“互聯(lián)網(wǎng)+”翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革探索

黃亞平　董守華　祁雪梅　胡明順

[摘 要] “互聯(lián)網(wǎng)+”正在使傳統(tǒng)的教育煥發(fā)出新的活力。在對“地球物理測井”課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，進(jìn)行“互聯(lián)網(wǎng)+”翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革探索，構(gòu)建了由教學(xué)資源整合、教學(xué)內(nèi)容精選、“互聯(lián)網(wǎng)+”課程資源的課前導(dǎo)學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂的實踐、課后指導(dǎo)到教學(xué)反思等重要環(huán)節(jié)有機(jī)組合的教學(xué)改革方法，旨在為“地球物理測井”課程的教育教學(xué)改革提供有益參考。

[關(guān)鍵詞] 地球物理測井;“互聯(lián)網(wǎng)+”;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)改革

[基金項目] 2020年度中國礦業(yè)大學(xué)教學(xué)研究一般項目“基于‘互聯(lián)網(wǎng)+’翻轉(zhuǎn)課堂的‘地球物理測井’課程教學(xué)改革研究與應(yīng)用”（2020YB19）

[作者簡介] 黃亞平（1983—），男，江蘇如皋人，理學(xué)博士，中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院副教授（通信作者），主要從事地震資料的精細(xì)處理與解釋研究。

[中圖分類號] G642.41 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）08-0069-04 [收稿日期] 2021-06-21

引言

“地球物理測井”是地球物理學(xué)專業(yè)主干必修課程之一。通過本課程的學(xué)習(xí)可使學(xué)生了解地球物理測井在地質(zhì)勘探中的地位和作用，掌握各種測井方法的基本理論、基本原理和工作方法，熟悉各種測井方法所解決地質(zhì)問題、應(yīng)用條件和地質(zhì)效果。因此，各高校對“地球物理測井”課程建設(shè)均高度重視。在教材建設(shè)方面，有石油工業(yè)出版社的《地球物理測井》;中國礦業(yè)大學(xué)出版社的《煤田地球物理測井原理》和科學(xué)出版社的《地球物理測井與井中物探》等。在課程視頻建設(shè)方面，吉林大學(xué)潘保芝等主講的“鉆井地球物理勘探”已建設(shè)成為國家精品課程;西南石油大學(xué)已建成“地球物理測井”慕課。在課程改革方面，張華等從理論教學(xué)、實踐教學(xué)、教學(xué)方法以及課程特色等四個方面論述了“地球物理測井”課程的教學(xué)改革與實踐，探索了“地球物理測井”課程建設(shè)的思想與方法[1]。徐敬領(lǐng)介紹了中國地質(zhì)大學(xué)油氣資源類專業(yè)“地球物理測井”課程的教學(xué)現(xiàn)狀，從理論教學(xué)、實踐教學(xué)和教學(xué)方法等方面討論了“地球物理測井”課程的教學(xué)改革和實踐[2]。申波根據(jù)“地球物理測井”課程特點及測井技術(shù)的發(fā)展趨勢，結(jié)合資源勘查工程專業(yè)特點，就該課程的教學(xué)實踐進(jìn)行了初步探討[3]。程超對“地球物理測井”課程現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并提出了提高測井專業(yè)課堂教學(xué)質(zhì)量的相關(guān)建議[4]。閆建平等基于E-Learning環(huán)境的測井應(yīng)用課程資源共享互動平臺建設(shè)，突破了傳統(tǒng)課堂的限制，促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提升[5]。黃亞平等對“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的“地球物理測井”課程教學(xué)改革進(jìn)行了初步探討[6]。賴富強(qiáng)等開展了油氣地球物理測井工程案例庫建設(shè)方面的探索[7]。

“地球物理測井”課程理論性強(qiáng)，知識點多，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時存在畏難情緒，學(xué)習(xí)的主動性和積極性有進(jìn)一步提升的空間。如何進(jìn)一步改革教學(xué)方法和手段，提高課堂效率和學(xué)習(xí)效果是筆者在教學(xué)過程中一直不斷思考和探索的問題。

