Smarter India）的“智慧教育、智慧印度”的总体规划。此外，我国的北京市海淀区、上海市、宁波市等地区也出台了发展智慧教育的计划。如海淀区提出“智慧海淀、智慧教育”的规划，提出了建设三类智慧环境、提升为四类人群的智慧服务、建立五个保障体系，实施六大板块工程的目标，确保海淀区智慧教育规划的落实。
二是在理论研究层面上，主要研究智慧的概念内涵、理论基础、目标特征、体系架构、关键技术和模型设计等方面。比如韩国提出了由五大特征组成的SMART Education的理念和架构。祝智庭提出智慧教育是教育信息化的新境界的命题，提出了“智慧计算一智慧学习一智慧教育”的三角形“智慧教育图式”。黄荣怀则从智慧学习环境和智慧教室的研究入手，把智慧教育的理念形态化、具象化，提出了TRACE智慧学习环境、SMART智慧教室和Smart Campus智慧校园。杨现民认为智慧教育的目的是构建和谐、可持续发展的智慧教育信息生态系统，是数字化教育转型和升级的高级阶段，同时介绍了智慧教育模式和关键技术。赵秋锦等提出了智慧教育环境的系统模式和设计思路。这些研究对智慧教育理论层面做出了一些阐述。
三是实践研究层面，主要是一些科技公司设计智慧教育解决方案、构建智慧教育教学模式并在教育实践中进行运用。如IBM的智慧教育五大解决方案已经在北卡罗纳那州立大学得以实施；韩国三星开发了三星智慧教育云平台并在韩国的中小学中进行了部署。国内的一些商业公司也提出了解决方案，如华为以“网筑数字校园，云播智慧教育”为核心理念，推出了“智慧教育云”、“智慧校园”、“智慧云课堂”和“移动书包”四层次智慧教育ICT解决方案。
三 智慧教育引领教育的创新与变革
从当前教育发展趋势看，以碎片化、交互性、嵌入式为特征的“云教育”、“移动学习”、“泛在学习”、“一对一数字化学习”等新型教和学的方式逐渐兴起，智慧教育将成为未来教育的制高点与突破口，并引领教育的创新和变革，包括教育理念、教学结构和教学模式、学习理念和学习方式、教育制度和人才培养模式、教学管理和教学评价的创新与变革。
1 教育理念的创新与变革
智慧教育是信息化教育的高级发展阶段，是对未来教育发展态势的一种预期。智慧教育使教育活动跨越了传统模式中的制度、形式、机构和时空的边界，形成了未来时代的一种新型教育形态。在这种教育形态下，教育和技术得以智能化“融合”，这有助于解决一直以来教育和技术之间的“两张皮”现象，对促进技术与教育的无缝连接、促生未来新型学习形态与人才培养具有至关重要的意义。智慧教育体现了“大教育观”的理念，不仅在时间上打通了存在于小学、中学和大学之间的壁垒，还在空间上将家庭教育、学校教育和社会教育融为一体，通过智慧校园、智慧博物馆、智慧美术馆等学习场所的建立，连接学习社区和个人空间，使得学校不再是唯一的学习场所，构建了开放式终身教育体系。智慧教育还体现了“新人本主义”的教育理念，基于信息技术的充分利用，智能推送个性化学习资源，助力实现“因材施教”的愿望。
课堂是教育变革的主阵地，而教师则是这场变革的生力军。为了适应智慧教育的发展，教师的教学理念必须进行相应的转变和创新；所有教师必须在思想上对教育范式的转型具有充分的思想准备，树立“大教育观”，并增强应对变革、主动将信息技术融合于教学实践之中的意识。
2 教学模式的创新与变革
教学模式是指教学过程中两种或两种以上方法或策略的稳定组合与运用。智慧教育追求“技术与教育的双向深度融合”，要实现学习者“个性化的知识建构”，倡导在新课程理念的指导下，改变“重结果轻过程”、“重资源设计轻活动设计”的教学模式，探索新型技术在教学中应用的新模式与新方法，如平板电脑、数字星球、云计算、虚拟现实等新技术工具和平台在促进认知、情境教学等方面的优势，探索新技术在课堂教学中应用的规律和特点，并结合各学科自身特点，构建符合学科、年级和内容特点的系列化、开放式、智能化教学模式。鼓励教师进行精心的教学活动和交互设计，推进信息技术与课程的双向深度融合，要朝着体现“技术协同、技术沉浸、信息无缝流转”甚至“技术消弭”的移动性、泛在性、开放性、智能化的教学模式发展。
随着技术与教育的深度融合，近几年来融合技术的新型教学模式不断涌现。翻转课堂、移动学习、MOOC、微课、“一对一”数字化学习等模式逐渐深入人心并在国内外得到广泛应用。2014年NMC地平线报告认为翻转课堂、MOOC和移动学习是未来1～2年内得到广泛应用的新技术教育形态。以“一对一”数字化学习模式为例，笔者曾经作为Intel未来教育的指导人员参与邯郸市、成都市等地区的教学活动，观摩了“一对一”数字化教学、移动教学等创新的教学模式，在这些模式中不同学科的教师利用智能信息技术为学生推送阅读资源、收集学生的学习经历、进行学习分析，及时获得反馈并调整自己的教学策略和进度，提高了教学效果和效率，改变了传统信息化教学中利用信息技术进行内容呈现和简单交互的形态。
3 学习理念和学习方式的创新与变革
智慧教育所关注的是学生的未来生活，其出发点和目的是促进学生的智慧学习，让学生具有智慧。未来学习是基于智慧生态的学习，这种学习是泛在化的、情境化的和联通化的。泛在化学习能让学生以各种连接方式（WIFI、3G/4G等）和各种终端设备按需获取学习资源，颠覆了数字教育时代“固定地点、固定设备”的学习方式；情境化学习可以让学生在真实世界和虚拟现实技术构建的虚拟现实或增强现实的交互环境中进行学习；联通化学习突破了个体认知的局限性，以分布式认知和联通主义的知识协商和社会建构来学习。因此，未来的学习方式将发生根本性的变革：变被动学习为主动学习、变个体学习为协作学习、变机械学习为探究发现学习、变基于网络的学习为基于云的移动学习和泛在学习。未来各种新型的学习方式将不断涌现，比如基于增强现实的探索性学习，基于物联网的设计性学习，基于MOOC的在线交互学习，基于3D打印的发现学习，基于创客项目的创造性学习等。如台湾南港小学为学生提供了基于校园为背景的探索式学习，学生利用手机、PDA等安装移动APP，在安装有感应装置（QR Code或GPS）的校园里以个人或小组方式进行合作学习，开展数学步道或藏宝游戏一类的学习活动。这种方式能够适时给予学生学习回馈，提供学习的框架，大大提高了其学习成效及兴趣。
4 教育制度和人才培养模式的创新与变革
智慧教育追求教育系统的整体创新和变革，教育制度和人才培养模式的创新和变革就成为促进这场变革的重要支撑。智慧教育通过信息技术在教育的各级系统和工作流程中的充分应用来分担大量繁琐的、机械重复的教学和管理任务，为管理体制、工作流程和办学体制的创新提供了保障，也为招生考试制度的创新奠定了基础。智慧教育将助推“E卡通”和全国中小学生电子学籍“一生一号”的实施与管理，利用云计算技术实现学生档案和学籍信息的自动升级，对学生信息、学习数据的跟踪和记录，有助于解决“高考移民”、控辍保学、转学不规范、择校、留守儿童管理困难等问题，从一定程度上实现教育的相对均衡，促进教育公平。智慧教育就是保障不让一个孩子掉队、让每一个孩子都能成才的制度基础。
智慧教育以人的个性和全面发展为终极目标，尊重学生的个性差异，有意识地培养他们的个性。智慧教育创新和变革人才的培养模式，在教育实践中倡导既注重知识能力又注重综合素质的培养；鼓励分层教育和个性教育，既培养通才也培养专才和拔高人才；采用动态开放的模式，探索多方协商、学校和社会其他机构合作的培养机制。智慧教育倡导为学生提供多样化的选择和成长途径，构建衔接沟通各级各类教育、认可多种学习成果的人才成长“立交桥”。
5 教学管理的创新和变革
目前我国的教育管理信息化仍处在“机控人管”的模式，其智能化程度不高，无法应对智慧教育的需求。随着物联网、大数据、移动技术等应用的发展，教育管理将走向“智慧管控”。智慧教学管理将借助于相应的数据挖掘技术将众多学习者的学习轨迹和学习场景中获取的海量信息，凭借大数据分析的优势，发现隐藏在数据背后的关联规律，并把这些规律运用到教育管理中，为管理人员和决策者提供及时、全面、准确的数据支持，从而提高教育管理与决策的科学性，避免由于经验判断引起的决策失误。智慧管理还可以实现教育运行状况的实时监控、过程督导和可视化管理。比如，通过教育云平台提供的成绩分析系统，可以方便快捷地对所有学生各科、各时期的成绩进行横向、纵向或者历史性的对比分析，教育管理部门通过分析系统提供的数据视图可以直观地了解到各学校、各班级甚至个体学习者的成绩水平，对教育管理部门把握各种层次的教学水平提供可靠的数据来源。
6 教学评价的创新和变革
