“矿相学”实验课短视频作业教学效果分析

高文元，黄 菲，陈家富，刘 博，郭荣荣，高荣臻

1.东北大学 资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819；2.金属矿山岩石力学与安全开采国家级虚拟仿真教学实验中心，辽宁 沈阳 110819

“矿相学”是面向资源勘查工程专业大三本科生开设的一门专业必修课，具有很强的实践性和应用性。“矿相学”实验课能够帮助学生巩固理论课所学的基本知识和基础理论，培养学生动手实践能力和综合分析能力。实验课要求学生熟练掌握从肉眼到显微镜尺度观察和分析矿石的矿物组成、结构构造、成因机制和工艺性能的基本技能和研究方法[1]。为了不断提高实验课的教学效果，前人也进行了一系列探索。彭晓蕾等建立了线上辅助教学资源库系统，将丰富的教学资料系统化和数字化，为学生提供了开放、自主的学习条件[2]。周群君等利用微信公众号实现了线上线下混合教学，强化了师生之间的互动和交流[3]。

目前，理工科课程的实验课多以手写实验报告的形式进行课后教学反馈。然而，学生完成实验报告的积极性普遍不高，大多照抄书本内容，对实验原理的理解不透彻，对实验方法的掌握不牢固[4]。为了提升“矿相学”实验课的教学效果，提高学生掌握矿相学观察方法和实验技能的熟练程度，本教学团队尝试在实验课作业中增加短视频作业，并且根据学生问卷调查的结果分析其在实验课教学中的应用效果。本文主要介绍和分析该过程中所取得的阶段性教学效果，对同类型课程的实验课教学改革具有一定的借鉴价值。

一、“矿相学”实验课的教学现状

资源勘查工程专业培养方案中“矿相学”为2学分，共40个学时。其中理论课学时24个，实验课学时16个，实验课学时占总学时的40%。实验课教学内容主要包括：（1）矿石光片制作方法1学时；（2）矿相显微镜的使用1学时；（3）矿物的反射率和反射色2学时；（4）矿物的双反射、反射多色性2学时；（5）矿物的均质性、非均质性和内反射2学时；（6）矿石构造2学时；（7）矿相学综合实验6学时。其中，矿相学综合实验是通过对代表性矿区成套的矿石标本开展系统的矿相学研究，查明矿石的矿物组成和结构构造特点，从而得到一些有关矿床成因、矿石工艺特性和矿石工业评价等方面的认识，完成综合实验报告[1]。

“矿相学”实验课的教学重点主要包括：（1）掌握矿石光片的制作方法和步骤；（2）掌握矿相显微镜的基本原理，以及不同光学条件的获取与观察方法；（3）掌握常见矿石矿物在不同光学条件下的鉴定特征；（4）掌握肉眼观察和描述矿石的基本方法，熟悉不同成因类型的矿石的主要特征；（5）掌握矿化阶段、矿物生成顺序和世代关系的划分标志和方法。教学难点主要包括两个方面：（1）矿相显微镜下矿石矿物光学特征的观察与鉴定；（2）肉眼和显微镜下矿石特征的描述和类型划分。

资源勘查工程专业大三的学生在学习“矿相学”之前已经完成“结晶学与矿物学”“岩浆岩岩石学（含晶体光学）”“沉积岩岩石学”“变质岩岩石学”等相关课程的学习，已经完成或同时在学习“矿床学”。因此，学生已经掌握了透射光晶体光学的基础知识和岩相显微镜的基本操作方法，已经学习了薄片中矿物的鉴定方法、岩石结构构造的描述方法和岩石的定名方法等内容，已经掌握或部分掌握矿床和矿石成因的相关知识。然而，学生对于实验课的学习积极性常常不高，实验观察和操作往往流于形式，部分学生不能熟练掌握实验课的学习内容。针对这些问题，本教学团队尝试在实验课作业中增加短视频作业，引导学生积极参与到实验课的学习实践中来。

二、“矿相学”实验课的短视频作业

信息技术与教育教学深度融合对教育发展具有革命性影响。慕课、微课、翻转课堂等新型视频教学模式正在引领教与学方式的变革[5]。随着移动互联网的发展，短视频已经成为信息传递的主流方式之一。短视频的长度以秒为单位，内容生成相对容易，传播速度更加迅速，社交属性尤为强烈[6]。截至2021年6月，我国短视频用户规模达8.88亿，占网民整体的87.8%[7]。目前，短视频作为大学生思想政治教育的一种新途径，已经得到了广泛的研究和应用[8]，但是将短视频作为大学生实验课作业方面的探索依然有限[9]。

