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关键词：智慧教室;课堂学习投入度;学习投入度影响因素;多元回归分析
中图分类号：G434 文献标识码：A
大学生课堂学习投入作为学习效果的重要保障，如何提高大学生课堂学习投入度已成为教育研究者与一线教师多年来比较困扰的问题。研究表明，大学生课堂学习投入较低的主要外在因素有教学方式与学习环境两个层面：传统课堂授课模式比较枯燥，师生互动交流较少;学习环境无法有效支持教与学会导致学生课堂学习不集中、参与度低等现象[1]。随着信息技术与无线网络技术的飞速发展，基于移动设备及通信技术的智慧教室应运而生，为课堂教学的变革与创新提供了新的思路与条件。与传统教室相比，丰富技术支持的智慧教室环境下，教师能够自主选择小组协作、讲授法、探究学习法、任务驱动法等多种教学方式，充分利用资源、工具构建师生互动环节，开展多元化评测，将学生作为学习的主体，充分调动学生学习的积极性与参与度。基于此，本研究拟借助智慧教室强大的集成与交互优势进行教学设计，同时探讨该环境下大学生课堂学习投入水平是否有显著性提高，以及智慧教室环境中哪些因素会对大学生课堂学习投入度产生影响？最后从提升学生课堂学习投入度的角度，为改善智慧教室环境下的教与学提供有意义的建议。
（一）智慧教室及教学应用研究
“智慧教室”最早见于罗纳德·雷西尼奥在1988年提出的“Smart-classroom”[2]，是一种典型智慧学习环境的物化.是一种能够感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源和便利工具、自动记录学习过程和评测学习成果，以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间。它具有优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互、情景感知和环境管理等多方面特征[3]。近年来，随着物联网、大数据、云计算、移动互联网等新兴信息技术的运用，Mehdi Pirahandeh等学者研究认为基于云存储、人工智能的智能教室存储管理系统可以对学习过程数据和学习环境数据自动化采集、编码与分析，以支持教师即时、动态的诊断评价[4]。刘邦奇认为“互联网 ”时代智慧教室环境下师生互动更加灵活多样，除了课堂中可以实现即时互动之外，师生还可以借助云端平台进行课外交流等[5]。研究表明，智慧教室创建的学习环境能够有效提高师生互动水平，促进学生学习兴趣、学习动机、参与度以及成效的提升[6][7]。如Al-Qirim等学者认为智慧教室环境下教师运用各种课堂交互工具可以引导学生自主学习，给予学生及时反馈，激发学生主动参与教学活动，实现师生之间的高效深度互动[8][9]。Hwang等人基于移动设备和无线通信技术，通过设计基于形成性评价的移动学习环境有效提高了学生的学习兴趣、态度及成绩[10]。MariaKorozi等学者同样认为智慧教室环境为教师教学创新提供了便利，該环境下教师可以及时掌握学生学习情况，并采取有效的教学干预手段来促进学生课堂学习，例如鼓励学生进行汇报、同伴互评等方式[11]。徐显龙、顾小清等人研究结果也表明智慧教室能够对小组合作学习的开展给予有力的技术支持，有效提升学生学习兴趣、主动性和参与度，促进学生对基本知识的理解与掌握，实现培养学生从较低认知目标向高阶认知目标的转变[12]。由此可见，智慧教室为提高学生学习兴趣、学习动机及师生互动提供了有力的环境支持，探讨如何充分利用智慧教室环境来进一步提高学生课堂学习投入度是改善学习质量的有效途径之一。
（二）课堂学习投入度测量与应用研究