评价是教学的重要组成部分。信息化教育中的教学评价，一定程度上发挥了信息技术的优势，提高了教学评价的效率和质量，但在实践层面仍然属于“经验主义”的评价模式。智慧教育的教学评价基于云计算、大数据等新技术记录、采集、存储、识别以及分析学习者的学习数据，建立科学的评估模型，实现总体和个体数据的智能性跟踪评价，体现了新课程倡导的评价理念。“靠数据说话”是智慧教育评价的主要思想，这种评价方式很大程度上是由学习分析技术来支持学习分析选择学习者特点、网上交互活动频率等变量，分析并监测学生学习情况，评估教学活动教学质量，及时发现学习中存在的问题，为改进教学和干预学生学习过程提供了科学依据。因此，学习分析为智慧教育智慧而科学的评价提供了技术手段，祝智庭认为学习分析将成为智慧教育的重要支柱。成都七中育才学校在教学评价方面已经开始探索使用智慧评价模型，如在数学学科的教学评价中，就实现了将班级成绩、个人成绩、知识点、试题、认知层次和学习力等类别进行智能化分析，并自动生成班级和个人学习的诊断报告。
四 结语
人工智能教与未来教育篇4
我国的信息技术教育是从原来计算机教学的基础上发展到今天的，其内容也将会随着信息技术的发展而变化。
过去我们对信息技术教学内容的理解与信息技术的发展状况和信息技术教学载体（计算机）的惟一性是相关的。而智能机器人作为中小学校信息技术教育的另一载体的出现，不仅充实了信息技术教学的内容，也使我们对中小学校信息技术教育有了一个新的认识。使中小学的信息技术教育更全面的体现了信息技术的内涵。
我国中小学智能机器人教育方兴未艾，有识的信息技术基础教育的决策者和工作者应该抓住这一教育改革创新的先机，将我国的信息技术教育推进到一个新的水平上。当今的教育是为以后的经济和社会发展打基础的。有超前意识的教育工作者，应该关注经济的发展趋势，思考未来社会对人才培养的需求，并为培养高素质的人才打好基础。
当今信息技术的发展日新月异，计算机作为一种信息处理工具被广泛的普及使用。正是由于这个原因，我国逐步将中小学校的计算机课程改为了信息技术课程。而众所周知的是信息技术的基本内容包括：感测技术、通信技术、智能技术和控制技术。特别是20世纪中后期以来，在以上四种技术中，智能技术又处于核心地位。它已经无孔不入地渗透到其它三种技术中。
我国的信息技术教育是从原来计算机教学的基础上发展到今天，其内容也将会随着信息技术的发展而变化。多年来计算机作为信息技术教育的载体成为中小学信息技术教育的惟一工具，这种状况决定了中小学校信息技术教育的教学内容。也引发了对中小学信息技术教育内容的争论。例如：关于信息技术教育是否只要学习计算机使用的争论和信息技术教育内容中是否要有程序设计教学内容的争论。
过去我们对信息技术教学内容的理解与信息技术的发展状况和信息技术教学载体（计算机）的惟一性是相关的。而智能机器人作为中小学校信息技术教育另一载体的出现，不仅充实了信息技术教学的内容，也使我们对中小学校信息技术教育有了一个新的认识。使中小学的信息技术教育更全面的体现了信息技术的内涵。
一、让智能机器人走进中小学校的信息技术教育
随着智能技术的发展，智能机器人的教育走进中小学校已经成为可能和必然趋势，智能机器人技术融合了造型技术、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件和人工智能等众多先进技术，充分地体现了当代信息技术多个领域的先进技术，是信息技术的重要内容，更是智能技术的结晶。智能机器人的教学内容必将给信息技术基础教育带来新的活力，智能机器人会成为中小学生能力、素质培养的智能平台。在中小学信息技术教学中智能机器人将会与计算机一起成为信息技术教育的工具，承载起信息技术教学载体的任务。
智能机器人教学内容作为信息技术教学内容之一的作用主要体现在以下三个方面。
1．使学生了解智能机器人这个信息技术前沿领域的发展和应用状况，了解智能机器人的概念和工作方式，破除中小学生对智能机器人的神秘感，为进一步学习智能机器人技术的有关知识打下基础。
2．使学生掌握为一种智能机器人下载程序的方法，了解智能机器人的传感器和驱动装置的作用。理解体会程序是智能机器人的灵魂，了解体会智能机器人是怎样在人的指挥下工作的。学习为一种智能机器人编写程序，通过为机器人编写程序学到科学而高效的思维方式，提高规划能力，提高学生的分析问题和解决问题的能力。
3．通过完成项目任务和比赛项目，使学生在为机器人扩充功能的过程中学习有关数字电路方面的知识，在组装扩展机器人的过程中培养学生的动手能力、协作能力和创造能力。
智能机器人教育走进普通中、小学校的可能性和必然性，已经在近两年中得到了充分的体现。智能机器人教育在中、小学校中主要是从下面的方式体现出来的。
1．以校外科技活动为动力，在校内以科技活动小组的方式出现。
2．以信息技术课内容之一的方式出现在中、小学的信息技术课上。
二、信息技术教育中的程序设计与智能机器人
程序设计是中小学校信息技术学科教育的重要内容之一。在80年代初我国开展信息技术教育之初就是以程序设计为主要教学内容的。在中学程序设计能力强的同学在其它学科的学习中产生正迁移现象也屡见不鲜，程序设计课程在培养学生分析问题、解决问题的能力和培养学生创造性思维上起着非常重要的作用。程序设计是计算机这一现代工具为基础教育带来的一种培养综合能力的新方法和新手段。
在强调程序设计教育作用的同时反思目前程序设计教学中存在的问题是必要的。对于初学程序设计的中小学生来说兴趣是学习的动力，而利用以往的程序设计媒介很难使初学者 看到程序设计应用的效果，体验成功的乐趣，这是目前程序设计教学中经常出现两极分化的主要原因。
程序是智能机器人的灵魂，让中学生通过为机器人编程序来学习程序设计的知识是程序设计教学入门的最好方法。在学习为机器人编写程序的过程中学生会获得成功的喜悦、会建立成功的信心，从而取得程序设计学习的兴趣。将智能机器人作为程序设计学习的载体，会从根本上解决目前程序设计教学中存在的问题。智能机器人使程序设计的学习与信息技术的前沿领域紧密的结合在一起。
智能机器人对学生引发的程序设计的兴趣还会对算法的学习打下良好的基础，使学生通过程序设计更好的学习有关的算法知识。
三、能力培养的综合平台
学习为智能机器人编写程序是以智能机器人为平台的学习内容之一，在编程序的过程中学生要了解智能机器人的功能、结构和工作原理，并根据要机器人完成的任务来编写程序。学习者要了解机器人的各种传感器，并通过编程序来控制传感器，使机器人感知外界的环境信息，并对感知的信息做出决策和响应，以使机器人完成规定的任务。学习为机器人编写程序的过程可以用拟人的方法循序渐进的进行。例如：可以将机器人的硬件看作一个刚刚出生的孩子，而学习为机器人编程序的过程是学生赋予机器人行走、避障、避碰、说话、听话、观察等人类行为功能的过程。学生在学习的过程中始终感受着失败的遗憾和成功的喜悦，对遗憾和喜悦的感受必然形成学习的动力和兴趣。
智能机器人作为培养学生综合能力的平台，除了要具有中学程序设计教学的程序设计语言系统和编辑系统。还要有适当的硬件功能。语言系统应该是具有结构化程序设计的语言系统，学生在学习编程的过程中要能够学到程序设计的三种基本结构即顺序结构、选择结构和循环结构的功能。硬件要具有很好的可扩充性和可塑性，适合学习有关的硬件知识，便于培养学生的动手能力。
智能机器人融合了多项先进技术，随着智能机器人作为学习平台在中小学教学中的应用，会有许多针对中小学生的机器人产品应运而生，教育机构在选择教学用机器人的时候，要结合基础教育对能力培养的要求来选择智能机器人学习平台。
智能机器人作为信息技术教学的内容在中学信息技术教育中出现，会给信息技术教育带来新的内容、新的思考和新的活力。借助智能机器人学生可以进行多项目的研究性学习。智能机器人体现的知识的综合性，使他不仅会成为信息技术教育的载体，也会成为中小学课程整合的新载体。
四、让我国中小学信息技术教育走在世界的前列
据了解一些发达国家已经看好智能机器人教育对未来高科技社会的作用和影响，他们在中小学的信息技术教育中都不同程度地对学生进行智能机器人知识的教育。在他们的课程中有让学生认识机器人的教学内容。目标是让学生认识各种由计算机控制的机器人的作用。例如，介绍机器人的由来，要求学生搜集各种机器人的图片、小说或录像等资料。让学生分组讨论有关机器人的功用和局限性及可能对人类产生的影响等问题。这些内容主要穿插在科学概论、社会研究和计算机概论等课程教学中进行。
