我国在2010年颁布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，在其中把“加快教育信息化进程”单独列为一章，并提出“信息技术对教育具有非常重大的革命性影响”的重大战略决策。而高校是培养高等教育人才的摇篮，承担着直接向社会输送各行各业人才的历史重任，近些年来，党和国家也越来越重视高校的信息化教育进程，信息化学习环境自然也就成了重中之重。通过对高校信息化学习环境的研究和设计，可以指导现代课堂的教学过程，促进教师和学生的发展，改善当前的教育现实，加快社会的进步，所以本文的研究具有很大的现实意义和社会价值。本文的主要研究内容为：（1）对高校信息化学习环境进行重新定位和内容分析，并在此基础上提出了高校信息化学习环境的整体架构，即基于课程教学活动的课堂学习环境和基于学习支持系统的虚拟学习环境的一体化设计，技术支持环境是高校信息化学习环境的基础和前提。（2）在技术支持环境的设计中，提出了技术选择的原则和功能，并依据原则和功能构建了技术支持环境中的技术模型，并对其中的关键技术进行了研究，包括物联网技术、泛在网络技术和云计算技术。（3）在课堂学习环境中，提出了高校信息化学习环境中的四种教学模式，设计出了与之相对应的四种课堂教学活动，并搭建了与其相对应的四个学习场景。（4）在虚拟学习环境中，提出了云端一体化的学习支持系统的设计，分析了学习支持系统的物理架构和特点，着重分析了学习支持系统针对教师端和学生端的主要功能模块，并进行了界面的设计，也对其中的关键技术进行了研究，包括云存储技术和云桌面技术。一体化的高校信息化学习环境更加智能，更加先进，但又不是以技术为中心，而是真正地以学习者为中心，让技术最大限度的为教师和学生服务，真正地实现教师与学生、学生与学生、教师和技术、学生和技术、甚至是技术与技术之间的互动。