“礦相學(xué)”實驗課短視頻作業(yè)教學(xué)效果分析

高文元，黃 菲，陳家富，劉 博，郭榮榮，高榮臻

1.東北大學(xué) 資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110819；2.金屬礦山巖石力學(xué)與安全開采國家級虛擬仿真教學(xué)實驗中心，遼寧 沈陽 110819

“礦相學(xué)”是面向資源勘查工程專業(yè)大三本科生開設(shè)的一門專業(yè)必修課，具有很強的實踐性和應(yīng)用性?！暗V相學(xué)”實驗課能夠幫助學(xué)生鞏固理論課所學(xué)的基本知識和基礎(chǔ)理論，培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力和綜合分析能力。實驗課要求學(xué)生熟練掌握從肉眼到顯微鏡尺度觀察和分析礦石的礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、成因機制和工藝性能的基本技能和研究方法[1]。為了不斷提高實驗課的教學(xué)效果，前人也進行了一系列探索。彭曉蕾等建立了線上輔助教學(xué)資源庫系統(tǒng)，將豐富的教學(xué)資料系統(tǒng)化和數(shù)字化，為學(xué)生提供了開放、自主的學(xué)習條件[2]。周群君等利用微信公眾號實現(xiàn)了線上線下混合教學(xué)，強化了師生之間的互動和交流[3]。

目前，理工科課程的實驗課多以手寫實驗報告的形式進行課后教學(xué)反饋。然而，學(xué)生完成實驗報告的積極性普遍不高，大多照抄書本內(nèi)容，對實驗原理的理解不透徹，對實驗方法的掌握不牢固[4]。為了提升“礦相學(xué)”實驗課的教學(xué)效果，提高學(xué)生掌握礦相學(xué)觀察方法和實驗技能的熟練程度，本教學(xué)團隊嘗試在實驗課作業(yè)中增加短視頻作業(yè)，并且根據(jù)學(xué)生問卷調(diào)查的結(jié)果分析其在實驗課教學(xué)中的應(yīng)用效果。本文主要介紹和分析該過程中所取得的階段性教學(xué)效果，對同類型課程的實驗課教學(xué)改革具有一定的借鑒價值。

一、“礦相學(xué)”實驗課的教學(xué)現(xiàn)狀

資源勘查工程專業(yè)培養(yǎng)方案中“礦相學(xué)”為2學(xué)分，共40個學(xué)時。其中理論課學(xué)時24個，實驗課學(xué)時16個，實驗課學(xué)時占總學(xué)時的40%。實驗課教學(xué)內(nèi)容主要包括：（1）礦石光片制作方法1學(xué)時；（2）礦相顯微鏡的使用1學(xué)時；（3）礦物的反射率和反射色2學(xué)時；（4）礦物的雙反射、反射多色性2學(xué)時；（5）礦物的均質(zhì)性、非均質(zhì)性和內(nèi)反射2學(xué)時；（6）礦石構(gòu)造2學(xué)時；（7）礦相學(xué)綜合實驗6學(xué)時。其中，礦相學(xué)綜合實驗是通過對代表性礦區(qū)成套的礦石標本開展系統(tǒng)的礦相學(xué)研究，查明礦石的礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點，從而得到一些有關(guān)礦床成因、礦石工藝特性和礦石工業(yè)評價等方面的認識，完成綜合實驗報告[1]。

“礦相學(xué)”實驗課的教學(xué)重點主要包括：（1）掌握礦石光片的制作方法和步驟；（2）掌握礦相顯微鏡的基本原理，以及不同光學(xué)條件的獲取與觀察方法；（3）掌握常見礦石礦物在不同光學(xué)條件下的鑒定特征；（4）掌握肉眼觀察和描述礦石的基本方法，熟悉不同成因類型的礦石的主要特征；（5）掌握礦化階段、礦物生成順序和世代關(guān)系的劃分標志和方法。教學(xué)難點主要包括兩個方面：（1）礦相顯微鏡下礦石礦物光學(xué)特征的觀察與鑒定；（2）肉眼和顯微鏡下礦石特征的描述和類型劃分。

資源勘查工程專業(yè)大三的學(xué)生在學(xué)習“礦相學(xué)”之前已經(jīng)完成“結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”“巖漿巖巖石學(xué)（含晶體光學(xué)）”“沉積巖巖石學(xué)”“變質(zhì)巖巖石學(xué)”等相關(guān)課程的學(xué)習，已經(jīng)完成或同時在學(xué)習“礦床學(xué)”。因此，學(xué)生已經(jīng)掌握了透射光晶體光學(xué)的基礎(chǔ)知識和巖相顯微鏡的基本操作方法，已經(jīng)學(xué)習了薄片中礦物的鑒定方法、巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的描述方法和巖石的定名方法等內(nèi)容，已經(jīng)掌握或部分掌握礦床和礦石成因的相關(guān)知識。然而，學(xué)生對于實驗課的學(xué)習積極性常常不高，實驗觀察和操作往往流于形式，部分學(xué)生不能熟練掌握實驗課的學(xué)習內(nèi)容。針對這些問題，本教學(xué)團隊嘗試在實驗課作業(yè)中增加短視頻作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到實驗課的學(xué)習實踐中來。

