“互聯網+”翻轉課堂的教學改革探索

黃亞平　董守華　祁雪梅　胡明順

[摘 要] “互聯網+”正在使傳統的教育煥發出新的活力。在對“地球物理測井”課程教學現狀進行充分調研的基礎上，進行“互聯網+”翻轉課堂的教學改革探索，構建了由教學資源整合、教學內容精選、“互聯網+”課程資源的課前導學、翻轉課堂的實踐、課后指導到教學反思等重要環節有機組合的教學改革方法，旨在為“地球物理測井”課程的教育教學改革提供有益參考。

[關鍵詞] 地球物理測井;“互聯網+”;翻轉課堂;教學改革

[基金項目] 2020年度中國礦業大學教學研究一般項目“基于‘互聯網+’翻轉課堂的‘地球物理測井’課程教學改革研究與應用”（2020YB19）

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

[中圖分類號] G642.41 [文獻標識碼] 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”是地球物理學專業主干必修課程之一。通過本課程的學習可使學生了解地球物理測井在地質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問題、應用條件和地質效果。因此，各高校對“地球物理測井”課程建設均高度重視。在教材建設方面，有石油工業出版社的《地球物理測井》;中國礦業大學出版社的《煤田地球物理測井原理》和科學出版社的《地球物理測井與井中物探》等。在課程視頻建設方面，吉林大學潘保芝等主講的“鉆井地球物理勘探”已建設成為國家精品課程;西南石油大學已建成“地球物理測井”慕課。在課程改革方面，張華等從理論教學、實踐教學、教學方法以及課程特色等四個方面論述了“地球物理測井”課程的教學改革與實踐，探索了“地球物理測井”課程建設的思想與方法[1]。徐敬領介紹了中國地質大學油氣資源類專業“地球物理測井”課程的教學現狀，從理論教學、實踐教學和教學方法等方面討論了“地球物理測井”課程的教學改革和實踐[2]。申波根據“地球物理測井”課程特點及測井技術的發展趨勢，結合資源勘查工程專業特點，就該課程的教學實踐進行了初步探討[3]。程超對“地球物理測井”課程現狀進行了分析，并提出了提高測井專業課堂教學質量的相關建議[4]。閆建平等基于E-Learning環境的測井應用課程資源共享互動平臺建設，突破了傳統課堂的限制，促進了教學質量的提升[5]。黃亞平等對“互聯網+”背景下的“地球物理測井”課程教學改革進行了初步探討[6]。賴富強等開展了油氣地球物理測井工程案例庫建設方面的探索[7]。

“地球物理測井”課程理論性強，知識點多，部分學生在學習該課程時存在畏難情緒，學習的主動性和積極性有進一步提升的空間。如何進一步改革教學方法和手段，提高課堂效率和學習效果是筆者在教學過程中一直不斷思考和探索的問題。

近年來，伴隨著信息技術的不斷發展，“互聯網+”在社會生活的各個領域得到廣泛運用。“互聯網+”的迅猛發展，使得傳統的教育煥發出新的活力[8]。而翻轉課堂實質上是一種顛倒傳統課堂教學時序的教學活動，簡單講就是先學后教，即先引導學生充分利用課余時間自主學習課程相關知識點，而課堂教學時，主要是解決學生在學習中遇到的問題和困難，加強和鞏固課程的重要知識點，做到學生自主學與教師重點教的有機結合[9]。

基于“互聯網+”翻轉課堂的“地球物理測井”課程教學改革是在充分調研國內已有相關課程改革、教學資源的基礎上，充分利用“互聯網+”和翻轉課堂的特點，將該課程中的重點和難點，以“互聯網+”的形式進行展示。在課程教學改革研究的過程中，重點開展課前準備、課程教學和課后指導三個方面的工作。課程教學改革的目標是為學生提供精準的教學服務，幫助學生更好地成長;同時，有效地調動學生學習本課程的積極性，培養學生的學習興趣，并堅定學有所用的信心，使之更加適應社會發展和創新性人才培養的需要，為學生奠定扎實的專業基礎知識。

一、課程教學現狀分析

“地球物理測井”是中國礦業大學地球物理學專業的主干必修課程之一。我校物探專業創辦以來，一直開設本課程。該課程主要講授電測井（普通視電阻率測井、側向測井和電化學測井等）、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、解釋方法及其應用進行講授。

