教育体系架构与关键支撑

智慧管理

不可否认，我国的教育管理信息化已经走在了教学信息化的前面。然而，当前的教育管理信息化体系仍有待完善，智能化水平有待提升。频繁的数据录入、导出、统计、更新、报表制作等大多数管理工作仍需要“人工”完成。对教育数据的使用多限于简单的统计分析，未对教育数据做深度挖掘。为了提升教育管理的智慧水平，使教育管理从“人管、电控”走向智能管控[27]，需要建设统一的智慧管理云平台，对外界需求进行智能处理，提供资源配置、数据集成、信息管理、运行状态监控、教育质量监测等业务支持，实现教育的智能决策、可视化管控、安全预警和远程督导。

智慧评价

传统教育评价存在评价标准和内容过于片面、缺少真实性与动态性评价、对数据利用和挖掘不够充分、难以开展持续性和终身性评价等弊端。随着信息技术的发展和智慧教学环境的完善，学习者的学习行为和结果数据将越来越丰富。

智慧评价需要充分利用大数据、云计算等先进技术，定期、持续采集各类教育数据(学业成就、体质状况、教学质量等)，并对数据进行深度挖掘，以得出更加科学、准确的评价结果。学生和教师的档案袋数据需要永久存储在云端，同时通过科学的评估模型，客观、全面评价教师的教学绩效和学生的学习绩效，并提出更具针对性的发展建议。

智慧科研

传统科研存在科研信息无法及时共享、团队智慧性难以充分发挥、“高门槛”实验难以开展等弊端。智慧科研以数字科研为基础，以许多新兴前沿技术(如大数据、物联网、视频会议等)作为支撑和保障，注重协作性、共享性和创新性，强调将个人的小智慧汇聚成集体的大智慧，通过科研成果的共享，启迪研究者的研究智慧，促进科研的创新发展。

智慧科研的开展需要创设良好的网上教研环境，建立基于网络的教师协同教研平台，使得基于网络协作教学研究在全区范围内得到广泛应用开展，真正提升教学教研质量，促进教师专业发展；组建科研网络共同体，汇聚每位科研人员的集体智慧，促进科研成果的快速流通和转换、科研数据的及时分享，实现技术支持下的协同创新。

智慧服务

教育的本质是一种特殊的服务，信息技术的进步为教育服务的智慧化水平提升创造了条件。智慧服务是整个智慧教育系统和谐运转的基础，主要包含运维云服务和培训公共服务。其中，智慧教育运维云服务提供全天候的智慧教育系统运维服务，保障智慧教育系统和谐运转；智慧教育培训公共服务提供惠及全民的个性化学习与培训服务。

智慧技术创新应用

物联网、云计算、大数据、泛在网络是智慧教育体系构建的重要支撑技术。近年来，这些技术在政府、企业、科研机构等多方努力和推动下不断成熟，并在经济、医疗、环境等领域的应用取得较大进展。智慧教育的建设与可持续发展离不开这些先进技术的创新应用。接下来，将对智慧技术在教育领域的创新应用思路进行分析。

(一)物联网：提升教育环境与教学活动的感知性物联网基于传感器和电子标签两大主要技术，可以在课堂教学、课外学习和教育管理三个方面给教育提供支持，优化教育环境，丰富教学资源，改善学习方式，节省管理成本，提高管理效率[28]。智慧教室是一种基于物联网技术集智慧教学、人员考勤、资产管理、环境智慧调节、视频监控及远程控制于一体的智能化教学环境，运用智慧技术，支持智慧教与学，实现教室的智慧管理[29]。国内一些厂商已经纷纷推出了智慧教室解决方案，并在中小学校推广应用。2011年，无锡成为江苏省首个感知教育实验示范区，累计建设28所感知教育应用实验学校，建成中小学物联网比特实验室20个，用于普及物联网传感技术，培养中小学生的探究精神和创新能力。江南大学应用物联网、通信、信息、控制、检测等前沿技术，自主研发了“数字化能源监管”平台，通过“数字化”的方式，将原来能源管理过程中的“模糊”概念变成清晰数据，为管理者提供更好、更科学的决策支持，打造低碳绿色校园。

物联网技术除了可以用于构建智能化教学环境、丰富实验教学、辅助能源管理之外，还可以在以下几个方面发挥优势：(1)学生体质健康监测，通过为学生佩戴体质监测方面的传感器，可以动态、持续获取学生的体温、脉搏、心率、血压等体征数据，构建全国性或区域性的学生体质健康数据库；(2)学习情境数据采集，通过传感器结合定位技术，可以实时捕获学习者的学习地点、时间、内容、状态、环境信息等学习情境信息，用于适应性推送学习资源、活动、工具和服务；(3)拓展课外教学活动，比如开展基于物联网的“数字化微型气象站”在科学教育中的应用实践，将先进的测量技术、传感技术与现代教学理念相结合，支持学生的正式学习、户外学习和区域合作性学习[30]，还可以利用智慧教育探究基地，鼓励学生亲身体验、探究各种科学现象，培养其探究精神和创新能力；(4)教育安全监控与危机快速处理，基于物联网、视频监控等技术构建校园安防系统，实时、全面监控校园运行情况，跟踪每个学生的进校、离校情况，准确定位危机发生地点，快速处理校园危险事件；(5)教学设备管理，学校的教室设备、会议设设备、实验器材等分布离散、信息透明度小、管理难度大，通过给这些物理教学设备粘贴RFID标签或传感器，分配专人管理，可以进行统一管理和调度，有效检测设备的工作状态。