学习投入（Academic Engagement）这一概念最早由学者Schaufeli提出，他认为其是一种与学习相关的积极、充实的精神状态，包括活力、奉献和专注三个维度[13]。随着时间的推移及对学习投入度的深入研究，学习投入度被认为是一个多维度概念，主要包括行为、认知与情感等。当前信息化教学环境下，学生行为投入主要是指学习者与学习环境积极交互行为程度[14]，如师生互动、同伴互动以及小组合作学习参与情况等方面。认知投入是学习个体在学习中所采用的认知策略，及心理状态的投入[15]。情感投入是一种情绪，学生对学习是否感兴趣，是否充满学习热情等。目前国内外关于学习投入度的测量研究较为成熟。2000年美国开始对全美大学生学习投入度情况进行调查（NSSE），调查维度包括主动合作学习、师生互动、学习挑战度等方面。2009年杨立军和韩晓玲学者使用汉化版的大学生学习投入度调查NSSE量表，从行为、认知、情感维度分析了我国大学生学习投入度现状，发现其对于教育收获的作用大于环境因素的作用[16]。2013年汪雅霜团队通过自主设计调查量表，从元认知策略、同伴互动、深层认知策略、师生互动、学习热情五个维度探究了我国大学生学习投入度的总体状况，发现我国大学生学习主动性不高，师生之间交往互动较少[17]。由此可知，目前国内外关于学习投入度的测量研究较为成熟，主要从认知、情感、行为三方面展开研究，然而对于智慧教室环境下的学生课堂学习投入度水平测量研究相对较少，因此迫切需要对其进行系统研究，为改善智慧教室环境下的教学实践提供理论参考。
（三）智慧教室环境下课堂学习投入度的影响因素研究
随着信息技术与教育教学的深入融合，技术支持下的智慧教室为优化教与学起着重要的作用。相比于传统教室，智慧教室环境下的学生更能够积极参与到课堂教学中去，然而也存在注意力分散、偷懒等非投入行为[18][19]。那么智慧教室环境下大学生学习投入度水平主要受哪些因素影响？如何影响？因此，为了改善智慧教室环境下的教学质量，提升学生课堂学习投入水平，就迫切需要系统性地探究智慧教室环境下大学生课堂学习投入度影响因素及其作用机制。
目前国内外学者对学习投入度影响因素方面已经进行了大量的研究与论证，主要集中在学生个体、教师与同伴、学习环境三个方面。如Tucker学者通过从教师与学生两方面构建学生课堂学习投入度影响因素模型发现，在控制年级和自我因素变量时，教师行为、师生关系等教师因素也会对学生投入产生显著性影响[20]。Engels等学者随访了大量青少年样本之后同样发现积极的师生关系和同伴状态对学生的课堂投入存在单向作用，并且积极的师生关系能够促进学生课堂投入[21]。朱红灿从学生自身因素、人际关系和学校环境三个方面对大学生课堂学习投入度影响因素进行分析发现，学生自身因素是影响大学生学习投入度的主要因素，学生自身学习欲望和动机越强烈，就会越积极参与课堂学习[22]。张娜学者通过文献梳理得出影响学生课堂学习投入的因素主要包括个体因素、教师同伴以及班级与学校因素[23]。然而对于信息技术支持下的课堂学习研究主要集中在对在线学习参与度等方面，对于智慧教室环境下大学生课堂学习的研究比较零散。如Tas等学者通过调查发现中学生对课堂学习环境的感知与课堂参与度有一定的相关关系，学生感知教师支持、课堂公平性越好，学生的科学参与度就越高[24]。张屹等学者在智慧教室环境下对小学生的学习投入进行了测量，发现学生的自我效能感、认知负荷、技术接受度等学生个体方面对学生课堂投入度有显著影响[25]。顾小清等学者认为数字化学习资源、信息化学习工具的有效使用会增强学生的学习动机与兴趣，从而提升学生的行为、认知以及情感层面的投入度[26]。此外，在智慧教室环境中教师课前课后通过云课堂与学生进行沟通，引导学生开展合作学习，课堂教学过程中利用信息技术等手段与学生积极互动，引导学生进行自我评价与同伴评价等。