智慧教室影响学生学习效果因素探究

侯庆磊 梁永图 雍太军

摘要：本文以智慧教室对学生的学习效果影响为研究对象，根据137名本科生的调查结果，采用二元Logistic回归分析方法，使用SPSS统计软件实证分析了智慧教室对学生学习效果的影响因素。结果表明，智慧教室环境空间、学习资源获取、课堂教学设计对学生学习效果具有显著的正向影响;智慧教室物联网系统、显示设备、录播设备、课堂互动、学习支持对学生学习成绩影响不显著。最后，作者对智慧教室的优化建设提出了建议。

关键词：智慧教室;学习效果;二元Logistic回归分析

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2021）09-0087-04

智慧教室是指为教学活动提供智慧应用服务的教室空间及其软硬件装备的总和，它是在物联网、云计算、大数据等新兴信息技术推动下的教室信息化建設的新形态[1]，智慧教室作为一种典型的智慧学习环境，是学校信息化发展到一定阶段的内在诉求，是当今智慧学习时代的必然选择。[2]教育部《教育信息化十年发展规划》也明确提出，要大力提倡建设智能化教学环境，提供优质数字教育资源和软件工具，探索现代信息技术与教育的全面深度融合，以信息化引领教育理念和教育模式的创新。[3]

笔者所在学校——中国石油大学（北京）（以下简称“石大”）高度重视本科教学信息化建设，特别强调要加快推进适应学校特色的智慧教室的构建，并且提出要通过智慧教室建设倒逼本科教育教学信息化变革。近年来，石大教师充分利用智慧教室资源，开展了一系列小班化-研讨式课程，提升了教学质量。因此，笔者整理了所有智慧教室开课课程，分析了课堂学生的学习成绩，并通过问卷调查，以实证方式从“学习空间配置”“信息技术应用”“教学方法设计”等方面，定量分析了智慧教室对学生学习效果的影响因素，并对学校下一步智慧教室的构建提出了建议。

● 研究方法

笔者以石大在读本科生为实际调查对象，采用问卷调查法开展了“智慧教室影响学生学习效果因素问卷调研”（问卷设计先后经过2次修改和1次试问卷），发放问卷158份，实际回收有效问卷137份，回收率为86.7%，涉及学院包括地球科学学院、石油工程学院、化学工程与环境学院、机械与储运工程学院、地球物理学院、安全与海洋工程学院、新能源与材料学院、信息科学与工程学院、理学院、经济管理学院、外国语学院11个学院。调查数据通过SPSS统计软件进行处理，采用多因素二元Logistic回归分析方法分析了智慧教室对学生学习效果的影响因素。本研究技术路线如下页图所示。

● 变量设定

目前，28间智慧教室开设的课程主要面向在校本科一年级、二年级、三年级学生。笔者选取2019—2020学年开设的10门课程为主要研究对象，以实际上课的本科生期末成绩为因变量，成绩在前40%的学生设定为1，定义为高分学生，成绩在后60%的学生设定为0，定义为低分学生。在样本分类自变量方面，设定男生为1，女生为0;一年级学生为1，二年级学生为2，三年级学生为3;理工类专业学生为1，经管人文类学生为0。在学生学习效果影响因素选取方面，笔者选取了智慧教室提升学生学习效果的三个方面，即学习空间配置、信息技术应用、教学设计方法的8个典型特征作为自变量，分别为：学习空间配置方面，选取X1代表对智慧教室环境空间的认可程度;信息技术应用方面，选取X2代表对智慧教室物联网系统的认可程度、X3代表对智慧教室显示设备的认可程度、X4代表对智慧教室录播设备的认可程度、X5代表对学习资源获取的认可程度;教学设计方法方面，选取X6代表对课堂教学设计的认可程度、X7代表对教师课堂互动的认可程度、X8代表对智慧教室学习支持的认可程度。对认可程度的分值设为5至1，非常认可为5分，认可为4分，一般为3分，不认可为2分，很不认可为1分。

● 实证分析

笔者通过SPSS统计软件，对调查数据进行了二元Logistic回归分析，结果显示，Hosmer-Lemeshow检验值显著性达到76.0%，高于50%的标准值，说明了研究的有效性。调查问卷的信效度评价结果R2拟合系数达到0.759，α系数大于0.7，说明调查问卷的拟合优度较好[4];通过KMO和Bartlett检验，笔者对智慧教室可能影响学生学习效果的因素进行因子分析，结果得出KMO值为0.681，接近于1，说明这些数据适合进行因子分析。同时，Tartlett球形度检验中的Sig值为0.000，小于显著水平0.05，说明变量存在相关关系，是可以做因素分析的。实证分析结果如下表所示。

1.样本因素

参加问卷调查的137名学生中，男生人数为97人，比例为70.8%，女生人数为40人，比例为29.2%;一年级人数为48人，比例为35.1%;二年级人数为61人，比例为44.5%;三年级人数为28人，比例为20.4%;理工科人数为87人，比例为63.5%，经管人文学科人数为50人，比例为36.5%。通过二元Logistic回归分析得出，在本项目中，学生性别、年级、专业类型没有通过显著性检验，对学习成绩没有显著性影响。

2.环境空间因素

学习空间因素只选取了“对智慧教室环境空间认可程度”（X1）一项，从上页表来看，X1的P值为0.018，小于给定的显著性水平0.05，可以得出智慧教室环境空间对学生学习成绩达到显著性水平，也意味“对智慧教室环境空间认可程度”对学生“学习效果”有显著性影响。表中B值为0.627，说明“对智慧教室环境空间认可程度”与“学习效果”之间存在正相关，即对智慧教室环境空间认可度越高，学习效果越好。