近年來，伴隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”在社會生活的各個領(lǐng)域得到廣泛運用?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的迅猛發(fā)展，使得傳統(tǒng)的教育煥發(fā)出新的活力[8]。而翻轉(zhuǎn)課堂實質(zhì)上是一種顛倒傳統(tǒng)課堂教學(xué)時序的教學(xué)活動，簡單講就是先學(xué)后教，即先引導(dǎo)學(xué)生充分利用課余時間自主學(xué)習(xí)課程相關(guān)知識點，而課堂教學(xué)時，主要是解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題和困難，加強(qiáng)和鞏固課程的重要知識點，做到學(xué)生自主學(xué)與教師重點教的有機(jī)結(jié)合[9]。

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”翻轉(zhuǎn)課堂的“地球物理測井”課程教學(xué)改革是在充分調(diào)研國內(nèi)已有相關(guān)課程改革、教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”和翻轉(zhuǎn)課堂的特點，將該課程中的重點和難點，以“互聯(lián)網(wǎng)+”的形式進(jìn)行展示。在課程教學(xué)改革研究的過程中，重點開展課前準(zhǔn)備、課程教學(xué)和課后指導(dǎo)三個方面的工作。課程教學(xué)改革的目標(biāo)是為學(xué)生提供精準(zhǔn)的教學(xué)服務(wù)，幫助學(xué)生更好地成長;同時，有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并堅定學(xué)有所用的信心，使之更加適應(yīng)社會發(fā)展和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需要，為學(xué)生奠定扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

“地球物理測井”是中國礦業(yè)大學(xué)地球物理學(xué)專業(yè)的主干必修課程之一。我校物探專業(yè)創(chuàng)辦以來，一直開設(shè)本課程。該課程主要講授電測井（普通視電阻率測井、側(cè)向測井和電化學(xué)測井等）、核測井（自然伽馬測井、密度測井等）、聲測井（聲速測井、聲幅測井等）方法和原理，并對國內(nèi)外煤田最新的中子俘獲伽馬能譜測井、礦井防爆測井方法進(jìn)行介紹，對各種測井方法的影響因素及其校正方法、解釋方法及其應(yīng)用進(jìn)行講授。

該課程理論基礎(chǔ)要求高、實踐性強(qiáng)，且具有知識面較廣、理論知識難度大等特點。再加上課程涉及的內(nèi)容多，經(jīng)過多次教學(xué)大綱調(diào)整之后，本課程的課時僅為32學(xué)時，難免使學(xué)生有一種“填鴨式”的感覺，無法深刻理解課程內(nèi)容。從以往的授課過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時存在一定的畏難情緒，對該課程的理解和掌握有進(jìn)一步提高的空間。因此，有必要進(jìn)一步探索和改革“地球物理測井”的教學(xué)方法，讓學(xué)生不僅從課程中感受到地球物理測井技術(shù)的魅力，更能深入理解和掌握本課程的核心理論和技術(shù)。

二、課程教學(xué)改革內(nèi)容

1.教學(xué)資源整合和教學(xué)內(nèi)容精選。首先，收集和整理國內(nèi)外“地球物理測井”課程相關(guān)的高質(zhì)量資料，如：課程教材、國家精品課程資源、微課程資源、地球物理測井相關(guān)的公眾號資訊和技術(shù)論壇等，為“互聯(lián)網(wǎng)+”翻轉(zhuǎn)課堂的課程改革提供重要的教學(xué)資源。結(jié)合“地球物理測井”課程的教學(xué)大綱和教學(xué)任務(wù)，精心梳理該課程的教學(xué)重點和難點內(nèi)容，并將教學(xué)資源細(xì)化到每個知識點，為翻轉(zhuǎn)課堂做好充分的準(zhǔn)備工作。經(jīng)過認(rèn)真梳理之后，共梳理出“地球物理測井”課程的40個重要知識點，如：普通電阻率測井曲線的基本分析、視電阻率曲線的影響因素、自然電位產(chǎn)生的原因和伽馬射線與物質(zhì)的相互作用等。圍繞每一個知識點，整合了相對應(yīng)的各類教學(xué)資源，以便為課前導(dǎo)學(xué)提供大量豐富的素材。

