时间：2023-08-21 17:23:19
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇智能时代对未来教育的思考，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：人工智能；教育变革；智慧教育
近年来大数据、云计算等信息技术飞速发展，人工智能在一些特殊领域（如图像识别、语音识别、自然语言等）不断取得突破性进展。人工智能作为新的技术驱动力正引发第四次工业革命，为医疗、教育、能源、环境等关键领域带来新的发展机遇。人工智能专家预测，人工智能在通用技术领域可能尚不能替代人类，但在一些特殊领域，人工智能将会淘汰现有的劳动力。在国外，许多国家纷纷把人工智能作为国家发展的重要竞争战略，我国学者也密切关注着人工智能的最新理论进展和实践应用，国务院于2017年7月颁布《新一代人工智能发展规划》，明确人工智能发展的重点策略。“人工智能变革教育”的潮流，引发了教育研究领域的“人工智能热”。当前全球范围内，人工智能在教育领域的大量研究和应用催发形成了教育人工智能概念。目前梳理学术上关于研究人工智能与教育的文献主要集中于：
（一）教育理念的革新。“人机一体”将成为未来新的教育方式[1]，由新技术和新手段的出现所应运而生的智慧教育[2]，将对原有教育进行改进和完善。智能技术在改变教育的手段和环境的同时，还有利于构建出系统解决教育问题的教育新体系，从而真正触及教育的根本[3]。
（二）关注技术的革新。机器深度学习、智能学习的算法、视觉识别以及智能语言识别这些基础技术的突破，为人工智能的教育应用奠定了坚实的基础[4]。
（三）探究教育的应用。人工智能在学校教育中的学业测评、交叉学科、角色变化等应用领域具有巨大潜力，教师角色内涵也将在与人工智能的协同共存中发生改变。AI监课系统能够数据化、可视化评估教师的授课情况，将人工智能技术的运用渗透到整个教学过程中，教师可以根据评分实时调整授课内容，以促进个性化学习，从而提升教学效果。教育深受技术发展的影响，新技术融入教育并促进教育方式的转变已成为必然趋势。一方面技术为教育提供了新的、更加广阔的可能性；另一方面技术具有变革人类的教育方式与学习方式的能力。然而，技术是一把“双刃剑”，如何获取或实现以人工智能为代表的新兴信息技术所拥有的特征、优势与功能，使其在教育中最大限度地发挥其应有的价值呢？人工智能技术如何继续被安全使用到教育领域？如何通过教育变革来促进新兴信息技术在教育教学中的广泛与深入应用，实现教育深层次革命等问题，是目前需要关注和探讨的主要问题。
1人工智能时代下教育变革的背景
1.1人工智能的内涵及具备的强大能力
人工智能最早由美国达特茅斯学院于1956年提出，其研究主要包括机器人、图像识别、自然语言处理、语音识别等，实质是一种自动感知、学习思考并做出判断的程序。人工智能具有自主学习、推断与革新的能力，推动了图像识别、自然语言处理等方面的技术突破。人工智能同时具有理性判断力、超强的工作力，只要电力供应不断，几乎可以无限制地工作下去，而且适应不需要情感投入的工作。它的超强能力，源于三个重要的技术：深度学习、大数据和强算力。
1.2人工智能时代的机遇和挑战
人工智能在精力、记忆力、计算力、感知力以及进化力等方面与人类相比，具有突出优势。在医药领域，人工智能的出现使普通民众可以享受更为高效、稀缺的医疗资源，解决医疗诊断领域诊断质量不均衡、医生资源不足等问题。在教育领域，人工智能促进教学质量进一步提升、教师角色多样化、学生学习能力的提升；为教育研究提供新技术和数据支撑；极大拓展了教育研究新视域；使教育在立德树人方面、教育方法创新方面、教育手段和环境方面以及教育服务供给方式方面均发生改变。然而，看到人工智能以其强大的处理能力带来机遇的同时，也需要正视人工智能带来的新挑战。在人工智能浪潮冲击下，如何借助人工智能发展的机遇推进教育的变革与创新？人工智能技术如何继续被安全使用？首先，人工智能专家大都认为，人工智能将会淘汰大量现有的依靠非脑力劳动为生的劳动力，需要培养人工智能时代的新型劳动力。而且，人工智能技术本身的不太成熟使很多人工智能技术只是应用在儿童教育领域，再者，人工智能潜在的道德伦理问题缺乏法律制度规范。除此之外，人工智能时代将对社会结构以及人的地位构成挑战。综上所述，人工智能时代所带来的机遇是大于挑战的。教育需适应人工智能技术所带来的突破和飞跃，不断调整和更新教育的方向和目标，实现育人成人的发展目标。
2人工智能与教育变革
2.1人工智能与教育目的的变革
人工智能带来的巨变不仅影响人类未来如何发展，而且极大释放了人类的生产力，这些在一定程度上使得人类需要重新思考教育是何目的。人工智能影响教育目的的变革主要表现在：第一，人工智能可能会使人类陷入精神危机。这源于两方面的结果：一方面，人工智能将取代大部分人的工作岗位，工作的丧失将会导致人的价值和尊严丧失。另一方面，人工智能技术的发展将可能导致所有基于自由主义的想法破产，转而人类所拥有的价值和尊严可能转化为一种“算法”，人工智能带来的职业替代风险在教育领域同样存在，主要是对教师角色的挑战。第二，人工智能有利于培养人的学习能力。从某种角度上讲，人工智能剥夺人的就业机会，但同时，人工智能助教机器人将协助教师实现个性化指导，从而有利于将学习的过程视为寻求自我价值和意义的过程。除此之外，人工智能有利于使教育注重培养人的精神能力，这种精神能力大致包括实践动手能力、价值追求能力以及创造能力，从而有利于学生知识以便于更好地完善自我、丰富自我，使教育跳脱“知识为本”的陷阱，发挥“立德树人”的正向作用。
2.2人工智能与学习方式的变革
第一，深度学习。深度学习也称为深度结构学习或者深度机器学习，是一类算法的集合。深度学习概念的提出，一方面尊重了教学规律，另一方面也是应对人工智能时代下的挑战。深度学习在机器学习、专家系统、信息处理等领域取得了显著成就，提倡学教并重、认知重构、反思教学过程，进而达到解决问题的目的。第二，个性化学习。个性化学习区别以往传统班级课堂授课，尊重学生的个性发展，因材施教。人工智能技术与大数据的应用有利于学生享受个性化的学习服务，可提供个性化的学习内容，可视化分析学生的学习数据，快速提高学生的学习效率。第三，自适应学习。自适应学习是指人工智能基于对个体学习进行快速反馈的基础上，根据学习者特征，为其推荐个性化的学习资源和学习路径，从而最大程度上适应学生的学习状态，是实现个性化学习的重要手段。人工智能技术有利于快捷、科学地判断学生的学习状态，进行学习反馈；持续收集学生的学习数据，其中包括学习目标、学习内容；高效地为学生提供海量的学习资源。
2.3人工智能与学习环境的变革
首先，有利于搭建灵活创新的学校环境。不仅可以使空间规划更具弹性，而且可以调节性增强物理环境。其次，人工智能时代的教育区别于以往传统教育强调的统一秩序，更注重个体的用户体验。创客空间、创新实验室等学习环境的不断增加以及人工智能技术的不断发展，个性化的空间环境与学习支持将改变目前学习的学习空间环境。除此之外，随着对话交互技术的逐渐成熟与不断普及，有利于实现虚实结合的立体化实时交互。VR、AR等技术的同步协作也有利于搭建新的学习环境，满足学习者的一系列要求。脑机互动技术的突破有利于实现将人工智能植入人脑，从而改变人类自然语言的交流方式。最后，人工智能通过即时、准确、高效的大数据分析有利于进行精准且个性的学习评价与反馈。人工智能将综合收集所有同学的学习记录，互相比对、优化，从而进行综合提升。更为重要的是，人工智能的人脸识别以及语音识别技术可以运用到教师的教学过程中，进行学生的学习情绪感知，学习状况的了解，从而促进学生学习的科学化；智慧校园、智慧图书馆等的出现，为教学环境的建设提供重要参考。
3人工智能在教育领域的应用
人工智能被认为是最有潜力和影响力的教育信息化技术，将通过人工智能数据挖掘分析、3D打印、模拟仿真等技术的应用，实现人工智能与教育的深度融合，对计算机辅助教学、个性化教育服务、教育人工智能生态环境等产生根本影响。2018年《地平线报告》（高等教育版本）指出了教育领域的信息化发展，未来一段时间内将通过人工智能与信息技术的结合，进而影响教育阶段的不同过程。具体见表1所示。
关键词 师范大学生；智能结构；信息技术
中图分类号：G650 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)18-0136-02
1 信息时代对师范大学生智能结构的反思
1.1 师范大学生的智能结构
所谓师范大学生的“智能结构”是指师范大学生为实现或达到既定目标，行为主体具备的知识能力的数量构成与内部结构。实质包括两层含义，一是知识能力的总量，二是各部分的搭配和排列。现代信息技术环境下，师范大学生智能结构的确立和调整过程，就是知识和能力以及两者合理的总量的增加和结构的边际性调整过程。教育是一项面向未来的事业，是一种由教师组织和引导的活动。在教育活动中，教师具有什么样的德能和智能结构，不仅直接关系教师的教育行为，而且直接影响教师教育效果及其价值实现。这一切又都有赖于接受教师教育专门化培养的大学生能否构建与教育发展相适应的最佳智能结构[1]。
1.2 信息技术条件下，师范大学生智能结构的反思
目前，一般高师院校大学生的智能结构中存在重专业学科轻教育学科，重专业轻通识，重理论轻实践的现象。随着我国教育信息化进程的发展，师范院校校园信息资源的逐步推进和基础课程改革的不断深入，现代信息技术在现代教育中的作用日益凸现，信息技术条件下，师范生的智能结构与德能结构的和谐发展还没有得到应有的重视。教学内容陈旧，师范大学生对信息技术掌握不够，缺乏能促进信息知识的能力和促进信息技术能力的知识，课程内容未能很好地体现师范专业要求，师范生教育学、心理学知识及应用能力还不够，各学科专业教学方式或课程教学论很少涉及信息网络技术的应用与整合的教学技能；基于网络的多媒体课件制作、网站建设、计算机数据统计、教学设计等知识还不够系统，基于网络平台应该如何大力发展师范生的现代意识、主动精神、职业能力、创新品质等问题还未得到足够的重视；信息技术环境下大学生智能的培育与发展还跟不上基础教育现代化信息化的教育需要。师范生急需将现代信息技术与课程整合的理论与实践和基础教育相衔接。
2 现代信息技术环境下，师范大学生智能结构的
价值取向
2.1 智能结构与德育的和谐发展放到首位
师范大学生智能结构必须放在与德能的和谐发展的大环境中考虑，显得尤其重要。树立信息时代师范大学生智能结构与德育的和谐发展的视野尤其重要。和谐是中华民族的精神原型，也是西方人文精神的核心维度。其恒新的理念对协调全球化时代特点的经济、生态矛盾，社会、政治矛盾和民族、文化矛盾，对促进人的生存发展，维护社会和平与进步带来深刻的启示。对于实现“以德治国”方略与和谐社会理想，对于贯彻以人为本的科学发展观、养成师范大学生和谐人格，对于高校德能与智能和谐精神及其所滋生的先进性、实效性、针对性及可持续性，努力实现德育的和谐目标体系，促进德育与智能的和谐发展，具有重要意义。
特别是随着信息技术的不断发展，大学生已经成为互联网使用者的主体力量，特别是网络开放性、自由性，师范生的网络伦理道德、心理等要素的地位就凸显出来。尤其是在高科技信息时代，人才的伦理和道德要素更成为社会合作、和谐发展的德性保证，其地位之重要超越以往一切时代。
2.2 师范生智能结构价值取向体现信息技术平台上全新的教育和学习理念
信息技术带来深刻的教育革命和学习革命，也给教师教育带来前所未有的机遇和挑战。未来的教育实际上是一种开放性的教育，整个教育过程学生体验的是现代信息技术广泛应用于教育和教学的具体情境，学生所使用的学习工具就是现代信息技术，是一种基于任务和项目的学习，即任务驱动式学习。因此，师范生智能结构的价值取向应体现信息技术平台上的全新教育理念，这些理念充分体现“以人发展为本”的教育价值观，重视教学过程知识教学观，推动学生自主学习和发展的教育观，强调合作学习的教育观。
