在美国的很多大学、中学，来自国内的参观者总是对中美之间课堂的模式差别惊讶不已：相对于中国的单一的讲台和固定课桌的模式，美国的灵活组织的拼装式教室采用得更加广泛，从高中开始，每个专业教师拥有自己不变的实验室兼教室学生来老师实验室上课成为普遍的情况。如果从这几十年的美国教育历程来看待此事，情况会更加清晰：师生比不断增加的情况下，实验室和咖啡厅等更加接近于现实产业和生活的模式正在逐步取代高度为工业化而配套的传统教室。
云、物联网、移动技术的发展，使得未来校园展现出和计算机出现刚开始数十年完全不同的景象：看不见计算机的信息化将越来越人性化地将教育“归还”给师生。在真实世界、网络世界和教育认知的世界，一座真正的桥梁是需要基于人的行为认知的规律进行的，随着信息技术的发展，以上的这个潮流的演化速度正在加速。真实世界与教育世界交互的最好体现是以课堂教学为中心的传统教学方式，而在互联网背景下，新技术为提高学习活动的效率提供了更广阔的的舞台和更丰富的可能性。因此，通过实验实训培养，分析实验教育中教与学的规律，理清教学系统与实验室系统中各要素之间的相互作用，提出增强学习者学习能力的策略和方法，对促进信息技术与课程结合、提高信息时代的课程教学质量、优化在线学习效果，均具有重要的理论价值和现实意义。
教育模式语言
在当代社会，关于教育的建筑模式，人们也在不断地进行研习和探讨。在一段时间内存在着相对固定的模式语言，它是被人的心理和行为所决定的，体现出实际的社会内容。在我们周围的环境中，一再反复发生的行为，演变成为模式，而约定俗成的模式演变成模式语言。虽然保守的建筑空间会对人产生不可抗拒的约束力，而人们的思想解放和行为变革又会对建筑使用空间提出新的要求，但是人们这种行为需求的改变是缓慢的，是积累中的变化。然而即使缓慢，这也是必然趋势。所以，我们的教育正在向新技术、新互动过度。
国外曾进行过一项调查，研究了在一幢三层的大学建筑内几个部门之间的人员是如何相互认识的。其结果为：在同一层楼，认识的人为12.2%，隔一层下降至8.9%，隔两层达到2.2%。换言之，隔两层以上人们之间非正式的接触机会几乎没有。全球化浪潮的来临使人才更流动，信息更流通，不断有新的交叉学科诞生。这种情形要求不同领域的研究者应有更频繁的非正式交往机会。正如亚历山大在《建筑模式语言》中说道：“集中的、与世隔绝的大学扼杀各种学习机会；大学如同传统的市场，成百上千个小摊点，来者不拒，能者为师，有人去授课，这门课就算开设了；他们可以去上课，上到一半可以去小便，小便之后不回去。”
教育的运行逻辑是要创造和传播知识，这就意味着要把最优秀的人聚集起来。国外很多优秀大学的教员都在从事本学科最前沿问题的原创性研究，再将成果带进课堂引导和激发学生。为此，大学的目的就是要选拔和吸引最优秀的教授，并提供一流的研究场所，最终获得一流的研究成果。这里所说的一流研究场所，就是要充分发挥实用主义教育的价值。因为任何建筑一旦建成了，它就不再属于建筑师，它属于社会，属于人类。于是，建筑设计更多地变成一种责任，同时建筑设计的重点应该是如何在有限的条件下，创造出更适合人们使用的场所。基于新技术的未来校园是充分利用教学资源的，在融合了雕塑、色彩、设备、空间等各个元素的基础上，进一步优化建筑空间的设计，从而使得校园这个教育场所更加具有亲和力和说服力。
快乐学习
杜威曾经对教育有一个独特的目标解释：教育的目的仅在使教育进行下去。
随着人机互动和多媒体相关技术的成熟，快乐学习已经逐渐从概念和方法转变成一种技术工具。所谓快乐学习，即在学习过程中充分体现个性化和人性化，从而使得学习和研究的效率最大化。
信息技术的发展，使得实验空间发生悄悄的变革：越来越少的课堂，越来越多的网络；越来越少的教室，越来越多的咖啡厅和厨房；越来越少的讲授，越来越多的交互；越来越少的编制，越来越多的合作；越来越少的办公室，越来越多的实验室。同时，信息技术的发展，也使得教学场景发生悄悄的变革：支架走向网络，信息走向聚合；传统走向现代，配置走向集约；师生走向互动，虚实走向结合；记录走向电子，实训走向真实。此外，大学教育的时空也在发生悄悄的变革：虚拟：虚拟现实与现实虚拟；远程：基于云的教育；物联：基于RFID和传感网；开放：实验室开放与校园开放；智能：动作与行为智能；聚合：信息聚合；协作：团队协作。在这种情况下，学生的学习方法出现改观：学习是一种自主的行为；学习是一种自组织的行为；学习是一种协作的行为；学习是一种可视的行为；学习是一种轻松快乐的行为；学习是一种可控的行为。
快乐学习为我们带来的潜在优势不可忽略。当代教育越来越向着人性化、智能化、多样化的方向发展。游戏、协作、任务等相对轻松的模式不仅提高了学习效率，而且更有助于培养学生的兴趣。在未来校园中，这种快乐学习的模式也不可或缺。当然，快乐学习离不开娱教技术的支持。目前娱教研究的重点是基于问题的电子讨论教学。这种教学一般需要指导教师，中原大学的研究者建立起一个无指导的评估模型，使用参与度、互动认知、发帖等动作模型评估参与性和互动性，把数据挖掘和分析集中在教学设计中；台湾亚洲大学的研究学者设计一套基于MOODLE和云环境的娱教管理系统，并进行教育的诊断评估；台北教育大学的研究者研究一套基于音乐旋律学习的移动游戏学习系统，并详细阐述了设计流程；荷兰埃因霍温理工大学设计了一套基于物联网保护环境的游戏课程，用来培养学生的责任心。