二、“礦相學(xué)”實驗課的短視頻作業(yè)

信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合對教育發(fā)展具有革命性影響。慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等新型視頻教學(xué)模式正在引領(lǐng)教與學(xué)方式的變革[5]。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，短視頻已經(jīng)成為信息傳遞的主流方式之一。短視頻的長度以秒為單位，內(nèi)容生成相對容易，傳播速度更加迅速，社交屬性尤為強烈[6]。截至2021年6月，我國短視頻用戶規(guī)模達8.88億，占網(wǎng)民整體的87.8%[7]。目前，短視頻作為大學(xué)生思想政治教育的一種新途徑，已經(jīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用[8]，但是將短視頻作為大學(xué)生實驗課作業(yè)方面的探索依然有限[9]。

由于“礦相學(xué)”實驗課上學(xué)生學(xué)習常常處于被動接受的狀態(tài)，習慣于完成規(guī)定動作后不再思考和嘗試。本教學(xué)團隊在實驗課作業(yè)中增加短視頻作業(yè)。通過作業(yè)內(nèi)容和方式的設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生積極參與實驗課的課堂實踐，提高學(xué)生掌握礦相學(xué)的觀察和描述方法的水平，避免傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)。實驗課成績以平時成績的形式計入“礦相學(xué)”期末總成績之中，占總成績的30%。其中，實驗報告部分占總成績的20%，短視頻作業(yè)部分占總成績的10%。授課教師在首次實驗課之前提前宣布短視頻作業(yè)的內(nèi)容和要求。短視頻作業(yè)要求包括：學(xué)生在實驗課上拍攝30秒至1分鐘的短視頻，短視頻的內(nèi)容為介紹實驗操作的一個環(huán)節(jié)，或?qū)Ρ葍煞N以上特征相似的礦物；短視頻中需要本人出鏡或本人配音解說，并且需要提到東北大學(xué)地質(zhì)系；將短視頻發(fā)布在學(xué)生個人社交平臺，并且收集點贊；短視頻作業(yè)在每次實驗課后一周內(nèi)完成提交，提交的作業(yè)需要包括點贊數(shù)截圖和上傳的視頻。

“礦相學(xué)”課程結(jié)束后對全體學(xué)生進行實名問卷調(diào)查。問卷內(nèi)容涉及參與學(xué)生的基本情況、學(xué)生發(fā)布短視頻的渠道與收到的反饋、拍攝和剪輯短視頻對學(xué)生的負擔、學(xué)生對短視頻作業(yè)形式的評價4個方面的內(nèi)容，共計21個單選和多選題。學(xué)生平均完成問卷調(diào)查的時長為90秒。

三、教學(xué)效果的問卷調(diào)查與分析

1.參與學(xué)生的基本情況

2個教學(xué)班共計52名同學(xué)參加了本次教學(xué)活動，并通過騰訊問卷在線完成了調(diào)查問卷。其中，男生有44名，約占84.6%；女生有8名，約占15.4%。學(xué)生出生年份分布如圖1所示。其中以2000年出生的21歲人數(shù)最多，共31名，約占59.6%；其次是1999年出生的22歲學(xué)生，共16名，約占30.8%；1997、1998和2001年出生人數(shù)相對較少，合計5人，約占9.6%。

圖1 學(xué)生出生年份分布圖

在本次課程之前，27名學(xué)生在社交平臺上發(fā)布過短視頻，約占51.9%；其余25名學(xué)生沒有在社交平臺上發(fā)布過短視頻，約占48.1%。另外，在本次課程之前，有10名同學(xué)參加的其他課程曾經(jīng)使用短視頻作為作業(yè)形式，約占19.2%；其余42名同學(xué)沒有以短視頻的形式提交過課程作業(yè)，約占80.8%。

