(1)对学生而言：提高学生学习的趣味性
例如：A基于电脑和平板电脑能使学习、讨论、对思维的拓展更加丰富。B可以及时记录学生学习成长轨迹，根据薄弱环节查漏补缺，针对性学生促进个性的发展
(2)对老师而言：提高课堂教学的互动性
例如：A精品微课、动漫课堂、丰富的资源及工具，满足项目式、探究式、听写大赛等个性化教学需求及拓展需求。B统一答题、随机抽题、即兴出题、举手抢答等多种答题方式，强化课堂互动性。
(3)对学校管理者而言：提升学校管理的高效性
该平台可将学校日常管理中的办公、综合协调、上传下达、后勤保障等工作，实现网络化移动化协同办公；它可以和教学进行无缝连接，达到校园管理更好的为教学服务的目的。
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智慧教育就是教育信息化，是指在教育领域全面深入地运用现代化技术来促进教育改革与发展的过程。智慧教育是依托物联网、云计算、无线通信等新一代信息技术所打造的一种物联化、智能化、感知化、多媒体化的新型教育形态和教育模式。智慧教育的基本特征是开放、交互、协助、共享，以教育信息化促进教育现代化，用信息技术来改变传统模式。
智慧教育的意义
1、智慧教育是实现教育现代化的重要步骤
智慧教育充分利用了现代科学技术手段，推动教育信息化，大大提高了教育的现代化水平。智慧教育的重要内容是通过开发教育资源，优化教育过程，来培养并提高学生的素养水平，以促进教育现代化的发展进度。
2、智慧教育有助于全国人民素质的提高
智慧教育是以现代化信息技术构建为基础的开放式网络教育，学习者的时间、空间不再受到限制，可以很好地保障每一位国民接受教育的平等性。
3、智慧教育可促进人才的培养
智慧教育可以让学生根据个人兴趣与个性差异对所学的知识和学习进程进行自主选择，学生还可以对学习的相关内容信息检索、处理，从而发现学习问题并及时解决，这不仅有利于提高教育质量和教育效率，而且还有利于培养学生的创新精神和创造能力，这对创新人才的培养具有重要的意义。
4、智能教育推动教育理论的发展
智慧教育是教育的一场重要变革，它能够使学生自主地调节和规范的学习，体现了尊重学生个体差异，采用不同教育方法和评估标准，促进了教师教学理念的更新，这有效推动了教育理论的发展。
构建人工智能时代的智慧教育20生态，需要对现阶段的教育信息化进行升级改造，创新和重构当前的教育治理体系，并实现与人工智能时代的社会系统动态相融和相互促进。探索“三通两平台”的智能化升级和创新应用
“三通两平台”是“十二五”和“十三五”教育信息化建设的核心工程，是全面构建信息化教育环境、开展信息化教与学活动和实现教育管理信息化的基础。在教育信息化20阶段的智慧教育20建设与发展中，应该重点依托“三通两平台”来推动教育环境的智能化升级和在智慧教/学中的创新性应用：一方面，应该在有条件的发达地区，探索基于人工智能和大数据等新技术的优质资源和教学工具的接入，将以“三通两平台”为核心的教育信息化环境，逐步升级为面向智慧教育20的智能化环境，用数据实现不同平台的联通应用甚至是完全整合；另一方面，要不断探索“三通两平台”在自适应学习、项目式学习、设计式学习和研究性学习等新型教/学的方式中的创新性应用，推进信息技术与教/学的深度融合，推动信息化教/学向智慧教/学的转变。
探索优质教育资源服务的创新供给模式与机制
开展智慧教育20和培养多元创新的人才，需要多元化、个性化、智能化和高品质的教育资源服务提供支持。在当前的教育信息化20初级阶段，政府、教育部门和相关企业应该加强协同合作，对教育信息化资源服务的供给模式和供给进行改革创新。
（1）对所沿用的10阶段的教育资源服务建设模式进行改革，推动政府向市场购买教育信息化资源服务，提升智能化和个性化教育资源服务的精准供给和供需平衡。
（2）政府要加大“人工智能+教育”和“互联网+教育”市场的培育，提升市场供给智能化和个性化教育资源服务的品质，并通过健康的市场竞争机制，降低技术和创新要素含量高的资源服务的价格。
