根據教育部前瞻基礎數位建設計畫指出，智慧教室需從師生教學與學習歷程的需求情境為出發點而設計，藉由教室內的資訊科技設備及網路環境，全面滿足「輔助教學」、「互動教學」與「創新教學」三種層次的應用需求，打造數位化校園。 傳統教學中，教室統一固定的座位佈局，限制了各種教學活動的開展，也形成學習者線性學習的單向思考模式。而智慧教室則是透過數位科技的導入，強調「以學習者為中心」的概念，發展出眾多教育模式，如：專題學習(project-based learning)、問題導向學習(Problem-based learning, PBL)、探究學習(Expeditionary Learning)、沉浸式學習(immersive learning)、合作學習(collaborative learning)、翻轉學習(flip learning)、跨校/跨國遠距學習(distance remote learning)等。在未來智慧教室的架構下，老師由知識的「傳遞者」，轉化為「引導者」；學生也由以往的知識「接收者」，轉化為「探索者」。