線上翻轉課程是面向未來數智化教育的一種新型教學模式，學生通過老師預先錄制的視頻在課前自行預習理論知識，在課堂上集中進行分組討論或小組作業等實踐活動。憑借靈活便捷的上課時間和地點，以及高效互動的課堂體驗，這一模式的優勢在新冠肺炎疫情的背景下逐漸顯露。

在疫情的影響下，許多高校將正式的學位課程轉移到線上進行，教學視頻的質量很大程度影響著學生的學習體驗。然而，關于線上教學視頻的設計指南大多是根據非學位的線上課堂研究得來的，針對學位課程的研究結果非常少。針對該問題，來自西交利物浦大學智能工程學院的研究團隊就如何更好地設計工程學科線上學位課程展開了研究。

(相關資料圖)

除授課老師外，機械電子工程專業的大三學生苑航為核心研究成員，智能機電系的助理教授宋鵬飛為論文的通訊作者。來自蘇州城市學院，美國麻省理工學院，哈爾濱工業大學（深圳）的研究人員也參與了本項研究。相關文章已發表于《人文與社會科學通訊》（Humanities & Social Sciences Communications），該期刊是《自然》（Nature）旗下唯一面向人文社會科學的子刊。在社會科學引文索引（SSCI）數據庫的期刊引文指標（JCI）排名中，該期刊在264本社會科學綜合性期刊中排名第2。

據了解，研究團隊選取了一些首次學習工程制圖課的學生，將他們隨機分入長視頻和短視頻組，長視頻組在課前直接觀看大約50分鐘的完整教學視頻，而短視頻組觀看的則是由研究團隊重新剪輯過的教學視頻，它被分成數個8分鐘的視頻，且每一個都包含完整的知識點。

他們通過視頻的平均觀看時間和學生的考試成績等數據分析了短視頻對學生表現的影響，來了解短視頻是否可以提高學生在線上翻轉的大學工程學科課程中的表現，并針對性地提出一些建議來設計高質量的線上正式學位課程。

“研究結果表明，相比長視頻，短視頻可以將學生的課程參與度提高 24.7%。還表明學生對短視頻的偏好優于長視頻。這些發現也與經典的認知負荷理論相吻合，即短視頻可以通過減少無關的認知負荷，幫助學生將信息分類并壓縮，從而提高學生對知識的專注，并促進理解和吸收。”苑航解釋道。

“根據研究結果，我們團隊從視頻設計、學生的積極性和參與度、知識保留和課堂活動方面提出了一些建議，希望可以幫助教師改進在線課程設計。例如學生很可能會在課后反復觀看視頻，所以用一個短視頻來覆蓋一個問題或知識點會比用一大塊視頻來覆蓋所有問題和要點效果更好。”他介紹道。

（圖為本科生苑航在實驗室）

作為工科學生，他發現不同學科及領域的研究方法和寫作思路并不完全相通，長期以來形成的工科思維慣性以及跨學科的知識壁壘導致研究一開始進行地比較緩慢，產生了很多困惑和挑戰。

“我用了數周的時間搜集相關背景文獻，并向人文社科的老師和同學請教，學習該領域的思維習慣和研究模式，尋找與工科寫作的相似點以更快速地進入實際研究。”他補充道。

“科技創新就是‘一顆釘子扎破未來’，只要有一個點就可以延伸出來很多東西，而西浦給我們提供了一個自由開放的環境，讓我們去自主探索。得益于這樣的自由開放，我才能夠在本科階段就接觸到科研項目。也正是因此，作為工科學生，我才有機會能夠跨學科在人文社科領域開展研究，并且從學生的角度參與到教學創新中。”他總結道。（記者：金畫恬 編輯：寇博）