技職院校在實施多元化入學方案之後，將面臨同時招收高中與高職畢業學生共同學習。學生因學習背景不同，勢必造成老師教學及學生學習上的困難，尤其是建築系的空間設計相關課程，不但需要具有專業知識的基礎，更需要長時間的經驗累積。有鑑於此，本研究以朝陽科技大學建築系一年級建築設計進行教學實驗，將授課班級學生區分為高度同質性的高中生、高職生，以及異質性混合高中職生等三種學習組群。教學前採用「區分性向測驗」及「空間方位及形象因子認知測驗」等準實驗不等組時間序列之前測，教學中操作「環境物理」、「結構與力學」、「系統與系列」和「空間與機能」等四個空間設計習作，教學後以「空間方位及形象因子認知測驗」進行後測，並根據教師對學生之學習評量，觀察不同學習組群的整體表現。研究結果顯示，高中生組群之性向高於其他兩組，且在空間能力測驗的成績亦高於別組。此外，透過後測的設計評量，發現高中生組群隨著空間設計習作的演練，設計能力成長的趨勢亦較其他兩組明顯。但整體教學成效，以混合學生群較佳。高中職生空間設計能力確實存有差異，未來技職院校推動多元入學方案，空間設計課程應提早規劃，以減少學生學習上的障礙。