新型學習空間的物理環境對大學生使用意向的影響
——以F校智慧型教室的應用為例

劉 洋，楊 寧，包正委

(福建師范大學教育學院，福建福州350000)

1 研究背景

教育思想和觀念使傳統教室到新型學習空間的改變成為必然。以傳統教室和實驗室為代表的傳統教學空間在設計時僅考慮到了對直接講授和演示為主的傳統教學方法的支持，而對建構主義等當代主流學習理論和新的學習科學所強調的協作學習、發現法、探究法、課堂討論、個人反思、真實情境的創設等教學方法和教學策略的支持不夠[1]。所以這種適應傳統教育理念的教學空間已無法滿足當前所倡導的教學法的空間要求。在此背景下，各國高等院校對于學習空間的實踐探索日益增多，如美國北卡羅萊納州立大學SCALE-UP項目[2]等以及國內以華東師范大學“未來課堂”[3]等為代表的新型學習空間項目?？v觀國內外各高校學習空間的設計成果，不難發現，新型學習空間與傳統教室相比，在物理空間設計上發生了本質性的變革，如較小的班級規模、可靈活搭配的桌椅組合、可自動調節的聲、光、電設備等。理論上，班級規模的減小、桌椅的自由變換等有利于學生學習參與度的提高，隨環境變化的聲、光有利于學生更加沉浸于學習氛圍。然而，人類對環境變化的適應性可能會讓物理環境改變所帶來的學習改善有所滯后，因為當前大學生群體已經適應且習慣于傳統教室中的學習狀態，面臨學習空間的變革，“他們能否適應新環境的物理維度變化”以及“空間內物理環境的變化是否對他們使用該空間的意向有所影響”，這些問題亟待解答。因此，本研究以F?！爸腔坌徒淌摇敝械膶W習者為研究對象，研究學習者對新型學習空間中物理環境設計的滿意度，探索物理環境改變對于學習者技術應用意向的影響，以期對新型學習空間中物理環境的設計與建設提供指導與建議。

2 文獻綜述

2.1 新型學習空間的物理環境研究

對于當前國內外對新型學習空間物理環境的研究，多數研究將關注點放在新型學習空間的物理環境對課堂教與學的優化作用上，如Davis[4]的研究表明了學習空間的物理環境設計有助于學生創新能力培養和師生之間的交流；Barrett等[5]的研究發現，光線、聲音、溫度、空氣質量等環境條件會影響學習者的學習情況，以及國內趙瑞軍[6]等人通過對比分析教師在傳統教學空間和新型學習空間的教學行為，得出“教師在新型學習空間的講授比例大幅降低”、“教師更傾向于使用小組匯報的方式展開教學”等結論。這些研究均表明新型空間物理環境的改變有利于促進師生間的交互與學生創新與協作能力的培養。

2.2 學習空間的物理環境舒適度研究

相較于“以教為主”的傳統教學空間，新型學習空間著重強調學習者的主動性，所以研究學習者對新型學習空間的適應性與滿意度十分必要，就其物理環境維度而言，郭鐵明等[9]人采用問卷調查的方法，對青島農業大學傳統教室內熱環境、光環境、聲環境以及整體的物理環境進行調查，研究表明64%的被調查者認可教室的總體環境，11%的研究對象對教室物理環境持不滿意態度。但目前對教室內物理環境舒適度的研究僅局限于傳統教室，較少結合新型學習空間特有的物理、空間特征。

2.3 新型學習空間的使用意向研究

針對學習者對新型學習空間使用意向的研究相對較少，且已有研究更多關注“學習空間中，學習者對技術設備的應用感知度，對其使用該空間意向的影響”，如張璇[8]基于UTAUT模型對新型學習空間應用的影響因素的研究，該研究側重于探究技術設備所實現的功能和操作設備的難度，而技術設備的應用不能抽離環境單獨考慮，即學習者在某一空間內進行學習活動，其本身的物理環境有可能影響他們對該空間的使用意向。綜上，本研究提出如下研究假設：

H1：學習者感知到的感知有用性正向影響其使用新型學習空間的意向。

H2：學習者感知到的感知易用性正向影響其使用新型學習空間的意向。

H3：學習者感知到的物理環境舒適度正向影響其使用新型學習空間的意向。

假設的新型學習空間的使用意向影響因素模型如圖1所示。

圖1 新型學習空間的使用意圖影響因素模型

3 研究設計與實施

3.1 問卷設計

本問卷中感知有用性、感知易用性維度以及使用意圖維度的題目設計參考Davis[9]的TAM模型中的量表，物理環境舒適度指標參考劉強[10]以及相關文獻整理，并結合新型學習空間特征得出，如圖2所示。

