智慧教室影響學生學習效果因素探究

侯慶磊 梁永圖 雍太軍

摘要：本文以智慧教室對學生的學習效果影響為研究對象，根據137名本科生的調查結果，采用二元Logistic回歸分析方法，使用SPSS統計軟件實證分析了智慧教室對學生學習效果的影響因素。結果表明，智慧教室環境空間、學習資源獲取、課堂教學設計對學生學習效果具有顯著的正向影響;智慧教室物聯網系統、顯示設備、錄播設備、課堂互動、學習支持對學生學習成績影響不顯著。最后，作者對智慧教室的優化建設提出了建議。

關鍵詞：智慧教室;學習效果;二元Logistic回歸分析

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2021）09-0087-04

智慧教室是指為教學活動提供智慧應用服務的教室空間及其軟硬件裝備的總和，它是在物聯網、云計算、大數據等新興信息技術推動下的教室信息化建設的新形態[1]，智慧教室作為一種典型的智慧學習環境，是學校信息化發展到一定階段的內在訴求，是當今智慧學習時代的必然選擇。[2]教育部《教育信息化十年發展規劃》也明確提出，要大力提倡建設智能化教學環境，提供優質數字教育資源和軟件工具，探索現代信息技術與教育的全面深度融合，以信息化引領教育理念和教育模式的創新。[3]

筆者所在學校——中國石油大學（北京）（以下簡稱“石大”）高度重視本科教學信息化建設，特別強調要加快推進適應學校特色的智慧教室的構建，并且提出要通過智慧教室建設倒逼本科教育教學信息化變革。近年來，石大教師充分利用智慧教室資源，開展了一系列小班化-研討式課程，提升了教學質量。因此，筆者整理了所有智慧教室開課課程，分析了課堂學生的學習成績，并通過問卷調查，以實證方式從“學習空間配置”“信息技術應用”“教學方法設計”等方面，定量分析了智慧教室對學生學習效果的影響因素，并對學校下一步智慧教室的構建提出了建議。

● 研究方法

筆者以石大在讀本科生為實際調查對象，采用問卷調查法開展了“智慧教室影響學生學習效果因素問卷調研”（問卷設計先后經過2次修改和1次試問卷），發放問卷158份，實際回收有效問卷137份，回收率為86.7%，涉及學院包括地球科學學院、石油工程學院、化學工程與環境學院、機械與儲運工程學院、地球物理學院、安全與海洋工程學院、新能源與材料學院、信息科學與工程學院、理學院、經濟管理學院、外國語學院11個學院。調查數據通過SPSS統計軟件進行處理，采用多因素二元Logistic回歸分析方法分析了智慧教室對學生學習效果的影響因素。本研究技術路線如下頁圖所示。

● 變量設定

目前，28間智慧教室開設的課程主要面向在校本科一年級、二年級、三年級學生。筆者選取2019—2020學年開設的10門課程為主要研究對象，以實際上課的本科生期末成績為因變量，成績在前40%的學生設定為1，定義為高分學生，成績在后60%的學生設定為0，定義為低分學生。在樣本分類自變量方面，設定男生為1，女生為0;一年級學生為1，二年級學生為2，三年級學生為3;理工類專業學生為1，經管人文類學生為0。在學生學習效果影響因素選取方面，筆者選取了智慧教室提升學生學習效果的三個方面，即學習空間配置、信息技術應用、教學設計方法的8個典型特征作為自變量，分別為：學習空間配置方面，選取X1代表對智慧教室環境空間的認可程度;信息技術應用方面，選取X2代表對智慧教室物聯網系統的認可程度、X3代表對智慧教室顯示設備的認可程度、X4代表對智慧教室錄播設備的認可程度、X5代表對學習資源獲取的認可程度;教學設計方法方面，選取X6代表對課堂教學設計的認可程度、X7代表對教師課堂互動的認可程度、X8代表對智慧教室學習支持的認可程度。對認可程度的分值設為5至1，非常認可為5分，認可為4分，一般為3分，不認可為2分，很不認可為1分。

● 實證分析

筆者通過SPSS統計軟件，對調查數據進行了二元Logistic回歸分析，結果顯示，Hosmer-Lemeshow檢驗值顯著性達到76.0%，高于50%的標準值，說明了研究的有效性。調查問卷的信效度評價結果R2擬合系數達到0.759，α系數大于0.7，說明調查問卷的擬合優度較好[4];通過KMO和Bartlett檢驗，筆者對智慧教室可能影響學生學習效果的因素進行因子分析，結果得出KMO值為0.681，接近于1，說明這些數據適合進行因子分析。同時，Tartlett球形度檢驗中的Sig值為0.000，小于顯著水平0.05，說明變量存在相關關系，是可以做因素分析的。實證分析結果如下表所示。

1.樣本因素

參加問卷調查的137名學生中，男生人數為97人，比例為70.8%，女生人數為40人，比例為29.2%;一年級人數為48人，比例為35.1%;二年級人數為61人，比例為44.5%;三年級人數為28人，比例為20.4%;理工科人數為87人，比例為63.5%，經管人文學科人數為50人，比例為36.5%。通過二元Logistic回歸分析得出，在本項目中，學生性別、年級、專業類型沒有通過顯著性檢驗，對學習成績沒有顯著性影響。

2.環境空間因素

學習空間因素只選取了“對智慧教室環境空間認可程度”（X1）一項，從上頁表來看，X1的P值為0.018，小于給定的顯著性水平0.05，可以得出智慧教室環境空間對學生學習成績達到顯著性水平，也意味“對智慧教室環境空間認可程度”對學生“學習效果”有顯著性影響。表中B值為0.627，說明“對智慧教室環境空間認可程度”與“學習效果”之間存在正相關，即對智慧教室環境空間認可度越高，學習效果越好。