把握教育的民主化方向，创造人际交往和谐环境，开展自我意识的积极建构，以便教育过程为人的发展展示一个充满希望的前景，为人的潜能的实现提供一套激励机制。教育是一种基于希望，着眼于未来的活动，需要富有想象力和创造性的实践方法。这种价值取向使教育者通过积极的方式激发学生的学习积极性，使学习成为学生愿意做的事情，而不应该是强迫和命令。
2.3 师范生智能结构中教育技术能力培养急需与中小学衔接
随着我国教育信息化进程的逐步推进和基础教育课程改革的不断深入，教师教育技术能力的重要性日益凸显。2004年12月，我国颁布第一个《中小学教师教育技术能力标准》，它不仅是在职教师教育技术能力的标准参照，也对师范生教育技术能力培养提出新的要求。但据调查，目前不少高师院校受知识本位和学科本位思想的影响，还仅靠一门现代教育技术公共课程教学的单一培养模式，而且教育教学中与基础教育的联系不够紧密，又没有充分挖掘师范生的教育见习、实习平台，导致师范生教育技术能力的培养跟不上基础教育新课程改革的步伐。
师范生智能结构中教育技术能力的培养，需要突破传统思维定势，对构成师范生教育技术能力的理念、知识、技能、环境等相关因素进行系统设计，形成具有可操作性的教学模式和方法体系。根据盐城师范学院师范生的实际情况，可以构建“学校现代教育技术公共课教学—各学科教师课堂教学—图书馆辅助教学—见习与实习教学并行”的联合教育的多层次教育技术能力培养体系。鼓励现代教育技术公共课程教师全程参与学生的见习、实习过程的指导，并与相关人员构建教育实习专题网站，以教育见习、实习为平台，高校师生与中小学教师搭建教育技术实习共同体行动学习、行动研究的交流平台，促进师范生教育技术能力与基础教育新课程的有效衔接。
3 总结
在信息时代，重构和优化师范大学生智能的研究，是师范院校遵循科学发展观，坚持教育要面向现代化、面向世界、面向未来，积极实施教育信息化、现代化的创新实践。信息社会的师范大学理念主要特征是信息化、全民化、终身化、教师教育专业化和国际化、以人为本、服务基础教育、持续发展、崇尚学术性与师范性的统一、重视道德教育、面向世界、引领社会的理念。以网络为代表的现代教育技术和信息资源已成为大学生智能获得最佳发掘的一个重要时代背景和技术平台，师范大学生只有将一定的知识、能力、智力有机结合为一个优良的智能结构系统，使其产生整体效应，才能适应信息时代教师专业发展的需要。
参考文献
青少年是国家的栋梁和民族的希望，他们的发展直接关系到祖国的繁荣富强。当前，留守青少年普遍存在多元智能开发问题，本文通过对社区留守青少年教育的现状进行调查，分析了当前社区教育中存在的留守青少年多元智能开发问题，并通过进一步探讨，提出了留守青少年教育中多元智能开发的有效途径，以期通过社区教育有效开发留守青少年的智能，促进其全面发展。
关键词：
社区教育；留守少年；多元智能开发
当今社会，随着社会分工的细化和行业领域的增多，对人才的需求越来越趋向多样化。传统智力理论影响下形成的教育观和人才观已经不能满足时展的需求，新时代需要新的教育观和人才观，呼唤新的智能理论。多元智能理论正是这一时代需要的产物。它作为一种关爱生命的教育理念，可以激发教师对于教师开发人的潜能的深层次思考，是教师学会正视差异、善待差异，通过教育促进学生富有个性的全面发展的先进性理论。
1多元智能理论的内涵
1979年，受荷兰海牙伯纳德•凡•李尔基金会的委托，哈佛大学教育研究生院的一个研究小组《零点项目》承担了一项重大课题，研究人类潜能的本质及其开发。当时《零点项目》两名负责人之一的霍华德•加德纳博士，接受了一个令人胆怯而又极富魅力的任务:写一部专著。在这一著作中，作者将自己过去关于儿童艺术认知和脑损伤病人的研究成果及其它调查报告加以综合归纳，提出了这一今日已经风靡全球的心理学理论———多元智能理论。所谓多元智能，是指每个人都至少应具备语言智能、数学逻辑智能、视觉空间智能、音乐智能、肢体运动智能、人际交往智能、自省智能、自然观察者智能这8种智能。智能多元性使人们不再以单一标准衡量人的智能发展状况，而是从多元多维的角度更加客观、全面地认识人的智能面貌，为我们客观地评价人、更好地实现教育的全面性奠定了理论基础。
2对留守青少年社区教育的意义
2．1留守青少年社区教育是适应现代化建设需要的教育
社区教育作为一种非以获取社区的利益为目标，而以提高社区居民生活质量为目的的一种教育，是新时代背景下适应社区发展需要的教育，是社会发展和时代变革的产物。只有积极发展社区教育，把它纳入社会大系统，才能全面适应现代化建设对各类人才培养的需要。
2．2留守青少年社区教育是促进青少年健康成长的教育
留守青少年社区教育，通过构建学校、家庭、社区之间的三维互动教育机制，为学校、家庭教育、社区教育搭建了桥梁，有利于促进留守青少年全面健康成长。
2．3留守青少年社区教育是增强教育实效性的教育
首先，社区教育负责人应加强对留守青少年的教育工作的重视，通过不断优化社区环境来推动学校教育;其次，家庭教育是学生的第一任老师，因此社区也应办好家长学校，提高家长的素质，使青少年学生在家庭也能受到良好的教育;再次，积极开展留守青少年的社区教育活动。如通过走进留守青少年家庭、学校等方式了解倾听留守青少年成长过程中遇到的问题、困惑和烦恼，并为学生提供心理咨询室等情绪宣泄渠道，使留守儿童在成长过程中遇到的困惑问题能够得到及时解决，真正做到“一切为了留守青少年，为了留守儿童的一切”。
3留守青少年多元智能开发的途径
“少年强则国强”，青少年作为我们国家未来的主力军，他们才是决定我们民族命运的人。那么如何缓解和解决留守青少年在智能开发中存在的社会问题就显得尤为重要，笔者认为可以从以下几方面着手:
3．1开设多元智能课程促进留守青少年多元智力开发
社区教育紧紧围绕塑造人、发挥人潜能来开展教育，从本质上讲是一种非功利性的教育。因此，普通学校可以通过实施多元智力课程来促进留守儿童的多元智力开发。开发多元智力课程，一方面在课程内容上应追求多样性，教材应增加案例活动，演讲辩论活动等以及小组探究环节;另一方面在课程目标上则应致力于社区青少年的全面持续发展，使青少年可以在枯燥的书本中体会到学习的无穷乐趣，从而内发产生对学习的兴趣和积极性。
3．2利用公共资源促进留守青少年多元智力开发
学习理论家罗杰斯认为:自发的、全身心的投入学习，最能体现一个完整的人。在学习化社区中，学校的各类公共资源都应得到充分开放。此外，除了各级各类学校外，社区内各机关、团体、部队和企事业单位等社会系统的内部设施，如操场、游泳馆、健身房等体育设施以及图书馆、博物馆、培训基地、多功能文化厅等教育娱乐设施等均向社区青少年开放。留守青少年可以根据自身需要和兴趣，利用各种设施参加各种学习活动和娱乐活动，进行自我教育和多元智力开发。
3．3挖掘社区人力资源促进留守青少年多元智力开发
教育正在不断发展成为一种全社会的职能，越来越多的居民也参加这项工作中去。在社区教育过程中，可以充分利用丰富的人力资源来对留守青少年进行教育:如邀请社区居民中各行各业的优秀人才去教导留守青少年;也可邀请有特长的居民做志愿者，使其成为志愿的社区助手;邀请专家开展公开讲座，对青少年普及法制知识，开发留守青少年的多元智力。
3．4尊重与监管相结合促进留守青少年多元智力开发
一方面，社区共青团道德教育工作应时刻谨记社区青少年是一个有独立意志和权利、应受到尊重的服务对象，承认其有独特的个性、气质、观念和行为，以平等的态度与留守青少年进行交流，绝不能以命令、强制的口吻对他们进行批评教育。如在培训方式上，要以社区留守青少年的兴趣为工作的切入点，通过了解他们的兴趣，参与他们的活动来慢慢引导他们。在培训内容上，以转变家庭教育观念为首要任务，通过丰富多元的教育技术和方法，使社区留守青少年道德教育重心从浅层引导到深层关怀。另一方面，还应针对不同的青少年开展不同特点的活动，尤其对于隔代监护人对青少年的溺爱或粗放式监管现象，进行更多的培训和教化。
参考文献:
［1］夏惠贤．多元智力理论与个性化教学［M］．上海:上海科技教育出版社，2003．
［2］霍力岩．多元智力理论与多元智力课程研究［M］．北京:教育科学出版社，2003．
关键词：人工智能教育；创新思维；实践能力；信息技术课
新课改要求教学应当促进学生全面发展，其中，对创新思维和实践能力的培养尤为重视。初中阶段如何科学、有效地培养学生的创新思维与实践能力是每一个教育者需要思考和研究的问题。
一、创新思维与实践能力的培养
1.创新思维与实践能力的重要性
每个人都拥有创造能力，这种能力是可以开发的，并对学生人生发展起重要作用，如何科学开发学生的创造能力，离不开对创新思维和实践能力的培养。教师应该有意识的发现和训练学生的创新思维，多锻炼学生的动手能力，提高他们的实践能力，为学生主动创造做准备。
2.培养创新思维与实践能力的途径
培养创新思维和实践能力的途径有很多，初中阶段学校的数学课、自然科学课、社会实践课、信息技术课等课程是培养学生创新思维和实践能力的有效途径。其中以人工智能教育为重点的信息技术课可以利用编程技术、信息化技术、大数据技术的学习，高效、系统地开发学生创新思维，科学地提升学生的实践能力。
二、人工智能教育与信息技术课的融合
当前，人工智能技术发展得如火如荼，语音识别、机器翻译、计算机交互、计算机视觉、机器阅读识别等技术的突破，向我们展示了人工智能的优越性和未来前景，很多地区和学校也已将人工智能教育，如编程、信息处理，作为必修内容纳入了学校的教学大纲之中。人工智能教育包含编程、大数据、机器人等多个技术领域的学习，中学阶段可以利用信息技术课将人工智能教育的相关内容融入教学中，例如：Python编程、APP制作、机器人教育。
在初中信息技术教学中，应当向学生传授编程的相关知识，让学生初步认识编程、了解编程常识，并引导学生利用计算机进行编写代码。利用现代教学思路和教学创新激发学生兴趣，提高学生信息技术课学习效率和实践能力。为学生打造智能化、个性化，富有创造性的学习体验。
三、人工智能教育的实践要求
在信息技术课程的教学过程中融入编程等人工智能知识，可以丰富教学内容，拓宽学生视野，增加学生知识储备，同时也能有效激发学生兴趣，满足学生好奇心，转化为实践、创新的动力。但是在实施人工智能教育的过程中，需要注意以下几个问题，以信息技术课中编程教学为例：
1. 要考虑学生的接受度，体现量力性教学原则，不超纲不越级。
2. 要注重环境的创设，打造轻松愉快的学习环境，充分调动学生热情，帮助激发学生创新思维和实践动机。
3. 要注重编程常识的普及和实践引导，给学生充足的思维空间和操作机会。
4. 要注重教学的系统性和连贯性，加强编程技术同信息技术知识、其他人工智能技术的关联，为学习的水平、顺向迁移打好基础。
只有明确教学目标，不断地优化教学过程，监控各个环节，加强与学生沟通，积极开发和训练学生的创新思维和实践能力，才能将人工智能教育的效果最大化，从而不断提高人工智能教育的教学质量。
四、人工智能教育存在的问题
自新课改提出了信息化教育后，我国不少地区已经开始探索人工智能教育问题，尤其在义务教育阶段，开展了各种形式的人工智能教育，但是由于各地区经济发展水平不同，教育基础、教学水平和资源条件不同，正面临着诸多问题。
目前在我国中学阶段，人工智能教育发展水平整体较低，存在着地区不均衡、教育资源不均衡、教学水平不均衡、学生学习程度不均衡等多方面问题，需要人力物力财力的持续投入，优化人工智能教育平台，完善人工智能教育基础设施，让人工智能教育更规范。同时，教育工作者也需要不断研究、调整教学模式，更好地激发学生创新思维，提高实践能力。
五、结语
本文通过中学生信息技术课和人工智能教育的结合，浅谈人工智能教育与培养学生创新思维、实践能力的关系。人工智能教育的实施有利于中学生开发创新思维，提升动手能力，可以和多学科联动教学，加强学科间的联系，促进学生全面发展。目前在我国中学阶段，人工智能教育发展水平整体较低，存在着地区不均衡、教育资源不均衡、教学水平不均衡、学生学习程度不均衡等多方面问题，仍需教育工作者不断研究改进，让人工智能教育更规范，更好地激发学生创新思维及实践能力。
参考文献
[1]李宏堡，袁明远，王海英.“人工智能+教育”的驱动力与新指南——UNESCO《教育中的人工智能》报告的解析与思考[J].远程教育杂志，2019，37(04):3-12.