（3）政府部门要创新供给符合智慧教育20发展的机制，如资金投入机制、供需对接机制、知识产权保护机制、利益分配机制、教育数据保护机制等。
坚持推动数据驱动的教育顶层设计和管理决策
在智慧教育20的发展中，应重点开展好各类教育数据的收集、联通、汇聚、存储、挖掘和保护等工作，推动教育大数据在各类教育系统、各个教育部门和各项教育业务中的应用，以教育数据来驱动教育治理工作。
（1）智慧教育20的顶层设计，应从传统教育所依靠的经验判断和依据的小规模数据，转向以教育大数据的挖掘结果为依据，使智慧教育20的发展方向兼具先进性和科学性，使具体的落实推进过程更具可行性和 *** 作性。
（2）在智慧教育20的管理环节中，要坚持让教育数据“流”动起来，通过实时流动的数据促进管理工作走向扁平化，促使不同教育部门和教育环节厘清权责利，实现各项教育工作的管办评分离。
（3）要通过教育数据辅助教育管理和教/学活动的决策，一方面，既要让各个层面的教育管理决策有据可依，也要让教育管理项目的实施在每一阶段都有迹可循；另一方面，既要让教师根据班级学生的学习数据，对教学活动的开展方式进行选择与调整，也要能够为学生的个性化学习和相关教育资源服务的选择提供建议。
坚持智慧教育20与智慧城市系统的全向融合发展
人工智能和大数据已经在推动部分地区的城市交通实现智慧化，如，浙江杭州的“城市大脑”就是通过对海量的各类城市数据进行智能化分析，实现了城市交通的智慧化管控。理想的教育系统也需要与所在的城市系统或社会系统完全融合，并且以动态平衡的方式促进彼此向前发展。智慧教育20作为智慧城市系统的重要子系统，一方面，应通过物联网和高速互联网技术，实现基础设施的互联互通，让发生在学校内外的学习活动数据能够实时联通汇聚，让发生在校园内的正式学习和校园外的非正式学习实现无缝衔接；另一方面，要加强社区教育、企业教育和职业技能培训等的互联，满足各类社会成员在日常生活和工作岗位中的教育需求，在新知识和新技能方面不断“充电”，让他们更好地融入不断发展的城市社会系统，成为终身学习者。
近年来，以人工智能、云计算和区块链等为代表的新技术的爆发式发展，正以前所未有的速度和力量，改变着人类社会的发展进程，也推进着信息时代的智慧教育10向人工智能时代的智慧教育20发展。教育信息化20阶段的智慧教育20，也可以称之为人工智能推动的智能教育，其已逐步拉开重构教育生态的序幕，将推动智慧教育在全国范围内正式落地。一方面，它将推进教育领域构建起协同进化和良性循环的新教育生态平衡系统，推动无缝式和泛在化的终身教育发展，加快“教育现代化2035”的实现进程；另一方面，它也将作为一个子系统，更好地融入未来的智能化城市系统，以更好地服务于未来智能化社会生活环境的构建。
行业处于快速成长期
“智慧教育”的本质就是要通过教育信息化的手段，来实现教育信息与知识的共享。“智慧教育”具有“教育”的属性，同时也具有“信息化”的属性。而本报告中，在线教育是作为智慧教育的载体，教育信息化是作为实现智慧教育的技术。
根据教育部统计数据显示，截至2019年上半年，全国中小学互联网接入率达979%，配备多媒体教学设备普通教室348万间，936%的学校已拥有多媒体教室，其中742%的学校实现多媒体教学设备全覆盖;学校统一配备的教师终端、学生终端数量分别为995万台和1469万台，开通网络学习空间的学生、教师分别占全体学生和教师数量的485%、667%。目前来看，中国智慧教育行业正处于快速成长期。
近年来，我国智慧教育发展迅速，尤其是以“三通两平台”为主要标志的教育信息化取得一系列成果。统计数据显示，2018年，我国教育信息化市场规模为4072亿元，在校教育市场规模为2518亿元，我国智慧教育行业市场规模约为6590亿元，前瞻推算，2019年，我国智慧教育市场规模约为7594亿元左右。
