线上直播与线下实践相结合的混合式教学研究

［摘 要］ 地质填图实习是地矿类院校资源勘查工程专业本科培养中最为重要的实习之一，主要是在野外踏勘的基础上，进行地质剖面的测量，建立填图区域的基本地层格架，然后进行路线填图，勾画出填图区域的地层界线，最终完成一幅该区域的综合地质图。随着网络时代的到来，教学从课堂搬到了线上，学生的学习突破了时间和空间的限制。近年来，线上授课在理论课教学方面取得了一系列重大突破，但是理工类院校的实习类课程线上教学停滞不前。以辽宁工程技术大学资源勘查工程专业大三学生在秦皇岛市柳江盆地数字化地质填图实习过程为研究对象，进行了线上直播与线下实践相结合的混合式实习教学建设。

［关键词］ 线上直播；线下实践；地质填图实习

［基金项目］ 2021年度全国煤炭行业高等教育教学改革研究课题“‘双一流’背景下的煤炭类高校基层教学组织建设与教学管理制度改革与实践”（2021MXJG248）；2021年度教育部高等教育司第二批产学合作协同育人项目“地质矿产资源勘查与开发虚拟仿真实验教学平台建设”（202102079048）；2022年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目“面向应用创新型人才培养的资源勘查工程专业虚拟仿真实验教学平台建设与实践”（辽教通〔2022〕166号）

［作者简介］ 石 强（1992—），男（满族），辽宁鞍山人，理学博士，辽宁工程技术大学矿业学院副教授，主要从事构造地质学研究；赵忠海（1984—），男，辽宁抚顺人，理学博士，辽宁工程技术大学矿业学院副院长，副教授（通信作者），主要从事矿床学研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）16-0157-04 ［收稿日期］ 2023-02-16

近些年，随着数字化研究进程的发展，越来越多的计算机技术应用到传统的教育教学过程，推动教育事业的数字化进程。某些特殊情况会影响学生的上课与实习，为了不影响正常的本科生教学工作，各高校纷纷探索在线教学方案，广大教师积极搭建线上课程，确保如期开课。考虑到由于特殊情况导致无法线下实习的诸多不利因素，如何开展跨区域和长时间的实践类课程教学，并且能够提高学生的学习兴趣，改进教学实践方法，成为摆在实践类课程教学实施方面的一个难题。实践类课程的线上教学方式和方法仍需要进一步探索。本研究以辽宁工程技术大学矿业学院2022—2023年第一学期资源勘查工程和地质工程专业数字化地质填图实习为例，部分实习学生因为特殊情况无法到达秦皇岛参加野外线下地质实习，因此，对部分学生的野外实地实践进行某音App直播，引导我校资源勘查工程和地质工程专业因特殊情况无法在线下实习的本科生进行线上学习，完成教学任务。本文从直播平台选用、在线直播课程脚本建设、实习教学过程设计以及线上出勤考核等方面，对线上直播与线下实践的混合式本科生实践教学建设进行总结和思考［1］。

一、现状分析

对于理工类学校的相关专业，实习和实践教学较多是其重要的特征之一，因此，公共卫生事件所带来的停学对实践类课程的冲击是巨大的［1］。因此，实习类课程迫切需要寻求一种新型的教学方式，来推动实习课程的数字化进程。随着计算机网络技术和人工智能等虚拟科技的发展，虚拟仿真技术应用于实践教学是国家教育信息化战略的重要组成部分，对提升学生的综合实践能力发挥了不可替代的作用［2］。然而，由于一些专业性实践，例如地质填图实习（也称为基础地质综合实习）是资源勘查工程专业，继地质认知实习（也称普通地质学实习）之后开展的最重要的地质实习，安排在大三年级（前五周），实习地点为河北省秦皇岛市柳江盆地，实习期约30天，因为部分学生无法奔赴秦皇岛进行该项实习，且尽管虚拟仿真课程建设已经初见成效，受到好评，但如何将复杂的野外地质现象呈现给学生成为进一步探索和研究的重点。特别是我们处在一个信息时代，由于计算机技术和网络技术的应用，使人们的学习方式、生产生活方式发生了极大改变。信息技术在教学中的应用，从基于幻灯片PPT的黑板电子化到利用动画视频的情景化，再到基于网络环境的教学资源交互整合阶段，直至现在达到最大程度利用信息资源化的阶段，建立了线上课程、虚拟仿真技术和网络课程直播［3］。本文介绍了三名教师通过在柳江盆地进行野外实地备课和在线直播方式，引导相关专业本科生进行线上学习，最终完成了该课程教学任务。本文还对这种线下学习和线上直播课堂的教学过程及遇到的各类状况的应对措施进行了介绍，并对这种因特殊情况无法参与线下实习的学生进行线上直播的混合式一体化教学模式进行了探讨［4］。