主持人：
倪俊杰 浙江省桐乡市凤鸣高级中学
嘉 宾：
刘宗凡 广东省四会市四会中学
邱元阳 河南省安阳县职业中专
徐卫兵 浙江省缙云县教师进修学校
现实：手机遥控的时代
现如今，家用电器越来越多，电视机、空调、电风扇、电灯、空气净化器……应有尽有。在电器多了的同时，各式各样的遥控器也多了。要想打开家里的电视机可能就要用到好几个遥控器。万一某一个的电池没电了，那真是麻烦了。各位读者也可以数数看，你家里一共有多少个遥控器？你有没有想过给遥控器“减负”呢？事实上，在很多人家里，遥控器可能只需要一个，那就是手机。
倪俊杰：互联网给传统家电市场带来了强大的冲击。这些厂商也“痛定思痛”，产品理念发生了巨大改变，都开始设计和生产能上网、能遥控的家电产品了。有的还开发了手机在线遥控APP，“智能家居”的概念由此诞生。
刘宗凡：我非常赞同“智能家居”的概念，自己在家也基本上实现了手机控制，这给我的生活带来了很多便利。通过安装手机遥控APP，可以实现用手机控制电器的功能，走到哪里，只要用手机对着空调、电视机、电风扇等电器设置一下，手机就成了名副其实的遥控器，非常方便，随心所欲。
雷军立志要将小米手机打造成未来生活的入口，现在正在一步步实现。小米的万能遥控器，就是智能家居迈出的一小步。
要实现万能遥控有很多方式，如红外遥控、Wi-Fi遥控、蓝牙遥控等。当然，目前能被遥控的家电以红外为主，下面我们来看看小米万能遥控APP如何工作。
打开“小米万能遥控”，单击左上角的“+”号，可以看到，能遥控的设备还真不少（如下页图1）。这次我们添加一台风扇为例，点击“风扇”，将出现一些风扇品牌供我们选择（如图2）。然后按住如图3中的“电源键”，风扇一响应立即松开（一般是关机），这时软件就识别出了这台风扇，在图4中选中“添加桌面快捷方式”，再按“完成”，以后就可以从桌面直接启动这个风扇遥控器。
小米万能遥控APP和实际的遥控器有什么差别呢？通过在使用中的观察，我们发现万能遥控器红外版实现了普通遥控器完全一样的功能，而Wi-Fi版还多了截屏、应用、搜索等功能，特别是“应用”功能，可以直接打开小米电视（小米盒子）安装应用，非常方便。
如果我们把手机横过来，会惊喜地发现，遥控器直接映射了小米电视的界面，这可以看成是一种反向投屏，我们在手机上的操作，会直接反映在电视上。也就是说，我们间接为没有触屏功能的电视增加了触屏功能。在一些不是专门为电视设计的应用或浏览网页时，我们会发现这种遥控方式非常人性化。
通^网络，我们还能遥控家里能联网的智能设备，如空气净化器、洗衣机、高压锅、路由器、摄像头甚至窗帘等家居用品……手机通过红外、蓝牙、Wi-Fi等手段，逐渐成为智能设备的控制中心。
徐卫兵：手机之所以能够用来遥控家用电器，原因在于很多智能手机中内置了红外模块。红外线信号其实是二进制编码的，我们在手机上选择功能按键后，红外模块会将信号编码传递出一串含有二进制编码的信息，并转化为红外遥控器的红外线发射出来，电器接收到信号后就会根据指令“行动”了。此外，如果有些手机没有内置红外模块，也可以通过购买外置的红外适配器来实现遥控的功能。
邱元阳：知道了红外遥控的原理，我们完全可以自己DIY一个手机红外遥控器。最简单的手机遥控器只需要一个3.5mm的耳机插头和两只红外二极管即可，连接方法如下页图5所示。
红外二极管（940nm）可使用两只，也可使用一只，两极分别焊接到耳机接头的左右声道（使用两只的话正负极反向连接，如图5），耳机插头用三级的或四级的都行。最后下载一个“遥控精灵”或其他音频转红外软件即可使用。
需要注意的是，因为家电品牌众多，遥控精灵APP初次使用时要保持网络畅通，以匹配云端数据来生成本地遥控配置文件，灵敏度和发射功率可以在软件上做进一步设置（如下页图6）。
跨越：从遥控到投屏
倪俊杰：任何连接肯定有发射端和接收端，即本机和客户机。手机遥控实现的是信号的传输，信号是看不见摸不着的。有没有一种连接比遥控更加直观呢？自然是有了，那就是投屏。如果遥控的连接是信号传输的1.0版本，那么投屏就可以说是2.0版本了。投屏实现的是将发射端的实时画面传输给接收端，这种效果要比遥控来得更加真实和震撼。
刘宗凡：手机是我们的随身装备，已经成了生活的一部分。但手机也有一个弊端，那就是手机的屏幕比电脑、电视小。虽然手机功能强大、体积轻巧，但我们有时候也还是不满足小屏幕操作，希望能转移到更大的屏幕上来。现在投屏技术应用已经非常广泛了，如商务会议、影视欣赏、亲朋聚会等多个场合都会用得到。基本上每一款智能设备，如手机、平板、电视机、投影仪、影音播放器都支持投屏，甚至Win10系统也支持无线投影技术。应该说，从遥控到投屏是一个大的跨越。图7为某品牌手机自带的多屏互动功能。
邱元阳：以往的投屏大多是依靠数据线和设备连接实现的，现在的投屏则是通过无线局域网实现的。无线投屏依靠的是投屏协议，比较主流的协议有Miracast、DLNA、AirPlay、WIDI、WHDI、Wireless HD等。其中AirPlay是苹果IOS设备自带的，效果比较流畅，同时支持多台设备投屏。只要在接收端安装苹果录屏大师（如下页图8），置于同一个Wi-Fi下的苹果设备就能通过AirPlay镜像投影到接收端。据我所知，已经有很多老师在课堂上用这种方法进行教学展示和互动了。
设计：基于投屏技术的智慧教室
倪俊杰：投屏技术能够应用于社会生活的各个场景，其中就包括教育教学。现在都在谈智慧教育、智慧教室。我们是否可以设计一间基于无线网络、移动设备、投屏技术的智慧教室？
刘宗凡：这太有意思了。这是未来教室的概念，我觉得这间教室将会是没有黑板，没有粉笔，也没有纸质书本的。教室的四周墙面上装着液晶触屏电视，窗户那一面的液晶电视是可以升降的。学生桌子的桌面其实是一台平板设备，当然，桌面是可以调节角度的，因为那是根据人体工程学专门设计的。通过投屏技术，教师能够将讲台或者手中平板的画面传送给每一位学生，学生也可以将自己的画面投屏到大屏幕或传送给其他同学。学生平时学习、做题、讨论、互动都可以在这张桌子上进行。
邱元阳：刘老师的设想给了我很大的启发，我也画了一张未来教室的平面图（如下页图9）。这间教室将覆盖足够强大的Wi-Fi，支持全班学生一起操作。而且我觉得教室的学生桌不应该是固定的，教师可以根据课堂需要设计不同的摆放位置。不过，这也带来了一个问题，学生桌需要充电该怎么办好呢？总不能在教室布满很多电线或插线板吧？
徐卫兵：其实，充电的问题也不难解决。既然是未来教室，那我们也可以脑洞大开地想，是否可以将无线充电技术应用进去呢？事实上，无线充电技术离我们很近，有很多研究团队在这方面做了努力。例如，1890年，物理学家兼电气工程师尼古拉・特斯拉就已经做了无线输电试验，实现了交流发电。2007年6月，麻省理工学院的研究团队把共振运用到了电磁波的传输上并成功“抓住”了电磁波，利用铜制线圈作为电磁共振器，一团线圈附在传送电力方，另一团在接受电力方。目前，无线充电技术已经应用在手机、电脑、相机等电子产品上了，这方面以我国的中兴通讯、比亚迪、奇瑞、海尔为代表的国内企业，在全球具有领先地位。我想只要在教室里安装了无线充电装置，在学生放学的时候就可以开始充电，这样不会耽误教学。
刘宗凡：真棒，看来两位老师对倪老师提出的未来教室非常有感觉呀！我还有一个建议，即把智能家居的概念也融入到这间教室。教室里的电灯、风扇、空调、饮水机等设备都能通过远程控制。现在雾霾天比较多，这间教室还应配有空气净化系统，它能根据当时的空气情况自动净化调整，这将充分体现智能管控。
畅想：人类能否进入万物可连的时代
倪俊杰：无线投屏技术确实很酷，但也有一些限制，主要的限制是无线局域网的距离限制和O备是否具有投屏模块。但可以设想，未来依靠Iot、5G等技术，我们的世界将会是一个大型的局域网，任何电子设备都内置了投屏模块。今后不管走到哪里，只要获得相应的权限，你的设备就可以投屏到任何设备甚至物质上，当然也包括空气。
邱元阳：没有网络确实是实现无线投屏的最大阻碍，据统计，目前地球上有大约三分之二的地区还没有实现互联网接入。不过有一个好消息，Google在2013年就提出Wi-Fi热气球计划，这个项目的名称是Project Loon。该项目旨在利用热气球为农村、偏远山区和不发达地区提供廉价的互联网接入服务。在谷歌进行的试验中，热气球的飞行距离超过150万公里，环绕地球一圈只需要22天。热气球能向地面固定天线提供每秒22MB、向手机提供每秒5MB的互联网接入服务。据报道，斯里兰卡或将成为Wi-Fi热气球项目的第一个商用试验地区。Google可能与斯里兰卡私营企业Rama合作推广Project Loon，第一个热气球已经于2016年2月升空，实验效果较好。Google因此希望继续推广该项目，让斯里兰卡的城镇和乡村都能普及Wi-Fi上网。如果该项目成功，那么今后有可能全世界任何角落都可以实现网络Wi-Fi覆盖，投屏也将变得随心所欲。
徐卫兵：我马上想到了物联网，物联网的概念可以给我们一些启示。埃里克・施密特（谷歌执行董事长）说：“我们所熟悉的那个互联网将成为历史，物联网将取而代之并成为生活的重要组成部分，而这将给科技公司带来巨大的机会。”小米科技董事长兼CEO雷军也曾说过：“未来没有所谓的互联网企业，每个公司都将变成物联网公司。”因此，我觉得人类进入万物可连的时代已经到来。物联网就是物物相连的互联网，这有两层意思：一是物联网的核心和基础仍然是互联网，它是在互联网基础上延伸和扩展的网络；二是其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。图10可表示三者的关系。
邱元阳：人工智能和区块链可能是物联网的两大核心，人工智能解决自动、智能问题，区块链解决设备之间的通信安全问题。我们可以设想未来的场景：某区域供电有压力，不再需要拉闸限电，所有的空调自动调低一度，在人们几乎没感觉的时候就自动解决了问题。牛奶盒子装有RFID芯片，不仅可以溯源，而且智能冰箱还可以知道你消耗牛奶的速度，定期提醒你采购。当你把牛奶盒子扔进垃圾箱时，RFID也能被感应到。
展望：从机器连接到机器连人
倪俊杰：既然机器可以投屏给机器，那么依靠生物科技技术，人的画面是否也可以投屏给机器呢？再进一步讲，机器是不是也可以投屏给人？这样一来，我们离人与人之间的“投屏式”连接也不远了。到了那个时代，人与人的交流可能不是通过文字、手势、语言，而是直接将自己脑中的画面“投屏”给任何人。
刘宗凡：网络实现了将不同的设备连接在一起。有什么办法可以将人与人连接在一起呢？现在有很多机器人已经实现了通过大脑远程控制，如墨尔本的Aubot公司就设计了Teleport机器人，使用者将集中度达到目标值之后就能控制Teleport了。
邱元阳：在科幻电影《致命指令》中，女主角米尔斯是一个植入了芯片的人，向我们展示了人脑连接电脑的科技时代。她不仅能用眼睛扫描各种对象从网络中获取相应信息，而且开发出了SAR（研究分析可自编程机器人）。虽然米尔斯能够与机器人网络连接并控制它们，但是SAR的自编程和自学习能力导致其最终脱离了人类的控制。而如今，“脑机接口”即将成为现实。
著名科技作家Tim Urban在WaitButWhy上发表了近4万字的长博客，详解了Elon Musk的“脑机接口”的宏伟蓝图。他认为这项工程将使SpaceX都黯然失色，因为它是在定义未来的人类是什么。
Elon意识到具有思考能力的计算机将是伟大的创造，能使人类将最重要及最高强度的工作实现外包，于是和Sam Altman创立了OpenAI，致力于研发和制订实现安全的通用人工智能的途径。
人类发展的历史表明，地球上一旦出现智能远高于其他物种的物种，它必将对其他所有物种构成威胁。超级智能AI的崛起只是时间问题，在那一天到来之前，人类务必要避免自己落入“其他所有物种”的境地。在Elon看来，在AI与其他所有物种共存的未来，人类只有一个选择，那就是成为AI。
Elon将人类大脑数字三生细胞壁（tertiary layer）比喻为巫师帽。这个概念是指全脑界面将变为如同将设备植入大脑，使大脑变为设备。巫师帽的电极阵列是一种新的大脑结构，与大脑边缘系统及大脑皮质并列，其中一个核心的目的为将其作为大脑及基于云端的定制AI系统之间的交互界面，AI系统将和大脑融合无间。
不过，由于人脑思考的速度和计算机的处理速度之间存在着巨大差距，人类的全脑界面是否足以支撑这种人机融合的实现，还需要人机通信带宽的支撑。
徐卫兵：我很认可蒲公英教育智库的李斌谈到的互联网的本质是“心联网”的观点，互联网技术为人类心与心的沟通提供了极大的便利，人们于是急切地、热烈地以难以自控的速度奔向彼此的依存和联结――于是我们知道，互联网的本质其实就是“心网”；借助这场运动，人类渴望穿越更多壁垒，解决更深层次的问题，甚至释放又一轮“人的进化与超越”……
关键词：网络环境；智能机器人；学习模式
现代社会信息技术的飞速发展，使得人工智能有了更广泛的研究和应用，为了跟上时代的需要，智能机器人教学已在中小学校开展的有声有色。众所周知，智能机器人技术是一门具有高度综合渗透性、前瞻未来性、创新实践性的学科，如何让这门学科在青少年教育中发挥更好的作用，在中小学校校园中开展的效果更佳，很多专家学者进行了各种方法研究，并且很多在校的一线信息技术教师也在摸索实践。目前，在网络环境下进行学习是随着计算机技术和网络技术的发展而产生的一种新型学习方式，也是未来教育的一个重要发展方向，与传统学习方式相比，它具有明显的优势。故两者结合，网络环境下中小学智能机器人学习研究将成为我们面临的一项重要研究课题，网络环境下中小学智能机器人学习模式的研究将成为这一项重要研究课题中的一个重要研究方面。
一、网络环境下中小学智能机器人学习模式综合研究
智能机器人学习是个连续的、循序渐进的过程，小学要开展，中学高中也要开展，根根据青少年不同阶段的不同特点，结合智能机器人教育教学活动的任务和特点，依托网络提供的强有力的辅助环境，提出小学、初中、高中三级阶梯式网络环境下智能机器人学习模式是可行的。
该模式基于国家、省市组织的各种大型智能机器人比赛活动，整合各级学校优秀教师辅导队伍，按教学模块和知识特点统一编写使用教材和研究授课知识重难点。形成在小学学习阶段重在打基础、初中学习阶段重在培养兴趣和素养的提高、高中学习阶段重在设计、创新成果的“小学、初中、高中三级阶梯式网络环境下智能机器人学习模式”。
二、网络环境下中小学智能器人学习模式课堂学习研究
我们在教学实际和课题研究中，注重充分发挥网络环境下课堂教学的优势，通过学习吸收他人的成果和自己的研究实践，建构合理的网络环境下中小学智能机器人学习课堂模式，取得了一些积极的成效。
1.网络环境下课前导学学习模式
课前导学，顾名思义，重在强调“导”与“学”。 “导”指的是知识的引导、教师的指导；“学”则指的是学生主动探究学习、伙伴合作学习。课前导学实际上是用来引导学生提前自学，提前梳理知识的一种方式，强调的是在教师主导下学生的自主学习。在网络普及和发展的今天我们可以充分利用网络这一网络媒体工具，课前教师将本节课的知识点以导学案的方式通过互联网发送给学生，让学生在课前完成新知识的预习、思考和准备工作，智能机器人学习是学生很喜欢的一门课程，所以学生在老师的引导下会做得更有方向性、针对性、更出色，以“智能机器人走迷宫”一节为例，教师把智能机器人走迷宫这一命题通过互联网发送给学生，学生可以利用课余时间思考走迷宫的各种实施方案，提前编写好流程图，给课堂提供更多时间用于编程和运行调试，这一环节的主要目的是把学生更多的思考时间放在课前，充分做好课前知识的预习，培养学生自主思考的积极性和提高自学能力。
2.网络环境下课中交流学习模式
