從技術的視角來看，智慧教育是一個集約化的信息系統(tǒng)工程，其核心技術特征可以概括為：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�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。

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

一、教育特征

從生態(tài)學的視角來看，智慧教育是技術推動下的和諧教育信息生態(tài)，其核心教育特征可以概括為：信息技術與學科教學深度融合、全球教育資源無縫整合共享、無處不在的開放按需學習、綠色高效的教育管理、基于大數據的科學分析與評價。

(一)信息技術與學科教學深度融合

信息技術與教育的“深度融合”涉及到方方面面，包括技術與管理的融合、技術與教學的融合、技術與科研的融合、技術與社會服務的融合、技術與校園生活的融合等等。其中，信息技術與學科教學的深度融合應該是智慧教育的首要價值追求。課堂是教育改革的主陣地，學科教學是教育系統(tǒng)的核心業(yè)務。如果說信息技術與課程整合是教學改革的“物理反應”，那么信息技術與學科教學深度融合則是“整合”基礎上的“化學反應”。智慧教育環(huán)境下電子書包、平板電腦、智能手機等移動終端將成為課堂教學的常規(guī)載具，BYOD(BringYourOwnDevice)運動將在全國各級各類學校逐步推廣普及。移動終端的引入使得課堂教學組織將變得更加靈活多樣，不囿于“排排坐”的固定形式。支持各種學科教學的專用軟件(如圖形計算器、幾何畫板、ChemLab等)將越來越豐富，可以實現更高效率的學科知識傳授與學科能力培養(yǎng)。智慧教育需要廣大師生具備較強的信息技術應用能力，合理、有效、創(chuàng)新應用技術促進課前、課中與課后教與學活動的全程設計、實施與評價。信息技術在學科教學中的“消融”，教師和學生從關注技術逐步轉變到關注教學活動本身，是智慧教育成功的重要標志和核心特征。

(二)全球教育資源無縫整合共享

大踏步前進的科技正在創(chuàng)造一個新的、更小的、更平坦的世界，“地球村”正在從預言變成現實。智慧教育要培養(yǎng)的不是一般意義上的國家公民，而是適應二十一世紀發(fā)展需要、具有全球視野和創(chuàng)新思維的世界公民。近年來，在世界知名大學的努力推動下，OER(OpenEducationalResource)運動和MOOCs(MassiveOpenOnlineCourses)運動席卷全球，優(yōu)質教育資源迅速傳遞到世界各個角落。智慧教育秉承“開放共享”理念，通過多種途徑(自建、引進、購買、交換)實現全球優(yōu)質教育資源的無縫整合與無障礙流通，使得世界各地的學生和社會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、教學軟件等)。全球優(yōu)質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)達國家和地區(qū)的教育質量。

(三)無處不在的開放、按需學習

智慧教育環(huán)境不是一個割裂的教育空間，而是通過網絡將學校、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)。學習需求無處不在、學習無時無刻不在發(fā)生，云計算、物聯網、移動通信等信息技術的發(fā)展為人類的學習提供了無限的可能。學習不應該固定在教室和學校，而應回歸社會和生活，發(fā)生在任何有學習需求的地方。智慧教育環(huán)境下的學習將走向泛在學習。泛在學習不是以某個個體(如傳統(tǒng)學習中的教師)為核心的運轉，而是點到點的、平面化的學習互聯。“泛在”包含三個方面的內涵，即無處不在的學習資源、無處不在的學習服務和無處不在的學習伙伴[16]，最終形成一個技術完全融入“學習”的和諧教育信息生態(tài)。

(四)綠色高效的教育管理

“綠色教育”強調教育事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，既是智慧教育的指導理念也是其重要特征。信息技術的普及應用為實現教育管理的智慧化、推動綠色教育發(fā)展提供了條件。云計算技術通過整合基礎設施(IAAS)、研發(fā)平臺(PAAS)、應用軟件(SAAS)三種計算資源，可以實現管理數據的統(tǒng)一采集與集中存儲，實現管理業(yè)務流程的統(tǒng)一運行與監(jiān)控，有效避免“信息孤島”，減少教育管理上人力、物力和財力的浪費。物聯網通過射頻識別(RFID)、二維碼(QRcode)、紅外感應、全球定位等技術，將各種教育裝備與互聯網連接起來，進行智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，可以有效提高管理效率和質量。大數據技術全面采集各種教育數據，進行科學統(tǒng)計分析與數據挖掘處理，可以為教育決策(經費分配、學校布局等)提供數據支持，而科學的教育決策又將推動教育事業(yè)的可持續(xù)、均衡發(fā)展。辦公自動化全面普及，將大幅度減少紙張浪費，實現教育領域的低碳環(huán)保。不僅僅學生的學業(yè)需要“減負”，教育的管理業(yè)務也需要“減負”，精簡管理流程，廢除或優(yōu)化一些不合時宜的管理制度(如繁瑣的公文審批、設備招標、經費報銷等)，不斷提高教育管理業(yè)務系統(tǒng)的運行效率。