美国教育界普遍确信，信息技术将在人们的未来生活中扮演十分重要和不可缺少的角色。如果现在的在校学生具有了这方面的素质，他们将来可以更容易地适应各种技术革新，也更容易在未来的信息时代获得成功。
我国中小学智能机器人教育方兴未艾，有识的信息技术基础教育的决策者和工作者应该抓住这一教育改革创新的先机，将我国的信息技术教育推进到一个新的水平上。当今的教育是为以后的经济和社会发展打基础的。有超前意识的教育工作者，应该关注经济的发展趋势，思考未来社会对人才培养的需求，并为培养高素质的人才打好基础。
参考资料：
1．让智能机器人教育走进中、小学校
沙有威
2001年4月5日
2．程序设计教学的新载体──智能机器人 沙有威
2002年3月17日
3．在景山学校开展智能机器人普及教育实验的建议 沙有威
2001年4月7日
4．智能机器人制作入门
徐爱萍 沙有威
5．北京市高中信息技术教材
人工智能教与未来教育篇5
2019年7月1日至7月5日，东西部协作2019年大通县信息技术骨干教师能力提升培训在南京市雨花台区教师发展中心进行。信息技术素养观转变。从技术应用能力转向信息素养能力，我们不仅要利用技术，更要利用信息素养和信息技术合作。
人工智能时代的教育变革
一、人工智能驱动智慧教育
当前，以人工智能为代表的技术创新进入到一个前所未有的活跃期。当人类社会迈进信息时代的新阶段——人工智能时代，这种工业化的教育体系已经无法满足未来社会对人才的需求，时展迫切需要一场教育变革。换句话说，教育不是由外而内传递知识，而是由内而外觉悟智慧。这就要求，我们必须打破整齐划一的传统教育形态，构建与人工智能时代相适应的智慧教育体系，利用智能技术对学习环境、学习内容、教学方式、管理模式进行系统化改造，为学生提供富有选择、更有个性、更加精准的智慧教育。
二、智慧教育的理念内涵
综合已有研究，我们认为，智慧教育是指以“人的智慧成长”为导向，运用人工智能技术促进学习环境、教学方式和教育管理的智慧转型，在普及化的学校教育中提供适切的学习机会，形成精准、个性、灵活的教育服务体系，最大限度地满足学生的成长需要。只有把“人”置于教育的最高关注，发掘人的潜能，唤醒人的价值，启发人的智慧，才能从容应对人工智能时代带来的挑战。智慧教育不仅是教育基础设施的信息化、智能化，而且是教育理念与教育方式的转型升级，从注重“物”的建设向满足“人”的多样化需求和服务转变。
智慧教育包括三个组成部分：一是相互融通的学习场景，利用智能技术打通物理空间与网络空间之间的壁垒，让万物互联，让世界互通，所有学生都可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息；二是灵活多元的学习方式，注重学习的社会性、参与性和实践性，打破学科之间的界限，开展面向真实情境和丰富技术支持的深度学习；三是富有弹性的组织管理，破除效率至上的发展理念，释放学校的自主办学活力，利用人工智能提高教育治理的现代化水平，让学生站在教育的正中央。
虚拟和增强现实（VR/AR）技术在教学中的应用与前景展望
一、虚拟现实和增强现实技术的起源、概念和应用领域
（一）虚拟现实和增强现实技术的起源
虚拟现实（VirtualReality，简称VR）技术描述的就是我们现在熟悉的“虚拟现实”。增强现实（Augmented Reality，简称AR）是指在真实环境之上提供信息性和娱乐性的覆盖。
我国虚拟现实技术的研究起步于20 世纪90 年代初。随着计算机图形学、计算机系统工程等的高速发展，虚拟现实技术得到相当的重视。2016 年3 月17 日全国两会授权的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中指出：“大力推进先进半导体、机器人、增材制造、智能系统、新一代航空装备、空间技术综合服务系统、智能交通、精准医疗、高效储能与分布式能源系统、智能材料、高效节能环保、虚拟现实与互动影视等新兴前沿领域创新和产业化，形成一批新增长点。”
（二）虚拟现实和增强现实的概念、特征和应用领域
1. 虚拟现实技术
虚拟现实，是一种基于多媒体计算机技术、传感技术、仿真技术的沉浸式交互环境。具体地说，就是采用计算机技术生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。
虚拟现实具有特性，即沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、构想性(Imagination)，是一个学科高度综合交叉的科学技术领域。虚拟现实与人工智能 (AI) 技术及其他相关领域技术结合，将会使其还具有智能(Intelligent) 和自我演进演化(Evolution) 特征。头戴式虚拟现实设备，即可观看虚拟现实视频介绍。
虚拟现实涉及门类众多的学科，整合了很多相关技术。虚拟现实是未来科技发展的方向之一，它可以从人的感觉系统上改变现有的空间感。虚拟现实现有的产业链大致可分为硬件设计开发、软件设计开发、资源设计开发和资源运营平台等几种类别。通过虚拟现实关键技术的突破以及“虚拟现实+”的带动，会产生大量行业和领域的虚拟现实应用系统，为网络与移动终端应用带来全新发展，将会推动许多行业实现升级换代式的发展。虚拟现实可以应用于国防军事、航空航天、智慧城市、装备制造、教育培训、医疗健康、商务消费、文化娱乐、公共安全、社交生活、休闲旅游、电视直播等领域中。
2. 增强现实技术
增强现实是在虚拟现实的基础上发展起来的一种新兴技术。增强现实技术基于计算机的显示与交互、网络的跟踪与定位等技术，将计算机形成的虚拟信息叠加到现实中的真实场景，以对现实世界进行补充，使人们在视觉、听觉、触觉等方面增强对现实世界的体验。
增强现实具有三大特点，即虚实结合、实时交互和三维配准。
增强现实具有三种呈现显示方式，按距离眼睛由近到远划分分别为头戴式（head-attached）、手持式（hand-held）、空间展示（spatial）。增强现实智能眼镜，扫描二维码可以观看Magic Leap 增强现实演示视频。
增强现实的应用领域非常广泛。如在教育领域增强现实可以为学生呈现全息图像、虚拟实验、虚拟环境等；在旅游业增强现实可以帮助游客自助游玩景区，以虚拟影像的形式为游客讲解景区概况、发展历史、人文景观等内容；在零售业中增强现实技术可以实现一键试穿，在网上销售中具有极大的应用空间。增强现实在工业、医疗、军事、市政、电视、游戏、展览等领域都表现出了良好的应用前景。
二、虚拟现实和增强现实技术在教学中的具体应用
虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用潜力巨大、前景广阔，主要体现在运用虚拟现实和增强现实技术具有激发学习动机、创设学习情境、增强学习体验、感受心理沉浸、跨越时空界限、动感交互穿越和跨界知识融合等多方面的优势。虚拟现实和增强现实技术的应用，能够为教育工作者提供全新的教学工具，同时，能激发学生学习新知识的兴趣，让学生在动手体验中迸发出创新的火花。因此虚拟现实和增强现实技术应用于教育行业是教育技术发展的一个新的飞跃， 它营造了自主学习的环境，由传统的“以教促学”的学习方式演变为学生通过新型信息化环境和工具来获取知识和技能的新型学习方式，符合新一轮教学改革的教育理念，有助于学生核心素养的培养。虚拟现实和增强现实设备有多种，这里分别介绍各种设备在教学中的具体应用。
（一）头戴式虚拟现实和增强现实设备在教学中的应用
头戴式虚拟现实设备一般包含头戴式显示器、位置跟踪器、数据手套和其他设备等，分为移动虚拟现实头盔和分体式虚拟现实头盔。国外有脸谱、谷歌、微软、三星等公司的虚拟现实头盔产品，国内有微视酷、蚁视、暴风魔镜、中兴、乐视、华为、小米等100 多种虚拟现实头盔产品。结合国内外的研究报告以及目前虚拟现实教育实践情况，虚拟现实和增强现实技术在生物、物理、化学、工程技术、工艺加工、飞行驾驶、语言、历史、人文地理、文化习俗等教学中均可应用。
学生使用头戴式虚拟现实设备体验学习时具有置身真实情境的沉浸式感觉，能给学生以绝佳的真实体验， 使人如身临其境，让书本中的内容可触摸、可互动、可感知。例如地理学科讲述关于宇宙太空星际运行的课程时，在现实生活中学生无法遨游太空，如果戴上头戴式虚拟现实设备，就可以让学生从各个角度近距离观察行星、恒星和卫星的运行轨迹，观察每个星球的地表形状和内部结构，甚至能够降落在火星或月球上进行“实地” 考察、体验星际之旅等。虚拟现实头戴设备， 手机扫描二维码观可看虚拟现实效果视频。