3.信息技术因素

信息技术因素包括“对智慧教室物联网系统认可程度”（X2）、“对智慧教室显示设备认可程度”（X3）、“对智慧教室录播设备认可程度”（X4）、“对学习资源获取认可程度”（X5），由二元Logistic回归分析表得出，X2的P值为0.177，X3的P值为0.166，X4的P值为0.877，大于给定的显著性水平0.05，说明智慧教室物联网系统、显示设备以及录播设备对学生学习成绩未达到显著性水平，也意味上述三个自变量对学生“学习效果”这个因变量无显著性影响。X5的P值为0.001，达到显著性水平，可以得出学习资源获取对学生“学习效果”有显著性影响。表中X5对应B值为0.707，说明“对学习资源获取认可程度”与“学习效果”之间存在正相关，即对学习资源获取认可程度越高，学习效果越好。

4.教学设计因素

教学设计因素包括“对课堂教学设计认可程度”（X6）、“对教师课堂互动认可程度”（X7）、“对智慧教室学习支持认可程度”（X8），由二元Logistic回归分析表得出，X7的P值为0.524，X8的P值为0.961，大于给定的显著性水平0.05，说明教师课堂互动、教室学习支持，对学生学习成绩未达到显著性水平，也意味上述两个自变量对学生“学习效果”因变量无显著性影响。X6的P值为0.01，达到显著性水平，可以得出课堂教学设计对学生“学习效果”有显著性影响。表中X6对应B值为0.652，说明“对课堂教学设计认可程度”与“学习效果”之间存在正相关，即对课堂教学设计认可程度越高，学习效果越好。

● 启示与建议

1.营造适宜的教室空间环境

教室是教师和学生开展教与学的重要场所，智慧教室空间环境直接影响着学生的学习效果和身心健康。根据调研分析可以得出，智慧教室的空间环境对学习效果有正相关，可见学生比较重视，所以，营造适宜的空间环境应是高校智慧教室构建中的重要关注点。在传统的教室中，桌椅固定，环境保守，很难开展分组研讨、小组成果展示等创造性的课堂教学。基于此，笔者认为，智慧教室的构建应考虑空间大小的适度，配置适合现代信息化课堂教学的可分组、可升降、可移动的学生桌椅，简易环保，自由开放;多媒体讲桌应符合人体工学设计，便于教师变换教学模式，适应不同的授课方式和课堂组织形式等，增强学生的学习舒适感。

2.加强学习资源获取的便利性

笔者研究发现，智慧教室学习资源获取的便利性影响学生的学习效果，要保障智慧教室学习资源获取的便利性，必须抓好两项工作：一是搭建好校内网络教学平台;二是加强智慧教室网络建设。针对上述问题，笔者认为校内网络教学平台要对接好学校的本科教务信息化系统，从而获取全校本科生的教学数据，授课教师维护好课前、课中、课后的学习资源。课前资源应包括预习提纲、知识点、各类参考书籍和电子资源;课中资源应包括电子板书、课堂录播、随堂测试题等;课后资源应包括在线作业、在线答疑、知识回顾等。智慧教室网络建设的重点在于无线网络，它应支持各类无线移动设备获取学习资源，同时，支持师生随时调用校内网络教学平台和线上教学资源，满足师生授課内容的在线存储等。

3.强化课堂的教学设计环节

智慧教室为学校开展创新性教学提供了新途径，目前应用于智慧教室的教学模式大多为翻转课堂模式、小组协作型、自主探究型、讲授型、游戏化教学模式、体验式学习模式、虚实结合-远程协同模式等[5]，这些教学模式对教师开展教学设计提出了更高的要求。在智慧教室中，简单枯燥的教学模式再也无法满足学生的学习需求，教师的课堂教学设计对学生学习效果有显著性影响。笔者认为，教师应摒弃固有教学习惯，充分挖掘智慧教室的信息化设备资源，利用网络教学平台，开展教学设计，同时，积极拓展教与学的时间和空间，坚持以学生需求为中心的教育理念，从而有效提升学生的学习效率。

4.注重对教师的信息化培训

调查中发现，教师不熟悉信息化的设备，无法使用智慧教室信息化设施授课，仍按照传统的授课模式讲课的现象时有发生。笔者认为，提高授课教师的信息化素养可以从以下两方面着手：一是高校应注重教师的信息化技能培训，定期开展智慧教室使用技能培训，让授课教师熟悉和了解智慧教室环境和设备，更好地利用智慧教室教学;二是从学校层面建立教师信息化教学激励机制和奖励机制，同时将教师的信息化素养纳入主讲教师资格的审核环节。

参考文献：

[1]聂风华，钟晓流，宋述强.智慧教室：概念特征、系统模型与建设案例[J].现代教育技术，2013（07）：5-8.

[2]黄荣怀，胡永斌，杨俊峰.智慧教室的概念及特征[J].开放教育研究，2012（02）：22-27.

[3]中华人民共和国教育部.教育信息化十年发展规划（2011—2020年）[EB/OL].http：//old.moe.gov.cn//publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html.

[4]吴明隆.问卷统计分析实务SPSS操作与应用[M].重庆：重庆大学出版社，2010.

[5]胡卫星，田建林.智能教室系统的构建与应用模式研究[J].中国电化教育，2011（09）：127-132.

第一作者简介：侯庆磊（1982.07—），中级，研究生，研究方向为高等教育。