(五)基于大數據的科學分析與評價

智慧教育需要更具“智慧”的教育評價方式，“靠數據說話”是智慧教育評價的重要指導思想。物聯網、云計算、移動通信、大數據等新一代信息技術的發(fā)展為教育評價從“經驗主義”走向“數據主義”提供了技術條件，可以實現各種教育管理與教學過程數據的全面采集、存儲與分析，并通過可視化技術進行直觀的呈現。智慧教育環(huán)境下包括中小學學業(yè)成就評價、體質健康評價、本科教學質量評估、教育信息化與教育現代化發(fā)展評價等在內的各種教育評價與評估，將更具智慧性、科學性和可持續(xù)性。2013年9月1日教育部開始推行全國統(tǒng)一學籍，每個學生都分配一個能夠跟隨他自己一生的一個學籍號。“全國學生終身一人一號”的推行，為全國教育數據的統(tǒng)一采集提供了條件，學校不僅僅能對學生在校期間的學業(yè)成就進行評價，還可以通過學籍號持續(xù)跟蹤學生畢業(yè)后的發(fā)展與學習情況，為教學質量評估提供更全面、更準確的科學數據分析結果。

二、技術特征

從技術的視角來看，智慧教育是一個集約化的信息系統(tǒng)工程，其核心技術特征可以概括為：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

可視化是信息時代數據處理與顯示的必然趨勢�？梢暬�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，具體體現在如下幾個方面：(1)可視化監(jiān)控：通過視窗可以監(jiān)看智慧教育應用系統(tǒng)的運行狀態(tài);(2)可視化呈現：通過圖形界面，清晰、直觀、全面的呈現各類教育統(tǒng)計數據;(3)可視化操作：提供具有良好體驗的操作界面，以可視化的方式操作教育設備和應用系統(tǒng)。

(二)情境感知

情境感知是智慧教育最基礎的功能特征，依據情境感知數據自適應地為用戶提供推送式服務。常用的情境感知技術包括GPS、RFID、QRCode以及各類傳感器(如溫度、濕度、二氧化碳、光照等)。情境感知的對象包括兩類，分別是外在的學習環(huán)境與人的內在學習狀態(tài)，具體感知內容包括：(1)感知教與學活動實施的物理位置信息;(2)感知教與學活動發(fā)生、進行與結束的時間信息;(3)感知教與學活動場所的環(huán)境信息，如溫度、濕度等;感知學習者的專業(yè)知識背景;(4)感知學習者的學習狀態(tài)，如焦慮、煩躁、開心等;(5)感知學習者的知識背景、知識基礎、知識缺陷等;(6)感知學習者的認知風格、學習風格等;(7)感知學習者的學習與交往需求。

(三)無縫連接

泛在網絡是智慧教育開展的基礎，基于泛在網絡的無縫連接是智慧教育的基本特征。無縫連接具體體現在如下幾個方面：(1)系統(tǒng)集成：遵循技術標準，跨級、跨域教育服務平臺之間實現數據共享、系統(tǒng)集成;(2)虛實融合：通過增強現實等技術實現物理環(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備無縫連接到各種教育信息系統(tǒng)，無縫獲取學習資源與服務;(4)無縫切換：學習者的多個學習終端之間實現數據同步、無縫切換，學習過程實現無縫遷移;(5)聯接社群：為特定學習情景建立學習社群，為學習者有效聯接和利用學習社群進行溝通和交流提供支持。

(四)全向交互

教與學活動的本質是交互，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。全向交互具體體現在如下幾個方面：(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)進行交互;(2)深度互動：實現師生之間、生生之間的隨時、隨地的互動交流，促使深層學習發(fā)生;(3)過程記錄：自動記錄教與學互動的全過程，為智慧教育管理與決策提供數據支持。

(五)智能管控

教育環(huán)境、資源、管理與服務的智能管理是智慧教育的核心特征。智能管控具體體現在如下幾個方面：(1)智能控制：基于標準協議，實現信令互通，進而實現教育環(huán)境、教育資源、教育管理和教育服務等全過程的智能控制;(2)智能診斷：基于智能控制數據和結果，輔助管理者快速、準確診斷問題，及時、有效解決教育業(yè)務開展過程中、教育裝備使用過程中存在的問題;(3)智能分析：在系統(tǒng)內各類數據的匯聚與處理的基礎上，進行挖掘分析，為智慧教育系統(tǒng)的數據共享和業(yè)務流程升級改造提供科學決策依據;(4)智能調節(jié)：感知教室、會議室、圖書館等物理場所的環(huán)境，依據教與學的實際需求，動態(tài)調節(jié)聲、廣、電、溫度、濕度等環(huán)境指標;(5)智能調度：基于智能診斷、智能分析的結果，科學調度教育資源、調整教育機構布局、分配教育經費等。

(六)按需推送

智能教育要達成“人人教、人人學”的美好愿望，教育資源可以按需獲取和使用，教與學可以按需開展。按需推送是智慧教育的另一重要特征，具體體現在如下幾個方面：(1)按需推送資源：根據用戶的學習偏好和學習需求，個性化推送學習資源或信息;(2)按需推送活動：根據用戶的現有基礎、學習偏好以及學習目的，適應性推送學習活動;(3)按需推送服務：根據用戶當時的學習狀態(tài)和需求，適時推送學習服務(解決疑問、提供指導等);(4)按需推送工具：根據用戶學習過程記錄，適應性推送用戶學習所需的各種認知工具;(5)按需推送人際資源：根據用戶的興趣、偏好、學習的內容等，適應性推送學伴、教師、學科專家等人際資源。