（三）手持式虚拟现实与增强现实设备在教学中的应用
手持式增强现实设备多采用移动设备与APP 软件相结合的方式。APP 有视+AR、AR、4D 书城、幻视、视AR、尼奥照照等，另外有多种增强现实图书都有相配套的APP，如《机器人跑出来了》《实验跑出来了》《恐龙争霸赛来了》这套“科学跑出来”系列增强现实科普读物有iRobotAR、iScienceAR、恐龙争霸赛来了等多个APP，它们的原理都是采用手机摄像头获取现实世界影像，通过手机在现实世界上叠加虚拟形象的形式，实现增强现实的特殊显示效果。有的APP 中提供了丰富的教育资源，如安全教育、科普读物、识字卡片、益智游戏等，特别适合儿童教育。使用方法有两种：一种是手机APP 与相配套的纸质图书一起使用，用手机摄像头扫描图书上的图片，在手机屏幕上即可呈现出演示效果；另一种使用方法是运用APP 下载增强现实资源并与外界实景叠加即可呈现出演示效果。增强现实特效非常逼真，利用这些APP 进行学习，学习过程具有真实感、体验感、沉浸感，增强了学生学习知识的兴趣，可以达到寓教于乐的教学效果。
三、虚拟现实与增强现实技术在教学中应用的优势分析
（一）虚拟现实与增强现实技术为学生自主学习提供了有利条件
虚拟现实和增强现实教学资源存在形式多种多样， 根据采用的设备不同，可以将教学资源保存在网络运营平台、桌面式设备、移动设备和纸质图书里，学生可以在不同的地方采用不同的设备调用虚拟现实和增强现实教学资源进行随时随地的自主学习。如果学生在课堂上有些知识点未能掌握，可以重新学习一遍，增加对知识的巩固和理解，有时学生因为特殊原因未能在课堂上学习，也可以课后弥补，同时可以将虚拟现实和增强现实设备作为载体采用“翻转课堂”或“微课导学”教学模式组织教学，为学生提供自主学习条件，教师也可以从繁重的重复性讲解中解脱出来，有针对性地为学生答疑解惑，有助于传统教学方式的变革。
（二）虚拟现实与增强现实技术为学生提供更加真实的情景
在传统的教学课堂上，知识的传输主要通过文字、图片、声音、动画和视频的形式呈现。遇到比较复杂的情况，比如数学课的立体几何、地理课的天体运动、物理课的磁力线和电力线、化学课的微观粒子结构、生物课的细胞结构等，教师用语言很难把这些知识点表达得非常清晰，同时由于每个学生的理解力不同，教学效果也会因人而异，甚至初次学习这些知识的学生会得到“盲人摸象”般的感受。而采用虚拟现实和增强现实技术组织教学，三维立体效果的呈现可以弥补这样的缺憾，能够把知识立体化，把难以想象的东西直接以三维形式呈现出来，让学生直观感受到文字所表达不出来的知识，真实的情景可以帮助学生对知识的理解和记忆，使学生的想象变得更加丰富。
（三）虚拟现实和增强现实技术能提高学生的学习兴趣
由于虚拟现实和增强现实技术具有视觉、听觉和触觉一体化的感知效果，学生具有真实情境体验、跨越时空界限、动感交互穿越的感受，能身临其境般在书海里遨游，让书本中的内容可触摸、可互动、可感知。身临其境的感受和自然丰富的交互体验不仅极大地激发了学习者的学习动机，更给学习者提供了大量亲身观察、操作以及与他人合作学习的机会，促进了学生的认知加工过程及知识建构过程，有利于实现深层次理解。传统的学习方式让很多学生觉得枯燥乏味， 为了应付考试不得不去死记硬背，但很多知识学生考完之后很快会忘得一干二净，而采用虚拟现实和增强现实技术组织教学，新颖的学习方式和丰富多彩的学习内容能够极大地提升课堂教学的趣味性，生动形象的场景会加强学生的记忆，激发学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师”，兴趣也是学生学习新知识的不竭动力。
（四）虚拟现实和增强现实技术应用能促进优质资源均衡化
我国幅员辽阔，地区之间贫富差距较大，存在教学资源分配不均的情况。经济发达地区无论是软硬件配置， 教学师资和教学资源都非常丰富，而经济落后、地域偏远的山村学校学生连接受最基本的教育都难以实现。各级政府和教育主管部门都在大力推进教育均衡发展，加大教育投资力度，而虚拟现实和增强现实技术应用将是解决城乡教育资源不均衡问题的一把金钥匙，有利于缓解教育资源两极分化，扩大优质资源的分享范围，能让教育资源不再受限于地区和学校，让教育发达地区的名教师通过虚拟现实和增强现实课堂走进山村学校，能通过整体优化教育资源配置，来缩小城乡差距，实现教育公平，同时这也是教育扶贫的较佳途径。
四、虚拟现实和增强现实技术在教学应用中存在的问题
虽然虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用可以改变传统的教学方式、提高学习兴趣、实现教育均衡发展，但虚拟现实和增强现实技术发展还处在初级应用阶段，在技术瓶颈、资源开发、教学内容和推广普及等方面还存在很多问题。
（一）虚拟现实设备应用中的眩晕问题
人们在使用虚拟现实设备时会出现眩晕感，从硬件结构来看，由于现在的科技还无法做到高度还原真实场景，许多用户使用配置达不到要求的虚拟现实产品时会产生眩晕感；虚拟现实界面中的视觉反差较大，实际运动与大脑运动不能够正常匹配，影响大脑对所呈现影像的分析和判断，从而产生眩晕感；虚拟现实设备的内容有相当一部分资源是从PC电脑版上移植过来的，UI 界面不能很好地匹配虚拟现实设备，不同的系统处理上也无法达到协调统一，画面感光线太强或太弱都不能让用户接受；虚拟现实设备帧间延迟跟不上人的运动，会有微小的延迟感，当感官与帧率不同步时也会让使用者产生眩晕感。
（二）虚拟现实和增强现实技术在教学中资源短缺
目前虚拟现实和增强现实产业刚起步，软硬件设施不完备，开发人员技术力量不足，很多学校未配备虚拟现实和增强现实设备；中小学校的很多教师还没有接触过虚拟现实和增强现实，不知道如何在教学中应用，更谈不上如何去开发虚拟现实和增强现实教学资源。因此，针对中小学教学所开发的虚拟现实资源很少，课程资源短缺是虚拟现实和增强现实在中小学推广的最大瓶颈。但随着虚拟现实和增强现实技术的迅猛发展，将虚拟现实和增强现实技术应用于教学势在必行，未来虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用势必带来课堂教学方式的颠覆性改变。
（三）虚拟现实和增强现实教学平台和资源的设计重形式轻内容
当前很多虚拟现实教育平台都只是在一个3D 视频或虚拟现实软件游戏的基础上构成虚拟现实教学。虽然学生在虚拟世界玩得津津有味，课堂气氛很活跃，学生互动、交流和讨论很热烈，表面上看学生得到了沉浸式的体验感，但是有些虚拟现实教育平台所提供的知识点讲解还停留在现实世界中，课本内容的单调、枯燥并没有因软件的存在而得到缓解，知识要点的讲解没有变得更加生动、有趣和有针对性，这种只重视形式而不重视内容、教与学完全脱节的虚拟现实课堂只能称为“伪虚拟现实课堂”。
（四）虚拟现实和增强现实设备价格较高和技术条件限制导致普及困难
企业的前期研发成本较高、设备销售量较少，导致多数虚拟现实和增强现实设备销售价格居高不下， 很多学校因资金问题望而却步，无力购买售价高昂的虚拟现实和增强现实设备，进而导致虚拟现实和增强现实技术在学校的推广普及步履艰难。大多数虚拟现实软件普遍存在语言专业性较强、通用性较差和易用性差等问题。受硬件局限性的影响，虚拟现实软件开发花费巨大且效果有限。另外在新型传感应用、物理建模方法、高速图形图像处理、人工智能等领域，都有很多问题亟待解决。三维建模技术也需进一步完善，大数据与人工智能技术的融合处理等都有待进一步提升。以上诸多原因的存在制约了虚拟现实和增强现实技术在中小学教学中的推广和普及。
五、虚拟现实和增强现实技术在教学应用中的前景展望
虚拟现实和增强现实技术发展对未来教学形式的影响
随着科学技术的迅猛发展，在云计算、雾计算、物联网、“互联网+”、大数据、人工智能突飞猛进的新时代背景下，虚拟现实和增强现实技术与人工智能、大数据和物联网融合，将会让虚拟现实和增强现实技术应用如虎添翼。
随着虚拟现实和增强现实软硬件设备的性能提升和价格降低，会有更多的教育投资公司开发出更加丰富多彩的教学资源，让虚拟现实和增强现实技术快速走进中小学课堂，在教学中大面积应用普及。依托其具有的沉浸性、交互性、构想性、虚实结合、实时交互和三维配准等超级体验感的优势，教师的教学方式和学生的学习方式都将会发生改变。虚拟现实和增强现实技术在教学中的应用普及将会颠覆传统的教育方法和教学形式，具有巨大的应用潜力与应用前景。
六、展望未来
人工智能教与未来教育篇6