2.學(xué)生發(fā)布短視頻的渠道與收到的反饋

21名同學(xué)主要使用的社交平臺主要是QQ空間，約占40.4%；15名同學(xué)主要使用微信朋友圈，約占28.8%；11名同學(xué)主要使用B站，約占21.2%；其他5名同學(xué)主要使用新浪微博等其他社交平臺，約占9.6%。在發(fā)布課程作業(yè)的時候，23名同學(xué)發(fā)布在微信朋友圈，約占44.2%；14名同學(xué)發(fā)布在QQ空間，約占26.9%；11名同學(xué)發(fā)布在B站，約占21.2%；其他4名同學(xué)發(fā)布在微信視頻號、抖音等其他社交平臺，約占7.7%。學(xué)生選擇發(fā)布的社交平臺與其本人平時使用的社交平臺相對重合度較高，28名同學(xué)選擇發(fā)布在本人平時使用的社交平臺，約占53.8%；其余24名同學(xué)選擇發(fā)布在自己不常使用的社交平臺，約占46.2%。

在對是否愿意在社交平臺通過自己實名賬號公開發(fā)布短視頻的1～5分打分反饋中，平均分為3.3分，中位數(shù)分數(shù)為3分，總體而言學(xué)生不介意在自己真實朋友圈中發(fā)布實驗課短視頻。其中各有7名同學(xué)表示非常不愿意和較不愿意，各占13.5%；13名同學(xué)持中立態(tài)度，約占25.0%；12名同學(xué)較愿意和13名同學(xué)非常愿意，各占23.0%和25.0%。

學(xué)生在社交平臺發(fā)布短視頻之后，除點贊之外，7名同學(xué)收到較多回復(fù)，約占13.5%；31名同學(xué)收到一些回復(fù)，約占59.6%；11名同學(xué)幾乎沒有收到回復(fù)，約占21.2%；3名同學(xué)完全沒有收到回復(fù)，約占5.7%。交叉分析學(xué)生收到的回復(fù)數(shù)量情況和回復(fù)文字內(nèi)容可以發(fā)現(xiàn)，在收到一些回復(fù)的31名同學(xué)中，15名同學(xué)的回復(fù)表達出“感覺有趣”，約占48.4%；8名同學(xué)的回復(fù)表達出“看看熱鬧”，約占25.8%；7名同學(xué)的回復(fù)中表達出“鼓勵為主”，約占22.6%；僅1名同學(xué)的回復(fù)沒有表達出明確的態(tài)度，約占3.2%。

3.拍攝和剪輯短視頻對學(xué)生的負擔

學(xué)生在實驗課上拍攝短視頻所需時間較短。45名同學(xué)只需要10分鐘以內(nèi)的時間，約占86.5%；其余7名同學(xué)需要10～20分鐘時間，約占13.5%。同時，學(xué)生課后剪輯和發(fā)布短視頻的所需時間也相對較短（圖2）。32名同學(xué)在30分鐘以內(nèi)就可以完成，約占61.5%；18名同學(xué)需要30分鐘到1個小時的時間，約占34.6%；其余2名同學(xué)需要＞1～2個小時的時間，約占3.9%。

圖2 學(xué)生課后剪輯和發(fā)布短視頻的所需時間分布圖

大部分同學(xué)僅使用一臺設(shè)備就可以完成短視頻剪輯。21名同學(xué)僅使用手機就完成了短視頻剪輯，約占40.4%；15名同學(xué)在筆記本電腦上剪輯視頻，約占28.8%；4名同學(xué)通過平板電腦完成剪輯，約占7.7%。部分同學(xué)聯(lián)用兩種設(shè)備完成短視頻剪輯。11名同學(xué)同時使用手機和筆記本電腦，約占21.2%；僅1名同學(xué)同時使用平板電腦和筆記本電腦，約占1.9%。沒有同學(xué)同時使用三種及以上設(shè)備剪輯視頻。

在對拍攝短視頻是否造成學(xué)業(yè)負擔的1～5分打分反饋中，平均分為1.7分，中位數(shù)分數(shù)為1分，總體而言負擔較小。其中，28名同學(xué)認為沒有負擔，約占53.8%；14名同學(xué)認為有一點負擔，約占26.9%；8名同學(xué)認為有負擔，約占15.5%；各有1名同學(xué)認為負擔較重和負擔很重，各占1.9%。

考慮到學(xué)生錄制的短視頻文件相對較大、格式難以統(tǒng)一，文件命名往往不規(guī)范，因此，教師使用堅果云收件箱進行短視頻文件和點贊與回復(fù)截圖的收集和整理。學(xué)生提交時無須登錄，文件提交后自動重命名，并且支持收集任意格式文件。教師使用堅果云客戶端，實時同步已收集的文件到電腦，無須手動下載整理。同時提高了教師和學(xué)生雙方的工作效率。在對短視頻作業(yè)提交方式的1～5分打分反饋中，平均分為3.8分，中位數(shù)分數(shù)為4分，總體而言相對方便。其中14名同學(xué)認為非常方便，約占26.9%；17名同學(xué)認為較方便，約占32.7%；20名同學(xué)認為還可以，約占38.5%；僅有1名同學(xué)認為不方便，約占1.9%。