3.信息技術因素

信息技術因素包括“對智慧教室物聯網系統認可程度”（X2）、“對智慧教室顯示設備認可程度”（X3）、“對智慧教室錄播設備認可程度”（X4）、“對學習資源獲取認可程度”（X5），由二元Logistic回歸分析表得出，X2的P值為0.177，X3的P值為0.166，X4的P值為0.877，大于給定的顯著性水平0.05，說明智慧教室物聯網系統、顯示設備以及錄播設備對學生學習成績未達到顯著性水平，也意味上述三個自變量對學生“學習效果”這個因變量無顯著性影響。X5的P值為0.001，達到顯著性水平，可以得出學習資源獲取對學生“學習效果”有顯著性影響。表中X5對應B值為0.707，說明“對學習資源獲取認可程度”與“學習效果”之間存在正相關，即對學習資源獲取認可程度越高，學習效果越好。

4.教學設計因素

教學設計因素包括“對課堂教學設計認可程度”（X6）、“對教師課堂互動認可程度”（X7）、“對智慧教室學習支持認可程度”（X8），由二元Logistic回歸分析表得出，X7的P值為0.524，X8的P值為0.961，大于給定的顯著性水平0.05，說明教師課堂互動、教室學習支持，對學生學習成績未達到顯著性水平，也意味上述兩個自變量對學生“學習效果”因變量無顯著性影響。X6的P值為0.01，達到顯著性水平，可以得出課堂教學設計對學生“學習效果”有顯著性影響。表中X6對應B值為0.652，說明“對課堂教學設計認可程度”與“學習效果”之間存在正相關，即對課堂教學設計認可程度越高，學習效果越好。

● 啟示與建議

1.營造適宜的教室空間環境

教室是教師和學生開展教與學的重要場所，智慧教室空間環境直接影響著學生的學習效果和身心健康。根據調研分析可以得出，智慧教室的空間環境對學習效果有正相關，可見學生比較重視，所以，營造適宜的空間環境應是高校智慧教室構建中的重要關注點。在傳統的教室中，桌椅固定，環境保守，很難開展分組研討、小組成果展示等創造性的課堂教學。基于此，筆者認為，智慧教室的構建應考慮空間大小的適度，配置適合現代信息化課堂教學的可分組、可升降、可移動的學生桌椅，簡易環保，自由開放;多媒體講桌應符合人體工學設計，便于教師變換教學模式，適應不同的授課方式和課堂組織形式等，增強學生的學習舒適感。

2.加強學習資源獲取的便利性

筆者研究發現，智慧教室學習資源獲取的便利性影響學生的學習效果，要保障智慧教室學習資源獲取的便利性，必須抓好兩項工作：一是搭建好校內網絡教學平臺;二是加強智慧教室網絡建設。針對上述問題，筆者認為校內網絡教學平臺要對接好學校的本科教務信息化系統，從而獲取全校本科生的教學數據，授課教師維護好課前、課中、課后的學習資源。課前資源應包括預習提綱、知識點、各類參考書籍和電子資源;課中資源應包括電子板書、課堂錄播、隨堂測試題等;課后資源應包括在線作業、在線答疑、知識回顧等。智慧教室網絡建設的重點在于無線網絡，它應支持各類無線移動設備獲取學習資源，同時，支持師生隨時調用校內網絡教學平臺和線上教學資源，滿足師生授課內容的在線存儲等。

3.強化課堂的教學設計環節

智慧教室為學校開展創新性教學提供了新途徑，目前應用于智慧教室的教學模式大多為翻轉課堂模式、小組協作型、自主探究型、講授型、游戲化教學模式、體驗式學習模式、虛實結合-遠程協同模式等[5]，這些教學模式對教師開展教學設計提出了更高的要求。在智慧教室中，簡單枯燥的教學模式再也無法滿足學生的學習需求，教師的課堂教學設計對學生學習效果有顯著性影響。筆者認為，教師應摒棄固有教學習慣，充分挖掘智慧教室的信息化設備資源，利用網絡教學平臺，開展教學設計，同時，積極拓展教與學的時間和空間，堅持以學生需求為中心的教育理念，從而有效提升學生的學習效率。

4.注重對教師的信息化培訓

調查中發現，教師不熟悉信息化的設備，無法使用智慧教室信息化設施授課，仍按照傳統的授課模式講課的現象時有發生。筆者認為，提高授課教師的信息化素養可以從以下兩方面著手：一是高校應注重教師的信息化技能培訓，定期開展智慧教室使用技能培訓，讓授課教師熟悉和了解智慧教室環境和設備，更好地利用智慧教室教學;二是從學校層面建立教師信息化教學激勵機制和獎勵機制，同時將教師的信息化素養納入主講教師資格的審核環節。

參考文獻：

[1]聶風華，鐘曉流，宋述強.智慧教室：概念特征、系統模型與建設案例[J].現代教育技術，2013（07）：5-8.

[2]黃榮懷，胡永斌，楊俊峰.智慧教室的概念及特征[J].開放教育研究，2012（02）：22-27.

[3]中華人民共和國教育部.教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）[EB/OL].http：//old.moe.gov.cn//publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html.

[4]吳明隆.問卷統計分析實務SPSS操作與應用[M].重慶：重慶大學出版社，2010.

[5]胡衛星，田建林.智能教室系統的構建與應用模式研究[J].中國電化教育，2011（09）：127-132.

第一作者簡介：侯慶磊（1982.07—），中級，研究生，研究方向為高等教育。