該課程理論基礎要求高、實踐性強，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容多，經過多次教學大綱調整之后，本課程的課時僅為32學時，難免使學生有一種“填鴨式”的感覺，無法深刻理解課程內容。從以往的授課過程中發現，學生在學習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一步提高的空間。因此，有必要進一步探索和改革“地球物理測井”的教學方法，讓學生不僅從課程中感受到地球物理測井技術的魅力，更能深入理解和掌握本課程的核心理論和技術。

二、課程教學改革內容

1.教學資源整合和教學內容精選。首先，收集和整理國內外“地球物理測井”課程相關的高質量資料，如：課程教材、國家精品課程資源、微課程資源、地球物理測井相關的公眾號資訊和技術論壇等，為“互聯網+”翻轉課堂的課程改革提供重要的教學資源。結合“地球物理測井”課程的教學大綱和教學任務，精心梳理該課程的教學重點和難點內容，并將教學資源細化到每個知識點，為翻轉課堂做好充分的準備工作。經過認真梳理之后，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、自然電位產生的原因和伽馬射線與物質的相互作用等。圍繞每一個知識點，整合了相對應的各類教學資源，以便為課前導學提供大量豐富的素材。

2.“互聯網+”課程資源的課前導學。轉變學生的學習觀念是實施翻轉課堂“先做后教”教學模式的重點和關鍵。在課程正式進行課堂授課之前，進行一次課程學習的師生見面會，重點介紹翻轉課堂“先做后教”的教學理念與具體的實施辦法，讓學生轉變學習觀念，了解翻轉課堂“先做后教”的教學模式，引導學生以互助小組形式進行學習，并在小組內進行探究、交流。以“互聯網+”資源為載體，將經過精心梳理和細化的教學資源以知識點的形式提供給學生，以便學生能夠做好高質量的課前預習工作，通過預習使學生充分了解每節課將會講授的主要內容是什么、重點和難點是什么，對課程相關的重要知識點有充分的認識和理解。

如在學習自然電位測井應用的相關知識點時，提前給學生提供泥質含量計算的相關資料，并讓學生嘗試利用實際測井資料計算泥質含量，形成以解決實際問題為導向的課前導學模式，調動學生的預習積極性和學習熱情。

3.翻轉課堂的實踐。考慮到學生在課前利用“互聯網+”進行學習的效果可能不一定能夠達到預期的效果;因此，我們在嚴格進行課前導學的同時，也需要把“地球物理測井”微課程重要知識點的學習搬到課堂上，并且視學生對各重要知識點的具體掌握情況調整授課節奏，以便讓學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形式，如引入案例教學方法，把最新的應用案例引入課堂，做到理論和實際應用相結合;開展互動式教學，根據教學大綱和教學內容，設計出一些具有啟發性的問題，采用課堂提問的方式，調動學生的學習積極性;運用研討式教學方法，引導學生分組“自我教授討論”，教師參與指導，使學生掌握知識和技能，激發學生的學習興趣。

學生每3～5人為一組，一般要求小組成員的構成是異質的，如將組織能力較強、文字能力較強、數字敏感性較好等人組合，這樣有利于分工協作并能發揮個體特長，能更好地完成課題研究。小組學習方式強調學生團結、合作精神的培養，以小組為單位全員參與分享學習成果、彼此討論交流，而教師承擔引導學生思考和討論并進行答疑解惑和補充說明的角色。課堂變成了老師與學生之間和學生與學生之間交流互動的場所，從而真正調動學生的學習興趣和積極性，使學生真正成為學習的主體，提高學生對知識的歸納、理解與綜合運用能力，從而達到非常顯著的教育效果。與傳統的課堂教學模式不同，在實施翻轉課堂時，將“先教后學”向“先學后教”翻轉，以此促進學生的學習積極性和學習熱情，同時鍛煉學生的自學能力，變“要我學”為“我要學”。

教師針對課程內容進行總結和點評，即要求教師針對學生掌握課程知識的情況做認真總結和點評，以此來補充、鞏固和推動本教改的學習效果。同時，觀察學生對課堂上翻轉效果的反饋，適時調節和優化教改內容和方式，做到隨堂隨改，隨教隨變。

4.課后鞏固和答疑。采用作業、PPT制作和題庫隨機抽題等多種形式進行課后鞏固，不斷提升學生對課程知識點的理解和認識。在答疑方面，采取設定固定時間和地點的當面答疑與基于“互聯網+”技術的網絡答疑相結合，以便學生根據自身的具體情況選擇合適的答疑方式，有效地提高學生答疑的靈活性。

