随着云计算、物联网等信息技术在教育领域的应用和普及，具有“感知化、智能化、泛在化”特征的“智慧教育”正成为当前教育信息化的热点。然而其理论愿景与基层实践仍存在较大的差距，一个重要的原因是在实践层面软硬件建设先行，数据的建设和分析严重滞后，导致目前出现的实践案例“智能化”程度普遍不高。围绕数据驱动教育智慧的基本理念，本文以基础教育中的智慧教育为应用背景，根据教育中大数据的领域特征尝试建立教育大数据的理论框架，对教育大数据的概念、内涵和特征进行了较系统的论述；在此基础上将教育大数据的“4V”特征向智慧教育学习环境的“TRACE³”模型进行映射，设计出在智慧教育中应用教育大数据的技术路线图，并按照服务对象的不同，阐述了教育大数据的五大典型应用范式：个性化学习、智慧教学、智慧决策、学习系统和资源的自进化及基于大数据的实证研究，以供相关实践者参考。文章最后以笔者主持的一项大数据支持下的个性化学习教学实验为原型案例，详细分析了教育大数据推动学习个性化的方法和操作流程，从中可以揭示教育大数据革新教育的新途径。