2.“互聯(lián)網(wǎng)+”課程資源的課前導(dǎo)學(xué)。轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念是實施翻轉(zhuǎn)課堂“先做后教”教學(xué)模式的重點和關(guān)鍵。在課程正式進(jìn)行課堂授課之前，進(jìn)行一次課程學(xué)習(xí)的師生見面會，重點介紹翻轉(zhuǎn)課堂“先做后教”的教學(xué)理念與具體的實施辦法，讓學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)觀念，了解翻轉(zhuǎn)課堂“先做后教”的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生以互助小組形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，并在小組內(nèi)進(jìn)行探究、交流。以“互聯(lián)網(wǎng)+”資源為載體，將經(jīng)過精心梳理和細(xì)化的教學(xué)資源以知識點的形式提供給學(xué)生，以便學(xué)生能夠做好高質(zhì)量的課前預(yù)習(xí)工作，通過預(yù)習(xí)使學(xué)生充分了解每節(jié)課將會講授的主要內(nèi)容是什么、重點和難點是什么，對課程相關(guān)的重要知識點有充分的認(rèn)識和理解。

如在學(xué)習(xí)自然電位測井應(yīng)用的相關(guān)知識點時，提前給學(xué)生提供泥質(zhì)含量計算的相關(guān)資料，并讓學(xué)生嘗試?yán)脤嶋H測井資料計算泥質(zhì)含量，形成以解決實際問題為導(dǎo)向的課前導(dǎo)學(xué)模式，調(diào)動學(xué)生的預(yù)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)熱情。

3.翻轉(zhuǎn)課堂的實踐。考慮到學(xué)生在課前利用“互聯(lián)網(wǎng)+”進(jìn)行學(xué)習(xí)的效果可能不一定能夠達(dá)到預(yù)期的效果;因此，我們在嚴(yán)格進(jìn)行課前導(dǎo)學(xué)的同時，也需要把“地球物理測井”微課程重要知識點的學(xué)習(xí)搬到課堂上，并且視學(xué)生對各重要知識點的具體掌握情況調(diào)整授課節(jié)奏，以便讓學(xué)生加深對本課程重點、難點的理解和把握。

同時，配合采用多種形式的教學(xué)形式，如引入案例教學(xué)方法，把最新的應(yīng)用案例引入課堂，做到理論和實際應(yīng)用相結(jié)合;開展互動式教學(xué)，根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計出一些具有啟發(fā)性的問題，采用課堂提問的方式，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;運用研討式教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生分組“自我教授討論”，教師參與指導(dǎo)，使學(xué)生掌握知識和技能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

學(xué)生每3～5人為一組，一般要求小組成員的構(gòu)成是異質(zhì)的，如將組織能力較強(qiáng)、文字能力較強(qiáng)、數(shù)字敏感性較好等人組合，這樣有利于分工協(xié)作并能發(fā)揮個體特長，能更好地完成課題研究。小組學(xué)習(xí)方式強(qiáng)調(diào)學(xué)生團(tuán)結(jié)、合作精神的培養(yǎng)，以小組為單位全員參與分享學(xué)習(xí)成果、彼此討論交流，而教師承擔(dān)引導(dǎo)學(xué)生思考和討論并進(jìn)行答疑解惑和補(bǔ)充說明的角色。課堂變成了老師與學(xué)生之間和學(xué)生與學(xué)生之間交流互動的場所，從而真正調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，提高學(xué)生對知識的歸納、理解與綜合運用能力，從而達(dá)到非常顯著的教育效果。與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式不同，在實施翻轉(zhuǎn)課堂時，將“先教后學(xué)”向“先學(xué)后教”翻轉(zhuǎn)，以此促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)熱情，同時鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。

教師針對課程內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和點評，即要求教師針對學(xué)生掌握課程知識的情況做認(rèn)真總結(jié)和點評，以此來補(bǔ)充、鞏固和推動本教改的學(xué)習(xí)效果。同時，觀察學(xué)生對課堂上翻轉(zhuǎn)效果的反饋，適時調(diào)節(jié)和優(yōu)化教改內(nèi)容和方式，做到隨堂隨改，隨教隨變。