由此可知，智慧教室环境中技术支持下的师生、生生交互行为也是影响课堂学习投入度的重要因素。 因此，在已有研究的基础上，笔者结合智慧教室环境特征及教学模式，并通过征求智慧教室一线教师与领域专家意见，最终确定了智慧教室环境下影响大学生课堂学习投入度主要因素及结构，如图1所示。学生自身层面主要包括客观因素，如性别、是否为免费师范生，主观因素如自我效能感、技术接受度、认知负荷;教师与同伴层面由教师信息技术应用能力、师生与生生交互行为组成;智慧学习环境层面包括教学资源与平台及硬件设施。 综上所述，智慧教室环境下课堂教学模式更加多样化，师生、生生之间的信息沟通和交流方式变得多元化立体化，该环境能够为提高学生课堂投入水平提供有力的技术支持。基于此，本研究拟选择在智慧教室环境下开展教学活动，并在分析该环境下大学生课堂学习投入度总体情况的基础上，从学生自身、教师与同伴及智慧学习环境三个层面对影响学生课堂学习投入度的因素进行分析，以及构建该环境中课堂学习投入度影响因素理论模型。研究问题如下：智慧教室环境下大学生课堂学习投入度情况如何？智慧教室环境下自身因素、教师与同伴、智慧学习环境因素对学生课堂学习投入度产生怎样影响？
（一）智慧教室环境解析
本研究中采用的智慧教室环境为华中师范大学于2016年正式投入使用的大批智慧教室。该教室在基础硬件设施上，依托“云课堂平台”，融合信息、通信等技术，构建了“强交互”“深体验”式的智慧教室，具有优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，情境感知和环境管理功能，能够提高学生学习质量和效率，激发学生学习的兴趣和主动性，促进课堂教学的改革与创新。该校智慧教室的硬件设备主要包括内置电子白板功能的触控投影一体机、挂壁式液晶屏幕、无线投屏、互动录播系统和基础网络设施等，极大丰富了课堂教学的形式。软件上构建了“云课堂”学习管理系统、智能学习行为数据采集和分析系统等，以支持线上与课堂学习的相互融合和学习活动数据的采集与分析，从而便于教师精准化教学，制定个性化的学习方案。此外，空间设计灵活多样，教室内桌椅设施可根据教与学活动的需要自由组合与拼接，增加了师生、生生之间交流讨论时间空间的延展性，支持多种小组合作学习活动的开展。
（二）智慧教室环境下基于APT模型的教学模式设计与实施
本研究团队在研究大量信息化教学模型的基础上，结合具体的教学实践案例提出了基于APT的教学模式[27]。该模式突出了教学评价的重要性，并提倡在深入分析学习者特征、教学内容的基础上，将评价手段（Assessment）、教学法（Pedagogy）与技术工具（Technology）深度融人课堂教学中，旨在转变传统的学习方式，打造高效的课堂教学，培养学生的知识获取、共享、构建、创新能力，促进学生学习成就、学习兴趣、参与度、协作能力的提升。
因此本研究在APT信息化教学模型的指导下，结合该校智慧教室环境特点，以促进师生课堂互动交流，提高学生学习投入度与学习成效为最终目的，从课前、课中、课后来设计本课程的教学模式。具体教学模式如下页图2所示。
本课程教学包括课前自主学习、智慧课堂教学及课后反思学习三个环节。
1.课前自主学习。每次课前教师依据学习者需求，设计制作PPT、视频、经典案例、测试题目等教学资源，并上传至“云课堂”学习平台，同时布置学习活动任务单，作为学生开展自主学习的脚手架。4-6名学生自由组合登录云平台观看或下载学习教学内容，通过在线论坛与同伴、教師讨论交流，不断修改和完善学习活动任务单。教师根据学生在线讨论记录、学生活动任务完成情况来掌握学生学习情况，有针对性地调整教学。
