從技術(shù)的視角來看，智慧教育是一個(gè)集約化的信息系統(tǒng)工程，其核心技術(shù)特征可以概括為：可視化、情境感知、無縫連接、全向交互、智能管控、按需推送?？梢暬侵腔劢逃^摩、巡視、監(jiān)控的必備功能，也是智慧教育系統(tǒng)的重要特征。

智慧教育是技術(shù)支持下的新型教育形態(tài)，與傳統(tǒng)信息化教育相比，呈現(xiàn)出不同的教育特征和技術(shù)特征。

一、教育特征

從生態(tài)學(xué)的視角來看，智慧教育是技術(shù)推動(dòng)下的和諧教育信息生態(tài)，其核心教育特征可以概括為：信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合、全球教育資源無縫整合共享、無處不在的開放按需學(xué)習(xí)、綠色高效的教育管理、基于大數(shù)據(jù)的科學(xué)分析與評(píng)價(jià)。

(一)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合

信息技術(shù)與教育的“深度融合”涉及到方方面面，包括技術(shù)與管理的融合、技術(shù)與教學(xué)的融合、技術(shù)與科研的融合、技術(shù)與社會(huì)服務(wù)的融合、技術(shù)與校園生活的融合等等。其中，信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的深度融合應(yīng)該是智慧教育的首要價(jià)值追求。課堂是教育改革的主陣地，學(xué)科教學(xué)是教育系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)。如果說信息技術(shù)與課程整合是教學(xué)改革的“物理反應(yīng)”，那么信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合則是“整合”基礎(chǔ)上的“化學(xué)反應(yīng)”。智慧教育環(huán)境下電子書包、平板電腦、智能手機(jī)等移動(dòng)終端將成為課堂教學(xué)的常規(guī)載具，BYOD(BringYourOwnDevice)運(yùn)動(dòng)將在全國各級(jí)各類學(xué)校逐步推廣普及。移動(dòng)終端的引入使得課堂教學(xué)組織將變得更加靈活多樣，不囿于“排排坐”的固定形式。支持各種學(xué)科教學(xué)的專用軟件(如圖形計(jì)算器、幾何畫板、ChemLab等)將越來越豐富，可以實(shí)現(xiàn)更高效率的學(xué)科知識(shí)傳授與學(xué)科能力培養(yǎng)。智慧教育需要廣大師生具備較強(qiáng)的信息技術(shù)應(yīng)用能力，合理、有效、創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)促進(jìn)課前、課中與課后教與學(xué)活動(dòng)的全程設(shè)計(jì)、實(shí)施與評(píng)價(jià)。信息技術(shù)在學(xué)科教學(xué)中的“消融”，教師和學(xué)生從關(guān)注技術(shù)逐步轉(zhuǎn)變到關(guān)注教學(xué)活動(dòng)本身，是智慧教育成功的重要標(biāo)志和核心特征。

(二)全球教育資源無縫整合共享

大踏步前進(jìn)的科技正在創(chuàng)造一個(gè)新的、更小的、更平坦的世界，“地球村”正在從預(yù)言變成現(xiàn)實(shí)。智慧教育要培養(yǎng)的不是一般意義上的國家公民，而是適應(yīng)二十一世紀(jì)發(fā)展需要、具有全球視野和創(chuàng)新思維的世界公民。近年來，在世界知名大學(xué)的努力推動(dòng)下，OER(OpenEducationalResource)運(yùn)動(dòng)和MOOCs(MassiveOpenOnlineCourses)運(yùn)動(dòng)席卷全球，優(yōu)質(zhì)教育資源迅速傳遞到世界各個(gè)角落。智慧教育秉承“開放共享”理念，通過多種途徑(自建、引進(jìn)、購買、交換)實(shí)現(xiàn)全球優(yōu)質(zhì)教育資源的無縫整合與無障礙流通，使得世界各地的學(xué)生和社會(huì)公眾可以隨意獲取任何適合自己的教育資源(多媒體課件、視頻課程、教學(xué)軟件等)。全球優(yōu)質(zhì)教育資源的無縫整合與共享，是突破教育資源地域限制的“大智慧”，將有可能縮小世界教育鴻溝，提升欠發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的教育質(zhì)量。