由于“矿相学”实验课上学生学习常常处于被动接受的状态，习惯于完成规定动作后不再思考和尝试。本教学团队在实验课作业中增加短视频作业。通过作业内容和方式的设计，引导学生积极参与实验课的课堂实践，提高学生掌握矿相学的观察和描述方法的水平，避免传统的灌输式教学。实验课成绩以平时成绩的形式计入“矿相学”期末总成绩之中，占总成绩的30%。其中，实验报告部分占总成绩的20%，短视频作业部分占总成绩的10%。授课教师在首次实验课之前提前宣布短视频作业的内容和要求。短视频作业要求包括：学生在实验课上拍摄30秒至1分钟的短视频，短视频的内容为介绍实验操作的一个环节，或对比两种以上特征相似的矿物；短视频中需要本人出镜或本人配音解说，并且需要提到东北大学地质系；将短视频发布在学生个人社交平台，并且收集点赞；短视频作业在每次实验课后一周内完成提交，提交的作业需要包括点赞数截图和上传的视频。

“矿相学”课程结束后对全体学生进行实名问卷调查。问卷内容涉及参与学生的基本情况、学生发布短视频的渠道与收到的反馈、拍摄和剪辑短视频对学生的负担、学生对短视频作业形式的评价4个方面的内容，共计21个单选和多选题。学生平均完成问卷调查的时长为90秒。

三、教学效果的问卷调查与分析

1.参与学生的基本情况

2个教学班共计52名同学参加了本次教学活动，并通过腾讯问卷在线完成了调查问卷。其中，男生有44名，约占84.6%；女生有8名，约占15.4%。学生出生年份分布如图1所示。其中以2000年出生的21岁人数最多，共31名，约占59.6%；其次是1999年出生的22岁学生，共16名，约占30.8%；1997、1998和2001年出生人数相对较少，合计5人，约占9.6%。

图1 学生出生年份分布图

在本次课程之前，27名学生在社交平台上发布过短视频，约占51.9%；其余25名学生没有在社交平台上发布过短视频，约占48.1%。另外，在本次课程之前，有10名同学参加的其他课程曾经使用短视频作为作业形式，约占19.2%；其余42名同学没有以短视频的形式提交过课程作业，约占80.8%。

2.学生发布短视频的渠道与收到的反馈

21名同学主要使用的社交平台主要是QQ空间，约占40.4%；15名同学主要使用微信朋友圈，约占28.8%；11名同学主要使用B站，约占21.2%；其他5名同学主要使用新浪微博等其他社交平台，约占9.6%。在发布课程作业的时候，23名同学发布在微信朋友圈，约占44.2%；14名同学发布在QQ空间，约占26.9%；11名同学发布在B站，约占21.2%；其他4名同学发布在微信视频号、抖音等其他社交平台，约占7.7%。学生选择发布的社交平台与其本人平时使用的社交平台相对重合度较高，28名同学选择发布在本人平时使用的社交平台，约占53.8%；其余24名同学选择发布在自己不常使用的社交平台，约占46.2%。

在对是否愿意在社交平台通过自己实名账号公开发布短视频的1～5分打分反馈中，平均分为3.3分，中位数分数为3分，总体而言学生不介意在自己真实朋友圈中发布实验课短视频。其中各有7名同学表示非常不愿意和较不愿意，各占13.5%；13名同学持中立态度，约占25.0%；12名同学较愿意和13名同学非常愿意，各占23.0%和25.0%。

学生在社交平台发布短视频之后，除点赞之外，7名同学收到较多回复，约占13.5%；31名同学收到一些回复，约占59.6%；11名同学几乎没有收到回复，约占21.2%；3名同学完全没有收到回复，约占5.7%。交叉分析学生收到的回复数量情况和回复文字内容可以发现，在收到一些回复的31名同学中，15名同学的回复表达出“感觉有趣”，约占48.4%；8名同学的回复表达出“看看热闹”，约占25.8%；7名同学的回复中表达出“鼓励为主”，约占22.6%；仅1名同学的回复没有表达出明确的态度，约占3.2%。

3.拍摄和剪辑短视频对学生的负担

学生在实验课上拍摄短视频所需时间较短。45名同学只需要10分钟以内的时间，约占86.5%；其余7名同学需要10～20分钟时间，约占13.5%。同时，学生课后剪辑和发布短视频的所需时间也相对较短（图2）。32名同学在30分钟以内就可以完成，约占61.5%；18名同学需要30分钟到1个小时的时间，约占34.6%；其余2名同学需要＞1～2个小时的时间，约占3.9%。