2.智慧课堂教学。教师借助触控一体机等多媒体设备讲授课程内容，在此过程中学生通过移动终端、智能交互系统提出问题，教师给予反馈。当学生对知识有了系统的理解之后，教师适时组织学生借助液晶触控屏展开小组汇报交流，将课堂学习交予学生主体。如组织学生小组合作通过触控屏的电子白板功能绘制思维导图并展开讨论，协同知识建构，或者利用移动终端将小组学习成果投射到液晶触控屏上分享给其他同学。同时，引导学生扫描提前准备好的互动二维码进行白评或同伴互评，教师登录后台查看学生互动行为分析报告并进行点评。在课程结束阶段教师通过问卷星、课堂交互平台等工具推送测试题，检测学生课堂学习情况，发现问题并及时解答，巩固提升知识学习。
3.课后反思学习。课后教师将录制好的课堂视频以及学生互动行为分析报告上传至云平台，并引导学生在线交流和分享课堂学习经验。学生依据教师点评、同伴评价和自我反思来完善学习活动任务单。教师以建立电子档案袋的方式在课程结束时做出综合性评价。
（一）研究目的
本研究以“教育技术学研究方法”课程为例，采用单组前后测的实验研究方法，探究智慧教室环境下大学生课堂投入度现状，同时对大学生课堂学习投入度的可能影响因素进行分析，构建该环境中课堂学习投入度影响因素理论模型。
（二）研究对象及过程
本研究选取华中师范大学2016级教育技术学专业的82名本科生为研究对象，其中男生16名，女生66名。研究中教师充分利用智慧教室环境进行了为期一学期的教育技术学研究方法课程讲授，在实施教学前对大学生的课堂学习投入度进行前测。在教学完成后，对学生的课堂投入度及影响因素进行了后测。
（三）测量工具
本研究主要采用问卷调查法对大学生在智慧教室环境下的课堂学习投入度进行深入分析。研究所使用的测量工具包括：《智慧教室环境下大学生学习投入度调查问卷》《智慧教室环境下大学生学习投入度影响因素调查问卷》。
1.智慧教室环境下大学生学习投入度调查问卷
该问卷在分析智慧教室环境的基础上，依据汪雅霜学者的“大学生学习投入度量表”改编而成，包括行为、认知与情感三个维度，其行为层面由合作学习、师生互动、同伴互动组成;认知层面包括浅层次学习策略与深层次学习策略;情感层面主要为学习热情。调查问卷共24道题目，其中第13、14、15、16、22题为反向题目，采用李克特5级量表。利用SPSS计算整体问卷的克伦巴赫系数（Cronbach’s Alpha）为0.853，说明问卷具有较高的信度。同时笔者也邀请了两位教育技术学领域专家对该问卷的内容效度进行了评判，专家认为该问卷具有较好的内容效度。 2.智慧教室环境下大学生学习投入度影响因素调查问卷
最终确定的影响因素问卷包括自身因素、教师与同伴因素、智慧学习环境因素三个方面，分别对其进行概念化与操作化，结果如表1所示。此外还包括性别、是否为免费师范生等基本信息。该问卷各小题均采用李克特5级量表，并通过因子分析筛选出相关性较高、共同度较小的题项分别是21、22、23题，最后确定的影响因素调查问卷共28道题目。利用SPSS计算整个问卷的克伦巴赫系数为0.918，各个维度的克伦巴赫系数均在0.7以上，说明该问卷有较高的信度。KMO值为0.884，巴特利特（Bartlett球形检验呈显著，说明问卷的效度良好。
大学生课堂学习投入度调查问卷前后测分别发放问卷82份，其中前测回收有效问卷82份，后测回收有效问卷77份，有效问卷回收率分别为100%、93.9%。在教学完成之后进行大学生课堂学习投入度影响因素问卷调查，同样发放问卷82份，回收有效问卷77份，有效问卷回收率为93.9%。
（一）智慧教室环境下大学生课堂学习投入度现状分析
1.智慧教室环境下大学生课堂学习投入度的后测均值显著性高于前测，且在合作学习、师生互动、表层学习策略、学习热情上存在显著性差异，而同伴互动、深层学习策略无显著性差异。为了探究智慧环境下大学生的课堂学习投入度是否有所变化，笔者通过SPSS21.0对大学生课堂投入度的总体情况进行了独立样本T检验，结果如表2所示。
从表2中可以看出，大学生课堂学习投入度水平前后测间存在显著性差异（P=0.005