中国走向未来就要走向智化中国。当下中国企业转型升级的核心是智能化。创新最根本的就是产业转型，产业转型就是产业智能化。无论是德国工业4？郾0，还是中国制造2025，智能化发展是人类社会未来。不仅工业互联网等是产业智能化的结果，也代表了人类未来经济趋势是智能化。
1. 智化中国战略思路。
中国实现智能化社会，不仅提升了人的智能水平，也提升了产业智能化及社会整体发展水平。其战略思路表现为：一是从劳力型产业转向技术型产业。这是一个从文凭教育到智能教育的过程。二是从自给经济到规模经济。这是一个从谋职教育到创业技术教育的发展过程。三是从个体经济到产业共同体。这是一个从低级个体技术向高端互联技术的过程。
2. 中国未来教育以智能化为核心。
这里可以从三个方面看，一是以开启儿童智能作为教育的核心目的。以此建立中国未来智化教育新体系，形成一种与儿童发展相适合的、兴趣的、探究的、成果的教育体。二是建立规模性智能教育集团。以此实现从个体教育到互联网+教育，在任何地方都可以学到所要学的任何知识。例如，最近我参加华南师范大学副校长胡钦太教授一个博士论文答辩，提出建立互联网+下的SPOC（小规模限制性在线课程）的最优化混合学习体系，就非常有新意，如果把它与课堂教学有机结合起来，就非常厉害，实现课内与课外结合、线上与线下互动，从而对大学教学进行改造。三是建立以重点高水平大学引领的应用型高等教育体系，推动高端技术牵头的智化产业共同体。
四、创新驱动与文化中国
1. 文化中国战略思路。
文化中国可以设定为三大战略思路。一是从农耕文化转向科技文明，实现了从强化等级到发展性平等共享文明。二是从家庭文明转向创建公民文明，创建起中国社会主义新文明。三是从儒家伦理转向生命共同体文明，在教育上实现从文凭文明到技术教育文明下的社会共同利益集团文明。
2. 创建未来中华新文明。
教育是文化的一部分，同时是文化生长发展的载体，因而教育是文化的生命机制。创新驱动中国发展，必须创建未来中国新文明新文化，其战略思路主要有三：一是建构以创新为核心的教育文化功能，形成一种鼓励创新、主导创新和颂扬创新的文化体系。二是创建有文化的新文化学校，让每所学校都在确定文化发展定位即未来性上形成自己的文化意识，培养什么人，颂扬什么文化上有本校的特色，把每所学校都办成有自己文化的学校。三是创建走向未来的新文化新信仰。信仰是文明的产物，也是特定集团用以维护存在发展的信条，一种族群生存发展的理念和文化以及对未来的发展定位等。信仰有对共产主义道路的信仰，有中华民族特定文化模式，有人类共同体文化规范，也有各种宗教信条等。信仰现在被很多人讲得好像只有宗教是信仰。其实，信仰是会发展的，文化变革本质上就包含了信仰的改造，是社会发展的重要基石。创新宗教教义，也是时展的需要。宗教每次嬗变都给社会带来重大影响，例如，新教改革对基督教文明的发展影响巨大，带来资本主义和工业革命。今天，在面对未知的将来，未知的时代，需要的是什么信仰，教育创新驱动文化的未来整合，必然给中国走向未来带来重大作用。
以上所说，我认为，开创中国未来，是一个设计，更是一个行动。科技中国、智化中国和创建工业文明是互动的，我们只有在实践新文明进程中才能向共同体文明转变。研究儒家文明发展会给我们重要的启示，儒家文明起于春秋战国时期，是百家文明中的一分子，春秋战国形成的“百家争鸣”“百花齐放”成了中国文明的源头，但是自从倡导独尊儒术以后，中华新文明就不成长了。这点值得我们注意。所以，造成今天的中国传统文化是以儒学为核心的，有人说，最可怕的是中国人的传统思维模式！什么模式？即每个中国人都在抨击不平等，但是没有人去努力消除这种不平等，而是尽力使自己获得不平等中那个最有利的位置，成为不平等社会中的利益者！因此，创新驱动，首先就应当创新教育。当然，这种创新就要在也必然是在创新新文明的进程中实现的！所以，在这个意义中，创新教育不是靠哪个人、哪个机构想出来的，而只能是在实践中实现的。任何要成为伟大的人，都必须在推动新文明的形成发展中才能诞生！
最后做一个简要的小结。
未来的世界是未知的，创建未知世界培养人才的教育制度，是走向未来，也是开创未来的关键。
中国正走向未知的将来，教育的创新驱动是建构新未来文明的基础，是成就大国之基业！
创新中国教育以驱动中国转型，必须以服务中国为中心，凡是照搬外国、效法古董的做法都注定要失败的，唯有创新才是中华民族立于世界之巅的根本！
现场问答
黄少波：提问1，“教育与中国未来30人论坛”是由中山大学、北京大学、北京师范大学、华东师范大学、南京师范大学五所知名大学教育学院共同举办的，有两所是我的母校，一所是中山大学的政务学院，一所是华东师范大学教育科学学院。非常感谢冯老师和钟院长每年都给我以学生身份参加这个论坛，收益颇多。本次论坛强调创新驱动，这是中国走向未来的关键点。刚才几位发言中，我统计了一下冯老师的演讲，总共23次提到创新和重建。我觉得本次论坛突出创新抓住了时展要求，创新很重要，是教育重建的前提。中国教育未矸⒄蛊惹行枰创新。例如教育体系，1949年新中国成立以后，我们的教育照搬苏联体制，中国学子梦寐以求的大学，就是莫斯科大学。改革开放以后，我们是仿效欧美国家，学子们梦寐以求的大学是美国的哈佛大学。说实话，到目前为止，还没有真正建立起属于我们中国的现代教育体系。所以，什么是教育现代化，不是照抄其他国家的，不是照搬西方的就是现代化了，中国教育现代化关键是建立起为本国服务的教育体系。现在我们许多大学纷纷模仿外国，模仿哈佛大学等，结果哈佛大学的教师就提醒我们，一个民族的大学，必须以服务本土发展为前提，决不能够照搬英国或者德国的大学，美国的大学建立之初，就不是外国大学的翻版。这是爱迪生说过的。
黄少波：提问2，据悉2016年11月，教育部公布一个伟大的规划，就是到2023年，中国多少所大学要建成世界一流大学。从有关数据看，中山大学基本上被“边缘化”了。中山大学什么时候建成世界一流大学，校长、教师、学生的努力并不重要，重要的是取决于教育部的行政规划？大家可能都会觉得这种现象很奇怪，在全世界各国教育领域中，各所大学的发展以及建成什么样的大学都是十分常见的事，但在中国就不同。下面就这点我提几个问题：一是现在教育部所规划的世界一流大学，标准是什么，是美国标准，还是英国标准？二是按照教育部这样的推断，中国的高等教育还有希望吗？谢谢！
冯增俊：这里我先回答几个问题。一是自1995年来中国就提出要建设一流大学，简称“985工程”，宣称10年后如何如何。现在20年过去了，简称了什么，大家很清楚。二是我之前到芬兰赫尔辛基大学访学，该校老师见了我就问，你是北京大学来的？我说不是。他们对此表示茫然，不是北京大学那怎么是大学老师呢？后来我说到中山大学。他们立刻说道：“啊，知道，是孙中山的大学！”他们就知道中国有两所大学。按黄老师说的，中山大学在世界很有声誉却不能进入“双一流”，很不可思议。其实，北京大学的作用和声誉来自20世纪初蔡元培的k学思想，而中山大学的声誉既有孙中山的影响，更有来自20世纪90年代以来，黄达人、李延保时代推出系列在世界发展下服务中国服务广东的办学精神，同广东产业共同成长，攻坚克难，体现了中国新大学精神。现在这种建设一流大学，很多是一厢情愿的。如果不能推动大学服务中国，服务地方发展下瞄准世界前沿，不能强化对中国、对民族、对社会的贡献这一点上，简单地套用国外指标，搬来外国的做法甚至价值观，可能钱花了很多，但是一流大学也许还不知道在哪里。
黄少波：提问3，中国现在大学排名不断进步，中山大学也进入世界前100多名，怎么评价？
人工智能教与未来教育篇7
[关键词]智能手机 移动教学 混合式学习
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2016）24-0218-02
一、引言
最近这些年，教育信息化领域日新月异，现代教育技术的发展也蒸蒸日上。微课、慕课和翻转课堂等全新的教学模式日渐受到广大师生的关注。它们高效、个性化的学习方式，直观、条理化的教学内容，加上方便、系统化的管理模式，让师生受益匪浅。
然而，它们都是基于计算机网络才能开展的教学模式，学生学习起来还有诸多不便。很多本科生没有自己的计算机，需要到学校机房中才能登录学习。而学校的机房数量有限，使用时间上也有严格的规定。
因此，探讨一种新的网络教学平台很有必要，即便不完全取代计算机，至少可以作为一种有益的辅助手段，帮助学生更便捷、高效地学习。
二、智能手机的工具性
