본 연구에서는 토론과 토의, 팀별 프로젝트 수행 등의 협력적 학습 경험이 대학생들의 학습 시간과 소규모 스터디 그룹 활동 정도, 고차원적 사고 활동 정도에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 자료로 한국교육개발원의 2018년도 NASEL 자료와 대학정보공시 자료를 함께 사용하였으며, 2수준 다층모형 분석을 실시하였다. 분석 결과에 따르면 첫째, 학생 간 학습 시간, 스터디 그룹 활동 정도, 고차원적인 사고 활동 정도의 차이는 학교 특성보다 학생 개인 및 학습 특성에 기인하고 있다. 둘째, 협력적 학습에서 경험하는 토론 및 토의, 팀별 프로젝트 수행 등은 학생들의 하루 평균 ‘학습 시간’을 증가시켰으나, 영향력의 크기는 미미한 수준에 그치고 있다. 셋째, 협력적 학습 경험은 ‘스터디 그룹 활동’을 보다 활성화하는 것으로 나타났다. 넷째, 협력적 학습 경험은 수업 중 ‘고차원적 사고 활동’에 긍정적인 영향을 미쳤다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 정책적 제언을 제시하면 첫째, 전통적인 강의식 수업 방법에서 벗어나 학생들이 동료들과 토론하고 토의하며, 팀 프로젝트를 수행하고 그 결과를 공유할 수 있는 기회를 확대할 필요가 있다. 둘째, 학생들의 학습 활동 확대 및 고차원적 사고 활성화를 위해 교수와 학생 간 상호작용을 활대할 필요가 있다.