4.課后鞏固和答疑。采用作業(yè)、PPT制作和題庫隨機(jī)抽題等多種形式進(jìn)行課后鞏固，不斷提升學(xué)生對課程知識點的理解和認(rèn)識。在答疑方面，采取設(shè)定固定時間和地點的當(dāng)面答疑與基于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)答疑相結(jié)合，以便學(xué)生根據(jù)自身的具體情況選擇合適的答疑方式，有效地提高學(xué)生答疑的靈活性。

5.教學(xué)反思。在課程授課過程中和結(jié)課后，分別通過無記名學(xué)習(xí)情況問卷調(diào)查、課后和考后反饋等形式進(jìn)行教學(xué)反思工作，發(fā)現(xiàn)上述教學(xué)過程中可能的不足，提出具體的整改措施，不斷調(diào)整和完善“互聯(lián)網(wǎng)+”翻轉(zhuǎn)課堂的課程教學(xué)改革研究，以期有效提升教學(xué)效果。

三、課程教學(xué)改革實施步驟

1.將國內(nèi)外“地球物理測井”課程相關(guān)的高質(zhì)量資源進(jìn)行整合與梳理，形成與每節(jié)課程教學(xué)內(nèi)容知識點相對應(yīng)的教學(xué)資源庫，為翻轉(zhuǎn)課堂做好充分的且高質(zhì)量的素材準(zhǔn)備。

2.教師在每節(jié)課上課前可以將對應(yīng)的高質(zhì)量學(xué)習(xí)資源提供給學(xué)生，要求學(xué)生提前進(jìn)行預(yù)習(xí)，并主動閱讀教材、查閱文獻(xiàn)，觀看教學(xué)視頻及其學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容。如果學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中遇到問題可以隨時通過答疑平臺與老師進(jìn)行溝通和交流，以此提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和學(xué)習(xí)本課程的學(xué)習(xí)熱情和興趣。

3.根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況，教師可以采用多種形式的課堂教學(xué)方法，在教學(xué)過程中引入案例教學(xué)法，如對物探專業(yè)的學(xué)生而言，如何利用所學(xué)的地球物理測井資料評價煤層厚度就是一個很實際的應(yīng)用案例。在教學(xué)的過程中，就可針對這一問題，介紹煤層厚度的評價方法，做到理論和實際應(yīng)用相結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)地球物理測井理論的基礎(chǔ)上，了解理論在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用情況，使學(xué)生更堅定學(xué)有所用的信心。

互動式教學(xué)方法能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)他們從現(xiàn)象追蹤本質(zhì)的思維方式。在進(jìn)行“地球物理測井”課程聲波測井內(nèi)容的教學(xué)過程中，給學(xué)生的思考題是“周波跳躍現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的”，學(xué)生通過回答這個問題，將對聲波測井理論有更深入的了解，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極性。

同時，注重將測井領(lǐng)域的研究熱點，如隨鉆測井和核磁共振測井技術(shù)等向?qū)W生進(jìn)行介紹，引導(dǎo)學(xué)生追蹤研究熱點，拓展學(xué)生的專業(yè)知識面并培養(yǎng)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣。

以小組為單位全員參與分享學(xué)習(xí)成果、彼此討論交流，而教師承擔(dān)引導(dǎo)學(xué)生思考和討論并進(jìn)行答疑解惑和補(bǔ)充說明的角色。首先對學(xué)生進(jìn)行合理的分組，每一組指派一名小組長，負(fù)責(zé)小組的研討情況，小組成員在組長的合理分工下共同完成研討課題;然后給學(xué)生時間收集資料，準(zhǔn)備報告;最后讓學(xué)生對報告內(nèi)容進(jìn)行匯報，并進(jìn)行討論和總結(jié)，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科研熱情，加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊合作的意識和語言文字表達(dá)的能力。與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式不同，翻轉(zhuǎn)課堂將實現(xiàn)由“先教后學(xué)”向“先學(xué)后教”的翻轉(zhuǎn)。

在課前認(rèn)真預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，通過課堂多種教學(xué)手段的應(yīng)用，既加深了學(xué)生對課程相關(guān)知識點的掌握和理解，同時學(xué)生的團(tuán)隊合作、科學(xué)研究和自主學(xué)習(xí)等能力均能得到很好的鍛煉和有效的提升。