(三)無處不在的開放、按需學(xué)習(xí)

智慧教育環(huán)境不是一個(gè)割裂的教育空間，而是通過網(wǎng)絡(luò)將學(xué)校、家庭、社區(qū)、博物館、圖書館、公園等各種場所連接起來的教育生態(tài)系統(tǒng)。學(xué)習(xí)需求無處不在、學(xué)習(xí)無時(shí)無刻不在發(fā)生，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信等信息技術(shù)的發(fā)展為人類的學(xué)習(xí)提供了無限的可能。學(xué)習(xí)不應(yīng)該固定在教室和學(xué)校，而應(yīng)回歸社會(huì)和生活，發(fā)生在任何有學(xué)習(xí)需求的地方。智慧教育環(huán)境下的學(xué)習(xí)將走向泛在學(xué)習(xí)。泛在學(xué)習(xí)不是以某個(gè)個(gè)體(如傳統(tǒng)學(xué)習(xí)中的教師)為核心的運(yùn)轉(zhuǎn)，而是點(diǎn)到點(diǎn)的、平面化的學(xué)習(xí)互聯(lián)?！胺涸凇卑齻€(gè)方面的內(nèi)涵，即無處不在的學(xué)習(xí)資源、無處不在的學(xué)習(xí)服務(wù)和無處不在的學(xué)習(xí)伙伴[16]，最終形成一個(gè)技術(shù)完全融入“學(xué)習(xí)”的和諧教育信息生態(tài)。

(四)綠色高效的教育管理

“綠色教育”強(qiáng)調(diào)教育事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，既是智慧教育的指導(dǎo)理念也是其重要特征。信息技術(shù)的普及應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)教育管理的智慧化、推動(dòng)綠色教育發(fā)展提供了條件。云計(jì)算技術(shù)通過整合基礎(chǔ)設(shè)施(IAAS)、研發(fā)平臺(tái)(PAAS)、應(yīng)用軟件(SAAS)三種計(jì)算資源，可以實(shí)現(xiàn)管理數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集與集中存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)管理業(yè)務(wù)流程的統(tǒng)一運(yùn)行與監(jiān)控，有效避免“信息孤島”，減少教育管理上人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)。物聯(lián)網(wǎng)通過射頻識(shí)別(RFID)、二維碼(QRcode)、紅外感應(yīng)、全球定位等技術(shù)，將各種教育裝備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，可以有效提高管理效率和質(zhì)量。大數(shù)據(jù)技術(shù)全面采集各種教育數(shù)據(jù)，進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)計(jì)分析與數(shù)據(jù)挖掘處理，可以為教育決策(經(jīng)費(fèi)分配、學(xué)校布局等)提供數(shù)據(jù)支持，而科學(xué)的教育決策又將推動(dòng)教育事業(yè)的可持續(xù)、均衡發(fā)展。辦公自動(dòng)化全面普及，將大幅度減少紙張浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)教育領(lǐng)域的低碳環(huán)保。不僅僅學(xué)生的學(xué)業(yè)需要“減負(fù)”，教育的管理業(yè)務(wù)也需要“減負(fù)”，精簡管理流程，廢除或優(yōu)化一些不合時(shí)宜的管理制度(如繁瑣的公文審批、設(shè)備招標(biāo)、經(jīng)費(fèi)報(bào)銷等)，不斷提高教育管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

(五)基于大數(shù)據(jù)的科學(xué)分析與評(píng)價(jià)