5.教學反思。在課程授課過程中和結課后，分別通過無記名學習情況問卷調查、課后和考后反饋等形式進行教學反思工作，發現上述教學過程中可能的不足，提出具體的整改措施，不斷調整和完善“互聯網+”翻轉課堂的課程教學改革研究，以期有效提升教學效果。

三、課程教學改革實施步驟

1.將國內外“地球物理測井”課程相關的高質量資源進行整合與梳理，形成與每節課程教學內容知識點相對應的教學資源庫，為翻轉課堂做好充分的且高質量的素材準備。

2.教師在每節課上課前可以將對應的高質量學習資源提供給學生，要求學生提前進行預習，并主動閱讀教材、查閱文獻，觀看教學視頻及其學習教學內容。如果學生在預習過程中遇到問題可以隨時通過答疑平臺與老師進行溝通和交流，以此提高學生自主學習的能力和學習本課程的學習熱情和興趣。

3.根據學生課前預習情況，教師可以采用多種形式的課堂教學方法，在教學過程中引入案例教學法，如對物探專業的學生而言，如何利用所學的地球物理測井資料評價煤層厚度就是一個很實際的應用案例。在教學的過程中，就可針對這一問題，介紹煤層厚度的評價方法，做到理論和實際應用相結合，使學生在學習地球物理測井理論的基礎上，了解理論在實際生產中的應用情況，使學生更堅定學有所用的信心。

互動式教學方法能夠調動學生學習的積極性，培養他們從現象追蹤本質的思維方式。在進行“地球物理測井”課程聲波測井內容的教學過程中，給學生的思考題是“周波跳躍現象是如何產生的”，學生通過回答這個問題，將對聲波測井理論有更深入的了解，以此激發學生學習本課程的積極性。

同時，注重將測井領域的研究熱點，如隨鉆測井和核磁共振測井技術等向學生進行介紹，引導學生追蹤研究熱點，拓展學生的專業知識面并培養學生對課程的學習興趣。

以小組為單位全員參與分享學習成果、彼此討論交流，而教師承擔引導學生思考和討論并進行答疑解惑和補充說明的角色。首先對學生進行合理的分組，每一組指派一名小組長，負責小組的研討情況，小組成員在組長的合理分工下共同完成研討課題;然后給學生時間收集資料，準備報告;最后讓學生對報告內容進行匯報，并進行討論和總結，使學生成為學習的主體，以此激發學生的學習興趣和科研熱情，加強學生團隊合作的意識和語言文字表達的能力。與傳統的課堂教學模式不同，翻轉課堂將實現由“先教后學”向“先學后教”的翻轉。

在課前認真預習和準備的基礎上，通過課堂多種教學手段的應用，既加深了學生對課程相關知識點的掌握和理解，同時學生的團隊合作、科學研究和自主學習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，做好課后的復習鞏固對提高學習效果亦有著舉足輕重的作用。采用作業、小論文、PPT制作和題庫隨機抽題等多種形式進行課后鞏固。常用的方法是從題庫隨機抽題，將題目分配給學生，并通過電子提交方式提交作業，可以使做完習題的同學第一時間提交作業。這種課后鞏固練習的方式有利于教師第一時間掌握學生對課程知識點的掌握情況。答疑分為：“互聯網資源”答疑、“教師在線或當面答疑”兩種模式。“互聯網資源”答疑就是讓學生通過互聯網尋找答案，這種方式可以提高學生檢索資料的能力。“教師在線或當面答疑”主要用于學生在“互聯網資源”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課后，分別通過調查問題、個別面談以及課后和考后反饋等形式進行教學反思工作，認真總結教學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“互聯網+”翻轉課堂的課程教學效果。

四、認識和建議

“互聯網+”和翻轉課堂作為一種新型的教學資源和教學手段，正在對傳統的課堂教學產生著巨大的變革和影響。本文在對“地球物理測井”課程教學現狀進行充分調研的基礎上，進行了“互聯網+”翻轉課堂的教學改革探索，對主要改革內容和關鍵實施步驟進行了詳細的分析和總結，旨在為“地球物理測井”課程的教育教學改革提供有益參考。

參考文獻

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

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

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

[4]程超.優化課堂教學方法提高測井專業人才培養質量[J].大學教育，2016（10）：6-8.

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

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

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

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

[9]馮雪花.翻轉課堂在高校課堂教學中的應用分析[J].大學教育，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