二、线上线下混合实践教学的准备工作

按照教学计划落实好教学任务是每一位任课教师的首要任务，对无法参加线下实习的学生采用直播的方式开展教学任务，就要求实习教师在课前备课环节对野外踏勘准备、直播平台的选取、直播授课脚本、直播课程音像资料及直播过程中的考核问题进行充分设计，力争调动学生的积极性和创新性，激发学生的学习热情［5］。

（一）野外踏勘准备

在备课阶段，实习带队教师须在实习区进行野外踏勘，充分了解实习路线主要目的和任务，包括：现代河流阶地观察、三大岩类观察、地层及古生物观察与描述、岩层产状测定、构造变形行迹的观察、实测地质剖面和地质填图等。实习内容涵盖了“普通地质学”“岩石学”“古生物地层学”和“构造地质学”等课程的相关知识［6］。在踏勘过程中，针对学生无法亲自参与野外实习的情况，带队教师依据大纲要求整理野外实习内容和知识点，把知识点进行分类汇总。

（二）直播平台的选取

对于直播平台，要求灵活度高、清晰度高、延迟低、画面稳定、互动性强、镜头切换和跟拍灵活等。因此，在直播平台的选用上先后选择某讯会议、某手平台、某山视频及某音平台，进行对比分析，结合课程直播需求，最终选定某音为课程直播软件［7］。在某音平台直播过程中，观众可以进行留言与互动，借此统计学生出勤情况并进行考核；在混合式实习教学过程中，教师在直播过程中可以随时和连线学生进行视频连麦及随机提问，操作简单且效果较好，有利于杜绝学生存在“挂机”的情况。直播专用支架可以显著降低手持拍摄时画面的晃动，且针对比较高的位置和危险的地质现象可以根据相机姿态进行调整和补偿支架长度，实现大幅度无损防抖。同时，直播专用支架可以避免教师长时间手持直播设备，极大地降低了辅助教师的工作强度。另外，蓝牙耳机麦克可以极大程度地降低噪声干扰，提高线上学生的听课体验；大容量的充电宝可解决设备需要充电的问题，避免因为线路过长导致手机电量耗尽而影响直播授课的情况。

三、线上线下混合实践教学的改革与创新

（一）课程思政教育建设

通过数字化地质填图实习课程线下实习与线上直播相结合的方式，向学生展示了秦皇岛实习区自然地理特征。在直播过程中，利用网络直播设备，对秦皇岛秀丽的山川河流、鬼斧神工的响山花岗岩岩貌进行镜头的翻转、切换，附加专业的解说，有利于提高观看直播的网民对地质资源与地质工程这一学科的认识，提升广大民众的科学精神，同时能够激发学生对地质专业的认可与热爱，培养学生热爱祖国山川、河流和大地的情怀。进行课程思政教育，注重新工科人才的培养，即注重知识能力和思想素质有机融合。在地质实习过程中，讲解教师会结合《温家宝地质笔记》中的相关内容，讲解地质人的酸甜苦辣，以及地质找矿人在国家能源找矿方面做出的贡献，提高学生对专业和职业的认同度，继而对学生进行思想政治教育，培养学生的大国工匠精神。

（二）利用直播平台最大限度地还原野外地质现象

在数字化地质填图实习教学中，引入线下实习与线上直播一体化教学的概念，选用某音直播App，借助平台巨大的流量将整个实习过程呈现给因特殊原因只能进行线上实习的学生［7］。相对于一些常见的在线会议软件，某音App以直播为主，相同环境下的直播效果（画面的清晰度、流畅度、声画同步度及声音传输度）更为专业，配有指导教师不间断的音频讲解，能够尽可能地呈现真实的场景，这些是图片、录像、虚拟仿真所无法达到的，这就会使因特殊情况无法进行线下实习的学生，最大限度地感受野外地貌、场景及地质构造现象所带来的视觉与声音上的双重冲击［8］，对千里之外看不见、摸不着的地质构造产生直观认识。同时，伴随着直播录屏和回放功能的开启，学生能够随时随地进行二次观看和学习，强化学生的理解和认识，达到野外地质实践体系与理论课程相结合的目的。