智慧教育需要更具“智慧”的教育評(píng)價(jià)方式，“靠數(shù)據(jù)說話”是智慧教育評(píng)價(jià)的重要指導(dǎo)思想。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)通信、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展為教育評(píng)價(jià)從“經(jīng)驗(yàn)主義”走向“數(shù)據(jù)主義”提供了技術(shù)條件，可以實(shí)現(xiàn)各種教育管理與教學(xué)過程數(shù)據(jù)的全面采集、存儲(chǔ)與分析，并通過可視化技術(shù)進(jìn)行直觀的呈現(xiàn)。智慧教育環(huán)境下包括中小學(xué)學(xué)業(yè)成就評(píng)價(jià)、體質(zhì)健康評(píng)價(jià)、本科教學(xué)質(zhì)量評(píng)估、教育信息化與教育現(xiàn)代化發(fā)展評(píng)價(jià)等在內(nèi)的各種教育評(píng)價(jià)與評(píng)估，將更具智慧性、科學(xué)性和可持續(xù)性。2013年9月1日教育部開始推行全國統(tǒng)一學(xué)籍，每個(gè)學(xué)生都分配一個(gè)能夠跟隨他自己一生的一個(gè)學(xué)籍號(hào)?！叭珖鴮W(xué)生終身一人一號(hào)”的推行，為全國教育數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集提供了條件，學(xué)校不僅僅能對(duì)學(xué)生在校期間的學(xué)業(yè)成就進(jìn)行評(píng)價(jià)，還可以通過學(xué)籍號(hào)持續(xù)跟蹤學(xué)生畢業(yè)后的發(fā)展與學(xué)習(xí)情況，為教學(xué)質(zhì)量評(píng)估提供更全面、更準(zhǔn)確的科學(xué)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

二、技術(shù)特征

從技術(shù)的視角來看，智慧教育是一個(gè)集約化的信息系統(tǒng)工程，其核心技術(shù)特征可以概括為：可視化、情境感知、無縫連接、全向交互、智能管控、按需推送。

(一)可視化

可視化是信息時(shí)代數(shù)據(jù)處理與顯示的必然趨勢。可視化是智慧教育觀摩、巡視、監(jiān)控的必備功能，也是智慧教育系統(tǒng)的重要特征，具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：(1)可視化監(jiān)控：通過視窗可以監(jiān)看智慧教育應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài);(2)可視化呈現(xiàn)：通過圖形界面，清晰、直觀、全面的呈現(xiàn)各類教育統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù);(3)可視化操作：提供具有良好體驗(yàn)的操作界面，以可視化的方式操作教育設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)。

(二)情境感知

情境感知是智慧教育最基礎(chǔ)的功能特征，依據(jù)情境感知數(shù)據(jù)自適應(yīng)地為用戶提供推送式服務(wù)。常用的情境感知技術(shù)包括GPS、RFID、QRCode以及各類傳感器(如溫度、濕度、二氧化碳、光照等)。情境感知的對(duì)象包括兩類，分別是外在的學(xué)習(xí)環(huán)境與人的內(nèi)在學(xué)習(xí)狀態(tài)，具體感知內(nèi)容包括：(1)感知教與學(xué)活動(dòng)實(shí)施的物理位置信息;(2)感知教與學(xué)活動(dòng)發(fā)生、進(jìn)行與結(jié)束的時(shí)間信息;(3)感知教與學(xué)活動(dòng)場所的環(huán)境信息，如溫度、濕度等;感知學(xué)習(xí)者的專業(yè)知識(shí)背景;(4)感知學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，如焦慮、煩躁、開心等;(5)感知學(xué)習(xí)者的知識(shí)背景、知識(shí)基礎(chǔ)、知識(shí)缺陷等;(6)感知學(xué)習(xí)者的認(rèn)知風(fēng)格、學(xué)習(xí)風(fēng)格等;(7)感知學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)與交往需求。

