視覺跟蹤技術(shù)就是計算機用成像系統(tǒng)代替人類視覺器官，用電腦代替人腦完成對輸入圖像的處理與理解。成熟的視覺跟蹤技術(shù)能夠全方位、無死角地檢測跟蹤對象，目前，這項技術(shù)已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域熱門學科之一和物聯(lián)網(wǎng)感知層重要技術(shù)之一。

在過去幾十年里，新技術(shù)的發(fā)展層出不窮，可是真正應(yīng)用于課堂的新技術(shù)可謂少之又少，伴隨我們每個人童年和青春的教室竟然幾乎沒有隨著時代的前進而改變。雖然也有一些投影儀器走進教室，但黑板和粉筆至今仍然是教室的主要風景，老師在講臺上滔滔不絕，學生在臺下洗耳恭聽。世界的變化日新月異，滿載著童真和青春的教室卻如此守舊，是不是很奇怪？

不過，教室的革命已經(jīng)開始，新技術(shù)的應(yīng)用將不斷改變著教室呆板的面貌，未來的教室將會讓我們這些過來人大吃一驚！

基于游戲的學習模式

如今的家長最擔心自己的小孩沉迷于游戲而耽誤了學習，在課堂上玩游戲更是要受到老師的嚴懲。不過，未來的游戲迷不但不會受到斥責還會受到鼓勵，因為未來課堂上的學習將以游戲為主了。

當整個世界有互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，網(wǎng)絡(luò)信息大潮一個波一個濤的洶涌而來，孩子們的注意力變得很難集中在一件事上。這不足為奇，因為這些孩子從小就接觸各類視頻網(wǎng)站、社交網(wǎng)絡(luò)、智能手機，他們的所有疑問通過各大搜索引擎都能找到答案，所有他們想要知道的事情都有24小時不斷更新的信息來補充。

為了迎合這些信息時代快節(jié)奏的一代，學校最終會放棄傳統(tǒng)的機械式教學方式，貼近時代潮流。視頻游戲過去被認為是分散學生學習注意力的罪魁禍首，但是，未來我們可以利用它來吸引學生們的興趣。利用游戲來加強學生的學習效果、輔助教學將會成為未來的一大教學潮流。

許多課程知識可以通過游戲的形式來進行，比如說歷史學習，就可以通過設(shè)計相關(guān)游戲，讓學生們了解各個國家各個時代的多項歷史大事。或許我們可以在游戲里參觀英國女王的加冕典禮，可以在三國時代體驗梟雄的世界，可以作為航海家體驗新大陸的發(fā)現(xiàn)過程?？梢园芽菰锏碾S堂測驗設(shè)計為通往下一關(guān)的關(guān)卡，只有很好地掌握了學習內(nèi)容，才能進入下一關(guān)，以這樣的方式讓學生充滿答題的欲望。

游戲中的等級是吸引玩家不斷練習、花費大量時間的重要動力。在學習過程中也可以通過類似的模式，通過學生的學習狀況給他們定下不同的等級。努力、參與度高、有創(chuàng)造性想法都會在一定程度上提高自己的成績以及學習等級。通過這種方式鼓勵、吸引學生完成學習任務(wù)，這可能比普通的表揚和嘉獎更加有效。

除了上面這些，還可以讓學生參與游戲的制作，給他們充分發(fā)揮想象力的機會。未來的課程設(shè)置會與現(xiàn)在有很大差別，學生有機會接觸更多學科，甚至可以自己設(shè)置學科。比如，他們可以從小開始學習游戲的制作、計算機的算法、服裝的設(shè)計、橋梁的建造，不僅僅局限在幾個固定的學科之中。通過多種多樣課程的設(shè)置，讓學生們體會到基礎(chǔ)學科的重要意義，增加他們自主研究、自主學習的動力。

無所不能的全科老師

現(xiàn)在，你都可以和Siri（蘋果公司在其產(chǎn)品上應(yīng)用的一項智能語音控制功能）聊心事，未來我們?yōu)楹尾荒芨斯ぶ悄軐W知識？隨著人工智能的不斷發(fā)展，許多年之后，聰明的“機器人”可能會和人類越來越像，越來越多地參與我們的生活，變成我們身邊的老師和朋友。