图2 学生课后剪辑和发布短视频的所需时间分布图

大部分同学仅使用一台设备就可以完成短视频剪辑。21名同学仅使用手机就完成了短视频剪辑，约占40.4%；15名同学在笔记本电脑上剪辑视频，约占28.8%；4名同学通过平板电脑完成剪辑，约占7.7%。部分同学联用两种设备完成短视频剪辑。11名同学同时使用手机和笔记本电脑，约占21.2%；仅1名同学同时使用平板电脑和笔记本电脑，约占1.9%。没有同学同时使用三种及以上设备剪辑视频。

在对拍摄短视频是否造成学业负担的1～5分打分反馈中，平均分为1.7分，中位数分数为1分，总体而言负担较小。其中，28名同学认为没有负担，约占53.8%；14名同学认为有一点负担，约占26.9%；8名同学认为有负担，约占15.5%；各有1名同学认为负担较重和负担很重，各占1.9%。

考虑到学生录制的短视频文件相对较大、格式难以统一，文件命名往往不规范，因此，教师使用坚果云收件箱进行短视频文件和点赞与回复截图的收集和整理。学生提交时无须登录，文件提交后自动重命名，并且支持收集任意格式文件。教师使用坚果云客户端，实时同步已收集的文件到电脑，无须手动下载整理。同时提高了教师和学生双方的工作效率。在对短视频作业提交方式的1～5分打分反馈中，平均分为3.8分，中位数分数为4分，总体而言相对方便。其中14名同学认为非常方便，约占26.9%；17名同学认为较方便，约占32.7%；20名同学认为还可以，约占38.5%；仅有1名同学认为不方便，约占1.9%。

4.学生对短视频作业形式的评价

在以短视频为作业的优点的多选评价中，约59.6%的学生认为有助于巩固知识；约73.1%的学生认为有助于锻炼表达；约71.2%的学生认为有助于掌握视频剪辑的方法。学生还认为在社交平台发布短视频作业的同时还进行了地学科普，约占59.6%和地质系宣传，约占69.2%。有1名学生还提到以短视频为作业充分调动了学生的积极性。

在短视频作业是否有效地帮助学习“矿相学”的1～5分打分反馈中，平均分为3.8分，中位数分数为4分，总体而言相对有效。其中，12名同学认为非常有帮助，约占23.2%；各有19名同学认为较有帮助和还可以，各占36.5%；各有1名同学认为帮助较小和没有帮助，各占1.9%（图3）。在短视频作业是否对其他课程的学习也有启发的1～5分打分反馈中，平均分为3.7分，中位数分数为4分，总体而言较有启发。其中，12名同学认为非常有启发，约占23.1%；16名同学认为较有启发，约占30.8%；19名同学认为还可以，约占36.5%；4名同学认为启发较小，约占7.7%；仅有1名同学认为没有启发，约占1.9%。另外，32名同学愿意将短视频的作业形式推广到其他实验课程，约占61.5%；20名同学持相反意见，约占38.5%。

图3 短视频作业对学生学习“矿相学”帮助程度分布图

四、结语

从事矿床成因研究、地质矿产勘查和矿石加工利用的专业人员都必须掌握“矿相学”的基本理论知识和实践技能。学生必须通过大量丰富的野外实习和实验室实习等实践学习环节，才能将复杂抽象的理论知识融会贯通。实践学习对提升学生综合专业素质和创新能力，培养学生科学思维和科学精神都尤为重要[10]。

建构主义理论的核心观点认为，学习者要想真正地学到知识，就必须自己去发现和转换复杂的信息[11]。本研究将大学生群体中流行的短视频应用到“矿相学”实验课的教学反馈之中，引导学生将拍摄日常短视频的镜头转向拍摄实验课的操作与内容，提高实验课的参与程度。实验课开课之前，学生已经了解了短视频作业的内容和要求。短视频的流行和在个人社交平台中发布的要求，都提高了学生拍摄的积极性。在相关理论课学习的过程中，学生就会主动关注课程中的知识点。在实验课上，学生就会结合实验课内容思考短视频如何拍才能反映出课程特点。通过视频拍摄过程中自己口述或者视频剪辑过程中自己配音，独立完成对课程教学内容中的知识点的加工和提炼，强化了实验课教学内容的学习，帮助学生更好地掌握实践学习中的重点与难点，同时还兼顾了地学科普和专业宣传等功能。根据问卷调查结果分析，拍摄和剪辑短视频没有给学生造成过多的课业负担，学生对该作业形式的评价相对较好。

综上所述，“矿相学”实验课短视频作业能够使学生充分参与到实践探究活动之中，发挥学生的自主学习能力和首创精神，发展学生的元认知和深度学习力。以学生的兴趣发展和能力培养为导向，促使实验课的价值取向从“以学科知识为中心”向“以学生学习为中心”转变。该教学方法能够为理工科同类型课程的实验课教学提供借鉴。