从本科生科研到Nature子刊：西浦学生团队助力大学线上课程优化
2022年11月21日
线上翻转课程是面向未来数智化教育的一种新型教学模式，学生通过老师预先录制的视频在课前自行预习理论知识，在课堂上集中进行分组讨论或小组作业等实践活动。凭借灵活便捷的上课时间和地点，以及高效互动的课堂体验，这一模式的优势在新冠肺炎疫情的背景下逐渐显露。
在疫情的影响下，许多高校将正式的学位课程转移到线上进行，教学视频的质量很大程度影响着学生的学习体验。然而，关于线上教学视频的设计指南大多是根据非学位的线上课堂研究得来的，针对学位课程的研究结果非常少。针对该问题，来自西交利物浦大学智能工程学院的研究团队就如何更好地设计工程学科线上学位课程展开了研究。
除授课老师外，机械电子工程专业的大三学生苑航为核心研究成员，智能机电系的助理教授宋鹏飞为论文的通讯作者。来自苏州城市学院，美国麻省理工学院，哈尔滨工业大学（深圳）的研究人员也参与了本项研究。相关文章已发表于《人文与社会科学通讯》（Humanities & Social Sciences Communications），该期刊是《自然》（Nature）旗下唯一面向人文社会科学的子刊。在社会科学引文索引（SSCI）数据库的期刊引文指标（JCI）排名中，该期刊在264本社会科学综合性期刊中排名第2。
据了解，研究团队选取了一些首次学习工程制图课的学生，将他们随机分入长视频和短视频组，长视频组在课前直接观看大约50分钟的完整教学视频，而短视频组观看的则是由研究团队重新剪辑过的教学视频，它被分成数个8分钟的视频，且每一个都包含完整的知识点。
他们通过视频的平均观看时间和学生的考试成绩等数据分析了短视频对学生表现的影响，来了解短视频是否可以提高学生在线上翻转的大学工程学科课程中的表现，并针对性地提出一些建议来设计高质量的线上正式学位课程。
“研究结果表明，相比长视频，短视频可以将学生的课程参与度提高 24.7%。还表明学生对短视频的偏好优于长视频。这些发现也与经典的认知负荷理论相吻合，即短视频可以通过减少无关的认知负荷，帮助学生将信息分类并压缩，从而提高学生对知识的专注，并促进理解和吸收。”苑航解释道。
“根据研究结果，我们团队从视频设计、学生的积极性和参与度、知识保留和课堂活动方面提出了一些建议，希望可以帮助教师改进在线课程设计。例如学生很可能会在课后反复观看视频，所以用一个短视频来覆盖一个问题或知识点会比用一大块视频来覆盖所有问题和要点效果更好。”他介绍道。
（图为本科生苑航在实验室）
作为工科学生，他发现不同学科及领域的研究方法和写作思路并不完全相通，长期以来形成的工科思维惯性以及跨学科的知识壁垒导致研究一开始进行地比较缓慢，产生了很多困惑和挑战。
“我用了数周的时间搜集相关背景文献，并向人文社科的老师和同学请教，学习该领域的思维习惯和研究模式，寻找与工科写作的相似点以更快速地进入实际研究。”他补充道。
“科技创新就是‘一颗钉子扎破未来’，只要有一个点就可以延伸出来很多东西，而西浦给我们提供了一个自由开放的环境，让我们去自主探索。得益于这样的自由开放，我才能够在本科阶段就接触到科研项目。也正是因此，作为工科学生，我才有机会能够跨学科在人文社科领域开展研究，并且从学生的角度参与到教学创新中。”他总结道。
（记者：金画恬 编辑：寇博）
2022年11月21日