这一环节主要包括课前导学反馈、提出目标、合作探究、师生交流、生生交流、释疑精讲、达成目标。网络为师生互动、生生互动提供了良好的技术支撑和软件平台，这一环节我们可以利用机房局域网和电子教室软件工具完成授课内容，鼓励学生合作交流，充分表达的自己独到见解，质疑的问题可上传发表在局域网的互动讨论区，由学生共同讨论解决。以智能机器人走迷宫一节为例，在一个复杂的迷宫环境中智能机器人怎样才能走出迷宫，方案如何设计，程序如何编写，学生可以借助网络进行师生、生生间的求助。学生还可以根据自己的假想和思路在小组中展开讨论，进行可行性分析，进而编写可行性程序，通过仿真系统进行调试，调试过程中学生可以利用局域网互动平台共同解决出现的问题，这一环节也充分展示了师生间、学生间的动态信息交流，并通过网络体现小组合作精神和协作意识。借助问题的提出、变化和逐步深入，让学生进一步思考、交流、探究，引导学生合理寻找解决问题的途径，总结学习中的经验，掌握基础知识和基本技能，不断地培养学生的探究能力和合作交流的良好风尚。
3.网络环境下课后拓展学习模式
【关键词】 产业互联网 移动互联网 智能化 可穿戴设备 网络安全
一、产业互联网时代到来
互联网正在从以消费互联网主导时代向产业互联网主导时代转移，互联网经济开始从消费互联网向产业互联网转型。产业互联网的产生和迅猛发展，推动着传统工业生产方式和发展模式的变革，同时不断向物流、交通、金融、传媒、教育、卫生等经济社会各领域渗透，从改变消费者的个体行为习惯向改变企业的运作管理方式与服务模式的发展模式转变。
二、移动互联网发展现状
随着互联网+的迅猛发展，移动化加速向传统行业渗透，各行业对于信息化建设和接轨互联网的需求显得异常迫切。2014年我国移动互联网市场规模持续高速增长，已成为全球移动互联网领域的领先者。预计到2017年我国移动互联网市场规模将增长4.5倍，接近6000亿元，是信息产业发展最快，竞争最激烈的领域之一。伴随着移动互联网跨界融合的日益深入，企业级应用逐渐起步，移动金融、移动教育、移动医疗的领域将会产生新的发展动力。
三、产业互联网背景下移动互联网地位
移动互联网作为新一代信息技术的重点和促进信息消费的核心产业，已成为我国转变信息服务业的发展新热点；成为信息通信领域发展最快，市场潜力最大的业务领域。互联网尤其是移动互联网，以其巨大的信息交换能力和快速渗透能力，通过定向整合生产要素，来扩展新的创造空间，从而改造甚至兼并传统产业的发展模式。国家出台“互联网+”行动计划，实施"中国制造2025“等政策引领国内互联网+产业发展，移动互联网用户规模发展迅猛，带动软件、存储、和显示等产业发展，借助政策和发展东风，互联网+背景下，移动互联网大有可为。
四、移动互联网趋势研究
4.1智能手机增速放缓但应用高速增长，产业从技术驱动向需求驱动演化
移动互联网保持高速增长和创新态势，预计未来智能手机将逐步增速放缓，而移动互联网应用服务加速发展，互联网应用移动化不断加快，在全球移动互联网更新换代和WLAN的普及下，互联网内容形态发生深刻变革，社交多媒体应用快速扩张，移动互联网内容分享迅速从文字快速过度到图片和视频。
4.2可穿戴设备将使智能终端多元化发展，新的终端与应用初步酝酿
随着智能手环、智能手表、智能水杯等出现，智能终端呈现多元化发展的趋势。随着新一代iPhone升级，智能终端进入创新瓶颈期，但可穿戴设备带动第二轮硬件创新潮。2014年以来，主要的跨国企业利用其产业生态系统优势加快组织硬件与应用产业链，共同推动可穿戴设备商业化发展，并带动新兴可穿戴应用服务，创造新业态，带动移动医疗、移动健身等新兴产业的发展。
4.3移动互联网进入企业级应用时机已至
传统企业已经开始利用互联网实施跨界融合，O2O市场成功沉淀大量用户，用户对移动端的粘性和需求呈爆炸式增长。凭借便携、触屏、高清的丰富体验，移动设备正悄然改变着企业的商务运行，人们开始将金融服务、图表、设计、个人事务管理等迁移至移动端，企业级应用厂家将研发重点转移至移动应用平台，越来越多的企业通过“移动解决方案”与客户沟通，移动互联网产品成为不可或缺的交流工具，奠定企业级移动互联网发展的坚实基础。
4.4网络安全将产生新的商业机会
随着互联网在各个领域的广泛渗透及移动互联网高速发展，移动互联网用户迅猛增长，移动设备存储了大量的隐私数据，安全隐患逐渐暴漏出来，网络威胁带来的负面事件也频频发生，成为影响国家安全、产业发展、个人隐私的重大隐患。未来几年，伴随着云计算大规模应用，移动互联网市场蓬勃发展，网络安全建设将成为全球的关注重点，提供数据备份与恢复、云系统、数据加密等服务的公司会越来越多，将助推网络安全领域新商机不断产生。
结束语：现在移动互联网已进入蓬勃发展期，PC互联网加速向移动端迁移，移动互联网产业也已经成为整个信息产业发展最为迅速、竞争激烈的领域，用户规模不断扩张，产业格局日趋合理化，新的终端及应用酝酿而生，新业态逐渐显现，未来移动互联网将朝着更加智能化的方向发展，伴随着产业互联网时代的到来，并将逐渐延伸到更多产业领域，渗透到各行各业。
参 考 文 献
[1]马敏，王旗. 中国移动互联网现状与发展趋势分析[J].互联网天地2014
[2]杨焕. 智能手机移动互联网应用的界面设计研究[D]武汉理工大学2013
关键词:非智力因素;多元智能理论;建构主义;创新精神与实践能力培养
心理学作为一门基础理论学科,它所研究的关于人的心理过程、心理状态和个性心理的成果,对我们培养学生的创新精神与实践能力具有重要的指导意义。本文主要从当前关于人的非智力因素研究、多元智能理论和建构主义理论三项研究理论成果来探讨其对创新精神与实践能力培养的启示。
一、非智力因素在创新精神和实践能力培养上的价值
广义的非智力因素是指凡智力因素以外的一切心理因素;狭义的非智力因素主要由动机、兴趣、情感、意志、性格五种基本心理因素组成。具体的非智力因素主要包括成就动机、求知欲望、学习热情、责任感、义务感、荣誉感、自信心、自尊心、好胜心、自制性、坚持性、独立性等。
未来社会所需要的具有创新精神和实践能力的高素质人才,非智力因素在这方面起着重要作用:
第一,引导作用。创新是一个充分发挥人的主观能动性的过程。非智力因素中所蕴含的崇高的理想、正确的动机,不仅会引导学生积极创新,而且还会把创新引导到推动人类社会进步的轨道上来。
第二,动力作用。非智力因素中的情感和兴趣,是驱动创新活动的力量源泉。列宁说“没有人的情感,就从来没有也不可能有人对真理的追求。”兴趣能激发人们的好奇心和求知欲,驱使人们去感知、想象、创造。
第三,调节作用。调节作用是指在创新素质的培养过程和创新活动中,非智力因素能够使主体支配自己的行动,控制自己的行为,增强或削弱自己的生理与心理能量,当行则行,当止则止,使其始终指向预定的目标。
第四,维持作用。创新是一项艰苦的探求活动,需要有顽强的意志力来维持。创新的成功与否与成就大小,在很大程度上取决于个人意志力的高低。[1]
另外,非智力因素自身固有的功能对我们进行创新精神和实践能力的培养也产生着重大影响。首先,非智力因素有助于调动学生的主动性。在创新精神与实践能力的培养过程中,只有当非智力因素中所蕴含的需要、动机、兴趣、意志、性格、自信心等心理状态被充分激活之后,学生学习的主动性才能充分得以展现,改造自己的积极性才能充分得以调动,创新精神才能被激发,实践能力才能得到培养。其次,非智力因素有助于培养学生创新的人格。非智力因素当中所体现出来的意志力、责任感、荣誉感及自信心,是学生的道德品质和心理品质自我塑造、自我修养不可缺少的素质,而这些素质正是创新精神与实践能力培养所必须的。
二、多元智能理论对创新精神与实践能力培养的启示
哈沃德・加德纳(Howard Gardner)的多元智能理论认为,智力包含相互独立又相互联系的多种智力,如言语智力、逻辑―数学智力、视觉―空间智力、音乐智力、身体运动智力、人际智力以及自我反省智力等。
多元智能理论从科学上证明世界上没有两个相同的人,强烈要求教育突破工业时代培养“标准件”的教育模式。加德纳追求的现代学校是“以个人为中心的学校”,他不是在提倡“个人中心主义”,而是“向一元化的思维挑战”,希望学校能够学会开发适应不同智能结构的有效的课程方案,最大限度地为每个学生的个性发展创造机会。换句话说,就是要使每个学生都有“独胜”之处,即具创新品格。多元智能理论指出智能是“在实际生活中解决所面临的实际问题的能力”,“提出并解决新问题的能力”。尤为可贵的是,特别强调了这种智能观的社会实践性,明确地说:“在特定社会中,个人如何运用他的智能,是一个必须面对的严肃而重要的道德课题”。显然,这种智能观突破了传统智力理论多将智力视为人的抽象思维的局限,将智能与社会实践能力相融。应当着重指出的是,多元智能理论还为如何培养学生的实践能力提供了重要的思路和方法,那就是突出了“问题解决”的教育功能,使我们培养学生创新精神与实践能力的目标,不仅仅是一个教育理想,而能成为有科学依据的教育行为。
(一)多元智能理论揭示了培养创新精神与实践能力的可能性和必要性
加德纳从脑科学和人类学的角度指出,凡是一个正常的人,都是具有多种智能结合而成的有机体,即“每一个人都具有这些智能的潜能,我们可以依照各自的倾向或所处文化的偏好去动员或连结这些智能。”[2]这意味着,每个人都有全面发展各种智能的生理基础,具有全面发展的可能性。
多元智能理论还揭示了全面开发学生各种智能的必要性,因为“一种智力便打开了一种可能性,各种智力的结合便造成了多种可能性。”[3]就学生个体而言,全面开发他们的各种智能,就可以使他们获得更多的发展可能性。更何况现在的人类“生存在一个复杂多样的环境中,而在这环境里需要多种智能的组合。”[4]加德纳经过研究认为,各种智能对人的发展来说都具有同等重要的价值。加德纳考察了众多人才后指出:“事实上几乎具有任何程度的文化背景的人,都需要运用多种智能的组合来解决问题。因此,认为每一个人都是具有多种能力组合的个体,而不是只拥有单一的、用纸和笔可以测出的解答问题能力个体,显得十分重要。”[5]加德纳的多元智能理论揭示了只有全面发展人的智能,才能取得创造性的成果,才能培养具有创新精神与实践能力的人才。
加德纳的多元智能理论告诉我们,培养创新精神与实践能力,必须利用多种途径开发学生的各种智能,促使学生的各种智能协调发展。
(二)多元智能理论与创新精神和实践能力的关系
多元智能理论将智力定义为“解决问题和创造具有某种价值的文化产品的能力”,科学地揭示了创造力和智力的关系。在解决实际问题时,面对新问题、新情况不可能找到固有的模式去解决,需要综合已有的知识和经验,创造性地设计解决问题的方案,灵活地选择解决问题的策略,这本身也是一个创造的过程。加德纳还认为“一个人可能在任何一种智能上都没有特别的天赋,但如果所拥有的各种智能和技艺被巧妙地组合在一起,说不定他或她在担任某一个角色时会很出色”。因此,创新能力是一种人的多种潜能优化组合的结果,它与智能有高度的相关性,只不过由于以前人们对智能的认识和评价的局限,导致对智能和创新能力关系认识的局限。
(三)多元智能理论对创新精神与实践能力培养的启示
在我们全面实施以培养学生的创新精神和实践能力为核心的素质教育的今天,学习和研究多元智能理论是具有现实意义的。
1.创新能力是多元的,应培养学生的多方面能力。根据多元智能理论,教育者可以通过发现学生创造力表现的各个方面,识别学生多元的创新潜能,并加以针对性的教育、引导和培养。因此学校在课程设置上要做到“三个结合”,即学科课程与综合课程结合,隐性课程与显性课程结合,选修课程与必修课程结合,以满足不同潜能学生发展的需要。学校还应建立素质教育的氛围,克服长期以来形成的只强调学科中心或某方面能力培养的单一的片面的发展模式的局限,把学校教育的目光从关注少数升学尖子转移到关注全体受教育者,客观地反映社会对人才需求的多元化的现实,体现素质教育以学生发展为本、以培养学生的创新精神和实践能力为核心的时代要求。
2.创新精神与实践能力的培养应面向全体学生,根据个体差异因材施教。由于每个人所处的客观环境、所受的教育、遗传的不同表现出发展水平、程度、出现时间、特点等方面的差异,其创造力的表现也必然存在个体差异,因此,创新教育应面向全体学生,因材施教,尽可能让全体学生都得到发展,让每个学生的潜能和优势得到发挥,从而使其在某一个领域表现出独特的创新能力。
3.建立多元评价和管理体系是创新精神与实践能力培养的保障机制。根据多元智能理论精心策划的评估过程,能使学生根据充足的资讯证明作出适当的职业或副业领域的选择,也有可能使学生在发生问题时有针对性地寻求补救方法。这样,评估在教育中扮演了中心的角色。在教育实践中,每个儿童的智力特长是不同的,因而我们不能依据固定统一的标准来评价、要求不同的学生,应该以学生智能特点为基础,提供更适合其发展的教育,建立评价目的、评价标准、评价主体多元化的评价和管理体系。
三、建构主义理论揭示了创新精神与实践能力培养的关键:理解、自主与合作
建构主义认为,知识是主观与客观、相对与绝对、接受与发现、结构与建构以及普遍性和具体性的辩证统一。因此,学习不是由教师向学生传递知识的过程,而是学生建构自己知识的过程,学生不是简单被动地接收信息,而是主动地建构知识的意义,而且这种建构是他人无法代替的。建构主义理论对培养创新精神与实践能力的启示是:
(一)理解是创新精神和实践能力培养的基础
建构主义关于认知建构的原则是以强调学生理解为基础的。对于需要理解的学习活动,如果不是建立在主体建构的基础上,那就不能促进学习者有意义地学习,就必然是机械的、形式主义的和死记硬背的。教学是师生双边理解的活动,教师的“教”要建立在学习者“学”的基础上。从建构主义的观点看,“教”的活动不能“传授”给学生任何知识,它只能促进学生的理解。学生在学习中能否理解,能否把书本上的知识化为自己的知识,关键在于教学活动能否有效地促进学生(个体和群体)自己展开建构活动,达到真正的理解。
要使学生产生理解,就不能盲目地追求教学效率,即在单位时间内教给学生尽可能多的知识。建构式教学宁愿以追求学习质量来求得教学效率。一味地追求教学效率所采取的教学方法就是直接地教,而建构式教学则要求,教学一开始不应当直接教科学理论,而是创造机会激发学生自己思考。有人说,按照这种教学方式,学习一个科学概念或理论要费很多时间。教师们在应付课程表上上课的压力都已经无能为力时,哪有时间顾及学生进行思考呢?诚然,不是学习所有课程内容都要这么费时费力。建构式教学强调内容要少而精,学生能举一反三,注重学生思考能力的培养。有经验的教师都知道,一旦学生养成了思考的习惯和能力,他们学习别的相关内容时速度就会加快。
(二)自主是创新精神和实践能力培养的前提
在建构式教学中,学生是自由的,他们可以在学习某一概念、现象或理论时大胆地提出自己的观点,与他人讨论这些观点,并动手实验,检验这些观点。在这种自由探究式学习过程中,教师的“教”似乎并不显得突出,更多的是引导学生思考、说出自己的思考过程以及动手操作。格拉塞斯菲尔德指出:“迄今为止,最容易的一种方法是,让学生说出他们正在思考什么。言语行为需要事先想一想说些什么。这种想一想的行为就是一种反思的形式,它使思绪中不一致的地方或漏洞显现出来。需要解决问题时引出学生说话是很重要的。这可以使学生把他们的想法解释给老师或同学听。两种方式都引起学生的反思,是所谓操作意识的开始。经过一段时间,学生就养成了习惯,然后他们一到要解决问题时就变成与自己对话起来。”这种自由探究式学习不仅可以修正错误,更重要的是激发创造性思维,为学生提供了创新的契机。
(三)合作是创新精神和实践能力培养的平台
在建构式科学学习中,教师与学生一起组成了一个学习、研讨、交流、创新的集体。这就是社会性建构主义所强调的群体建构对发挥学生集体智慧的积极意义。由于“他人”对意义建构具有重要作用,他人是我们经验世界的一部分,所以在建构式学习中,合作学习是教学的主要策略。
社会性建构主义强调群体和主体间性在知识建构和创新中的显著作用,这已经在日常经验中得到充分的证明。所谓“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”,即是说明群体的互相激发在解决问题或创新活动中的重要影响。在学习中,学生之间以及师生之间一起讨论问题、形成科学概念或提出解决问题的途径,彼此的启发或思想的碰撞是创新思维产生所不可或缺的。
参考文献:
[1] 李明良,曾方.创新教育与学生非智力因素的培养[J].中国成人教育,2002,(12).
[2] 加德纳,李心莹(译).再建多元智慧[M].台北:远流出版事业股份有限公司,2000:77.