3.1.1 物理衛生環境

(1)空氣品質。主要指的是室內空氣品質，即在某環境內個體感知到的空氣適宜程度?？諝馄焚|是學習空間物理環境中重要的測量指標之一，良好的學習空間應提供給學生清新怡人、舒適的空氣，從而提高學生對新型學習空間的好感度與接受度。

(2)聲環境。聲環境包括學習空間外聲音環境與其內聲音環境，除了學習空間內應保持安靜、舒適的聲音環境外，其外的聲音環境也十分重要，而學習空間外的聲音環境主要由噪聲控制，減弱噪聲水平，可提高學生在環境的優越感與舒適度。

(3)光環境。教室內合理的平均照度能夠提高學生視覺感受性的舒適度，過強或過暗的光線都不利于學生視力的健康發展；黑板的平均照度直接決定了學生對本節課教學重點與難點的注意與把握，不適宜的平均照度會增加學生對知識的理解與認知困難，從而降低了學生對新型學習空間的接受度。

3.1.2 空間環境

(1)面積。面積是教室中較為基礎的性質，面積過大或過小的教室都會使學生產生不舒適的感覺，直接影響學生對學習空間的使用意愿。

(2)班級規模。班級規模是指一個班級人數的多少。班級成員的數量很大程度上影響了學習者對新型學習空間的使用體驗，對學習者學習動機的激發與教師實施個性化教學也具有一定的影響。

(3)空間規劃?？臻g規劃是學習空間改革的重要方面，靈活、合作、交流的空間規劃會增加學習者的學習興趣，提高學習者對學習空間的滿意度。

(4)座位編排布局。在新型學習空間的環境下，座位編排一般為小組圍坐的布局，且桌子與椅子均帶有輪子，座位布局較為靈活，可根據老師和學生的需求自由拼接。多樣化、自由的座位布局能夠激發學習者的學習動機，促進學習之間的合作交流，使學習者能夠高效率地完成小組學習任務。

(5)色彩環境。色彩能夠影響人的心情與情感。教室內各表面顏色(如：墻面、桌面)應使學習者的視覺感官舒適，過亮或過暗的表面顏色不僅會使學習者感到不適，也會增加學習者的閱讀難度，從而影響學習者對學習空間的使用體驗。

圖2 物理環境各指標概念

物理環境舒適度是指學習者感知到學習空間內的物理衛生、空間設計的舒適程度。該變量表示學習者對新型學習空間物理環境的主觀體驗，以學習者感知到的物理環境舒適度作為其對新型學習空間物理環境滿意度的衡量指標。采用likert 5級量表，1～5分別代表非常不同意、不同意、不確定、同意以及非常同意。在編寫與修訂量表時，增加幾道反向命題，且避免使用暗示性或晦澀難懂的語言進行提問，以確保學生能夠客觀、認真地完成量表。

3.2 問卷實施

問卷樣本對象為2018～2019學年持續使用F校智慧型教室的三年級學生，所有調查對象均來自于兩個班級(文科和理科班級各一個)，共發放問卷82份，有效問卷數為79份，有效回收率為96.3%。經內部一致性檢驗，Cronbach’s Alpha值=0.883，說明本問卷的信度良好。

4 調查數據分析

4.1 描述性統計分析

4.1.1 物理環境舒適度

物理環境舒適度的極大值與極小值之間相差較大，表明該變量對研究對象具有一定的區分度，且均值介于3～4之間，說明學習者對新型學習空間物理環境的總體體驗感較好；對于標準差而言，物理環境舒適度的數值較小，說明其組內個體間的離散程度較小，學習者對其感知度相比而言較為一致，如表1所示。

表1 物理環境舒適度描述統計分析

學習者對新型學習空間物理環境的總體體驗感較好，對于該項，沒有學生對當前空間體驗感極差或較差，且77%的學習者對當前學習空間物理環境的體驗感較好，13%的研究對象認為當前學習空間的物理環境一般，10%的調查者認為當前學習空間物理環境舒適度極好，如圖3所示。

圖3 物理環境舒適度現狀描述統計分析

4.1.2 物理環境舒適度的各子變量

不同的學習者對智慧教室中的空間規劃、光環境、空氣品質維度的看法與體驗相差較大(極大值與極小值之差均為3.5以上)；各子變量的均值大小均在3～4之間，其中聲環境均值為3.78，在所有維度中得分最高，說明學習者對智慧教室聲環境的建設與設計較為滿意；班級規模、座位編排方式、色彩環境、面積維度間均值的差異不大，居于3.7以上且均高于該維度的平均水平，說明學習者對這些指標的體驗感受相對較好。相比而言，剩余指標的分數均值均在3.5以下，空氣品質與光環境的僅有3.2左右，說明學習者對這些指標的感知舒適度較差；大部分指標的標準差大小均在0.6～0.7之間，組內間離散程度適中，但學習者對面積、空間規劃和空氣品質的感知意見不一致性較大，如表2所示。