根据智慧教育的含义和特征，“智慧教育”是政府主导、学校和企业共同参与构建的现代教育信息化服务体系，智慧教育行业市场规模应该包括两大块：在线教育市场规模(主要指除学校外的社会机构提供的在线教育)和教育信息化市场规模(主要指学校实施的智慧校园等工程)。我国智慧教育行业规模持续扩大，2019年，我国智慧教育市场规模超过7000亿元。2019年，我国教育信息化投入约4368亿元，占智慧教育行业总规模的5752%;在线教育市场规模为32257亿元，占智慧教育行业总规模的4248%。
互联网企业纷纷布局
2015-2019年，我国智慧教育行业单笔投资额波动变化。统计数据显示，2019年，我国智慧教育单笔投资额达209亿元，2020年1-4月，我国智慧教育行业单笔投资额达098亿元。
随着“互联网+教育”的持续发展，AI+教育，VR/AR+教育、创客教育等获得深入推进，游戏化教学也逐渐被接受并被广泛推广。在推动教育信息化的进程中，科技巨头纷纷入场，积极布局智慧教育。
为快速切入教育信息化领域，构建教育信息化领域全方位的行业应用解决方案和服务能力，进一步拓展在“智慧城市”、“智慧教育”的业务布局，2020年1月，亿通科技发布公告，拟通过发行股份及支付现金的方式购买吴和俊等13名股东合计持有的华网信息100%股权，同时公司拟向不超过5名符合条件的特定对象非公开发行股份募集配套资金。
政策利好智慧教育
国家教育部指出，“十三五”教育信息化工作要强化深度应用、融合创新，大力提升信息化在推进教育公平、提高教育质量中的效能;要运用信息技术来设计和推进“教改”、“课改”，促进教学方法、管理模式以及教育服务供给方式的变革。2018年4月16日，教育部关于印发《教育信息化20行动计划》的通知，特别提出，到2022年基本实现“三全两高一大”的发展目标，即教学应用覆盖全体教师、学习应用覆盖全体适龄学生、数字校园建设覆盖全体学校，信息化应用水平和师生信息素养普遍提高，建成“互联网+教育”大平台。
随着消费方式的转变，互动白板、智能录播系统、教务系统等逐渐被学校和各大教育机构采用，数据与云计算、物联网、移动互联网等新一代信息技术融合发展，移动数字技术高速发展，坚持创新驱动发展，加快大数据部署，深化大数据应用，已成为企业发展和社会进步的必然需求。
——以上数据来源于前瞻产业研究院《中国智慧教育行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。
行业处于快速成长期
“智慧教育”的本质就是要通过教育信息化的手段，来实现教育信息与知识的共享。“智慧教育”具有“教育”的属性，同时也具有“信息化”的属性。而本报告中，在线教育是作为智慧教育的载体，教育信息化是作为实现智慧教育的技术。
根据教育部统计数据显示，截至2019年上半年，全国中小学互联网接入率达979%，配备多媒体教学设备普通教室348万间，936%的学校已拥有多媒体教室，其中742%的学校实现多媒体教学设备全覆盖;学校统一配备的教师终端、学生终端数量分别为995万台和1469万台，开通网络学习空间的学生、教师分别占全体学生和教师数量的485%、667%。目前来看，中国智慧教育行业正处于快速成长期。
近年来，我国智慧教育发展迅速，尤其是以“三通两平台”为主要标志的教育信息化取得一系列成果。统计数据显示，2018年，我国教育信息化市场规模为4072亿元，在校教育市场规模为2518亿元，我国智慧教育行业市场规模约为6590亿元，前瞻推算，2019年，我国智慧教育市场规模约为7594亿元左右。
根据智慧教育的含义和特征，“智慧教育”是政府主导、学校和企业共同参与构建的现代教育信息化服务体系，智慧教育行业市场规模应该包括两大块：在线教育市场规模(主要指除学校外的社会机构提供的在线教育)和教育信息化市场规模(主要指学校实施的智慧校园等工程)。我国智慧教育行业规模持续扩大，2019年，我国智慧教育市场规模超过7000亿元。2019年，我国教育信息化投入约4368亿元，占智慧教育行业总规模的5752%;在线教育市场规模为32257亿元，占智慧教育行业总规模的4248%。