4.學(xué)生對短視頻作業(yè)形式的評價

在以短視頻為作業(yè)的優(yōu)點的多選評價中，約59.6%的學(xué)生認為有助于鞏固知識；約73.1%的學(xué)生認為有助于鍛煉表達；約71.2%的學(xué)生認為有助于掌握視頻剪輯的方法。學(xué)生還認為在社交平臺發(fā)布短視頻作業(yè)的同時還進行了地學(xué)科普，約占59.6%和地質(zhì)系宣傳，約占69.2%。有1名學(xué)生還提到以短視頻為作業(yè)充分調(diào)動了學(xué)生的積極性。

在短視頻作業(yè)是否有效地幫助學(xué)習“礦相學(xué)”的1～5分打分反饋中，平均分為3.8分，中位數(shù)分數(shù)為4分，總體而言相對有效。其中，12名同學(xué)認為非常有幫助，約占23.2%；各有19名同學(xué)認為較有幫助和還可以，各占36.5%；各有1名同學(xué)認為幫助較小和沒有幫助，各占1.9%（圖3）。在短視頻作業(yè)是否對其他課程的學(xué)習也有啟發(fā)的1～5分打分反饋中，平均分為3.7分，中位數(shù)分數(shù)為4分，總體而言較有啟發(fā)。其中，12名同學(xué)認為非常有啟發(fā)，約占23.1%；16名同學(xué)認為較有啟發(fā)，約占30.8%；19名同學(xué)認為還可以，約占36.5%；4名同學(xué)認為啟發(fā)較小，約占7.7%；僅有1名同學(xué)認為沒有啟發(fā)，約占1.9%。另外，32名同學(xué)愿意將短視頻的作業(yè)形式推廣到其他實驗課程，約占61.5%；20名同學(xué)持相反意見，約占38.5%。

圖3 短視頻作業(yè)對學(xué)生學(xué)習“礦相學(xué)”幫助程度分布圖

四、結(jié)語

從事礦床成因研究、地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和礦石加工利用的專業(yè)人員都必須掌握“礦相學(xué)”的基本理論知識和實踐技能。學(xué)生必須通過大量豐富的野外實習和實驗室實習等實踐學(xué)習環(huán)節(jié)，才能將復(fù)雜抽象的理論知識融會貫通。實踐學(xué)習對提升學(xué)生綜合專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)精神都尤為重要[10]。

建構(gòu)主義理論的核心觀點認為，學(xué)習者要想真正地學(xué)到知識，就必須自己去發(fā)現(xiàn)和轉(zhuǎn)換復(fù)雜的信息[11]。本研究將大學(xué)生群體中流行的短視頻應(yīng)用到“礦相學(xué)”實驗課的教學(xué)反饋之中，引導(dǎo)學(xué)生將拍攝日常短視頻的鏡頭轉(zhuǎn)向拍攝實驗課的操作與內(nèi)容，提高實驗課的參與程度。實驗課開課之前，學(xué)生已經(jīng)了解了短視頻作業(yè)的內(nèi)容和要求。短視頻的流行和在個人社交平臺中發(fā)布的要求，都提高了學(xué)生拍攝的積極性。在相關(guān)理論課學(xué)習的過程中，學(xué)生就會主動關(guān)注課程中的知識點。在實驗課上，學(xué)生就會結(jié)合實驗課內(nèi)容思考短視頻如何拍才能反映出課程特點。通過視頻拍攝過程中自己口述或者視頻剪輯過程中自己配音，獨立完成對課程教學(xué)內(nèi)容中的知識點的加工和提煉，強化了實驗課教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習，幫助學(xué)生更好地掌握實踐學(xué)習中的重點與難點，同時還兼顧了地學(xué)科普和專業(yè)宣傳等功能。根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果分析，拍攝和剪輯短視頻沒有給學(xué)生造成過多的課業(yè)負擔，學(xué)生對該作業(yè)形式的評價相對較好。

綜上所述，“礦相學(xué)”實驗課短視頻作業(yè)能夠使學(xué)生充分參與到實踐探究活動之中，發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習能力和首創(chuàng)精神，發(fā)展學(xué)生的元認知和深度學(xué)習力。以學(xué)生的興趣發(fā)展和能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，促使實驗課的價值取向從“以學(xué)科知識為中心”向“以學(xué)生學(xué)習為中心”轉(zhuǎn)變。該教學(xué)方法能夠為理工科同類型課程的實驗課教學(xué)提供借鑒。