中图分类号：G434 文献标识码：A
一、引言
大学生课堂学习投入作为学习效果的重要保障，如何提高大学生课堂学习投入度已成为教育研究者与一线教师多年来比较困扰的问题。研究表明，大学生课堂学习投入较低的主要外在因素有教学方式与学习环境两个层面：传统课堂授课模式比较枯燥，师生互动交流较少;学习环境无法有效支持教与学会导致学生课堂学习不集中、参与度低等现象[1]。随着信息技术与无线网络技术的飞速发展，基于移动设备及通信技术的智慧教室应运而生，为课堂教学的变革与创新提供了新的思路与条件。与传统教室相比，丰富技术支持的智慧教室环境下，教师能够自主选择小组协作、讲授法、探究学习法、任务驱动法等多种教学方式，充分利用资源、工具构建师生互动环节，开展多元化评测，将学生作为学习的主体，充分调动学生学习的积极性与参与度。基于此，本研究拟借助智慧教室强大的集成与交互优势进行教学设计，同时探讨该环境下大学生课堂学习投入水平是否有显著性提高，以及智慧教室环境中哪些因素会对大学生课堂学习投入度产生影响？最后从提升学生课堂学习投入度的角度，为改善智慧教室环境下的教与学提供有意义的建议。
二、文献综述
（一）智慧教室及教学应用研究
“智慧教室”最早见于罗纳德·雷西尼奥在1988年提出的“Smart-classroom”[2]，是一种典型智慧学习环境的物化.是一种能够感知学习情景、识别学习者特征、提供合适的学习资源和便利工具、自动记录学习过程和评测学习成果，以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间。它具有优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互、情景感知和环境管理等多方面特征[3]。近年来，随着物联网、大数据、云计算、移动互联网等新兴信息技术的运用，Mehdi Pirahandeh等学者研究认为基于云存储、人工智能的智能教室存储管理系统可以对学习过程数据和学习环境数据自动化采集、编码与分析，以支持教师即时、动态的诊断评价[4]。刘邦奇认为“互联网 ”时代智慧教室环境下师生互动更加灵活多样，除了课堂中可以实现即时互动之外，师生还可以借助云端平台进行课外交流等[5]。研究表明，智慧教室创建的学习环境能够有效提高师生互动水平，促进学生学习兴趣、学习动机、参与度以及成效的提升[6][7]。如Al-Qirim等学者认为智慧教室环境下教师运用各种课堂交互工具可以引导学生自主学习，给予学生及时反馈，激发学生主动参与教学活动，实现师生之间的高效深度互动[8][9]。Hwang等人基于移动设备和无线通信技术，通过设计基于形成性评价的移动学习环境有效提高了学生的学习兴趣、态度及成绩[10]。MariaKorozi等学者同样认为智慧教室环境为教师教学创新提供了便利，該环境下教师可以及时掌握学生学习情况，并采取有效的教学干预手段来促进学生课堂学习，例如鼓励学生进行汇报、同伴互评等方式[11]。徐显龙、顾小清等人研究结果也表明智慧教室能够对小组合作学习的开展给予有力的技术支持，有效提升学生学习兴趣、主动性和参与度，促进学生对基本知识的理解与掌握，实现培养学生从较低认知目标向高阶认知目标的转变[12]。由此可见，智慧教室为提高学生学习兴趣、学习动机及师生互动提供了有力的环境支持，探讨如何充分利用智慧教室环境来进一步提高学生课堂学习投入度是改善学习质量的有效途径之一。
（二）课堂学习投入度测量与应用研究