互联网企业纷纷布局
2015-2019年，我国智慧教育行业单笔投资额波动变化。统计数据显示，2019年，我国智慧教育单笔投资额达209亿元，2020年1-4月，我国智慧教育行业单笔投资额达098亿元。
随着“互联网+教育”的持续发展，AI+教育，VR/AR+教育、创客教育等获得深入推进，游戏化教学也逐渐被接受并被广泛推广。在推动教育信息化的进程中，科技巨头纷纷入场，积极布局智慧教育。
为快速切入教育信息化领域，构建教育信息化领域全方位的行业应用解决方案和服务能力，进一步拓展在“智慧城市”、“智慧教育”的业务布局，2020年1月，亿通科技发布公告，拟通过发行股份及支付现金的方式购买吴和俊等13名股东合计持有的华网信息100%股权，同时公司拟向不超过5名符合条件的特定对象非公开发行股份募集配套资金。
政策利好智慧教育
国家教育部指出，“十三五”教育信息化工作要强化深度应用、融合创新，大力提升信息化在推进教育公平、提高教育质量中的效能;要运用信息技术来设计和推进“教改”、“课改”，促进教学方法、管理模式以及教育服务供给方式的变革。2018年4月16日，教育部关于印发《教育信息化20行动计划》的通知，特别提出，到2022年基本实现“三全两高一大”的发展目标，即教学应用覆盖全体教师、学习应用覆盖全体适龄学生、数字校园建设覆盖全体学校，信息化应用水平和师生信息素养普遍提高，建成“互联网+教育”大平台。
随着消费方式的转变，互动白板、智能录播系统、教务系统等逐渐被学校和各大教育机构采用，数据与云计算、物联网、移动互联网等新一代信息技术融合发展，移动数字技术高速发展，坚持创新驱动发展，加快大数据部署，深化大数据应用，已成为企业发展和社会进步的必然需求。
以上数据来源于前瞻产业研究院《中国智慧教育行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。
随着信息技术在教育中的广泛应用，教育信息化、教育现代化、智慧教育和智慧校园等等新名词相继出现在大众的视野之中，但是很多研究者在还没有搞清楚这些词之间的关系和差别时，就开始开展轰轰烈烈的改革之路，如有人认为，只要建设了教育云平台、智慧校园等，就实现了教育的变革和创新，就实现了教育信息化，实现了智慧教育，其实这是一个错误的认识，由此可见，很多教育者对教育信息化和智慧教育并没有一个清楚的认识。所以我们有必要探讨教育信息化和智慧教育之间的关系，同时也应该对智慧教育的关键问题进行深入的思考。教育信息化是指在教育领域中全面深入地运用现代信息技术来促进教育改革和发展。目前，教育信息化的开展有两种截然不同的做法。一是按照原有教育体系的需要应用技术。这是原有教育体系的信息化，是将技术贴到教育教学中去。这种做法，更多的是提高教育教学效率，在效率提高的基础上，一定程度上能够解决部分质量问题。比如在管理上，通过信息技术的应用，将各种信息汇聚在一起，根据工作需要调取所需信息，特别是通过移动终端，在不携带任何纸质材料情况下，可以随时随地调取所需信息，大大提高管理工作的效率。在教学上，将相关学习及时提供给教师和学生，大大提高了教学和学习的效率。这种做法，除了提高效率外，从方便信息和资源获取的角度讲，是一种信息和资源获取方式的变革。这种变革，在管理工作上的作用比较显现，可在教学和学习方面，尽管有一定的作用，但是还不足以产生颠覆性的作用。因为教学和学习不好的主要原因是教师教和学生学的思路、方式方法等方面存在问题引起的，有的甚至是教学目标定位有问题。这种情况下，无论如何通过信息技术也解决不了质量问题，这就需要研究出新的教学和学习思路、方式方法，甚至重新定位学习目标。但在常规条件下，大多数问题很难找到新思路和新方法。在没有新手段、新条件的情况下，要想找到可 *** 作的新思路和新方法，几乎是不可能的。