4.課后是課堂的延伸，做好課后的復(fù)習(xí)鞏固對提高學(xué)習(xí)效果亦有著舉足輕重的作用。采用作業(yè)、小論文、PPT制作和題庫隨機(jī)抽題等多種形式進(jìn)行課后鞏固。常用的方法是從題庫隨機(jī)抽題，將題目分配給學(xué)生，并通過電子提交方式提交作業(yè)，可以使做完習(xí)題的同學(xué)第一時間提交作業(yè)。這種課后鞏固練習(xí)的方式有利于教師第一時間掌握學(xué)生對課程知識點的掌握情況。答疑分為：“互聯(lián)網(wǎng)資源”答疑、“教師在線或當(dāng)面答疑”兩種模式?！盎ヂ?lián)網(wǎng)資源”答疑就是讓學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)尋找答案，這種方式可以提高學(xué)生檢索資料的能力?！敖處熢诰€或當(dāng)面答疑”主要用于學(xué)生在“互聯(lián)網(wǎng)資源”找不到答案時，通過與教師的交流溝通獲取答案，解決遇到的問題。

5.切實做好課程反思工作。在課程授課過程中和結(jié)課后，分別通過調(diào)查問題、個別面談以及課后和考后反饋等形式進(jìn)行教學(xué)反思工作，認(rèn)真總結(jié)教學(xué)過程中的長處和不足，對不足之處要提出切實可行的整改措施，以期不斷完善和提升“互聯(lián)網(wǎng)+”翻轉(zhuǎn)課堂的課程教學(xué)效果。

四、認(rèn)識和建議

“互聯(lián)網(wǎng)+”和翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新型的教學(xué)資源和教學(xué)手段，正在對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)產(chǎn)生著巨大的變革和影響。本文在對“地球物理測井”課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了“互聯(lián)網(wǎng)+”翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革探索，對主要改革內(nèi)容和關(guān)鍵實施步驟進(jìn)行了詳細(xì)的分析和總結(jié)，旨在為“地球物理測井”課程的教育教學(xué)改革提供有益參考。

參考文獻(xiàn)

[1]張華，龔育齡，鄧紅珍.《地球物理測井》課程的教學(xué)改革與實踐[J].東華理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2009，28（4）：384-387.

[2]徐敬領(lǐng).《地球物理測井》課程的教學(xué)改革與實踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（30）：116-117.

[3]申波.資源勘查工程專業(yè)測井課程教學(xué)實踐探討[J].教育教學(xué)論壇，2015（41）：141-142.

[4]程超.優(yōu)化課堂教學(xué)方法提高測井專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].大學(xué)教育，2016（10）：6-8.

[5]閆建平，梁強(qiáng)，余英龍，等.基于E-Learning環(huán)境的測井應(yīng)用課程資源共享互動平臺建設(shè)[J].中國地質(zhì)教育，2017，26（1）：37-41.

[6]黃亞平，董守華，祁雪梅.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的“地球物理測井”課程教學(xué)改革探索[J].新校園，2018（7）：48.

[7]賴富強(qiáng)，黃兆輝，李志軍，等.專業(yè)學(xué)位研究生油氣地球物理測井工程案例庫建設(shè)探索[J].教育現(xiàn)代化，2019（43）：92-94.

[8]王麗麗，楊帆.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下大學(xué)英語教學(xué)改革與發(fā)展研究[J].黑龍江高教研究，2015，256（8）：165-168.

[9]馮雪花.翻轉(zhuǎn)課堂在高校課堂教學(xué)中的應(yīng)用分析[J].大學(xué)教育，2019（4）：43-45.

Abstract： “Internet +” technology and Flipped Classroom are bringing new vitality to traditional education. On the basis of full investigation and careful study of the current teaching situation of the Geophysical Logging course， the teaching reform and exploration of the “Internet +” flipped classroom is carried out. A teaching reform plan that combines organically the teaching resources integration， teaching content selection， pre-class guidance of “Internet +” course resources， practice of Flipped Classroom， after-class guidance and teaching reflection， is constructed. It aims to provide beneficial reference for the education and teaching reform of the Geophysical Logging course.

Key words： Geophysical Logging; “Internet +”; Flipped Classroom; teaching reform