表2 物理環境舒適度各子變量描述統計分析

4.2 線性回歸分析

線性回歸分析主要探索多個影響因素對新型學習空間使用意向的影響程度，進而找出影響學習者對新型學習空間使用意向的主要因素。因變量為新型學習空間的使用意向，自變量為感知有用性、感知易用性與物理環境舒適度。由此形成新型學習空間使用意向的回歸模型，如表3所示，其中表中的sig值若0.01

感知有用性的sig=0.000<0.01，物理環境舒適度的sig=0.046，說明感知有用性與物理環境舒適度對使用意圖具有顯著影響，但感知易用性沒有通過顯著性檢驗(sig>0.05)，說明感知易用性對使用意圖的影響并不顯著；且感知有用性的標準系數為8.030，物理環境舒適度的標準系數為2.030，可見感知有用性對學習者對新型學習空間的使用意圖影響最大。

表3 使用意向各影響因素回歸系數

新型學習空間使用意向影響因素的線性回歸模型中的R方(如表4所示)為0.603，調整后R方為0.587，模型擬合程度較好。D-W值為2.096，顯然自變量與因變量之間自我相關不顯著。且更改后的R2值為0.603，表示所有自變量可以解釋60.3%的因變量，且自變量與因變量之間關系較為緊密。

表4 使用意圖影響因素回歸的整體效果

5 設計和維護新型學習空間物理空間環境的對策

黃榮懷等[11]認為，在傳感技術、網絡技術、富媒體技術及人工智能技術充分發展的信息時代，教室環境應是一種能優化教學內容呈現(S)、便利學習資源獲取(A)、促進課堂交互開展(R)，具有情境感知(T)和環境管理功能(M)的新型教室。根據“SMART”模型中涉及物理環境因素的模型以及本研究的結果提出如下優化建議：

5.1 優化智慧教室中視聽設備的內容呈現力

內容呈現主要涉及視覺和聽覺兩個方面[11]。視覺方面包括亮度、黑板呈現清晰度等要素，Colvin[12]指出多屏比單屏更能促進學習者學習成績的提高，但智慧教室內各個顯示屏幕應確保足夠的清晰度，光設備應能根據教學情境的不同做出改變，從而利于學生對知識內容的獲取和加工；聽覺方面應實時檢測、干預噪聲級數，在教室內合理安裝吸聲裝置。

5.2 實現對空間內各物理因素的嚴格管理，明確上下限指標

物理環境因素涉及光、聲、空氣品質等物理因素。國家質量監督檢驗檢疫總局[13]對我國室內空氣的溫度、濕度、空氣流速和新風量做出了明確要求，學校智慧教室管理部門應嚴格實行國家規定的實施要求，安裝檢測設備并實時檢測監控，保證為學生提供身心健康、舒適愉悅的學習環境。

5.3 更新應用物聯網技術的智能設備，增強其對學習空間物理環境各因子的情境感知能力

基于傳感網絡技術的傳感器或嵌入式設備對環境進行物理感知，從而監控新型學習空間內部物理環境的整體狀況，調節為滿足學習者需求、匹配學習者特征和學習情境的物理環境信息，為學習者提供安全、舒適的環境保障。具體而言可通過對學習空間內部環境的空氣品質、溫度、光線、聲音等信息的感知與監控，從而控制空間內光線、溫度、濕度、亮度、色彩以及聲控設備。

6 結語

本研究通過對持續使用F校智慧型教室的學習者關于對新型學習空間物理環境舒適度及使用意向的研究，旨在了解當前新型學習空間物理空間環境現狀以及對該空間使用意向的影響因素。研究結果表明：學習者對新型學習空間的物理環境總體較為滿意，但對其部分建設，如空氣品質、光環境體驗度較差；通過線性回歸分析得出感知有用性與物理環境舒適度是學習者對新型學習空間使用意向的顯著影響因素，而感知易用性對其沒有顯著影響。所以，該結論驗證了假設H1、H3，推翻了假設H2。為此，本研究提出了完善及優化新型學習空間物理環境的策略：①優化智慧教室中視聽設備的內容呈現力；②實現對空間內各物理因素的嚴格管理，明確上下限指標；③更新應用物聯網技術的智能設備，增強其對學習空間物理環境各因子的情境感知能力。

本研究也存在一定的局限性。如TAM模型中提出一些外部變量通過影響感知有用性與感知易用性從而影響使用意圖，如組織結構、政策規范等，但由于本研究對象主體為在校學生，對學習空間的使用意愿采取自愿原則，所以本研究將相關外部變量剔除；本研究并未考慮個體因素(如性別、專業、年級等)的差異，研究群體較為局限，且只涉及高校大學生，未來研究方向可針對其他教育階段的研究對象；另外，由于條件所限，本研究的樣本數量較少，所以并未做探索性因子分析，未來研究可擴大樣本數量，以獲得更深入的認識。