世界上第一臺教學機器在將近一個世紀之前就已經被俄亥俄大學的心理學家席尼 • 普雷西(Sydney Pressey)發明出來了，這臺機器的原理十分簡單，它會給用戶提供一套選擇題并且事先備好答案。在教學模式中，只有當用戶選擇了正確的答案這臺機器才會前往下一題。Pressey 聲稱他的發明標志著教育界的工業革命的開端——然而事實就是這臺教學機器根本沒能獲得多少關注，很快就被人們遺忘在歷史的黑暗角落里。
直到上世紀 50 年代，著名的行為學家斯金納又打造出了一款全新設計的教學機器(斯金納認為普雷西的發明沒有取得成果應該歸罪于文化惰性)。斯金納的教學新設備一次向學生們展示一個問題，每當回答出正確的答案就會得到獎勵。
這一次再沒有文化惰性去阻攔教學機器取得成功了。斯金納的教學機器大量涌入市場，一石激起千層浪。庫爾特 • 馮內古特稱這種教學機器為玩具，認為孩子們不應該被這種可能會揍你一頓的機器來教育。《財富》雜志也特地撰文，題目為「沒有生命的機器也可以當老師嗎?」。在上世紀 60 年代末期，教學機器再一次失寵了。到了上世紀 80 年代，關于教學機器的概念再一次回潮，但是由于當時缺乏高質量的教育軟件，且從大眾的觀點來看，用機器當老師總是有那么幾分喬治 • 奧威爾筆下《1984》的感覺，冷冰冰沒人性。這也就意味著教學機器再一次失去了人們的關注。
然而到了今天，人們想要再次嘗試用機器當老師了。
德國、英國、土耳其以及荷蘭的科學家們正在研發一種語言教學機器，它比普雷西與斯金納當年所設計的教學機器都要復雜的多，是他們做夢也想不到的技術成果。這臺設備可以幫助學生們學習基本的外語單詞以及簡單的故事，它還可以使用自帶的麥克風去聽同學們的發音，用內置相機看到周邊情況，使用人工神經網絡去分析收集到的所有信息。這臺機器是 L2TOR 項目的一部分，該項目受到了歐盟的資助，目的在于為學齡前兒童開發出人工智能機器人老師。
這臺機器的作用不僅僅是教學以及收集關于學生語言學習的數據，它還能監控學生們的情緒反應，如歡樂、悲傷、無聊或者困惑。人類教師可以看到聽到他們的學生的種種情緒反應，并且從這些非語言的表達方式中理解學生對于課堂教學的接受程度。而這些機器老師也將被設計來做同樣的事情。
在前幾代的教學機器中存在的問題就是它們完全缺乏社會化溝通的智能，德國比勒費爾德大學的人工智能科學家 Stefan Kopp 也是 L2TOR 項目組的成員之一，然而今天已經完全有可能設計出富有情緒化的機器人了。我們的機器人會注意到流淚、微笑、皺眉以及打哈欠的表情與動作，并且實時地根據這些情緒反應動態調整以適應孩子們的感受。過去的研究已經表明，相比沒有情緒反應也不考慮孩子們反饋的教學機器，人們所熟知的人類老師具有情緒反應敏感性，這種帶有情緒互動的教學模式在向孩子們傳授知識上更有效果。
L2TOR 項目組的研究者們在本月早些時候已經發布了自己的階段性成果，但是他們還需要花上幾年時間去將自己的機器去與真人老師進行比較，不過類似的教學機器人研發項目或許可以就潛在的挑戰為項目組提供一些啟示。FACET 這款商用圖像處理軟件可以分析 19 種不同的面部肌肉運動，其準確率高達 80%。在今年早些時候，圣母大學的一個研究小組用這款軟件來分析孩子們在玩教學游戲時的無聊、困惑以及愉悅的情緒，研究小組在一個真實的課堂教學環境中使用了筆記本電腦的攝像頭視頻來記錄孩子們的表情。然而在超過三分之一的情況下，FACET 一無所獲。孩子們蹦來蹦去，用手遮著臉，和朋友們不停聊天，這些干擾使得機器無法進行分析，除非有孩子愿意靜靜坐在鏡頭前面。
如何成功地解讀學生們的情緒只是教學機器人所面對的其中一個挑戰，掌握這些信息后只要作出何種正確的反應才是機器人要面臨的更大挑戰。當一個五歲的孩子神情沮喪，或者一臉無聊，又或是往機器人老師的臉上扔了一個紙飛機的時候，它該作何反應呢?
為了找出如何灌輸給機器人老師如同人類教師一般的反應技能，Kopp 和他的同事們打算花時間去幼兒園的教室里進行實地觀察。我們需要更多地了解老師們的教學方法，從他們的經驗中學習，然后再去把我們的機器人改造的更像一個真人老師。Kopp 進一步解釋道：我們想要讓機器人老師盡可能地對孩子友善，但是我認為機器人老師對于孩子的不良行為也應該有所反應。其中的挑戰在于如何找出機器人老師在孩子們前面樹立權威的方式，除了授課之外還要糾正孩子們的錯誤行為。
關于機器人當老師還有一個有待觀察的事情：孩子們是否能夠學會與機器人相處，就像他們與普通的人類教師那樣。人類，尤其是兒童，習慣于將人類的特征賦予那些沒有生命的物體，比如說給自己的泰迪熊玩具起名字。我們也知道，大腦有一部分專門負責人際交往能力的區域在與具備社交能力的機器人互動時也能夠活躍起來。但是參與實驗的成年人都明白自己實際上是與一臺機器打交道，但是沒有人試過讓 5 歲的孩子與機器人相處會怎樣。我們無法告訴孩子們要如何對待機器人老師，是將它們看成是玩具呢，還是一個活生生的有感情的人呢?