[3] 加德纳,兰金仁(译).智能的结构[M].北京:光明日报出版社,1990:365.
关键词:新医科;智能医学;人才培养
1绪论
健康中国已上升为国家战略，新医科在我国高等教育中掀起了一阵新的改革浪潮，“智能医学”的应用性人才培养模式也随之开启。智能医学工程是以现代医学与生物学理论为基础，融合先进人工智能及工程技术，挖掘人的生命和疾病现象的本质及其规律，探索人机协同的智能化诊疗方法及其临床应用的新兴交叉学科。目前，高校在进行医工融合培养学生的指导过程中，存在许多问题，如医学和工科的理论结合层面较为薄弱，多学科交叉联合指导的机制不完善，成果转化和临床应用性不高。实践层面，在现有的医学教育模式下，医学生缺乏全面的对数据进行收集、处理与分析的能力。但是在智能医学时代，对数据的处理与分析能力会成为医生工作的重要组成部分。面向医疗健康的智能医学工程交叉学科人才的迫切需求，智能医学工程交叉学科的人才培养的机制有待完善。2019年，一些院校如南开大学和天津大学获得教育部的审批，已经率先实行招收智能医学工程专业的新生［1］。高等医学教育对新医科背景下智能医学工程专业人才培养认知还处于探索阶段，智能医学工程如何实现医工交叉学科的融合发展，如何获取人才培养中的合适方法、模式、关键技术等的研究，协同医学发展、社会需求的人才，还需要深入思考和进一步探索。
2新医科背景下智能医学人才培养
2．1新医科符合医科改革的内在需求
随着“健康中国2030”国家决策不断推进，医疗健康逐渐被国家视为重要的基础性战略资源，在大数据和人工智能技术影响下，临床应用、疾病预测与预防、公共卫生、循证公共卫生决策、健康管理、健康监测与个性化医疗服务等方面的研究以及产业发展，将是未来整个医疗领域的提升方向，给智能医学分析与决策赋予了新的意义和内涵。
2．2医工融合发展的必然趋势
随着精准医疗与智能医学诊疗技术的深度融合，理论层面，把握新医科背景下智能医学工程专业复合型创新人才培养目标，以临床应用性为导向，多学科领域知识相互渗透。调整医工结合课程体系，既符合新医科需求，又实现医工融合课程模块间的交叉互补，体现医工结合特色的宽口径学科结构。培养既懂医药科学、数据科学又懂人工智能应用的高级复合型人才。实践层面，精准医疗与智能医学工程技术紧密结合，利用临床医生在传统医学中积累丰富的临床经验，并融入到智能医学诊疗模式变化中，将彻底改变现有诊疗模式。
2．3人工智能助力智能医学工程人才培养
随着科学技术的飞速革新，人工智能核心技术推动传统学科专业建设和医工交叉融合。助力人才培养主要表现在以下三个方面。一是从智能医学诊疗技术创新的角度，技术的革新引领人工智能与各个产业领域深度融合，创造新的产业或领域，计算机模拟人脑的思维过程，实现人机交互，提高医疗资源的利用率，推动医疗产业的高效运转。智能医学诊疗主要包括疾病早期诊断、临床决策支持、正确用药、诊疗方案的选择等。如KopR和HoogendoornM等探索了医院对病人电子病历(EMR)数据进行分析，结合结直肠癌预测模型，更准确的预测早期直肠癌和干预治疗实践［2］;HoshyarAN和Al-JumailyA等探索了医学影像自动诊断皮肤癌，通过数据预处理去除噪音和不必要的背景图像，提高图像质量，辅助医生进行临床决策［3］。二是从医疗健康大数据的角度，随着大数据、数字技术、机器学习和人工智能等信息技术在医疗领域的应用，电子健康记录数据呈指数型增长，医疗大数据来源包括医院记录、患者医疗记录、医疗检查结果和物联网设备［4］。智能医疗系统具有识别、筛选和决策等智能医疗辅助功能。2017年上海计算机软件技术开发中心对医疗大数据可视化系统的实践与研究［5］;2018年，阿里健康与阿里云宣布共建阿里医疗大脑2．0［6］，加强在图像识别、生理信号识别、知识图谱构建等能力的建设［7］;同年，腾讯推出医疗AI引擎“腾讯睿知”，具备更智能化的医疗垂直搜索功能，帮助患者精准匹配合适的医生。三是从人才培养的角度，多学科交叉融合发展是大势。人工智能将打破不同学科专业的壁垒，推进多学科交叉融合发展，形成“人工智能+”的专业新的人才培养模式。高校也应根据产业需求变化调整专业设置，构建新的专业结构。高校人工智能相关的本科专业将会蓬勃发展，形成颇具特色的“人工智能+”专业集群。“人工智能+”技术所衍生的新医科、新工科专业之间的协同创新发展，实现技术创新与医疗应用的统一。以“人工智能+医学”为契机，结合医学产业发展趋势和智能医学工程专业的特点，研究相应的教学体系、制定科学的教学计划，建立具有行业特色的课程群、制定合理的课程大纲，解决学生在医学诊疗和工程技术两方面协调发展的问题，全面提升医学生的综合素养以及未来的职业竞争力。综上所述，新医科人才培养在人工智能助力下，培养学生具备较强的创新意识和具有智能医学领域科研能力，掌握关键理论与方法，创造性地将计算机科学技术、人工智能技术和方法、大数据关键技术与医学应用系统相结合，进而创新性完成的医学信息处理、行为交互和人工智能系统集成及应用。以上需培养的能力，对现有医学专业的改造升级、人才培养模式的改变、师资队伍的全面建设具有较高的要求。
3培养新医科人才的实施路径
3．1从医工融合研究的视角
智能医学工程的专业培养建设要体现医工融合发展需求，推进智能工程、医学与教育的深度融合，提升人工智能在医学中的应用，满足新医科发展要求的卓越工程师为育人目标，强调学科交叉渗透、重视临床应用、把握科技前沿，推动教学创新等。
3．2从医工融合研究的广度
目前我国部分高校开展了医工融合人才培养模式的探索，但有区域特色的医工融合研究还不多。针对新医科临床需求分析，把握智能医学工程高等教育体系，重点聚焦区域特色，研究面向健康和重大及特殊疾病防治需求的“新医科”对人才的需求。
3．3从医工融合研究的深度
(1)整体设计智能医学工程专业教学环节。建立知识能力矩阵，整体设计教学、实验、课程设计、专业实习、毕业设计等环节，突出新医科相关课程及实践，加强附属医院和教学医院的联系，深化临床实践能力。(2)培养学生专业能力和科研创新能力。智能医学工程专业教学与知识能力培养的思考是以智能医学学科的特点为基础，通过知识能力矩阵的智能医学工程专业课程创新教学，根据智能医学工程专业课程知识点的内在联系和相对独立性，优化核心知识模块形成知识能力矩阵，构建课程内容架构。通过系统理论知识教学、优化课程实验和上机安排，引导学生自主设计性学习，提高学生的学习积极性，达到有效教学效果。(3)结合学生兴趣偏好，研究如何提高学生的专业兴趣，探索将专业兴趣转换为“工匠精神”的教育理论及方法:广泛调研，全面建立当前地方高校智能医学工程专业学生与专业偏好的培养模式。
4结语
关键词 创新能力 实践能力 体育教育
“素质教育”之风已吹遍中华之大江南北，但宿迁市每年一度的中考中，语、数、外等科目的满分成绩为1艺O分，而中考体育成绩却只有30分，在这种“指挥棒”的指挥下，各中学打着“素质教育”的幌子.“换汤不换药”、“重智轻体”的思想仍根深蒂固的存在着。如何真正调动学生的积极性，培养学生的“创新、实践”能力的确应提到议事日程上来了。另从全球的大气候上讲，重视培养学生的创造实践能力已成为当今世界教育发展的主流，国内外教育家都强调要在各学科的教学中培养学生的创新实践能力。因此，为了适应未来社会人才一的需要，我国的体育教育将更加重视对学生的创造实践能力的培养。那么怎样在中学体育教学中培养学生的创造实践能力呢?我们认为，从体育教育自身在影响人的发展过程的特殊作用上讲，应从以下几个方面努力:
一、转变观念，由“知识型”教育向“智能型”教育转变
思想是方法的灵魂，方法是思想的外化。如果不转变思想，再好的方法也不灵。就如同把别人家的电灯泡拧在自己家的煤油灯上.不仅电灯泡不亮，而且连原来的煤油灯也不亮了也好象听了司马光砸缸故事后总拿着石头去找掉进水缸里的孩子一样非常非常难找…… 所以，我们认为搞好素质教育，关健是要改变教育观念.尤其是在发展智力.提高能力等方面有它的独到之处。体育与智育是密切联系的。青少年学生只有强仕的体魄和充沛的精力，才能为学习科学化知识奠定必须的物质基础，顺利完成学习任务。学习是一种脑力劳动，它主要是靠大脑高级神经中枢来进行的。经常参加体育运动，能消除大脑的紧张状态，促进大脑的新陈代谢，使大脑神经系统，感觉系统更加完善，进而提高神经系统的活动能力和大脑皮层的分析、综合能力，提高感官接受外界刺激的敏锐性，有助于感觉和思维能力的增强，促进智力的发展，提高脑力劳动的效果。因此，不少人将体育运动做为脑力劳动后的“积极性休息”。经常参加体育活动，不仅能提高学生的学习效率，同时对学生今后的生活也大有好处。传统的体育教学往往注重于向学生传授知识、技能、技术和技巧，而忽视了对学生智力和能力的培养，现代教育已进人:传授知识―培养能力―培养创造实践能力，这个立体教学中去了，体育教学也毫无例外的要遵循这个教学方式，即强调在教学实践中高度重视以知识为基础的能力培养。传统的“知识型”教育向现代的“智能型”转变，不是否定知识的传授，知识是能力的基础，创造“智能观”离不开建立雄厚的知识基础，传授体育知识依然是体育教学的主要任务，这种转变的关键在于把知识化为能力。
的确，体育不仅能使人“健身”.更可以“健脑”，让人变得更加聪明起来。英国杰出的现实主义戏剧家肖伯纳.活到九十四岁高龄，文学生涯七十四载，以创作七部小说、五十二个剧本、十五篇论文的惊人成就蜚声世界文坛，他不仅是一位戏剧大师，而且是一位出色的体育爱好者。爱尔兰著名文学家费兰克赫里斯为他立传时写到:“肖伯纳对运动员非常重视，同时认为运动员的生活方一式对改进我们的生活方‘式有助益。”他喜欢爬山.爱好游泳一旱在少年时代，他就享有拳击家的美誉。
二、给学生一个充分的思考“空间”和“氛围”
学源于思，动脑思考是发展能力的关键，教师要善于启发引导学生独立思考，创设积极思考的教学氛围，使整堂课充满新意.以激起学生的创造精神。课堂教学中让学生通过认识、实践、最终获得知识，可以培养学生思维的创造性。如在跨越障碍物的教学中，教师可以先不教动作方法.而是让学生自己去寻找跨越障碍物的方法。这样做.学生在实践中可能得出各种各样的答案，但最终有人会得出一种正确的做法或近似的方法。
三、 创设生动、有趣的教学情境
总书记多次强调.‘创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”，教育部部长陈致立同志在全国中小学教师继续教育和校长培训工作会议上指出:“培养创新精神，创新能力的人才，教育本身要创新，教育思想观念要革新.教育体制体系、教育结构、人才培养模式要创新。教育内容、教育方法、教育手段要更新，教师和校长更需要有创新意识、创新精神和创新能力”。我们教师千万不要训练只会记住书上方法和机械模仿前人经验的人，而要培养超过老师，家长、超过书本，赢在起点，赢在创新，向原有方法和智力极限挑战，把不可能变为可能的人。
而要把这种不可能变为可能，就需要充分激发学生的激情和兴趣。因为激情、兴趣是创造发展的必要条件。强烈的兴趣是一种巨大的动力，会像磁铁那样紧紧地吸引着学生的注意力、思考力和想象力，驱使学生去积极思考、观察和研究。所以，兴趣是创造之母.是成功的老师。激发学生兴趣的“第一源泉”，就是教师的教学方法。那种教法单调，死气沉沉地课堂气氛只会使学生沮丧、厌烦。教师应具有创新意识，在教材的选择、内容的充实、知识的更新、教法的多样化等方面，都要力求能激发学生的学习兴趣。
四、创设美的课堂环境
审美意识对人的创造能力具有推动作用。科学发展的实践证明，人们对美的认识和追求往往是构成创造力的动力.直接成为科学创造的重要因素或为科学研究提供必要手段。审美教育发展着人的观察力、思维力和想象力，提高学生的审美意识，把美学渗透到教学中，是培养全面发展的创造性人才需要。因此，教师要贯彻教学审美化的原则，做到语言美、教法美、动作示范美、形体美等，创造美的课堂教学环境，让学生在美的课堂环境中学习，并享受美，体验美，憧憬美好的未来，进而产生追求美和创造美的动力，成为一代有文化、有理想、热爱生活、勇于开拓创新的人。
五、 加强实践性教学环节，强化创造能力的培养
没有投入就没有产出。投入涉及到的对象，经济学上泛称资源。经济学研究的基本主题就是资源及其有效配置。不同的经济时代，有着不同的核心资源，一个国家和地区的发展及国际竞争力，取决了核心资源的丰度和配置的有效性。同时，资源的配置乃至权利的配置，往往都围绕着核心资源展开。
人类主体文明，经历了农业经济时代、工业经济时代并正迈步于知识经济时代。
农业经济时代，土地是核心资源，地主是土地这一核心资源的所有者，因而地主处于社会权利结构的中心:地主支配着土地，从而也支配了社会、支配了农民;土地拥有一种社会强制力，把农民捆绑在土地上，受地主奴役、剥削;土地成为地位与财富的象征和代表，也成为人们追逐的目标;“普天之下，皆为王土”，皇帝、国王是全国最大的土地拥有者，对臣民最大的奖赏就是“封地”;“耕者有其田”成为革命的目标，“打土豪分田地”则是唤起民众的口号，买田置地成为光宗耀祖的盛事，而卖田地则是破产、衰败和耻辱的象征。
工业经济时代，资本是核心资源，成为社会的主宰，社会的权利结构以资本为尺度展开:在西方国家和资本主义社会，政治家大多受资本家集团的支持、扶持，是它们的人、代言人;资本成为财富和地位的象征，像一根魔杖，驱动着社会和人们的活动，人们追逐和聚敛资本;资本至上(甚至是“资本主义”)，资本雇佣支配劳动(者)天经地义，资本家享有，甚至独占企业所有权，从而享有和独占劳动(者)创造的剩余;随着资本的产权化、股份化，“工者有其股”，股份(权、票)奖赏成为调动雇员积极性，体现社会公平，甚至也成为我国企业产权制度改革的一种取向。
知识经济时代，核心资源是知识、智能。今天，社会正在由工业经济时代的“资本主义”向知识经济时代的“人本主义”、“知本主义”、“智本主义”演进，社会资源的配置亦将以知识、智能资源为核心展开。在我们这个时代，人们已经看到：
天赋的自然资源优势已不再成为一种关键的竞争要素，因为现代产品所耗费的自然资源日减。桥梁和汽车所需要钢材越来越少，计算机之类的设备基本上不耗费什么自然资源。现代交通的发展，已使资源能以较低的成本运送到任何需要的地方。日本是最好的例子，它拥有占世界主导地位的钢铁工业，自身却没有炼钢所需要的煤炭和铁矿。