另一种教育信息化的做法是，在信息技术条件下，即充分利用“互联网+”、大数据、人工智能、虚拟仿真等技术，针对教育教学的瓶颈问题，探索教育新思路和新方法，再根据新思路和新方法的需要，应用信息技术构建有效的支撑环境，来实施新的教育体系。这种做法，才有可能从根本上解决教育教学的核心瓶颈问题，才是真正的教育信息化，才有可能实现智慧教育。
关于智慧教育的概念，众说纷纭。祝智庭教授指出：智慧教育就是通过利用智能化技术（灵巧技术）构建智能化环境，让师生施展灵巧的教与学方法，使其由不可能变为可能，由小能变为大能，从而培养具有良好价值取向、较高思维品质和较强施为能力的人才。黄荣怀教授指出智慧教育是教育信息化的高端形态，它是一种由学校、区域或国家提供的高学习体验，高内容适配性和高教学效率的教育行为（系统），它能利用现代科学技术为学生、教师和家长等提供一系列差异化的支持和按需服务，能全面采集并利用参与者群体的状态数据和教育教学过程数据来促进公平，持续改进绩效并孕育教育的卓越。从以上两种智慧教育的定义中，我们可以看出，信息技术为智慧教育的实现提供了强有力的保障，为学生的个性化学习和创新能力的培养提供了有效的途径。本文认为智慧教育是指在“互联网+”、大数据、人工智能、虚拟仿真等信息技术的支持下，让学生能够主动学习、根据自己的需要学习、按照适合自己的方式学习、找到适合自己的学习环境学习、找到最适合自己的伙伴学习、得到最适合自己的教师帮助学习，逐步形成系统的思维能力和创新性思维能力。在智慧教育视域下，能够对教育教学全过程进行实时监测与调控，最大限度地将师资、设施设备、场地等教育资源合理、均衡配置；能够将优秀教师的教学智慧和典型学生的学习经验实时提供给每一个学生和教师，改变优质教育智慧的供给形态等。因此，智慧教育的核心特征就是学生智慧成长、教师智慧教、学生智慧学、管理者智慧管、教师智慧成长、学校与家庭智慧沟通等。
智慧教育的实现，需要变革传统的教育模型，构建智慧教育模型。智慧教育包括智慧学习、智慧教学、智慧管理、智慧研修等方面，实现智慧教育的基础是智慧教育模型，包括智慧教学、智慧学习、智慧管理及智慧研修等要素，如图1所示。该模型是在培养学生综合解决问题能力、学科素养及多元智慧框架下，利用技术构建有效学习环境，更好地完成教学活动，使学生智慧得到长足和多元发展。智慧学习是指学生在智慧学习系统的支持下，能够动态掌握自己的学业水平和学习能力，在不同课程内容的学习上定位合适的学习层次，选择合适的学习方式，得到最适合的学习环境和条件，找到最佳的合作伙伴，获得最有效的教师指导和帮助等完成学习活动，在有限的时间内，做最有效的学习活动，进而帮助学生树立正确的人生观和价值观，健全人生品格，建构完整的学科知识和能力体系，形成系统的思维能力，特别是创新性思维能力和善恶辨别能力，多元智慧得到长足发展。智慧教学是指教师能够动态监测每一个学生的学习状况，并根据学生的情况，引导、组织、指导学生定位合适的学习层次，选择合适的学习方式，找到合适的学习环境，提供有效的学习指导，建立合适的学习群体，通过“互联网+”、大数据、虚拟仿真和人工智能等技术，为每个学生提供个性化的学习路网和调控系统，帮助学生随时随地开展个性化学习。
二、智慧教育的基本思路
按照原有教育体系的需要，直接应用信息技术，在管理工作中会产生明显的效果。但是，在教学和学习中，想要引起革命性的变化是非常困难的。因此，按照这种方式，要想通过信息化实现智慧教育的可能性非常小。在教育教学工作中，只有采取第二种信息化实施路径，才真正有可通过信息化实现智慧的教育。
教育信息化路径选择正确之后，接下来的问题是如何通过教育信息化，来实现智慧教育。具体讲，就是教育信息化从教育教学的哪些方面发挥作用才能够实现智慧教育。
要回答这一问题，应从什么样的教育是才是智慧教育，确定出实现智慧教育的瓶颈问题，探索出破解这些问题的新思路、新方法（新教育）；找出实施新思路、新方法遇到的条件障碍；在此基础上，系统研究通过信息化如何提供实施教育新思路、新方法所需要的新条件。