它們運算速度快，記憶力強大，在教學崗位上能以一當十，變身為無所不能的全科教師，上午帶著我們欣賞音樂與繪畫，下午向我們解釋物質(zhì)間的化學反應(yīng)。它們也許會作為每個班級的助教，也許會成為講臺上的主角。這些機器人老師在教學時會公正、嚴謹，也會像學校里普通的老師一樣溫情、和藹。

未來的作業(yè)要一起做

許多大學都有自己的網(wǎng)絡(luò)虛擬世界，為學生提供一個在線交流平臺。這就是一種云平臺，很大一個優(yōu)勢在于能夠讓學生在社交網(wǎng)絡(luò)上自由地分享他們的想法，以學生為主導，教師只是發(fā)揮輔助作用，幫助學生指點迷津。

這是非常重要的一個理念，因為這會帶給學習者一種新的認知：學習是一種個人責任，而不是老師的工作義務(wù)。

未來的作業(yè)將大部分是由討論的形式構(gòu)成的，絕不是自己埋頭做好自己的任務(wù)就大功告成，準備接受老師的表揚和獎勵了。互動學習將會成為主流。在現(xiàn)實世界中，絕大部分的工作都不是集一人之力就可以完成的，合作是社會的常態(tài)，是人類生活的基礎(chǔ)構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)社交工具的納入，可以加強學生彼此間的合作，強化他們之間的團隊精神。未來的作業(yè)大部分需要協(xié)作完成，而通過學生之間的討論，系統(tǒng)會給出每個學生的參與度，結(jié)合團隊學生的自我評分，可以了解學生的活躍性，和他們在每次作業(yè)中所起到的作用。通過互動式的學習模式，從小培養(yǎng)起孩子們的合作精神。

當然，當學生們需要教師的指導，他們可以通過互動平臺向老師求助，教師可以根據(jù)情況給有疑問的學生們加以指導，回應(yīng)論壇中的提問，上傳有用的信息，及時整合云社區(qū)的反饋內(nèi)容。這種學習模式的好處在于，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)成為一個很好的反饋工具，能夠大大提高學生在學習過程中的參與度，教師可以更好地了解學生對知識的接受情況。同學們通過互動合作完成學習任務(wù)，他們通過彼此交流信息能夠更好地接收知識、發(fā)表意見、互相幫助，也能夠在日常的學習中加強對于社會協(xié)同工作的適應(yīng)性，對他們未來的實際工作將大有裨益。

不能逃課也不能走神

每個班級總有一些不求上進的學生，愛逃課，即便上課也愛開小差。但是，在未來的課堂上，再也沒有人可以開小差了，更不要說逃課了，因為老師借助神奇的視覺跟蹤技術(shù)掌控著課堂上的一切。

未來當視覺跟蹤技術(shù)應(yīng)用于課堂時，可以幫助教師了解到學生的關(guān)注點，及時反饋學生的學習狀態(tài)。如果學生的注意力集中在教師、課本或者與學生學習內(nèi)容相關(guān)的事物上，教師能夠觀察到他們對知識的接受狀況。如果學生走神，老師能夠及時發(fā)現(xiàn)，通過教學上的刺激將學生的注意力拉回到學習內(nèi)容上來。如果學生滿眼疑惑，不懂裝懂，老師也能及時了解情況，更細致地講解抽象的問題。

廣告研究一直在使用視覺追蹤技術(shù)了解消費者對廣告的回應(yīng)，并了解是何種商品吸引了消費者的注意。同樣的，在教學方面也可以采用這種形式來分析教學效果，以確保課程的有效性，了解每個學生學習風格。視覺追蹤系統(tǒng)可以通過學生在線學習期間視覺的細節(jié)來評估學生們學習的狀況。如果學生的視線在復(fù)雜的概念上停留很長時間，說明他們對此不太明白，就需要教師或者自動教學系統(tǒng)結(jié)合例子詳細對相關(guān)內(nèi)容再進行解釋，加深學生們的理解。