资本优势也不再成为一种关键的竞争要素。随着世界资本市场的发展，基本上每个人都可从纽约、伦敦和东京借贷。今天，曼谷的企业家所建造的工厂，资本密集度可同美国、德国和日本的任何一家工厂相媲美。事实上，资本密集型产品并不必然在富国生产，富国的工人并不必然占用更多的资本,也不必然具有更高的生产力水平。
在信息化时代，劳动力已经不再是占主导性地位的资源，知识与智能已作为竞争优势的来源，成为2〇世纪后期经济活动分布中的决定性因素，硅谷和128号公路之所以座落在其现在的位置，仅仅因为那里是智能集中之地，而不是别的什么原因。
另一方面,在现实经济中，智能资源已在日益充分地显示其“价值”：
美国硅谷创造着世界经济的奇迹。据报道，设在硅谷内及周围的高技术公司的市场价值竟接近于整个法国股市的市场价值规模。在硅谷，稀缺的资源是知识(智能)而不是金钱(资本),美国600家风险资本公司的7500亿美元风险资本，有一半在硅谷等待着新的发明(智能创造)去雇佣它们的资本。
苹果公司曾是美国个人电脑业的巨人，这完全得益于其天才创业人物乔布斯。1985年，由于内部倾轧，乔布斯愤而出走，苹果公司由此陷入巨大困境。而1997年8月，当乔布斯、盖茨两位电脑巨人一起宣布微软将向苹果注资1.5亿美元并且乔布斯将再度执掌苹果，苹果股价当日竟上升40%。
在中国,人们可以看到，淄博石化、中原药厂、中原铝厂等投征巨额资本但又陷征数以十亿元计的债务而面临破产的企业，缺乏的不是资本而是智能，是具有杰出智能的企业家;而联想、方正、长虹、春兰、海尔、康佳、小天鹅等名牌企业,恰恰是因为它们都有一位具有杰出智能的企业家而吸引了各方资本。
二、知识经济科教兴国智能资源
知识经济是一种全新的经济形态。在知识经济社会，知识居于非常突出的地位，人力资源的开发，特别是人力资源创造能力的开发在经济中具有特殊的价值。同时，社会经济结构、产业结构将发生重大变化。如果说钢铁、汽车、电力、机械、制造、石油、化工构成工业经济的支柱，那么在知识经济社会，计算机软件、芯片、生物制品等高技术产品以及信息咨询业和管理为主的服务业(智业)将成为整个经济的先导和支柱。
在7〇年代对世界富豪排名时，前10名几乎全是石油大王，而目前排在前10名的世界富豪一半以上与信息等高科技产业相关。以往石油大王、汽车大王、钢铁大王的财富是建立在庞大的有形物质之上的，今天微软公司与比尔盖茨的财富则包含在计算机软件的知识当中。微软、英特尔、IBM为代表的知识经济产业，正以它新的观念、新的姿态冲击着辉煌了2〇〇年的工业经济社会，撼动着资源型经济赖以存在的根基。
知识和智能，以人才为载体。掌握了丰富的知识和科学技术，具有杰出智能、才能和创新能力的人才是知识经济的发展之源和根基。可以看到，无论是知识和信息的生产、分配、传播、使用，创造性人才资源的培养、培育及其创造能力的开发、磨练，还是知识创新、技术创新，推动和发展高科技产业、知识产业，教育和科技都承担着任何社会功能系统所无可比拟和替代的作用。因此，教育、科技是知识经济时代的战略产业。90年代美国经济的长期持续增长，活力四溢，得益于美国在8〇年代大力推进产业结构的高层次演替，发展髙科技产业和知识产业，推行经济0息化和科技化的丰厚回报。美国发展的逻辑因果或互为因果是:正是由于有着全球最发达的教育和科技体系，高层次的创新人才聚集(包括吸引全球人才)，建立了世界最发达的高科技产业和知识产业，经济的知识化、信息化程度最高，经济因此最为发达。
在我国，发展教育、科技，不仅是迎接知识经济时代到来的需要，更是我国现阶段经济发展的现实而急迫的需要。
我国的经济发展，确实取得了令世界瞩目的成就。但是，一方面，我们经济发展的效益低下，国有企业更是活力难增。其中一个重要的原因是我国经济发展在整体上呈现粗放形态，经济运行的科技含量很低，诸如人员素质差、技术水平低、生产工艺陈旧、管理粗放，导致资源过度耗费、环境严重破坏、产品质次价高和需求结构错位等。另一方面，由于上述原因，我国的经济发展，已经并还在造成严重的资源、环境破坏，森林、土地、水和众多的自然资源因过度耗费而面临枯竭，大气、生态等环境急剧恶化。这一切都表明:我们的发展，再不能以损害未来的、后代的发展为代价，可持续发展战略应当成为国家的最高战略。
实施可持续发展战略内含经济发展的资源可持续，环境可持续。这就要求从根本上改变外延粗放型经济增长方式，通过提高人员素质，强化企业产品、技术、工艺、管理创新和调整产业结构、发展科技产业以及运用髙新技术改造传统产业来提高经济发展的效益和质量，即实施科教兴国战略。因此，实施科教兴国战略，是我国实施和实现可持续发展战略的基本战略选择。科教兴国战略的实质则是充分发挥知识、科学技术、人才这类智能资源的作用，依靠科教所蕴涵的智能资源，实现国家的繁荣昌盛。
三、智能资源高校运營
随着改革开放的深入，我国的教育、科技、产业、经济正在迅速地融入国际体系。在分享国际化“利益”的同时，我们亦面临日益强烈、强大的国际高科技、髙科技产业的“挤压”。作为一个大国，我们必须抢占经济时代的制高点。显然，我国高校，尤其是重点高校，是智能资源的国家队和抢占制高点与攻坚的突击队，这是一场国际竞争。为了迎接知识经济时代的挑战和推进科教兴国战略的实施，我国高校必须致力于智能资源的开发和运作。
但是，和其他行业相比较，我国高校在计划体制下运行了太长的时期(至今仍主要依赖计划运行)，观念陈旧，长期以来，我们都把教育、科技视为“事业”而非“产业”。高校几乎划一地按照上级部门的指令、计划运行，基本不或很少考虑社会需求。但是，产业运行却是完全不同的模式，产业运行必须研究市场(需求)，分析机会、威胁、竞争，追求效益。高校人才、知识、智能资源最聚集，直接从事高层次人力资源的开发、培养，承担以知识、科技创新为核心的基础性、高技术科研，开展以产业创新为主的髙科技产业和知识产业开发，与知识经济和科教兴国的全部内涵，有着天然而本质的“接口”和“直接通道'因此，人们必须革新观念，树立教育、科技的产业观念，遵循产业运行规律，经营高校。
1.适应社会需求，培育智能资源精品。
培养人才是高校的最基本职能，也是高校向社会提供的“支柱产品'高校应将培育、开发知识经济时代和科教兴国战略所需的人才、知识、智能资源作为自己的“产业”功能。教育(人才培育、智能资源开发)是产业。遵循产业运行规律，高校必须依据知识经济时代世界、国家和所在区域的经济和产业发展趋势，认真分析社会对智能资源(人才)需求的数量、质量、结构，制定学校的近期和中长期人才培养战略，并以此统筹规划学校的学科建设和发展、专业设置及科研活动、师资培养和结构调整等重大活动。
高校在人才培养的智能资源开发活动中，不仅应当根据社会需要，提供“适销对路”的“产品”，而且还必须培育精品，建立名牌。人们都知道，一个企业成为名牌企业，并非是因为它有何种先进的设备和豪华的厂房，而是由于产品长期受到消费者喜爱，成为名牌，企业才最终成为名牌企业并使产品更受社会喜爱。同样，一所高校，也要赖于它的“产品”——所培养开发的人才(智能资源)在社会上抢手，成为名牌才能真正成为社会公认的名牌大学。因此，高校应当根据自己的优势(学科、师资、科研实验设备等)，开发(培育)富有学校特色的“产品”(人才)，从而形成具有社会竞争力、美誉度的精品、名牌。知识经济的灵魂是创新。因此，高校在人才培养的智能资源的开发中，尤其应当注重创造性、创造力的培养和锻炼。
2.运作智能资源，强化科研。
高校是智能资源的开发基地，同时又是智能资源最集中的社会系统。创造'性的培养是智能资源开发的核心，智能资源聚集又最能产生创造和创新。因此，高校是科研、科技创造、创新最理想的场所，科教一体是高校的最大特色。显然，知识的生产、创新是高校在知识经济时代和实施科教兴国战略的又一重要产业功能。科技、知识、创新是高校向社会提供的又一重要“产品”。
高校科研是产业，需要遵循产业运行规律。首先，高校应当研究经济、科技的发展趋势，组织(成)科研的国家队、突击队，从事基础性、高技术研究的知识创新。应当认识到:高校的学科、人员结构、研究手段，有利于承担知识创新性的重大的、综合性、开拓性的基础性研究和高技术研究;从事知识创新性科研，是增强高校综合实力和发展后劲的关键。在激烈的市场竞争中，企业产品要实现“4个一代”(生产一代、研制一代、设计一代、构思一代)，高校在支柱产品之一的“科研”成果的“生产”上也必须“储备一代。
高校科研，无论是知识创新性的理论研究还是技术创新性的应用研究，都应当围绕社会需要的智能资源的开发这一根本展开:第一，应当围绕人才培养这一智能资源的开发，使教育和科研相结合，科教一体，科研围绕学科、实验室、师资建设和发展，更好地培养“精品”，培养和锻炼其创造力、创造性;第二，高校科研应成为发挥髙校聚集的智能资源(师资)的功能和进一步开发、提高智能资源(师资)的重要手段;第三，高校科研是智能资源的直接运作，应当通过服务社会、展现价值为社会提供知识经济时代的“价值样板。
3.释放智能资源，开发科技产业。
加速科技成果的转化、推广和应用，是把科学技术转化为直接、现实社会生产力，直接推动社会技术进步，实施科教兴国战略的极其重要的环节。长期以来，科技成果的转化，是我国最为薄弱的环节，由此直接导致科技和经济、教育和经济的脱节。同时，科技成果是智能资源的结晶和成果，必须在现实社会经济活动中得到转化，应用和推广才具有价值和实现其价值。实际上，科研过程是科技成果的“生产过程”,应用是科技成果的“消费(使用)过程”，转化、推广(转让)则是它的“营销过程”。显然，社会主义市场经济，高校不仅要根据社会(长期和近期)需要进行科技成果的“生产”——科研并保证生产的“产品”(科技成果)的高“品质”，而且必须强化营销，甚至用更大的力量从事科技成果的转化、推广。
高科技产业和知识产业，是科技成舉的最重要“用户”。高科技产业和知识产业是科研的“下游产业”。在我国，目前由于高科技产业和知识产业不发达，导致了科技成果的需求不旺，出口不畅。现在面临的问题是:一方面，为了实施科教兴国和迎接知识经济时代的到来，增强我国经济的竞争力，我们必须调整产业结构，积极地发展高科技产业和知识产业。另一方面，由于我国尚未形成完善、有效的风险投资机制，投身高科技产业和知识产业的高风险令许多投资者和经营者怯步，需要通过高投入、高风险产生高收益的典型来示范拖动。因此，高校根据机会和优势，有选择地从事高科技产业和知识产业的开发，具有上述多种良好效益。
视教育、科技为产业，遵循产业发展规律，经营高校，不仅要树立市场(需求)、竞争、效益的观念，而且必须树立社会化、国际化的观念，打破封闭,实施高校之间、高校和研究院所、高校和企业之间、产学研之间以及与国外机构之间的战略联盟，充分运用社会、国际资源，实现髙校的教育-科技产业与区域经济、国家经济、全球经济的有机融合。
四、结论
[关键词]未来课堂；智慧学习环境；智能学习空间；设计
[中图分类号]G420 [文献标识码]A [文章编号]672-0008（2012）05-0042-08
一、引言
以计算机、通信、人工智能等为标志的信息技术快速发展及在教育教学领域的应用，使得我们传统的课堂也渐渐从普通教室转变为技术增强教室（Technology Enhanced Class-room）从单一技术的教室应用转变为泛技术的教学环境。这既是科学技术发展的必然结果，也是社会发展对技术教育教学应用的应然要求。正如美国前副总统阿尔·戈尔所说：“美国的每一个孩子都应当接受21世纪的教育，都应当使用21世纪的技术。”当今。我们所面临的学习者被称为是网络一代/数字后代（Digital Generation/Digital Natives），这一代的学习者正以与他们的父母截然不同的方式学习、玩乐、沟通、工作以及创造社群，他们利用网络，毫不费力地突破了地域和时间的限制，利用指尖横跨世界。他们崇尚自由和选择权，追求个性化，喜欢交谈、讨厌说教、天生就善于协作，他们会仔细监督你和你的组织，坚持做正直的人，就算是在上班或是上学。他们也想过得有趣些。速度才是生活的常态，创新就是生活的一部分。时代的发展要求我们培养出富有创造力和创新精神的学习者。课堂是教学的主阵地，理想的课堂应是互动的，知性灵动的天地。这些都需要我们改变现有的课堂的物理架构和教学样式。
从技术教育应用的历史来看，教育技术的发展史其实就是技术发展及其在教育教学领域应用的历史。技术的层出不穷，改变了信息的呈现、传输和存储，也改变了人类对于信息的获取和处理方式，但技术的不断推陈出新，同时也给教学者和学习者带来了很大的挑战，他们需要不断地去熟悉这些新技术，并将这些技术有效地应用于教与学的过程。幸运的是，随着社会对人的关注，技术也越来越智能化，从过去以技术为中心转向以人为中心，使人可以从繁杂的技术操作中解放出来，实现与技术、资源最为自然、和谐的交互，将自己的注意力集中于学习过程。借用环境行为学、社会学等学科的观点，“人塑造了环境，环境也塑造了人”。提高课堂主体对自身及其所处教与学环境的认识，建立和谐的人与环境之间的关系，是未来课堂研究的一个重要主题。
目前。国内外关于未来课堂（教室）研究已经引起了各国政府、全球知名企业、高等学校、科研院所以及中小学校等机构的关注，未来课堂设计与应用已经成为了教育技术学研究的一个新领域。
二、未来课堂的特性及教与学的特点
（一）未来课堂的概念界定及特性
关于未来课堂的界定，国内外的文献中目前尚无统一的论述，对于未来课堂，从名称上有“未来教室”和“未来课堂”两大类。
Clayton M.Christensen.Michael B.Horn and Curtis W.Johnson在“Disrupting Class”一书中指出，未来课堂是一个集成了技术与软件。提供给学生一些替代方法和选择以达到规定的目标的课堂。它们鼓励形成一个让学生一起工作计划，分享经验和教训和进行概念化的学习，而不是单纯记忆一些信息的环境。
美国的《每日论坛》报在其“Classroom of the Future，Here，Now”一文中指出，未来的课堂是一个学习环境，采用创新的教育活动，从课堂管理到教学的所有方面提高对技术的使用。它能使教学者和学习者成为优越的学习环境的一部分。