学习投入（Academic Engagement）这一概念最早由学者Schaufeli提出，他认为其是一种与学习相关的积极、充实的精神状态，包括活力、奉献和专注三个维度[13]。随着时间的推移及对学习投入度的深入研究，学习投入度被认为是一个多维度概念，主要包括行为、认知与情感等。当前信息化教学环境下，学生行为投入主要是指学习者与学习环境积极交互行为程度[14]，如师生互动、同伴互动以及小组合作学习参与情况等方面。认知投入是学习个体在学习中所采用的认知策略，及心理状态的投入[15]。情感投入是一种情绪，学生对学习是否感兴趣，是否充满学习热情等。目前国内外关于学习投入度的测量研究较为成熟。2000年美国开始对全美大学生学习投入度情况进行调查（NSSE），调查维度包括主动合作学习、师生互动、学习挑战度等方面。2009年杨立军和韩晓玲学者使用汉化版的大学生学习投入度调查NSSE量表，从行为、认知、情感维度分析了我国大学生学习投入度现状，发现其对于教育收获的作用大于环境因素的作用[16]。2013年汪雅霜团队通过自主设计调查量表，从元认知策略、同伴互动、深层认知策略、师生互动、学习热情五个维度探究了我国大学生学习投入度的总体状况，发现我国大学生学习主动性不高，师生之间交往互动较少[17]。由此可知，目前国内外关于学习投入度的测量研究较为成熟，主要从认知、情感、行为三方面展开研究，然而对于智慧教室环境下的学生课堂学习投入度水平测量研究相对较少，因此迫切需要对其进行系统研究，为改善智慧教室环境下的教学实践提供理论参考。
（三）智慧教室环境下课堂学习投入度的影响因素研究
随着信息技术与教育教学的深入融合，技术支持下的智慧教室为优化教与学起着重要的作用。相比于传统教室，智慧教室环境下的学生更能够积极参与到课堂教学中去，然而也存在注意力分散、偷懒等非投入行为[18][19]。那么智慧教室环境下大学生学习投入度水平主要受哪些因素影响？如何影响？因此，为了改善智慧教室环境下的教学质量，提升学生课堂学习投入水平，就迫切需要系统性地探究智慧教室环境下大学生课堂学习投入度影响因素及其作用机制。
目前国内外学者对学习投入度影响因素方面已经进行了大量的研究与论证，主要集中在学生个体、教师与同伴、学习环境三个方面。如Tucker学者通过从教师与学生两方面构建学生课堂学习投入度影响因素模型发现，在控制年级和自我因素变量时，教师行为、师生关系等教师因素也会对学生投入产生显著性影响[20]。Engels等学者随访了大量青少年样本之后同样发现积极的师生关系和同伴状态对学生的课堂投入存在单向作用，并且积极的师生关系能够促进学生课堂投入[21]。朱红灿从学生自身因素、人际关系和学校环境三个方面对大学生课堂学习投入度影响因素进行分析发现，学生自身因素是影响大学生学习投入度的主要因素，学生自身学习欲望和动机越强烈，就会越积极参与课堂学习[22]。张娜学者通过文献梳理得出影响学生课堂学习投入的因素主要包括个体因素、教师同伴以及班级与学校因素[23]。然而对于信息技术支持下的课堂学习研究主要集中在对在线学习参与度等方面，对于智慧教室环境下大学生课堂学习的研究比较零散。如Tas等学者通过调查发现中学生对课堂学习环境的感知与课堂参与度有一定的相关关系，学生感知教师支持、课堂公平性越好，学生的科学参与度就越高[24]。张屹等学者在智慧教室环境下对小学生的学习投入进行了测量，发现学生的自我效能感、认知负荷、技术接受度等学生个体方面对学生课堂投入度有显著影响[25]。顾小清等学者认为数字化学习资源、信息化学习工具的有效使用会增强学生的学习动机与兴趣，从而提升学生的行为、认知以及情感层面的投入度[26]。此外，在智慧教室环境中教师课前课后通过云课堂与学生进行沟通，引导学生开展合作学习，课堂教学过程中利用信息技术等手段与学生积极互动，引导学生进行自我评价与同伴评价等。由此可知，智慧教室环境中技术支持下的师生、生生交互行为也是影响课堂学习投入度的重要因素。 因此，在已有研究的基础上，笔者结合智慧教室环境特征及教学模式，并通过征求智慧教室一线教师与领域专家意见，最终确定了智慧教室环境下影响大学生课堂学习投入度主要因素及结构，如图1所示。