教育技术赋予教师教学和学生学习的时代特征，从古代的竹简、线装书，到当代的黑板、粉笔，到现代的电子教材、网络教学平台。在教学过程当中，历代师生都能够主动尝试、接受和使用新技术与新工具。毕竟，它们能给师生带来各种便利条件和新鲜独特的应用感受和心理体验。
凡是新技术都必然具有工具性和消费性。所谓工具性，指新技术能够满足或解决工作定的工具性需要的属性，比如智能手机进行通讯以及数据处理。消费性指新技术能够满足人们某些情感、心理需求、时尚追求或感官娱乐的属性，比如智能手机会体现出使用者追求新奇、时尚的需要，能在一定程度上满足某些群体在工具性之外的审美或艺术类的复杂需求。（赵国栋，2015）
这方面最突出的例子是苹果公司的智能手机，它不但能够满足与他人沟通交流的工具性需求，操作简易，功能丰富；而且，它也能够满足消费性需求，设计精致，外观炫丽，具有杰出的消费性特色，完全抓住了消费者的心理，让无数苹果机的拥趸为之倾倒。
如果仅仅考虑消费性，大多数人应该都会受到智能手机的吸引，因为，任何新技术，尤其是站在时代最前沿的新技术，无不具有无与伦比的魅力。但是，智能手机的工具性却有可能受到很多变量的制约和影响，比如消费者的兴趣、性别、工作、个性、年龄、教育和个人倾向等等。因此，如果我们把新技术看成是普通消费产品，一般都会宽容对待；但如果我们把新技术纳入职业需要，准备将其引入到我们的工作当中，大家的态度就不再一致，会体现出旗帜鲜明的巨大差异性。
智能手机应该说是我们这个时代最具特色的一项新技术，其在教育当中的应用更是前景广阔。现在十分普遍的现象是，如果我们仅仅从消费性的角度来看待智能手机，则无论教师还是学生，绝大多数人都对其持欢迎态度，毕竟智能手机给师生带来的实用性和便捷性超过了计算机。可是，一旦我们讨论智能手机的工具性时――也就是将其应用在我们的教学中，师生们的态度就截然不同了。
槭众多的教师认为智能手机对学生的学习有负面影响，它们不但会分散学生的注意力，还会占用学生大量的时间。因此，一般来说，对智能手机持消极态度的教师大有人在。但是，对学生来说，使用智能手机进行学习不但是一种新颖的体验，同时还可以完全自主地决定在什么时间、在什么地点、采用何种方式学习知识，甚至是自主决定学习哪些内容。因此，学生对智能手机当然持欢迎和积极的态度。
由于智能手机的便捷性，学生，甚至是教师都可以通过它们利用自己的碎片时间，随时随地预习、学习和复习。更重要的是，有了智能手机这个平台，学生可以自行定制学习时间表、自行安排学习进度，乃至于自行决定学习内容，这才是真正的自主学习、按需学习，不但能够提高学习效率，更能激发浓厚的学习兴趣。
由此可知，要想让教师在教学过程中使用智能手机作为教学平台，就必须首先让教师从理念上、思想上接受这种新技术，教师对待新教学工具的主观态度决定了智能手机在教学中的客观应用。唯有教师认同智能手机与其职业发展有明确的正关联，他们才可能采取欢迎的态度。
因此，智能手机的消费性决定了其在消费群体中的受欢迎程度，它的工具性则决定了其在教学中的具体应用，两者如果能够整合在一起，就可以最大限度地发挥它的潜能和功用，为师生带来前所未有的生活和学习体验。
三、智能手机与教师职业发展
教师的职业发展涵盖很多方面，主要有：
通过横向和纵向的比较，通过深入学习和广泛阅读增强对教师的理解和认识，从而增强职业认同感。
通过学习新教学方法和新教学手段来保持职业的新鲜感，从而保持对工作的积极性和主动性。
通过专业学习、技能培训等活动，加强自身的职业水平，这主要包括专业能力、教师技能和科研素养等等。
教师职业发展的重中之重，是从根本上培养自身对职业的成就感，从而在人生的各个阶段都能开拓出个人事业的可持续性发展空间，而不是在各个阶段上下起伏不定。
由此可见，从上述的几个方面来分析教师发展的过程，我们发现，正确使用各种新教学技术，尤其是基于互联网的信息技术，将有可能对教师发展带来意想不到的机遇。
随着互联网的广泛应用，教师意识到信息技术对职业发展的重要性。他们敏锐地发现，借助于网络，可以让自己的教学与学术成果冲破校园的藩篱，冲破象牙塔的束缚，向社会传播，其教学效率远非传统教学技术所能相比。
当前正广泛开展的微课、慕课和翻转课堂都属于这种情况。由此可见，将新技术、新工具和互联网整合到一起，加上互联网前所未有的传播速度，必将会使整个社会都从中获益。
构建以互联网络为通讯媒介、以智能手机为信息终端的教育平台，能为教师创造一个广阔的职业空间，在这个空间里，教师的职业发展潜力可以被最大限度地挖掘出来，这个空间实际上是教师得以自由发挥的职业舞台。
传统的教学环境有诸多限制教师职业发展的不利因素，比如学位、学历、地域、职称、科研、经验、经济条件等。但在新型教育平台下，这些不利因素可以被极大程度地削弱，教师高昂的教学热情、自由的教学风格、新颖的教育技术、独特的教学思路等要素则得以彰显。如果能够运用得当，教师会发现，这个廉价、便捷的教育平台给他们创造了一个自由、民主的教学环境，给他们的职业发展创造了一个平等、全新的起点。
四、智能手机与学生自主学习
要把作为现代教育技术代表的智能手机被纳入到教学当中来，就必须在传统讲授式教学方式的基础上积极探讨新的教学和学习方法，而混合式学习（Blended Learning）是最具潜力、最具可行性的一种方法。
所谓的混合式学习，指的是创建一种将过去传授式教学和基于技术媒介的现代化教学相互融合而形成的学习环境中的一种学习方法。其独特之处在于，可以最大限度地发挥这两种教学模式的长处来组织和实施教学活动，以达到教学效率最大化、学习效果最优化的目的。何克抗教授（2004：37）认为，混合式学习就是要把传统学习方式的优势和E-learning的优势结合起来。其核心思想是根据不同的问题和要求，采用不同的方式解决，教学上就是要采用不同的媒体与信息传递方式进行学习，最终达到学习效果最优化。
在混合式学习模式中，教学过程中的各个因素在所有的环节中、在所有的层面中都相互混合。比如，传统教具与现代新工具（黑板与投影仪）、印刷教材与电子课件、课堂讲授与微课慕课、集体学习与小组学习、静态评价与动态评价等等的相互混合。
翻转课堂正是应混合式学习的需求而产生的，它不仅能够充分体现混合式学习的学习理念，更能充分发挥混合式学习的优势。所谓的翻转课堂，指的是以传统的面授式课堂教学为核心，利用现代化教育技术将教学环节优化重组的一种新型教学组织形式。也就是说，教学不再遵循传统的教师课堂面授、学生课后学习教学流程，而是改为学生课前学习、教师课堂组织讨论的次序。这样的改动不仅仅是教学结构的重组，更是将过去以教师为中心的教学模式调整为以学生为中心、充分发挥学生的主动性和积极性一种变化。
在翻转课堂教学中，教师不再把课堂上的时间都用来面授教学内容，这些内容学生可以在课前通过智能手机自行学。教师提前把教学内容制成多媒体教学课件，并到网络教学平台上，学生通过观看教学视频，收听教学音频和浏览电子读物等方式进行学习。学生还可以通过即时通讯工具和同学沟通，比如分组学习，分配学习任务等；教师当然也可以和学生在网上交流，比如辅导答疑、学习任务等等。
学生还可以通过智能手机提交作业、上交论文和扩展学习。教师可以通过智能手机管理教学、评价学生。而学生也可以互相评价，甚至评价教师。这种即时性的形成性评价显然比传统的单一性的终结性更能反映学生的真实水平，而且，形成性评价可以将学生的学习过程动态地体现出来，让教师可以直观地了解学生的学习潜力和学习倾向。这对学生未来的学习和发展至关重要。
五、结语
新的教学工具、新的教育技术势必会促成革新和进步，纵观教育史，我们会发现每次出现这种进步，人们便会殷切地期待会由此推动前所未有的教育革命，实现教育的跨越式发展。比如：电影出现之后，很多人认为视频教学完全可以取代传统教学，教师不再重要；投影仪出现之后，很多人认为投影更加生动直观，黑板只是可有可无的补充；计算机出现之后，很多人认为书本不再有用，电子教材、多媒体课件完全可以取而代之；智能手机出现之后，更有人认为学生可以通过利用碎片时间来学习，甚至学校都不再有必要保留。从广播、电影、电视、计算机、网络到智能手机，人们一直在期盼，而愿望却一直未能实现。新技术和新工具对教育的重要性无论怎么强调都不为过，然而，如果只是注重教育技术而忽略了教育本身，显然也是错误的。
因此，需要注意的是，在教学中不断引入新技术才能为教育的发展提供动力，为教育改革创造机遇。这个过程对于广大师生来说任重道远，无法一蹴而就。
【参考文献】
[1]何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展[J].电化教育研究，2004（07）.