（三）营造一种交互式和沉浸式的学习氛围

数字化地质填图实习是地质学领域的上层建筑，也是资源勘查与工程专业最为重要的一门实习，这是因为该实习所训练的实测地质剖面和地质填图是区域地质调查及勘查找矿最基础的地质工作之一［8］。在实习过程中，利用当下热门的App进行野外全程直播，具有如下优势：（1）对学生具有极大的吸引力，有利于驱动学生的好奇心，激发他们的学习兴趣；（2）利用直播App的摄像头向线上学生详细地展示野外地质观察，可以强化学生的感性认识，进行记录、计算和图件的绘制，最后通过综合分析、归纳对区域地质特征和成矿条件得出理性认识；（3）对线上观看直播的学生来说，这种看似另类的直播实则是一种自然地理的科普，在直播间可以进行相应的互动，达到科普地学知识的效果；（4）线上学生与线下学生存在交互联动，线下学生为线上学生描述、讲解野外现象，即一种类似翻转课堂的线上直播教学，线上学生查阅相关理论知识，理论联系实际，在此基础上，线上线下进行交流讨论，促使学生沉浸在学习的乐趣中，营造一种交互式和沉浸式的学习体验。

（四）实现特殊情况下传统教学模式难以完成的教学

线上直播与线下实践混合的实习教学模式，有利于将野外存在的地质体及地质现象，尽最大可能地呈现给因特殊原因无法进行线下实习的学生，展现地质结构的三维空间立体模型，配合实习讲解教师的描述，使学生认识并认知地质现象，完成教学任务。这种线上直播与线下实践混合的实习教学模式，有利于学生对地质现象建立立体空间概念，使学生对野外地质现象具有更为深刻的理解和认识，达到理论课程与实践应用相结合的目的，得到个性化和探究性的学习结果。对于数字化地质填图实习，如果仅凭文字和图片的线上方式会在一定程度上降低学生的学习兴趣，造成部分理论知识被“填鸭式”“灌输”给学生的情况，课程的实践性效果会大打折扣，难以有效训练学生的动手实践能力。

（五）考核机制

在线上直播与线下实践相结合的混合式实习教学中，如何建立公平公正的考核机制是教学改革过程中面临的一个重要问题。经过本次实习过程探索，针对线上实习和线下实习学生分别进行考核。首先，针对线上实习学生的考核包括：（1）直播过程中的在线率，定时签到、打卡（10分）；（2）直播中线上实习学生与线下实习学生的互动，即翻转直播课堂的表现、学习效果（20分）；（3）实习报告的书写（40分）；（4）实习图件的绘制（30分）。其次，对线下实习学生的考核包括：（1）线下实习过程中与线上实习学生在直播间进行联动的效果（20分）；（2）实习报告的书写（40分）；（3）实习图件的绘制（40分）。整个考核过程为后期的整改效果提供了一定的依据，同时，互动性考核会使学习效果具有探究性和个性化。

结语

通过对辽宁工程技术大学矿业学院本科生数字化地质填图野外地质实习课程的前期准备、实习的野外实施、实习直播内容建设、线上直播经验方面的情况进行深入分析后，认为线上直播与线下实践相结合的混合式实习教学是解决因特殊情况导致学生无法到达野外进行线下实习的关键突破口，能够吸引本科生对线上线下混合式实习教学建设的兴趣，具有较好的应用前景，但仍然存在一定的不足，亟须进一步的完善与更正。教师通过野外实习和线上直播的方式，能够达到如下目的：一是完成因特殊原因而无法进行的野外实习类课程；二是能够将野外岩石和地质构造现象的介绍作为一种科普类资源通过新型的直播方式展示在学生面前，依靠某音App所拥有的巨大用户群体，助力学生在地球科学领域科学素养的提高。

参考文献

［1］朱海波.新型冠状病毒肺炎疫情防控期间在线教学的实践与思考［J］.陕西教育（高教），2020（7）：50-51.

［2］乐友喜.疫情背景下研究生专业课程在线教学的探索与实践：以“综合地球物理方法及应用”课程为例［J］.教育教学论坛，2022（16）：78-81.

［3］张玲.疫情防控背景下高校“停课不停学”在线教学实践探索［J］.大学教育，2020（9）：190-193.