不仅如此，语言学习、博物馆娱教也是研究比较多的领域，这也证明了形象性思维的学习、人的本能学习行为是和游戏更加相关和亲近以及容易：台北中央大学的学者通过对动画、游戏和讨论的设计，对中学生防治欺凌的教育进行了实证分析；台湾昆山大学的研究学者设计了一套基于网络的专家建议系统，利用数据库和问卷达到指导学术的作用；龙华科技大学的研究者针对11年级里的学生搭建了一个包里物联网、云计算在内的无处不在的学习环境，通过游戏的启发教育，研究自然科学的学习方法……
翻转时空
可汗最新的教育探索的启示是，在线教育不仅仅是把教育搬上网那么简单，更加针对性和由于网络课程而带来的更加多的教师指导成为新的亮点，在最近的翻转课堂的现实课堂实践中，可汗尝试着每个班多增加一个指导教师的模式。在为未来社会培养适用性人才的实验教学领域，随着在线教育和网络技术的发展，教育模式也紧接着跟着变化。
杜威曾经说过：不在于使学校成为工商业的附属机关，而在于利用工业的各种因素使学校生活更有生气，更富于现实意义，与校外经验有更密切的联系。从这个角度上讲，教育应该是一个映射当代社会的高度实用的社区和符号系统，教育技术应用于实验有很大的潜力空间，例如智能虚拟化环境中的录播系统、3D模拟、产业模拟、物联网络、远程控制中的远程医疗等。
相对于传统的课堂教学，未来校园的实验教学更需要针对性和个性化的指导以及翻转的课堂，将越来越多的微课程放到网络平台上，突出移动性学习。因为“知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得”，所以未来校园所要体现的正是一种虚拟的、远程的、开放的网络探究和人机互动，利用多种媒体多种方法进行教学，利用网络教学平台开展辅助性教与学活动，从而建立情景和支架，进行课程探究和评估。
此外，随着社会化网络的技术逐步成熟，社会化网络对学习者的学习行为也带来了变化，但是在基于网络协作学习环境中，同伴与同伴之间的互动由于缺乏探索有用的社会互动信息因而出现了困难，以至于同伴不能找到合适的学习模式来使同伴能有效的合作学习，因此许多学者利用社会化网络来探索学习者合适的学习行为使学习者能够高效率的学习。
社会化网络的教育应用—“资源共享”
到2010年12月，每天使用搜索引擎的用户数将近2亿人，用户日均使用搜索引擎次数也将有12.1次。如此大的搜索需求，但单纯以关键词、链接为核心的传统搜索已经难以给我们最快的搜索结果和最好搜索体验，Google不会告诉你所在地附近的房屋出租信息，百度也不能快速帮你找到附近商场的打折信息，而社会化网络可能在这方面就表现的更加有所作为。因为在SNS中，搜索引擎聚合了人的力量，搜索行为由被动变成了主动甚至是互动，充分利用计算机算法、人类能动性和参与精神。
如果说机器算法为搜索结果提供了量的保证，那么用户搜索行为和爱好就为结果提供了质的保证，使搜索结果与用户的兴趣更加匹配，信息的价值得以最大程度的发挥，正如互联网观察家Keso认为的“没有普遍适用的信息，只有在合适的时间出现在合适的人群中，信息才会产生价值。”可见，资源共享是社会化搜索的前提。
智慧空间
目前关于教育变革的讨论过于集中在在线教育(远程、平板、电子、数字），而在线教育本身很难改变学习,在这场教育革命的浪潮中,由在线教育引发的教育由数字支撑到数据支撑变化(教育环境,实验场景,时空变化,学习变化,教育管理变化)等等,确是很多人没有在意的巨大金矿。
教育环境的设计、教育实验场景的布置，教育时空的变化、学习场景的变革、教育管理数据的采集和决策，这些过去靠拍脑袋或者理念灵感加经验的东西，在云、物联网、大数据的背景下，变成一种数据支撑的行为科学。教育将继经济学之后，不再是一个靠理念和经验传承的社会科学和道德良心的学科，大数据时代的教育，将变成一门实实在在的实证科学。大数据实验教学管理包括：场景训练系统；互动情景支架；在线课程平台；任务探究策略以及资源协作模式。
未来校园中的教学要体现可视化、人性化、个性化。当然，实现这种愿景的前提是，我们应该清楚我们的教育方法不是灌输信息，而是增强人的能力；我们的教育目标不是强化已有的秩序，而是培养人的能力；我们所期待的教育回报不是回报个人本身，而是回报社会。所以，未来的教育是“学生到哪里，教育就会在哪里”。
在上述大数据实验教学管理的基础上，我们可以充分发挥门户与可视化平台，为有效管理与汇聚多源数据以及了解数据提供服务。其中，在实验服务环节中的云和物联的背景下，实验室建设必须追赶技术的步伐，需要一个云和物联集成的完整架构，如云和物联架构、智能采集终端等；在实验教学环节，要依靠实验教学支架、实验课程平台来共享资源，但真实场景不等同于照搬，实验室还需要满足实验活动、实验反馈、协同合作、技能学习等最基本的功能；在实验管理环节，借助技术手段，可以实现实验室真实运行数据的获取，辅助实验室基于数据的管理与决策，充分发挥实验室效益，比如智能实验室管理、实验室开放管理、仪器设备预约管理等；在实验科研环节，通过资源网络的协作，实现IT技术与专业的深度结合，为科研院所、教授提供定制开发服务，项目管理平台、数据安全管理、实验设备定制。