(三)無縫連接

泛在網(wǎng)絡(luò)是智慧教育開展的基礎(chǔ)，基于泛在網(wǎng)絡(luò)的無縫連接是智慧教育的基本特征。無縫連接具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：(1)系統(tǒng)集成：遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，跨級(jí)、跨域教育服務(wù)平臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、系統(tǒng)集成;(2)虛實(shí)融合：通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)物理環(huán)境與虛擬環(huán)境的無縫融合;(3)多終端訪問：支持任何常用終端設(shè)備無縫連接到各種教育信息系統(tǒng)，無縫獲取學(xué)習(xí)資源與服務(wù);(4)無縫切換：學(xué)習(xí)者的多個(gè)學(xué)習(xí)終端之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步、無縫切換，學(xué)習(xí)過程實(shí)現(xiàn)無縫遷移;(5)聯(lián)接社群：為特定學(xué)習(xí)情景建立學(xué)習(xí)社群，為學(xué)習(xí)者有效聯(lián)接和利用學(xué)習(xí)社群進(jìn)行溝通和交流提供支持。

(四)全向交互

教與學(xué)活動(dòng)的本質(zhì)是交互，智慧教育系統(tǒng)支持全方位的交互，包括人與人之間的交互以及人與物之間的交互。全向交互具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：(1)自然交互：通過語音、手勢等更加自然的操作方式與媒體、系統(tǒng)進(jìn)行交互;(2)深度互動(dòng)：實(shí)現(xiàn)師生之間、生生之間的隨時(shí)、隨地的互動(dòng)交流，促使深層學(xué)習(xí)發(fā)生;(3)過程記錄：自動(dòng)記錄教與學(xué)互動(dòng)的全過程，為智慧教育管理與決策提供數(shù)據(jù)支持。

(五)智能管控

教育環(huán)境、資源、管理與服務(wù)的智能管理是智慧教育的核心特征。智能管控具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：(1)智能控制：基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)信令互通，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教育環(huán)境、教育資源、教育管理和教育服務(wù)等全過程的智能控制;(2)智能診斷：基于智能控制數(shù)據(jù)和結(jié)果，輔助管理者快速、準(zhǔn)確診斷問題，及時(shí)、有效解決教育業(yè)務(wù)開展過程中、教育裝備使用過程中存在的問題;(3)智能分析：在系統(tǒng)內(nèi)各類數(shù)據(jù)的匯聚與處理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行挖掘分析，為智慧教育系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)流程升級(jí)改造提供科學(xué)決策依據(jù);(4)智能調(diào)節(jié)：感知教室、會(huì)議室、圖書館等物理場所的環(huán)境，依據(jù)教與學(xué)的實(shí)際需求，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)聲、廣、電、溫度、濕度等環(huán)境指標(biāo);(5)智能調(diào)度：基于智能診斷、智能分析的結(jié)果，科學(xué)調(diào)度教育資源、調(diào)整教育機(jī)構(gòu)布局、分配教育經(jīng)費(fèi)等。

(六)按需推送

智能教育要達(dá)成“人人教、人人學(xué)”的美好愿望，教育資源可以按需獲取和使用，教與學(xué)可以按需開展。按需推送是智慧教育的另一重要特征，具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：(1)按需推送資源：根據(jù)用戶的學(xué)習(xí)偏好和學(xué)習(xí)需求，個(gè)性化推送學(xué)習(xí)資源或信息;(2)按需推送活動(dòng)：根據(jù)用戶的現(xiàn)有基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)偏好以及學(xué)習(xí)目的，適應(yīng)性推送學(xué)習(xí)活動(dòng);(3)按需推送服務(wù)：根據(jù)用戶當(dāng)時(shí)的學(xué)習(xí)狀態(tài)和需求，適時(shí)推送學(xué)習(xí)服務(wù)(解決疑問、提供指導(dǎo)等);(4)按需推送工具：根據(jù)用戶學(xué)習(xí)過程記錄，適應(yīng)性推送用戶學(xué)習(xí)所需的各種認(rèn)知工具;(5)按需推送人際資源：根據(jù)用戶的興趣、偏好、學(xué)習(xí)的內(nèi)容等，適應(yīng)性推送學(xué)伴、教師、學(xué)科專家等人際資源。