教育到底做到什么样才是实现了智慧教育呢？现在，大多数评价标准更多侧重在环境、设备、师资队伍等方面，这些都是基础保障条件，不是核心标志。智慧教育的核心标志应当以学生培养结果和学习过程优劣为主要依据。其中，至关重要的衡量依据应当是学生的学习过程。具体说，智慧教育是否真正实现了，从学生角度看，就是学生认同、主动学习，能够按照自己的需要学习，能够按照适合自己的学习方式学习，能够找到最适合的学习条件完成学习活动，能够找到最适合的教师引导、组织、指导自己完成学习活动，能够找到最适合的伙伴共同完成学习活动等，是否真正做到了。
要实现这样的教育，在常规条件下，几乎是不可能的。现在的学校，大多数情况是一个教师面对至少40多个学生，要实现让每个学生按照适合的方式、适合的条件、适合的教师、适合的伙伴开展学习活动，基本上是不可能的。在现有的学校组织形态下，普遍遇到的困难包括：⑴学生的学习兴趣没有被激活到最高点，因此，学习不可能达到最佳状态；⑵教师设计好了教学流程，所有学生是按照统一流程开展学习活动的。教师所设计的教学流程，最好的情况也就是尽可能满足更多学生的需要，无论如何也不可能满足每一个学生的个性化需要。因此，课堂教学基本上是计划的，严重缺乏个性化；⑶最好的教师只能服务于所负责班的学生，不可能为其他班级学生提供服务，因此，教学不可能是高位均衡的；⑷无论是教师对于教学的改进，还是各级管理人员对管理工作的改进，大多数都像中医一样，更多的是靠经验，望闻问切，以此判断课堂教学的总体情况，管理工作的总体情况等。每个学生的学习过程好坏情况，每项工作的具体质量情况很难准确判断，因此，无法做出精准的调控和管理；⑸学生的系统思维能力、创新性思维能力培养普遍欠缺。大多数教学，更多的是帮助学生完成知识的学习和技能的形成，系统思维能力和创新性思维能力培养非常缺乏。
综上所述，教育信息化应聚焦以上实现智慧教育的核心瓶颈问题，应为构建能够解决教育瓶颈问题的新教育提供全方位支撑。教育信息化不是最终的目的，只是途径和手段，通过教育信息化构建全新的教育体系，解决实现智慧教育所遇到的瓶颈问题，进而实现智慧教育才是最终的目的。因此，教育信息化的根本目的是改造教育，改造学习，只有实现了改造，才是真正的教育信息化，才是真正地实现智慧教育，如图2所示。
三、实现智慧教育的有效路径
一实现智慧学习的有效路径
要想构建智慧学习的有效路径，我们最主要的就是找到学生学习中普遍存在的本质问题，针对这些问题找出破解本质问题的思路和方法。我们认为当前学习存在的普遍问题主要包括学生对所学知识的认同度不高、学习过程缺乏精准调控、计划课堂缺乏个性化、创新及系统思维能力普遍欠缺以及难以获得最好老师和最佳伙伴等问题。针对这些问题，本研究认为应该在“互联网+”、大数据、虚拟仿真和人工智能等技术支持下，探索破解教学和学习本质问题的新教育体系。在此基础上，以点带面，全面推广新教育体系，如图3所示。其中，学生培养目标库是智慧教育的内核，学生学习大数据能够为教师提供学习结果的反馈，同时也是调控和管理学习过程的一种途径或手段。
1明确智慧教育内核，培养智慧的人
智慧教育的核心是为了培养智慧的人。在常规教学中，我们所学习的新知识大多是教师直接传授，学生不清楚为什么学习这些知识，学习这些知识之后，能够解决什么问题，所以就导致了大多数学生对知识的不认同，甚至出现迷茫感。基于这种情况，本研究认为可以从以下两个方面入手：一方面，我们可以借助信息技术手段，为学生创设情境；另一方面，我们要将知识进行还原，以任务或问题的形式将知识传递给学生，引导学生在完成任务或问题的过程中，构建学科基本知识体系，并在解决问题的过程中，形成解决问题的方法体系和学科能力体系，最后培养学生的智慧，如图4所示。
2建立学习大数据，构建教育调控系统
在学科培养目标库的基础上，为每个学生建立学习大数据，具体包括每一个知识点目标库中所有问题和任务是否能够解决或完成，相应的方法体系建构的完整程度，每一个任务或问题、相应方法体系的学习方式等。依据学生学习大数据，建立学生每一个知识点学习微调控，帮助学生及时调整学习层次、学习方式，使学生找到适合自己的学习层次和方式；教师对全班学生的总体学习情况进行调控，根据全班学生总体学习情况，及时为学生提供学习路网和建议的学习方式，从而真正地通过大数据和“互联网+”实现教学和学习的精准调控和管理，具体如图5所示。