学生自身层面主要包括客观因素，如性别、是否为免费师范生，主观因素如自我效能感、技术接受度、认知负荷;教师与同伴层面由教师信息技术应用能力、师生与生生交互行为组成;智慧学习环境层面包括教学资源与平台及硬件设施。 综上所述，智慧教室环境下课堂教学模式更加多样化，师生、生生之间的信息沟通和交流方式变得多元化立体化，该环境能够为提高学生课堂投入水平提供有力的技术支持。基于此，本研究拟选择在智慧教室环境下开展教学活动，并在分析该环境下大学生课堂学习投入度总体情况的基础上，从学生自身、教师与同伴及智慧学习环境三个层面对影响学生课堂学习投入度的因素进行分析，以及构建该环境中课堂学习投入度影响因素理论模型。研究问题如下：智慧教室环境下大学生课堂学习投入度情况如何？智慧教室环境下自身因素、教师与同伴、智慧学习环境因素对学生课堂学习投入度产生怎样影响？
三、智慧教室环境下的课堂教学——以“教育技术学研究方法课”为例
（一）智慧教室环境解析
本研究中采用的智慧教室环境为华中师范大学于2016年正式投入使用的大批智慧教室。该教室在基础硬件设施上，依托“云课堂平台”，融合信息、通信等技术，构建了“强交互”“深体验”式的智慧教室，具有优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，情境感知和环境管理功能，能够提高学生学习质量和效率，激发学生学习的兴趣和主动性，促进课堂教学的改革与创新。该校智慧教室的硬件设备主要包括内置电子白板功能的触控投影一体机、挂壁式液晶屏幕、无线投屏、互动录播系统和基础网络设施等，极大丰富了课堂教学的形式。软件上构建了“云课堂”学习管理系统、智能学习行为数据采集和分析系统等，以支持线上与课堂学习的相互融合和学习活动数据的采集与分析，从而便于教师精准化教学，制定个性化的学习方案。此外，空间设计灵活多样，教室内桌椅设施可根据教与学活动的需要自由组合与拼接，增加了师生、生生之间交流讨论时间空间的延展性，支持多种小组合作学习活动的开展。
（二）智慧教室环境下基于APT模型的教学模式设计与实施
本研究团队在研究大量信息化教学模型的基础上，结合具体的教学实践案例提出了基于APT的教学模式[27]。该模式突出了教学评价的重要性，并提倡在深入分析学习者特征、教学内容的基础上，将评价手段（Assessment）、教学法（Pedagogy）与技术工具（Technology）深度融人课堂教学中，旨在转变传统的学习方式，打造高效的课堂教学，培养学生的知识获取、共享、构建、创新能力，促进学生学习成就、学习兴趣、参与度、协作能力的提升。
因此本研究在APT信息化教学模型的指导下，结合该校智慧教室环境特点，以促进师生课堂互动交流，提高学生学习投入度与学习成效为最终目的，从课前、课中、课后来设计本课程的教学模式。具体教学模式如下页图2所示。
本课程教学包括课前自主学习、智慧课堂教学及课后反思学习三个环节。
1.课前自主学习。每次课前教师依据学习者需求，设计制作PPT、视频、经典案例、测试题目等教学资源，并上传至“云课堂”学习平台，同时布置学习活动任务单，作为学生开展自主学习的脚手架。4-6名学生自由组合登录云平台观看或下载学习教学内容，通过在线论坛与同伴、教師讨论交流，不断修改和完善学习活动任务单。教师根据学生在线讨论记录、学生活动任务完成情况来掌握学生学习情况，有针对性地调整教学。
2.智慧课堂教学。教师借助触控一体机等多媒体设备讲授课程内容，在此过程中学生通过移动终端、智能交互系统提出问题，教师给予反馈。当学生对知识有了系统的理解之后，教师适时组织学生借助液晶触控屏展开小组汇报交流，将课堂学习交予学生主体。如组织学生小组合作通过触控屏的电子白板功能绘制思维导图并展开讨论，协同知识建构，或者利用移动终端将小组学习成果投射到液晶触控屏上分享给其他同学。同时，引导学生扫描提前准备好的互动二维码进行白评或同伴互评，教师登录后台查看学生互动行为分析报告并进行点评。在课程结束阶段教师通过问卷星、课堂交互平台等工具推送测试题，检测学生课堂学习情况，发现问题并及时解答，巩固提升知识学习。
