行业新闻 | 减少混响时间对高校课堂学生及其表现的影响

2025-12-01

由亨克·W·布林克(Henk W. Brink)主导的一项实地研究表明,适度缩短教室混响时间(RT)不仅能够改善学生对课堂声学环境的主观体验,还能提升学生的警觉性、注意力集中程度以及部分学习质量指标。该研究采用组间实验设计,对比了不同混响条件下学生的主观感知与表现,为教育建筑声学优化提供了新的科学依据。

将混响时间优化至荷兰 A 级标准的声学干预设计
本研究的核心是探讨如何将教室混响时间调整至荷兰《Frisse Scholen》标准(RVO,2015)中A级或B级的要求。研究中,干预组教室的混响时间被降低至0.4秒,而对照组维持在0.6秒。为达到这一目标,干预组实施了多项声学改造措施,包括:
  • 全覆盖 40 mm 厚的 A 级吸音天花板;
  • A级墙面吸音板。
图片
干预组与对照组在教室内部的视觉对比图,上方为教师视角,下方为学生视角
数据收集:194份有效问卷与课堂测试
研究在两节课中开展,每节课结束后对学生进行问卷调查,内容涵盖:
  • 声学环境质量感知;
  • 认知表现感知(如警觉性、注意力);
  • 自我感知的学习质量。
此外,研究还通过课程相关的小测验评估学生的短期学习表现。最终共收集到137名学生的194份有效问卷。为确保数据的科学性,研究对学生年龄、性别、与教师的座位距离、前一晚睡眠时长以及家庭室温等因素进行了统计控制。
研究者进一步通过可视化图表比较两组学生的评分差异,并构建线性混合模型(LMM),判断这些差异是否具有统计显著性。
关键发现:警觉性与注意力提升最为显著
在五项与认知表现感知相关的指标中,干预组在以下两项上获得显著更高的得分:自我感知的警觉性提升(β=0.6;t(183)=-2.843;p=.005);自我感知的注意力集中能力提升(β=0.43;t(183)=-2.036;p=.043)。
此外,研究还发现明显的性别差异:男生在警觉性和专注力感知方面的平均得分均显著高于女生——分别为:β=0.40(p=.042)与β=0.45(p=.021)。
学习质量感知的改善:写作能力与学习效率提升
在三项学习质量感知指标中,干预组学生在以下两项表现更佳:自我感知的写作能力(β=0.47;p=.030);自我感知的学习效率(β=0.40;p=.048)。
然而,干预组和对照组在内容相关测试中的得分并无显著差异。
声学舒适度改善明显,但语音可懂度未显现差异
尽管干预组的混响时间比对照组缩短了0.2秒,并在所有六项声学舒适度相关的自评指标上均有所提高,但线性混合模型未发现干预组与对照组之间的显著差异,包括学生自评的听清讲师讲话的能力。
研究者推测这可能由于两间教室的环境噪声水平接近。此前研究表明,影响语音可懂度的关键因素是信噪比(SNR)而非混响时间本身(Bradley et al.,1999)。
缩短混响时间能增强认知状态,但不必然提高测试成绩
研究明确指出,将混响时间从0.6秒缩短至0.4秒,能够显著增强学生的警觉性、注意力、写作能力与学习效率。但并未带来课程测试成绩的显著提升。本研究也未能重现先前研究中所发现的“认知表现感知与测试成绩相关”的结果(Brink et al.,2022)。
本研究的完整版本已发表于科学期刊《总体环境科学》(Science of the Total Environment)(Brink et al., 2023),下图展示了研究相关的可视化成果。
本研究的图形化摘要


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