人工智能教与未来教育篇8
苏霍姆林斯基在《教育艺术》中认为，“在人的心灵深处有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。在儿童的精神世界中，这种需要特别强烈”。我们要敢于打破传统的教学模式，运用现代教育技术培养真正适应于经济社会发展的创新型和国际化人才。现代教育技术是伴随现代科技的发展，特别是电子、通讯、计算机的飞速发展而产生的，也是现代教育理论发展到一定阶段的产物。
作为新一轮科技革命的代表，人工智能（AI）技术已经或正在颠覆性地改变着许多行业和领域，而教育就是其中之一。来自谷歌的世界顶尖的人工智能专家团队将AI的智能l展划分成了三级：第一级是“弱人工智能”，只能够专注在一个特定领域，如下围棋；第二级是“强人工智能”，能够达到或超过人类水准；第三级是比人类聪明1000万倍的人工智能。
目前，“弱人工智能”已经渗透到我们生活的方方面面：搜索引擎、实时在线地图、手机语音助手、智能客服等都运用了人工智能技术。尽管人工智能要从感知、行为和认知三个维度全面模拟甚至超越人类，还有很长的路要走，但目前的AI凭借强大的计算能力、存储能力和大数据处理能力，已经改变着传统教育模式与教育形式，在破解教育资源不均、提高教育效率和教学质量、提供个性化精准化教学、优化教育评价系统等方面将发挥重要作用。
浙江西湖高等研究院人工智能研究室主任于长斌认为，人工智能下一步应用可能是远程教育、自我强化教育，甚至是教育领域的机器换人。从人工智能现阶段研究成果来看，机器人做数学题、英语题完全没有问题，有科学家还成功用人工智能自动生成科研和学术论文，其中有一些甚至被期刊录用。
高考机器人
在今年6月7日的“高考”中，人工智能机器人AI-Maths在数学科目的两套试题考试中分别取得了105分和100分的成绩。整个答题过程中，机器人不联网、不连接题库、无人工参与，全由机器人独立完成解答。研究人员表示，由于AI-Maths在识别自然语言时遇到了一些困难，导致部分考题失分。
AI-Maths先后解答了2017年数学科目高考的北京文科卷和全国Ⅱ卷的试题，分别用时22分钟和10分钟，北京文科卷得分105分，全国Ⅱ卷（数学）得分100分。对这台机器人来说，解答一道题目的时间最快不到一秒。此前总共做了不到500套试卷，大约12000道数学题。而一个中国学生，按照每天10道数学题估算，到高考前已经做了大约30000道数学题。
考试结果显示，这台高考解题机器人在不依赖大数据的前提下，逻辑分析能力远超人类，但在文意理解、多样性思维上要比人类逊色得多。参与阅卷的资深数学老师表示，AI-Maths相当于中等成绩水平的高中毕业生，失分主要是因为“读不懂题目”，遇到一些人类语言（而非数学语言）时，无法理解。
专家指出，这次机器人不得高分的原因较多，首先这个机器人并没有代表机器人的最高水平，其次机器人没有联网，不能够联想自己的知识，这样得低分也是理所当然的了。经过更多的训练和学习以后，未来AI-Maths会取得更好的成绩。
该机器人是由成都准星云学科技有限公司研发的一款以自动解题技术为核心的人工智能系统，诞生于2014年。该公司参与了科技部的863“超脑计划”。
同时进行的另一场机器人高考测试中，学霸君的Aidam首次与6名高考理科状元在北京同台PK，解答2017年高考文科数学试题。Aidam的成绩为134分，6名状元的平均分为135分。Aidam答题耗时9分47秒。为了展示，Aidam当天答题放慢了六倍速度，平时每道题完成时间应该在7-15秒。
从2014年开始，国内人工智能引领者科大讯飞就联合了包括北大、清华等在内的超过30家科研院校和企业，共同开启了一项隶属国家863计划的“高考机器人”项目，他们希望通过这个项目的实施，研制出能够参加高考并在2020年考上北大、清华的智能机器人。“超脑计划”汇集了国内近60%的人工智能专家，其重点就是要研究突破机器的知识表达、逻辑推理和在线学习能力。
目前，高考机器人在英语学习方面也取得阶段性成果：一是翻译，已经能够让翻译能力达到高考入门水平。二是在广东地区的英语高考、中考场景中，在发音准不准、填空题选择题，判断你懂不懂知识上，机器已经超过人工。三是口语作文实现突破。比如给学生一个题目《My Mother》，现在AI机器的评测打分已经比人类打分更精准。
有人提出了一个十分滑稽的问题，那就是人工智能要是通过高考考上大学，是不是意味着我们的教育培养出来的就是考试的机器？这个问题的逻辑不一定严密，但巧妙地折射出了现行教育体制的一些问题。如果以应试为主的教育方式不改变，智能机器取代老师几乎是必然。更可怕的是，这样的教育培养出的人也将被智能机器淘汰。
AI阅卷批改作业
面对庞大的考生规模和多种多样的考试，专家和老师阅卷成为一个独特的景观。从传统的纸笔阅卷到网上阅卷，再到今天的机器智能阅卷，AI可以轻松解决繁重复杂的阅卷难题，大大提高阅卷的效率和质量。
通过对试卷进行数字化扫描、格式化处理，转换成机器可识别的信号，机器就能按阅卷专家的评判标准，进行自动化阅卷，还可以自动检测出空白卷、异常卷，并给出最终的评阅报告及考试分析报告。原来三个月的工作，现在一周就能完成，而且更准确、公正。
中国教育部考试中心对“超脑计划”的阅卷工作进行了验证，结果是，在“与专家评分一致率、相关度”等多项指标中，机器均优于现场人工评分。
除了代替人工阅卷，人工智能还可以帮老师做批改作业、备课等重复枯燥的工作，不仅节省大量时间，还可以减少工作量。
语音识别和语义分析技术的进步，使得自动批改作业成为可能，对于简单的文义语法，机器可以自动识别纠错，甚至是提出修改意见，这将会大大提高老师的教学效率。
今年两会期间，科大讯飞董事长刘庆峰在提案中提到，科大讯飞的英语口语自动测评、手写文字识别、机器翻译、作文自动评阅技术等已通过教育部鉴定并应用于全国多个省市的高考、中考、学业水平的口语和作文自动阅卷。而基于国家“十三五”863“基于大数据的类人智能关键技术与系统”阶段性成果构建的“讯飞教育超脑”已在全国 70% 地市、1 万多所学校应用。
国外也有多个智能测评公司和实践案例。GradeScope是美国加州伯克利大学一个边缘性的产品，它旨在简化批改流程，使老师们更专注于教学反馈。目前有超过150家知名学校采用该产品。MathodiX是美国实时数学学习效果评测网站，算法会对每一步骤都进行检查、反馈。
美国教育考试服务中心（ETS）是世界上最大的私营非盈利教育考试及评估机构，已经成功将AI引入SAT和GRE论文批改，同人类一起扮演评卷人角色。
计算机科学家乔纳森研发了一款可进行英语语法纠错的软件，不同于其他同类型软件的是，它能够联系上下文去理解全文，然后做出判断，例如各种英语时态的主谓一致，单复数等。它将提高英语翻译软件或程序翻译的准确性，解决不同国家之间的交流问题。