3.课后反思学习。课后教师将录制好的课堂视频以及学生互动行为分析报告上传至云平台，并引导学生在线交流和分享课堂学习经验。学生依据教师点评、同伴评价和自我反思来完善学习活动任务单。教师以建立电子档案袋的方式在课程结束时做出综合性评价。
四、智慧教室中大学生学习投入度的实验研究
（一）研究目的
本研究以“教育技术学研究方法”课程为例，采用单组前后测的实验研究方法，探究智慧教室环境下大学生课堂投入度现状，同时对大学生课堂学习投入度的可能影响因素进行分析，构建该环境中课堂学习投入度影响因素理论模型。
（二）研究对象及过程
本研究选取华中师范大学2016级教育技术学专业的82名本科生为研究对象，其中男生16名，女生66名。研究中教师充分利用智慧教室环境进行了为期一学期的教育技术学研究方法课程讲授，在实施教学前对大学生的课堂学习投入度进行前测。在教学完成后，对学生的课堂投入度及影响因素进行了后测。
（三）测量工具
本研究主要采用问卷调查法对大学生在智慧教室环境下的课堂学习投入度进行深入分析。研究所使用的测量工具包括：《智慧教室环境下大学生学习投入度调查问卷》《智慧教室环境下大学生学习投入度影响因素调查问卷》。
1.智慧教室环境下大学生学习投入度调查问卷
该问卷在分析智慧教室环境的基础上，依据汪雅霜学者的“大学生学习投入度量表”改编而成，包括行为、认知与情感三个维度，其行为层面由合作学习、师生互动、同伴互动组成;认知层面包括浅层次学习策略与深层次学习策略;情感层面主要为学习热情。调查问卷共24道题目，其中第13、14、15、16、22题为反向题目，采用李克特5级量表。利用SPSS计算整体问卷的克伦巴赫系数（Cronbach’s Alpha）为0.853，说明问卷具有较高的信度。同时笔者也邀请了两位教育技术学领域专家对该问卷的内容效度进行了评判，专家认为该问卷具有较好的内容效度。 2.智慧教室环境下大学生学习投入度影响因素调查问卷
最终确定的影响因素问卷包括自身因素、教师与同伴因素、智慧学习环境因素三个方面，分别对其进行概念化与操作化，结果如表1所示。此外还包括性别、是否为免费师范生等基本信息。该问卷各小题均采用李克特5级量表，并通过因子分析筛选出相关性较高、共同度较小的题项分别是21、22、23题，最后确定的影响因素调查问卷共28道题目。利用SPSS计算整个问卷的克伦巴赫系数为0.918，各个维度的克伦巴赫系数均在0.7以上，说明该问卷有较高的信度。KMO值为0.884，巴特利特（Bartlett球形检验呈显著，说明问卷的效度良好。
五、智慧教室环境下大学生课堂学习投入度的解析
大学生课堂学习投入度调查问卷前后测分别发放问卷82份，其中前测回收有效问卷82份，后测回收有效问卷77份，有效问卷回收率分别为100%、93.9%。在教学完成之后进行大学生课堂学习投入度影响因素问卷调查，同样发放问卷82份，回收有效问卷77份，有效问卷回收率为93.9%。
（一）智慧教室环境下大学生课堂学习投入度现状分析
1.智慧教室环境下大学生课堂学习投入度的后测均值显著性高于前测，且在合作学习、师生互动、表层学习策略、学习热情上存在显著性差异，而同伴互动、深层学习策略无显著性差异。为了探究智慧环境下大学生的课堂学习投入度是否有所变化，笔者通过SPSS21.0对大学生课堂投入度的总体情况进行了独立样本T检验，结果如表2所示。
从表2中可以看出，大学生课堂学习投入度水平前后测间存在显著性差异（P=0.005