解：设计方案：学生乙先步行，老师带学生甲乘摩托车走出一定路程，让学生甲步行，老师返回接学生乙，然后老师带乘学生乙，与学生甲步行同时到达博物馆．

设两个学生为甲、乙二人．学生乙先步行，

老师带学生甲乘摩托车走了x千米，

共用了小时．

他们比乙多行了（千米）．

这时老师让甲步行前进，而自己返回接乙，

中途遇到学生乙时，

用了（小时）．

乙遇到老师时，

已经步行了（千米），

离博物馆还有（千米）．

如果甲、乙二人搭乘摩托车的路程相同，

那么，解得：x=24（千米）．

这样，在路上学生甲共计用的时间为：

（小时），

学生乙共计用的时间为：

（小时）．

因此，上述方案可使师生3人同时出发后只用3小时就可同时到达博物馆．