台湾的陈曼萃认为，未来教室是指这样一种教室环境，教学上，希望由过去单向的讲授教学。转变成为师生互动的学习模式，引发及提高学生的学习兴趣，并进而启发学生的创意与思考：同时。让学生有更大的自由可以依自己的喜好选择学习及进行探索的方式，以多元的管道汲取知识。包括使用各类的硬件载具，如计算机、学习机、电视、手机、电子书等。
台湾的赖阿福认为，未来教室可定义为一个高度信息化、互动性强、整合性佳的教学与学习环境，适合进行信息融入教学、数字学习，教师可运用多元教学策略在讲授、评量、诊断、互动、讨论、探究等教学过程中，除了能强化教学效能及学习成效外，亦能提升学习者的关键能力（包含问题解决、创意思考、批判思考、沟通表达、信息应用等能力）。
台湾资策会在“2009年的数位典藏与学习之产业发展与推动”计划中提出，未来教室为将新兴的数位教学终端设备与数位内容进行整合，辅以适当的教学模式与方法，发挥Ac-tive Learning（主动学习）的成效，培养学生高层次能力的教育体系与环境。未来教室即是将科技工具运用在教学上，且强调团体的交互式教学。并以学习者为中心设计教材，创造出协同合作之虚实整合学习环境。
台湾的《启动学习革命》一书中认为，“未来教室=无所不在的学习环境+电子书包+随意教室+远距实验室+高互动教室+相连教室”。在未来教室里，无处不可以学习，还可以跨班际、校际甚至国际进行交流。
未来教室是指将高新技术融入教育，创造全新的互动教育环境。未来教室的目标能力是培养学生的分析力、创新力，教学方式是多向的，以学生为中心进行学习，学生能够进行主动、探索性学习。
未来教室是一个集多媒体教室、计算机教室、微格教室、校园电视台等多种环境为一体的新形式教学环境，其中使用了包括电子白板、数字笔、电视（显示）墙、无线网络、数字摄像在内的多种技术，让学生充分体验到计算机技术发展所带来的便利。体验到利用新技术进行学习盼快乐。
未来教室便是利用先进的新一代信息科技，改变传统学校教室的学习环境，建立师生间双向互动的教育学习模式，不但能刺激学生学习动机与创新、探究之精神。更让教师能够丰富教材内容以及轻松教学。未来教室应该是一个广义的概念，包括教师的教学工具、学生的学习环境等。
英特尔全球教育总监Brian Gonzalez认为，未来的课堂是“颠倒的课堂”。是指教育者赋予学生更多的自由。把知识传授的过程放在教室外，让大家选择最适合自己的方式接受新知识；而把知识内化的过程放在教室内，以便同学之间、同学和老师之间有更多的沟通和交流。
王珠珠认为，未来教室是一个以学生为中心的教学的、鼓励学生多方面的进步的，是一个能够展现、呈现或者使用、分享或者多媒体的，应该是能够合作研究，能够便于信息交流的，应该是批判性思考，并且能够主动的计划和行动的这样一个真实和虚拟环境的整合的这样一个环境，或者叫结合的一个环境。
宋卫华认为，未来教室是一种利用电子白板技术、投影技术、智能空间技术、无线射频技术、物联网技术等手段，在现代创新教育理念的指导下，构建出以培养学生21世纪创新技能为目的，以互动为核心，能够激发学生学习兴趣，促进学生协作、探究学习的一种教室环境。
杨宗凯教授认为，未来的教室一定是云端教室，包括电子课本、电子课桌、电子书包、电子白板等，在资源方面，由模拟媒体到数字媒体，再到网络媒体，资源最终都在教育云上，内容达到极大丰富，从而满足个性化的学习。
通过对上述定义进行分析，可以看出，目前，已有对未来课堂（教室）的界定一个共有的趋势是关注于利用新兴的技术创建一个教与学的环境，促进学习者的学习和相关技能的培养。综合以上学者对未来课堂（教室）的概念界定研究，本文认为，未来课堂（Future Classroom/Classroom of the Future）是相对于传统和现代课堂而言的，是以人本主义、互动、环境心理学等相关理论和智能空间、云计算、人体工学等技术的支持下，以互动为核心，以充分发挥课堂组成各要素（人、技术、资源、环境和方法等）的作用，实施教与学，以促进人的认知、技能和情感的学习与发展的教与学的环境与活动。
未来课堂的特性主要体现在未来课堂的人性化、混合性、开放性、智能性、交互性和生态性等方面。人性化主要体现在技术设计与应用上。更多地体现以人为本的精神：混合性则主要体现在未来课堂可以实现多种教与学活动的混合，正式学习和非正式学习结合，虚拟课堂和现实课堂的混合。不同交互类型的混合等：开放性主要体现在课堂教学组织形式的开放以及教学资源的开放：智能性则体现在未来课堂应是一个智能化的学习空间，具有自然便捷的交互接口，以支持教与学主体方便地获得未来课堂设备的服务：生态性则体现在未来课堂应是一种平等、和谐、开放的生态系统。
（二）未来课堂教与学的特点
未来课堂的教与学的过程是以学生为中心的、自主的、个性化的。在学习内容上，不管是哪个领域。都要学习批判性思维、复杂问题的解决、合作以及多媒体通讯等21世纪的专业知识与能力：从技术对学习的促进方式上看，作为以泛技术环境为特征的未来课堂，可以通过不同技术来支持不同类型的学习，多媒体的呈现形式、网络资源和网络社群可以为学生的学习创造机会：从学习的时间和场所上看，学生可以随时随地按需学习，技术为按需学习和全方位学习搭建了关键性的桥梁。使学习资源通过正式学习和非正式学习得以有效利用：从学习主体的广泛性角度看，未来课堂则是提供了灵活的信息呈现方式、学生知识表征方式和活动参与方式，体现为所有课堂教与学主体提供服务。使所有人都能够得到合适和有效地支持。
三、未来课堂：智慧学习环境
智慧学习环境目前也已开始受到教育技术学界研究者的关注，《开放教育研究》杂志从2012年开始开辟“智能学习环境”专栏，北京师范大学教育学部知识工程研究中心和加拿大Athabasca（阿萨巴斯卡）大学计算机和信息系统学院也联合主办了“北京师范大学一阿萨巴斯卡大学首届“智慧学习环境国际研讨会”。
智慧学习环境是数字学习环境的高端形态，是社会信息化背景下学生对学习环境发展的诉求，也是有效促进学习与教学方式变革的支撑条件。智慧学习环境的目标是使得学习场所能够感知学习情景，识别学习者特征，提供合适的学习资源与便利的互动工具，自动记录学习过程和评测学习成果，以促进学习者有效学习。
智能空间（smart Space）是智慧学习环境的一种实体形式，也是智慧学习环境实现的基础，是嵌入了计算、信息设备和多模态的传感装置的工作或生活空间，具有自然便捷的交互接口。以支持人们方便地获得计算机系统的服务。智能空间作为信息时代的产物是具有动态、主动、可思维、开放、多变等特性的建筑空间。
参照NIST（美国国家技术标准研究院）给出的智能空间具备的功能和为用户提供的服务标准，我们认为，作为智能空间的特定应用形式，未来课堂也应是一个智能学习空间，它应包括能识别和感知课堂主体以及他们的动作和目的，理解和预测这些主体在完成教与学任务过程中的需求：课堂主体能方便地与各种信息源（包括设备和数据）进行交互：他们所携带或使用的移动设备可以无缝地与未来课堂这一智能学习空间的基础设施进行交互：未来课堂能够提供丰富的信息显示：提供对发生在未来课堂中的经历的记录，以便在以后检索回放：支持未来课堂中多人的协同工作以及与远程用户的沉浸式的协同工作等。
智能学习空间还是一个富交互环境，在未来课堂这一智能学习空间中，大量的计算设备、多模态交互技术模块、情景感知（Context Awareness）模块被嵌入并隐藏在实际的物理环境中这些模块互相协作并能主动为用户提供服务，使得智能空间拥有立体、连续的交互通道。按照智能空间发展的这三个阶段，从独立的智能空间一开放的智能空间一智能社区的演变。不同的智能学习空间之间也应该能够自发地发生交互。当一个空间的资源无法满足用户的需要时。智能空间应该根据用户的要求向临近的空间发出请求来完成用户的任务。
目前，国内外对智能学习空间的研究主要集中于有关智能教室的研究，笔者曾在智能教室的研究现状与未来展望一文中。对智能教室研究的国内外现状进行了系统的综述。目前如清华大学的Smart Classroom，Dell公司的intelligentclassroom，卓越电子的智能教室等。
也有学者从各自角度提出了关于智慧（能）学习环境的构想。钟国祥等提出，智能学习环境是从建构主义学习理论、混合学习理论、现代教学理论出发，以学习者学习为中心，由相匹配的设备、工具、技术、媒体、教材、教师、同学等构成的一个智能性、开放式、集成化的数字虚拟现实学习空间，认为其既支持学习者学习的自主建构，又提供适时的学习指导。马来西亚学者Chin认为，“智慧学习环境是一个以信息通信技术的应用为基础、以学习者为中心的且具备以下特征的环境：可以适应学习者不同的学习风格和学习能力：可以为学习者终身学习提供支持；为学习者的发展提供支持。黄荣怀等人认为，智慧学习环境是一种能感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利的互动工具、自动记录学习过程和评测学习成果，以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间。
在这些现有的项目中，尽管各个项目关注点会有差异，但是其核心思想是一致的，就是技术整合于教室及教学活动，为课堂教与学活动的顺利开展，及为学习者提供良好的个性化学习支持，注重学习者创新能力及创新精神的培养提供@技术、环境、人、资源各主体相互协调的智能学习空间。
在未来课堂研究方面，笔者曾利用质性研究法和文献研究法，对目前网络上公开的44篇中小学生所写的关于未来教室（课堂）的作文利用质性分析软件Nviv08.0软件进行了内容分析。提炼出当前中小学生对于未来课堂的想象与期望。基于作文内容分析建立的未来教室特点模型，如图1所示。
从模型图中研究者可以发现，学生们对于未来教室（课堂）特点的认识，主要体现在智能的、高科技的、人性化的、灵活的、有趣的、自由调节的、使用便捷的、安全的、心情愉悦的、生态的、环保的、无尘的等概念中。
另外，笔者基于对于未来课堂的定位和特性、学生理想中的未来课堂和未来课堂的目标进行分析的基础上，还采用了专家意见征询法，对来自于教育学、教育技术学、计算机科学与技术、建筑学、心理学等领域20位专家，对于未来课堂的认识进行了意见征询，借此构建了未来课堂的模型，如图2所示。
从未来课堂模型中。可以看出。未来课堂的设计主要从课堂环境设计和课堂教与学的活动设计两方面入手。未来课堂要能促进学习者的学习与发展，应使学习者在未来课堂中能够实现快乐学习和高效学习。而要做到这一点，需要学习者在未来课堂中进入到一个积极的心流状态。从心流理论研究可以得出，要使学习者获得这种心流状态，需要从学习环境和活动两方面进行考虑。其中环境部分包括未来课堂的物理环境和学习支持平台。物理环境中，未来课堂给课堂主体提供了高交互的教与学设备。能够有效支持课堂主体对于学习资源的获取、处理和呈现。智能环境控制则给课堂主体提供了良好的外在环境，从光、温、声、背景音乐、空气质量等方面根据课堂的实时状态进行调节。创意空间布局则主要考虑给学习者提供更为人性化的桌椅设施，以及根据教与学活动的需要能够方便实施桌椅的组合，形成学习小组，以利于小组学习活动的开展。
未来课堂中教的活动、学的活动和评的活动都是基于未来课堂云学习支持系统来实施的，所有学习资源的提取及课堂教学过程中生成的资源均来源于或进入到可进化的学习资源库中。课后的活动是课中教与学活动的延续，教师可以利用课堂实录系统记录的视频和学习支持平台记录的教学生成性资源进行分析，反思自己在教学过程中的经验和不足之处，并撰写反思，与同行交流，也可利用学习支持平台对学生在作业过程中提出的问题进行辅导交流。学生在课后也需要对自己的学习过程进行反思，撰写反思日志，并利用交互学习终端完成系统根据自己的学习情况推送的个性化作业。
未来课堂学习支持系统是未来课堂模型的重要支持部分，主要可以基于泛在网络实现高互动教与学设备、智能环控设备的接入与控制，支持未来课堂教与学等活动的开展。教师、学生可以通过交互终端接入未来课堂学习支持系统，进行教与学的活动实施，教研员、学校管理者、教师同事、家长等也可以接入未来课堂学习支持系统，参与教与学的过程，了解学与教的情况。
可进化的学习资源库是未来课堂学习支持系统的重要支撑。因为在未来课堂教与学的过程中有许多新生成的资源，而且未来课堂中的学习需要有情境性、适应性的资源，需要为学习者进行个体学习时所需的个性化学习资源需求提供支持。根据不同的要求，提供随需应变的学习资源服务。在未来课堂中，学习者需要的不是泛泛的学习资源，而是需要应时的、与学习目标、教与学内容相关的、能够切合学习者所处当前语境的资源。可进化的学习资源优势便在于它解决了资源的应时性。使学习资源有了适应性的特点。由于在未来课堂中，随着课堂主体与资源的交互，不断有新的生成性学习资源产生，也就是说学习资源能在与课堂主体进行交互的过程中，吸收资源使用者的集体智慧得以不断进化，这样就使得原本传统的静态化、结构封闭、内容更新迟缓的学习资源需要转变为动态生成、持续进化发展、结构开放的学习资源。不断保留在使用和交互过程中产生的生成性信息作为资源进化的养料，体现资源进化和学习者知识建构的历史路径，满足资源自身生命进化的需求。未来课堂中学习者的学习过程不仅仅是学习者与学习资源的交互，更重要的是在参与学习的过程中，吸取教学者、其他学习同伴、远程学习者或专家等人的智慧，建立起学习者学习的社会认知网络，收获持续获取知识的“管道”。透过学习资源在学习者、教师等人之间建立起动态的联系，共享学习过程中的人际网络和社会认知网络，满足社会化学习的需求。
由上可见，未来课堂是一个智慧学习环境，智能性是未来课堂的重要特性之一，未来的课堂应是这样一个富有技术、充分体现技术、人和谐交互的智慧学习环境。这个环境的组成既包括未来课堂物化形态上所呈现的智能学习空间，同时还包括在这个空间中对课堂主体所进行活动的智慧性支持。在这个环境中，技术也已成为一个具备一定智能的主体，与其他主体能够进行良好的互动，共同促进未来课堂教与学效率的提高。
四、未来课堂的智慧性体现
基于泛技术环境的支持，未来课堂的目标是旨在构建一个自然、和谐互动的学习空间。促进学习者进行个体学习和社会化学习，进而促进学习者的发展，在空间设计上也应能够体现绿色、环保，从信息化设计到体验性设计。
未来课堂作为一个智慧学习环境。其智慧性主要体现技术层面、环境层面和资源和服务层面等方面。