不要課本也不要書包

在未來的教室里，學生大概只需要一個顯示設(shè)備就能夠獲取存儲在云端的家庭作業(yè)和學習資源。這意味著他們不需要再拖著沉重的書包，背著一本又一本課本和輔導書。只要有網(wǎng)絡(luò)，便可以找到所需要的大量學習資源。

這樣便捷的云服務(wù)將給學生們帶來極大的自由，他們的家庭作業(yè)可以在任何地方、任何時間完成。有了云端資源，所有學生都可以獲取所需要的信息，一本很受學生歡迎的書可以同時被許多學生借閱，即便學校硬件設(shè)施不足，沒有實體的圖書館，學生們也可以通過這樣的方式獲得所需要的書本。你想看哪本書再也不用專門跑到圖書館借書，或者專門跑到書店買一本了。這樣，如果學生再想編造生病臥床在家，無法完成作業(yè)的借口就不大容易讓人信服了。

云計算技術(shù)可以幫助建立虛擬教室。學?，F(xiàn)在可以利用云技術(shù)，建立在線學習平臺，讓學生登錄并參加虛擬環(huán)境中的教學。比如說，基于云技術(shù)的虛擬學習環(huán)境，學生們可以在線學習課堂上的內(nèi)容，他們能夠進入論壇參與討論。作業(yè)、考試都可以通過互聯(lián)網(wǎng)在線進行。

創(chuàng)造一個虛擬現(xiàn)實的課堂

虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過計算機合成虛擬環(huán)境，當我們佩戴上虛擬現(xiàn)實眼鏡，可以感受到進入了一個非常逼真的世界。學習地理課程的時候，學生們佩戴上虛擬現(xiàn)實眼鏡，可以感受史前冰川的厚重，可以遠距離參觀太陽與月亮的“嬉戲”。講到地球構(gòu)造時，師生戴上特制眼鏡，就能夠看到老師把地球模型一層層“剝離“開來，展示地殼、地核、地幔等，比看3D電影更有身臨其境之感。

未來，通過“共存”圖像技術(shù)還可以讓不同地區(qū)進入虛擬環(huán)境的人感受到彼此的存在，比如老師出差，在萬里之外，但是當他和學生們都佩戴上特殊眼鏡之后，學生能看見他，他也能看到學生們，就像他們處于同一間教室中一樣。同學們可以用這種方式在不同的地方完成團隊合作項目和作業(yè)。

增強現(xiàn)實技術(shù)也可以應(yīng)用于課堂。隨著谷歌眼鏡以及其他增強現(xiàn)實可穿戴設(shè)備的發(fā)展，通過特殊的眼鏡，在觀者所見的視野之上疊加一個信息層，使觀者享受一種非凡的體驗。比方說，當我們翻閱手中的電子書，看到某一處感興趣的地方，增強現(xiàn)實眼鏡就可以根據(jù)你的需要在你看到的圖層上顯示相關(guān)的背景內(nèi)容介紹。

當下次集體活動老師帶著同學們參觀博物館，所有的歷史文物透過學生們佩戴的增強現(xiàn)實眼鏡都可以顯示出更多的補充信息和互動內(nèi)容。通過這種方式，學生們可以更好地學習一些看起來略顯枯燥的內(nèi)容。

隨心所欲的3D打印

小時候我們通過樂高玩具培養(yǎng)創(chuàng)造力，未來3D打印技術(shù)將會成為孩子們展示他們豐富創(chuàng)造力的新途徑。3D打印機將會成為教室里必備的基本設(shè)備。學生們可以利用3D打印機將自己想象的東西通過立體的實物模型打印出來，展示給老師和同學們。

3D打印機打印出的模型可以幫助學生把設(shè)計理論上升到實踐，這樣學生可以在建造更大的模型之前不斷完善自己的設(shè)計。加上CAD（計算機輔助繪圖）軟件，3D打印可以讓學生將他們的想象自由發(fā)揮出來。