虽然人工智能可以阅卷、批改作业，但诚如《信息时报》刊发的《推广“机器人老师”可为广大教师减压》一文所言：教育需要尊重“异质思维”，同样的问题，学生会给出差异化、个性化的答案；目前“机器人老师”在阅卷、批改作业的时候会有明显的局限性，可能更适用于客观题却不适用于主观题。
不可否认，最初机器是用来辅助人工教学的，未来的趋势则是人辅助机器，而这个过程会一次次重塑考、学、教、管的服务流程。未来，当进入强人工智能和超人工智能时代，机器人更像是老甚至在许多方面超越老师。
机器人当老师
城乡、区域教育鸿沟，择校问题，学区房问题，都是教育教学资源不均衡导致的，归根到底是优秀教师的稀缺，而智能教育机器人则是解决这一问题的有力工具。“机器人老师”不仅有助于解决师资不足和师资结构不合理等难题，还能大大缓解社会矛盾，促进教育公平。
目前国内已涌现出像魔力学院这样的创业公司。几年前魔力学院创始人张海霞从北大毕业时，她的毕业论文是国内最早对人工智能教学进行研究的学术论文，同时在上大学期间，她就已经是新东方出国留学部最好的英语老师。这种雄厚的技术和教学背景，让她成为国内最早一批人工智能领域的创业者。
“与大多数互联网教育领域的产品不同，魔力学院从一开始，我们要解决的问题就是用人工智能机器替代老师进行讲课。曾经有很多投资人建议我们妥协一下，暂时用真人老师讲课，后面再一步步地进化到人工智能老师，但我们从来没有妥协。”张海霞说。
直到2016年3月，魔力学院第一个商业化的版本上线，企业开始有了第一笔收入，成为全球在人工智能老师这个领域第一家产品上线的创业公司，也是第一家实现了持续收入和盈利的创业公司。至今，在人工智能老师这个领域，魔力学院的相关产品仍然是惟一能从教、学、练、测各个维度提供人工智能老师教学的公司。
目前在新东方也开始这样的实验，教室里没有人类老师上课，机器人将重要知识点经过搜集和教学设计后，用非常幽默的方式向学生传授，从课堂效果来看，“学生很愿意听”。
新东方教育集团董事长俞敏洪认为，未来10年内，教师七成教学内容一定会被机器取代。不过，缺少人类老师的教学必然不完整，因为课堂教学不光是把知识点告诉学生，更需要对学生开展知识融合、创造性思维、批判性思维等能力训练。对于这些思维方式的训练教学，机器人老师还无法胜任。“未来的课堂将是机器人智能教学、老师情感和创新能力的发挥及学生学习的三者结合。”
除了民办教育在积极引入机器人老师，我国的“福州造”教育机器人已在部分城市的学校开始“内测”，今后有望向全国中小学推广。这款教育机器人除了帮助老师朗诵课文、批改作业、课间巡视之外，还能通过功能强大的传感器灵敏地感知学生的生理反应，扮演“测谎高手”角色。一旦和“学生机”绑定，可更清楚地了解学生对各个知识点的掌握情况。
对于机器人老师，国外早有应用。2009年，日本东京理科大学小林宏教授就按照一位女大学生的模样塑造出机器人“萨亚”老师。“萨亚”皮肤白皙、面庞清秀，皮肤后藏有18台微型电机，可以使面部呈现出6种表情。她会讲大约300个短语，700个单词，可以对一些词语和问题做出回应，还可以学会讲各种语言。“萨亚”给一班10岁左右的五年级学生讲课，受到新奇兴奋的孩子们的极大欢迎。
教育是塑造灵魂的特殊职业，教师是人类灵魂的工程师，面对的都是活生生的具有不同个性情感的学生，在价值观塑造和创新思维启发方面，“机器人老师”有着明显的局限性。尽管机器人老师不知疲倦，知识渊博，能平等地对待学生，加上它的特殊身份能激发学生的学习兴趣和动力，然而机器人永远无法完全替代“真正的人类教师”。
当老师们从繁重的重复性工作中解放出来，实际上可以将更多的时间和精力花在富有创造性的工作上。比如培养学生的素质和情商，激发学生对学习的热情，鼓励学生独立思考，形成自己的价值观和思想体系，成为有美好人格和创新能力的个体。
实际上，老师充当的是一个引导者、启发者的角色，老师做的应该是“准备环境-引导孩子-观察-改进环境-再引导-退出-再观察”。极少干预和不断引导，让孩子能最大限度地拥有独立性、专注度和创造力。
机器人进课堂是大势所趋。不久的将来，人类老师将负责进行情感、心理、人品、人格上的健康教育和品德教育，以及各类知识的融会贯通、学习方法的引导、创新能力的培养。而知识教育这部分，将会以“机器换人”的形式让渡给人工智能。这将对老师提出更高的要求，因为除知识教育外的这些教学内容，需要由真正有能力的老师来传授。“老师要避免被机器取代，就要先避免自己成为机器。”
可见，教师需要快速适应现代化教学需要，熟练使用各类领先科技产品，提升综合素质，这将决定教师本人的去与留，更是教育希望与未来的关键所在。
个性化教育
因材施教在我国已有2000多年历史，但在我国应试教育大环境下，根据学生不同的认知水平、学习能力以及自身素质来制定个性化学习方案，真是说易行难。当传统思想与尖端科技相结合，因材施教的可行性有了大幅提高。人工智能介入后，个性化教育有两条实现途径。
一是构建知识图谱。构建和优化内容模型，建立知识图谱，让学生可以更容易地、更准确地发现适合自己的内容。国外这方面的典型应用是分级阅读平台，推荐给学生适宜的阅读材料，并将阅读与教学联系在一起，文后带有小测验，并生成相关阅读数据报告，老师得以随时掌握学生阅读情况。
Newsela将新闻与英语学习融为一体。通过科学算法衡量读者英语水平，抓取来自《彭博社》《华盛顿邮报》等主流媒体的内容，由专人改写成不同难度系数的版本。LightSail也是相同应用，不过它的阅读材料是出版书籍，它收集了适合K12学生阅读的来自400多个出版商的8万多本图书。
2015年底Newsela用户量超过400万，LightSail和纽约市教育局、芝加哥公立学校、丹佛公立学校等机构达成了合作，而目前我国没有如此规模、与官方达成合作的个性化阅读学习平台。
二是自适应学习。人工智能可以从大量的学生中收集数据，预测学生未来表现，智能化推荐最适合学生的内容，最终高效、显著地提升学习效果。当一个学生阅读材料并回答题时，系统会根据学生对知识的掌握情况给出相关资料。系统知道应该考学生什么问题，什么样的方式学生更容易接受。系统还会在尽可能长的时间内保留学生信息，以便未来能给学生带来更多的帮助。
在美国乔治计算机学院，有一门课叫“人工智能概论”。这门课是艾萨克・格尔教授创建的。他有一个教学助理叫吉尔。这个课程的特点是以问答方式授课，学生提问，老师和助教回答。第一年就有大约1000多名学生参与，提出了超过1万个问题，其中40%的问题是由助教吉尔回答的。让学生惊奇的是，吉尔竟然是一个机器人，而且教了他们整整一个学期。格尔教授采用IBM沃森界面，创建了这个AI驱动的BOT交互系统，也开发了整个课程的内容和形式。
《未来地图》一书作者吴霁虹认为，用人工智能指导教学，没有标准内容，每个学生都可以个性体验。从学生界面到AI提供的个性化定制学习材料，AI需要对学生进行学习画像，然后转变为学习，再进入学习内容管理系统，编制成学习材料。AI的这个过程，经过频繁的互动，将会变得越来越快速智能。