（一）技术层面——应用大量的智能技术
未来课堂作为一个泛技术支持下的教学环境，应用了大量的智能技术，主要实现信息的记录、传输、编辑的智能化，主体之间交互的多元化、便捷化。如RFID技术、泛在网络技术。智能学习空间（Smart learning space）是嵌入了计算、信息设备和多模态的传感装置的教学与学习空间，具有自然便捷的交互接口，以支持课堂主体方便地获得计算机系统地服务。人们在未来课堂里的学习过程就是使用计算机系统的过程，也是人与计算机系统不间断的交互过程。在这个过程中，计算机不再只是一个被动地执行人的操作命令的一个信息处理工具。而是协作课堂主体完成教与学任务的帮手，是人的伙伴，交互的双方具有和谐一致的协作关系。这种交互中的和谐性主要体现在人们使用计算机系统的学习和操作负担将有效减少，交互完全是人们的一种自发的行为。自发（spontaneous）意味着无约束、非强制和无须学习，自发交互就是人们能够以第一类的自然数据（如语言、姿态和书写等）与计算机系统进行交互。
（二）环境层面——实现智能环境
未来课堂中应用了许多电子设备，要做到环境的智能化，需要使电子设备消失在用户环境中，因此。需要“虚拟设备”来支持课堂主体与消失了的电子器件间的自然交互。通过智能化、个性化和相互连接的系统和服务创造所需的环境和功能。以此提高人们利用环境学习的质量。
空间可以感知人的存在。根据不同的人，空间就会有不一样的改变。
智能环境控制系统主要基于RFID等的物联网技术对课堂内的光、电、声、温根据学习者学习的需要进行控制，可以根据课堂外的光照条件调节照明，季节气候的不同调节温度，根据课堂内的声场环境调节声音系统等。如图3所示。
环境必须能识别生活在其中的人，适应他们，并从他们的行为中学习，可能的话还要具有情感。在环境智能的世界里，由组网的智能设备组成的电子系统将集成到人们的环境中，并为人们提供随时随地所需的信息、通信、服务和娱乐等服务。设备还能进一步适应甚至预备人们的需要。环境智能将以完全不同于现在的手柄式或固定的电子盒的方式出现。这些新系统将自然地融合到周围的环境中，并可以产生更为自然和隐含的交互方式。
智能环境重要的技术特性主要包括嵌入式（Embeded）。许多组网设备被集成到环境中。环境感知（context Aware）系统能识别你和你所处的环境上下文，个性化（Personlized）系统能调整自身以满足你的需求，适应性（Adaptive）能发生变化以响应你。预备（Anticipatory）系统无需有意识的干涉便能提前准备好你所想要的。
（三）资源层面
未来课堂可以通过云资源支持平台、智能课堂实录系统和交互白板实现资源的智能实时录制和资源存储。
智能课堂实录系统可以对课堂中的学习者的学习过程，包括自我学习和小组协作学习等过程进行记录，储存于云端资源服务平台中。可供学习者课后进行学习过程的回放，反思支持。
课堂智能实录系统是未来课堂物理架构的重要组成部分，实录系统能够自动跟踪课堂主体的状态和活动，自动调整镜头的景别。及实现聚焦和拾音电平的调整。并处理好不同摄像机之间的录制画面的同步。可以实现多摄像机、多场景切换式拍摄。
（四）服务层面
未来课堂应为课堂主体而建，终极目标在于促进学习者的个体学习和社会化学习，以促进学习者的发展，是一个充分发挥课堂主体的主动性、能动性，和谐、自由发展的教与学的环境与活动。未来课堂应为课堂教与学活动的实施提供完善的支持与服务。要实现这种支持与服务。需要未来课堂能够根据课堂实时情境。判断出课堂主体的需要，为教师和学生实现教与学过程的智能分析，资源的智能推送等。从而为每一个学习者能够实现个性化学习提供可能。
五、未来课堂——智慧学习环境的实现技术
未来课堂作为一个智慧学习环境，其实现技术主要包括硬件技术和软件技术两个层面，其中硬件技术主要包括所有设备之间的智能互联技术、多功能交互设备技术；软件技术则主要是指各主体间的信息的智能传输技术、控制技术及推理技术等。
（一）硬件技术层面
要使得未来课堂成为一个智慧学习环境，需要有硬件技术的支持，这些硬件技术主要包括物联网技术、多功能交互设备技术等。
1.物联网技术
未来课堂是一个泛技术环境，是一个技术增强型课堂。未来课堂的物理架构是指在泛在网络环境支持下，由多屏显示、活动桌椅、智能环境控制系统、桌面平板电脑、无线反馈系统、视讯会议系统、智能课堂实录系统等部分构成。从未来课堂的物理架构可以看出在课堂中应用了许多新的技术，但这些技术在未来课堂中不应该是单独存在的客体，而都应成为彼此之间信息互通的主体，成为未来课堂的有机组成部分。目前，实现要实现这些设备之间的无缝链接，主要可以采取物联网技术来完成。
物联网（TheInternet of things）的定义通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备。按约定的协议。把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
从课堂教与学主体进入课堂开始，其身份信息将自动被读取。相应的设备都会根据读取的主体信息调节相应的设备状态。给主体提供相应的支持。以符合个性化学习的需要。体现所有学习主体的学习机会平等性、学习方式多样性、学习模式灵活性。
基于物联网形成的无缝学习环境和泛在网络技术可以让所有学生和教育工作者随时随地使用综合性的学习基础设施。
2.多功能交互设备技术
除了物联网技术以外，未来课堂的主要特性是其互动性，要实现各主体之间的良好互动。需要有多功能交互设备技术的支持。如多功能交互笔。多触点交互显示技术等。
在未来课堂这样一个包括多种显示设备的三维交互空间中。用传统的鼠标键盘进行交互是相当繁琐的。每个显示设备都需要单独配备鼠标或键盘，对于不熟练的计算机用户来说。这种交互方式效率很低。对某些操作，例如绘制图标。即使是熟练的计算机用户用鼠标和键盘也很麻烦。清华大学研究者设计实现了一种多功能交互笔uPen，它是一个具有压力传感器的触摸笔，可以发射激光，笔身上还有激光发射和鼠标左右键共三个功能按键。结合触摸板和计算机视觉技术。用户利用一只uPen就能够以便捷的方式在课堂中与各种显示设备进行交互。这种笔势交互的模式摆脱了鼠标键盘，使用户在课堂的各个位置都能与显示设备交互，而且交互方式统一便捷。每一支uPen在使用过程中能向系统发送惟一的ID信息。为多支uPen同时工作提供了基础。结合室内定位系统，就能够确定使用人员的当前交互状态，为系统的主动服务和用户相关的过程记录提供了可能。
多点触控技术是一项由电脑使用者透过数只手指达至图像应用控制的输入技术。它是采用人机交互技术与硬件设备共同实现的技术，能在没有传统输入设备（如鼠标、键盘等）的情况下进行计算机的人机交互操作。多点触摸交互技术能支持同时多点触摸输入，使得触摸手势输入和多人协作交互成为了可能，可以提高交互的智能性、协作性和自然性，也推动了人机界面逐渐由图形用户界面（GUI）向自然用户界面的转变。将双手的手势动作定义成人们在日常生活中常用的自然动作并用来操作计算机，可以大大减少操作者的认知负担，降低学习操作的门槛。触摸手势交互作为一种更自然的人机交互方式，它符合用户的认知，提高了交互的自然性。
为满足人们简单、自然、友好、一致的人机交互需求，利用人在现实生活中的劳动技能和操作技巧，提高交互的自然性，该平台以用户为中心。相对于单手操作。双手交互不单是输入通道上的增加，而且体现了双手合作的特点，提高输入带宽和工作效率，使得传统的图形界面交互能够和双手多指交互相结合达到优势互补。如国防科学技术大学研发的基于手势的多指触摸协作交互平台。解决了多点触摸识别与定位、触摸手势识别、多人协作交互等关键技术，利用先进的光感应触控手段，实现了双手多指触摸操作的人机交互。开发了基于双手自然手势进行触摸交互的通用支撑软件，支持多人协作交互。通过触摸屏在图形界面上实现了一种自然、简单、高效的人机交互。支持自然手势的双手多指触摸人机交互系统，在触摸精度、显示面积和显示方式上与国际同期同类技术相比具有明显优势。
（二）软件技术层面
未来课堂设备的配置和连接从硬件技术层面来讲创建了智慧学习环境的物理基础，但要使其真正发挥各自的作用。成为一个智慧学习环境。则需要相应软件技术支持。这些软件技术主要是指各主体间信息的智能传输技术、控制技术及推理技术等，具体包括人工智能技术、上下文感知计算技术、和谐交互技术、计算机视觉识别技术和无缝数据管理技术等。
1，人工智能技术
人工智能技术是当前信息技术教育应用的一个研究热点，基于人工智能技术开发的智能教学系统使得计算机软硬件系统能够更好地服务于学习者的学习过程。以智能专家系统ITS（Intelligent Tutoring Systems）为例，ITS是一种能仿真人类教师的计算机教学系统，以学习者为主设计的教育软件，它能感知学习者的学习状态，而提供适合学习者程度及喜好的指导、决定学习者模块内容及选择特殊设计以辅助学习指导及练习（Shute&Psotka.，1995）。ITS利用AI技术推论学习者的学习状况、理解状态及分析学习者特质，进而决定教学的内容、时间点、与方式。这不但塑造了一对一教学的理想环境，同时也提供了针对不同学习者需求，量身定做的适性化（adap.tive）学习内容。ITS以学生模型（Student Model）、教学模块（Pedagogical Module）、领域知识（Domain Knowledge）、接口模块（Interface Module）四个组件来达成上述的各项功能。[删
在未来课堂中，学习者除了可以和实体课堂内的教学者、学习同伴进行互动外。还可以和学习支持系统中的智能型人进行互动，获得个性化的学习支持，智能性人中的“教学人”可分为“协助教学事物人”及“实际进行教学的仿真教学人”两种。台湾学者陈鸿裕的研究指出，协助教学事物的教学人主要的工作有：（1）自动负责同伴间的联络；（2）自动检视并提示学习进度；（3）自动收集课程的相关信息。而“实际进行教学的仿真教学人”则是代替教师实际进行教学的人，大部分的系统皆是以一个动态的3D人像作为沟通接口。以运用虚拟实境中丰富的沟通形式。与学习者在网络的虚拟实境中互动。
2.上下文感知计算技术
上下文感知是智能空间的重要特征。是提高计算系统交互智能性的核心技术。上下文感知计算是指利用上下文信息自动为用户提供适合当前课堂教与学情景的服务和支持。它主要涉及上下文信息的感知和表述、上下文建模和推理、上下文感知的应用等方面的内容。
上下文是指任何可用于表征实体状态的信息，这里的实体可以是个人、位置、物理的或信息空间中的对象。在实际应用中，上下文的种类可归纳为计算上下文、用户上下文及物理上下文等。上下文可分为低层上下文和高层上下文两个层次，低层上下文是指直接从相应的传感器获得的上下文：高层上下文和低层上下文往往是相互关联的，一般来说是根据低层上下文进行逻辑推理得到的。由于高层上下文更能体现用户主体的意图。因此人们对高层上下文更感兴趣。它成为判断用户主体当前意图，为用户主体提供相应服务和支持的重要依据。
3.和谐交互技术
未来课堂通过开发和集成先进的和谐交互技术，为学习者提供一个高效的信息获取、交流的工作空间。从而促使显著提高学习、讨论和协作效率。
在未来课堂中，多种来源的相关信息将集成显示在课堂的三维物理空间中，课堂教与学的主体可以在多个显示表面上以自然便捷的方式直接与信息系统交互。或与远程的专家或学习伙伴进行充分的协作交流，整个互动过程还将被自动存放为可索引的学习记录或参考案例。未来课堂这一智能学习空间是一个典型的多用户和谐人机交互环境，目标是促使学习者在复杂的情况下尽快地理解和掌握当前形势并快速地做出合理地决策。关键是要为开放式信息集成、多用户自然交互提供支撑技术。
基于普适计算的智能学习空间技术，能营造全方位信息显示与和谐交互环境，将大大提高教与学过程的快速性和可靠性。
4.计算机视觉技术
在未来课堂这一智慧学习环境中，人的行为识别理解、物品识别与定位，以及场景恢复等问题都需要利用计算机视觉技术作为主要或者辅助手段来解决。计算机视觉是用计算机或机器对生物视觉的仿真。是一门综合性的学科，它包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学，神经生理学和认知科学等。计算机视觉就是用各种成像系统代替视觉器官作为输入敏感手段，由计算机来代替大脑完成处理和解释。计算机视觉的最终研究目标就是使计算机能像人那样通过视觉观察和理解世界。具有自主适应环境的能力。
在未来课堂中，用到的与计算机视觉相关的技术主要有图像处理、图像识别和图像理解。图像处理技术把输入图像转换成具有期望特性的另一幅图像，图像处理主要利用图像处理技术进行预处理和特征提取：图像识别是指根据从图像抽取的统计特性或结构信息，把图像分成预定的类别，图像识别主要用于对人的动作、物品等的识别与定位等；图像理解不仅描述图像本身，而且描述和解释图像内容所代表含义，图像理解主要用于对场景的理解和对人的行为和意图的识别等。
5.无缝数据管理技术
从用户的角度来看，进入未来课堂后，不同计算设备上的信息被放置在一个系统中，用户无需关心信息的上传和下载，只需利用下文介绍的多功能交互笔就能在不同显示设备上方便地显示、切换、标注这些信息，使得用户的注意力能主要放在讨论和信息理解的过程中，无需过多理会计算系统的细节。远程用户被允许接入未来课堂后，也能利用无缝数据管理模块来提供和共享信息。
在多种显示设备集成的智慧学习环境中，课堂教学主体可以通过物理环境（如墙面、桌面）、日常用具（如笔、激光笔），新型信息设备（如PDA、麦克风阵列），以及语音命令等自然便捷的方式与信息系统交互，无需依赖传统的鼠标键盘，以使对计算机不熟练的人员也能够直观地访问、处理信息。原型系统主要通过语音命令和多显示表面上的笔式交互提供直接的支撑技术。
除了以上的硬件技术及软件技术外，未来用在未来课堂这一智慧学习环境中的技术还可能包括增强现实技术（AR）、多模态信息融合、自动记录决策过程、内容增加技术（如把有意义的元数据添加到现有的音频和视频内容中）、新的压缩和表现技术（使音频和视频能实时地产生复合型媒体）和适应技术等，以支持未来课堂用户主体和课堂技术、资源和环境间的自然交互等等。