3建立智慧学习路网，改变资源供给形态
学生在学习某一知识时，不可能随时随地得到最适合自己教师的指导和帮助。正常情况下，课堂上教师要面对全班学生，只能选择适合大多数学生学习活动的统一教学模式，无论如何也做不到因材施教。而课后学生更无法得到教师的个性化指导和帮助，同样也很难找到最佳学习伙伴的共同交流。由此可见，在常规教学条件下，要想解决高位均衡问题是不可能的。借助“互联网+”、大数据、虚拟仿真和人工智能等技术，按照每一个知识点听讲、自主导学和探究等不同学习方式的需要，分类建立个性化学习路网，包括支撑资源与工具，教师分层讲解和指导微课，学生学习经验分享微课等，改变优质师资教学智慧和学生典型学习经验的供给形态，将最好教师和最佳伙伴的教学智慧和学习经验积淀在学习路网中，最大限度地将优质师资资源和典型学生学习经验随时随地提供给所有需要的学生，只有这样，才能够实现“互联网+”的思维方式，才能真正给教育带来一场深刻的革命，具体如图6所示。
二实现智慧研修的有效路径
智慧教育主要表现为一种教育境界，应当渗透在教育教学当中，教师作为教育目的、意义和任务等的直接体现者、承载者和实践者，是智慧教育实践中最重要的角色。教师研修是提升教师专业能力发展的一个有效途径，对智慧教育理念的落实起着重要的作用。《教育部关于深化中小学教师培训模式改革全面提升培训质量的指导意见》(教师[2013]6号)提出：“各地要积极推进教师网络研修社区建设，推动教师线上与线下研修相结合，虚拟学习和教学实践相结合的混合学习”。由此，本研究认为智慧研修的实现可以从以下几个方面入手。
1明确现代教师能力培训的方向
智慧教育聚焦的核心问题主要包括了学生对知识不认同、课堂缺乏个性化、学习过程缺乏精准调控以及难以获得最好老师和最佳伙伴等，因此，教师能力培训的方向要有针对性。教师培训的方向包括了知识还原、环境准备、引导指导和检测评价。知识还原针对的是学生对知识认同度不高现象，主要提高教师将知识还原为问题和任务的能力；环境准备针对的是课堂缺乏个性化问题，主要是指导教师如何构建个性化学习环境，从而实现学生的个性发展；引导和指导针对的是学生难以获得最好的老师和最佳伙伴问题，主要培养教师如何组织、指导和引导学生，使他们获得最好的帮助；检测评价针对的是学习过程缺乏精准调控问题，主要培训教师如何对学生学习质量和行为状态数据进行监控和评价，具体如图7所示。
2构建线上线下混合培训体系
本研究中的混合学习模式指的是在信息技术支持下，将网上培训和传统的面授指导相融合的一种模式，从而达到相互补充，互相融合的研修，主要包括了在线培训、交流讨论、教学观摩和集体备课四个模块。在线培训主要是让教师注册账号，在线观看优秀的教学案例，完成网络研修，或利用网络上大量的优质资源，完成自主研修；教学观摩主要指的是教师亲自到实践中去观摩，从教学中吸取教学经验和技巧；交流研讨是教师针对共性的问题，组织在一起开展有针对性的研修活动；集体备课是以教研组为单位，组织教师集体研读课标和教材、分析学情和反馈教学实践等活动。
3建立智慧研修系统
智慧教师研修系统包括了网络基础设施、软件支撑工具、区域均衡管理、借助教师智慧和学生智慧生成的资源、教学模式以及教育云公共服务平台几个模块。智慧教师研修平台依托于云计算技术、互联网+、大数据和虚拟仿真等技术，借助软件支撑工具集和网络基础设施，在学校、学科带头人和教师的共同参与下，实现教师专业能力的提升，如图9所示。通过录播教室、多媒体教室和资源等，生成优质的资源，实现优质资源的大规模复制与共享。
三实现智慧管理的有效路径