有了這樣的設(shè)備，孩子們就可以從小開始接觸機械、建筑，從小培養(yǎng)多方面的興趣。他們可以將圖紙上的設(shè)計通過3D打印技術(shù)快速以實物的形態(tài)展現(xiàn)給大家，出現(xiàn)問題也可以及時更正。

對于許多其他學科來說，3D打印技術(shù)也是非常重要的一種輔助教學手段。教師能夠獨立設(shè)計教學模具，根據(jù)教學進度、學生需求快速定制獨特的教具。許多抽象的知識、理論概念拿平面圖像解釋起來比較麻煩，學生難以理解，比如分子結(jié)構(gòu)的概念、形態(tài)。如果利用3D打印機制作出相應(yīng)的立體模型，教師們就能夠幫助更多學生更好地掌握相關(guān)知識，直觀地認識分子結(jié)構(gòu)，將抽象的事物具象化，制作出貼近學生、看得見摸得著的模型。

除了3D打印外，全息影像技術(shù)也會逐漸應(yīng)用于學校教學。有了全息影像技術(shù)，能夠更生動地展示物體的立體結(jié)構(gòu)，對于數(shù)學、化學、地理等學科的學習能夠起到很大的促進作用。

終于要跟黑板說再見

這么多高新技術(shù)涌進教室，黑板的功能終于弱化了，而黑板本身也要升級進化。

未來的教室，前面不再是一塊傳統(tǒng)的大黑板，而是一塊炫酷的巨大觸屏。這個巨大的觸摸屏“黑板”可以像普通黑板一樣書寫文字，它可以同時識別多個學生在黑板上書寫的內(nèi)容，但這同時又是一塊巨大的屏幕，可以讀取電子數(shù)據(jù)，展示課件、圖片，播放視頻?？釘懒说男滦秃诎逅坪跏裁炊寄茏龅玫健Ｋ赡軙袷謾C或者平板電腦的屏幕一樣能寫、能擦，能把屏幕上的圖片拖來拽去，把圖片放大、翻轉(zhuǎn)，帶學生們讀取地圖中的每一個細節(jié)，也能把學生們各自在面前小屏幕上的書寫內(nèi)容傳輸?shù)浇淌业闹悄艽蠛诎迤聊簧稀?/p>

每個學生的課桌上都有這樣一個智能屏幕，隨著社交網(wǎng)絡(luò)功能的延展，這些多點觸摸屏幕將能夠使學生與世界各地的同齡人進行互動合作。

而課堂筆記本也要與我們再見了。過去我們聽課的時候常常會把筆記記在便箋或者筆記本上，但是筆記正慢慢由紙上向筆記本電腦、上網(wǎng)本以及平板電腦等數(shù)字化設(shè)備上轉(zhuǎn)移。隨著教育設(shè)備越來越數(shù)字化，未來的教室如何協(xié)調(diào)紙筆與鍵盤和屏幕之間的矛盾呢？

答案可能就是柔性的基于有機電激光顯示技術(shù)（OLED）的顯示器。這種顯示器像普通的紙張一樣，非常輕薄、靈活、易于攜帶，可以像紙一樣進行彎曲甚至折疊。

與普通紙張不同，這些塑料材質(zhì)的電子紙不僅更加耐用，而且能夠提供交互體驗。你可以在上面勾勾畫畫，書寫筆記，也可以輕易擦除、修改過去的記錄，這些筆記能夠以電子圖片或識別文字的形式被儲存下來。這種可以彎折的電子紙將會撼動以紙張為中心的整個相關(guān)產(chǎn)業(yè)。這種技術(shù)將會給筆記本電腦以及智能手機打開一扇新的大門，讓它們延伸出更多的可能性。

未來，教育不再局限于學校和班級這樣的空間之中。利用增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、云計算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)學習和視覺跟蹤技術(shù)，我們可以在任何地方參與教學。通過3D打印和基于游戲的學習模式，學生會逐漸覺得學習不是一件苦差事，開始懂得學習的快樂所在，獲得積極參與學習的動力?？傊@些最新的科技成果一旦應(yīng)用于教室，就會以一種前所未見的神奇方式為未來教育鋪平道路。