智慧管理应该从两方面入手，一方面是聚焦教学管理中存在的问题；另一方面是探索一条由管理转变成治理的有效路径。实践表明，在教学管理中存在着学生学习质量、日常行为监测与评价困难； 教师教学、管理水平监测及评价困难；教师间、教师与家长间、师生间、管理者与教师间、管理者与家长间、管理部门与学校间等的沟通不够及时与畅通；管理者及时了解学校、区域教育状况困难；教育运行状态及时预警、动态科学决策困难等。针对这些问题，如果我们单纯地通过管理是很难从根本解决问题的，所以我们要探索一条由管理向治理转变的信息化路径。本研究认为实现由管理向治理转变的信息化系统建设方向可以从四个角度来考量，如图10所示。
如图10所示，该智慧管理系统能够提供四个核心功能，即汇集数据、规范过程、预警和决策支持。汇集数据主要是利用大数据技术，收集教育教学中的各类数据，从而全面地了解教育状况；规范过程主要是指规范工作流程，支持业务流程创新；预警和决策是指通过动态监测学校、教育局及相关部门运行状态，为各级管理人员科学决策、合理配置资源和优化管理等提供全方位的支持。智慧管理的关键是能够按照教育相关部门的各项工作流程，全部连通。
智慧教育的实现离不开信息技术的支撑，实际上，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创造了条件。在云计算、大数据、物联网等信息技术的支撑下，智慧教育实现了以下3个改变：
1改变知识和信息获取方式
将知识与信息转变为电子资源，通过搜索引擎、电子书等方式，帮助学生和教师快速获得知识与信息，改变知识与信息获得方式，提高知识呈现效率。这种方式，无论是学生自己学习，还是教师讲解，都有很直接和明显的作用。
2改变知识呈现形态
理、工、农、医等学科的大多数知识，都是学习自然现象、自然规律，以及应用这些规律解决实际问题的方法等。这些知识的学习，通常是通过抽象的文字，结合图形等呈现出来。以这种方式所呈现的知识，让学生自己理解，非常困难。通过教师讲解让学生理解知识，也存在很大的难度。100个学生听教师讲解，可能会有100种理解。要想让学生容易理解知识，最好的办法是将知识本来的面貌直接呈现给学生。但是，在常规条件下想将知识的本来面目直接呈现出来，几乎是不可能的。因此，利用多媒体、虚拟仿真、虚拟现实、增强现实等技术，将抽象知识转化为直观生动的形态，对于教师讲解和学生理解的作用是非常明显的。
比如，对于电磁炉工作原理的学习。没有火苗，没有电阻丝，电怎么就变成热了呢？对于很多学生而言，通过书本或者老师原有方式的讲解，非常难以理解。最好的办法是，通过虚拟仿真技术，直接模拟出电磁炉打开开关后出现电磁场，放上铜锅、铝锅、陶瓷锅等没有任何反应，放上铁锅、不锈钢锅马上就产生涡流了，涡流流动使锅加热。通过这样的技术应用，无论是学生学习，还是教师讲解，都变得非常容易了。
3改变知识学习方式
一看就懂的简单知识不需要探究，疑难复杂的知识最需要探究。探究是激发学生求知欲望，形成系统思维能力，特别是创新性思维能力最有效的途径。探究需要环境和工具，仅靠书本、常规教具和实验环境是很难提供探究所必须的条件。因此，借助虚拟仿真、虚拟现实和增强现实等技术，能够为探究提供必要的条件和环境。
通过虚拟仿真、虚拟现实、增强现实等技术提供的探究工具，可以分为2个层次。一是现实环境呈现，为探究提供基本的实际环境，帮助学生全面了解知识产生的实际场景，为探究提供必要的情境和线索。具体实现方式有3D情境漫游、3D虚拟仿真、增强现实等。二是实际探究 *** 作环境模拟，为探究提供基本的 *** 作环境。具体实现方式包括虚拟仿真工具和增强现实工具两种。
比如，以平面镜成像规律的学习为例。如果让学生直接学习书本，或教师直接讲给学生，对于大多数学生来讲并不一定喜欢学习。最好的方式是让学生有机会直接探究，通过探究，总结归纳出平面镜成像规律。但这在常规条件下很难 *** 作，借助虚拟仿真和人工智能技术，模拟出探究工具和环境，让学生有机会直接去总结归纳出平面镜成像规律，对于学生的探究学习而言，就变得很容易了。
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