“互联网+”翻转课堂的教学改革探索

            ---以中国矿业大学《地球物理测井》课程为例

     黄亚平，董守华，祁雪梅，胡明顺  

（中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏徐州  221116）

[摘  要]：“互联网+”技术和翻转课堂正在使传统的教育焕发出新的活力。笔者在对当前《地球物理测井》课程教学现状进行充分调研和认真研究的基础上，进行了 “互联网+”翻转课堂的教学改革探索工作，构建了由教学资源整合、教学内容精选、“互联网+”课程资源的课前导学、翻转课堂的实践、课后指导到教学反思等重要环节有机组合的教学改革方法，旨在为《地球物理测井》课程的教育教学改革提供有益参考。

[关键词]：地球物理测井；互联网+；翻转课堂；教学改革

[基金项目]：2020年中国矿业大学教学研究一般项目“基于‘互联网+’翻转课堂的《地球物理测井》课程教学改革研究与应用”（2020YB19）。

[作者简介]：黄亚平（1983-），男，江苏如皋人，理学博士，中国矿业大学副教授（通讯作者），研究方向：地震资料的精细处理与解释。

[中图分类号]：G642.41 [文献标志码]：A  

1、引言

《地球物理测井》是地球物理学专业主干必修课程之一。通过本课程的学习可使学生了解地球物理测井在地质勘探中的地位和作用，掌握各种测井方法的基本理论、基本原理和工作方法，熟悉各种测井方法所解决地质问题、应用条件和地质效果。因此，各高校对《地球物理测井》的课程建设均高度重视。在教材建设方面，有石油工业出版社的《地球物理测井》；中国矿业大学出版社的《煤田地球物理测井原理》和科学出版社的《地球物理测井与井中物探》等。在课程视频建设方面，吉林大学潘保芝等主讲的《钻井地球物理勘探》已建设成为国家精品课程；西南石油大学已建成《地球物理测井》慕课。在课程改革方面，张华等从理论教学、实践教学、教学方法以及课程特色等四个方面论述了《地球物理测井》课程的教学改革与实践, 探索了《地球物理测井》课程建设的思想与方法^[1]。徐敬领介绍了中国地质大学油气资源类专业《地球物理测井》课程的教学现状，从理论教学、实践教学和教学方法等方面讨论了《地球物理测井》课程的教学改革和实践^[2]。申波根据《地球物理测井》课程特点及测井技术的发展趋势，结合资源勘查工程专业学生特点，就该课程的教学实践进行了初步探讨^[3]。程超对《地球物理测井》课程现状进行了分析，并提出了提高测井专业课堂教学质量的相关建议^[4]。闫建平等基于E-Learning环境的测井应用课程资源共享互动平台建设，突破了传统课堂的限制，促进了教学质量的提升^[5]。黄亚平等对“互联网+”背景下的“地球物理测井”课程教学改革进行了初步探^[6]。赖富强等开展了油气地球物理测井工程案例库建设方面的探索^[7]。但该课程理论性强，知识点多，部分学生在学习该课程时存在畏难情绪，学习的主动性和积极性有进一步提升的空间。如何进一步深化改革教学方法和手段，提高课堂效率和学习效果是笔者在教学过程中一直不断思考和探索的问题。

近年来，伴随着信息技术的不断发展，“互联网+”在社会生活的各个领域得到广泛运用。“互联网+”的迅猛发展，使得传统的教育焕发出新的活力^[8]。而翻转课堂实质上是以颠倒传统课堂教学时序的教学活动，简单讲就是先学后教，即先引导学生充分利用课余时间自主学习课程相关知识点，而课堂教学时，主要是解决学生在学习中遇到的问题和困难，加强和巩固课程的重要知识点，做到学生自主学与教师重点教的有机结合^[9]。

基于“互联网+”翻转课堂的《地球物理测井》课程教学改革是在充分调研国内已有相关课程改革、教学资源的基础上，充分利用“互联网+”和翻转课堂的特点，将该课程中的重点和难点，以“互联网+”的形式进行展示。在课程教学改革研究的过程中，重点开展课前准备、课程教学和课后指导三个方面的工作。课程教学改革目标是为学生提供精准的教学服务，帮助学生更好地成长。同时，有效地调动学生学习本课程的积极性，培养学生的学习兴趣，并坚定学有所用的信心，使之更加适应社会发展和创新性人才培养的需要，为培养一流的学生奠定扎实的专业基础知识。

2、课程教学现状分析

《地球物理测井》是中国矿业大学地球物理学专业的主干必修课程之一。从我校物探专业创办以来，一直开设本课程。该课程主要讲授电测井（普通视电阻率测井、侧向测井和电化学测井等）、核测井（自然伽马测井、密度测井、岩性密度测井等）、声测井（声速测井、声幅测井等）方法和原理，并对国内外煤田最新的中子俘获伽马能谱测井、矿井防爆测井方法进行介绍，对各种测井方法的影响因素及其校正方法、解释方法及其应用进行讲授。

但该课程理论基础要求高，实践性强，且具有知识面较广，理论知识难度大等特点。再加上课程涉及的内容多，经过多次教学大纲调整之后，我校本课程的课时仅为32学时，难免使学生有一种“填鸭式”的感觉，无法深刻理解课程中讲授的内容。从以往的授课过程中发现，学生在学习该课程时存在一定的畏难情绪，学生对该课程的理解和掌握有进一步提高的空间。因此，有必要进一步探索和改革《地球物理测井》的教学方法，让学生不仅能够从课程中感受到地球物理测井技术的魅力，更能深入理解和掌握本课程的核心理论和技术。

3. 课程教学改革内容

（1）教学资源整合和教学内容精选

首先，收集和整理国内外《地球物理测井》课程相关的高质量资料，如：课程教材、国家精品课程资源、微课程资源、慕课资源、地球物理测井相关的公众号资讯和技术论坛等，为“互联网+”翻转课堂的课程改革提供重要的教学资源。然后结合《地球物理测井》课程的教学大纲和教学任务，精心梳理该课程的教学重点和难点内容，并将教学资源细化到每个知识点，为翻转课堂做好充分的准备工作。经过认真梳理之后，共梳理出《地球物理测井》课程的40个重要知识点，如：普通电阻率测井曲线的基本分析、视电阻率曲线的影响因素、自然电位产生的原因和伽马射线与物质的相互作用等。围绕每一个知识点，整合了相对应的各类教学资源，以便为课前导学提供大量丰富的素材。

（2）“互联网+”课程资源的课前导学

转变学生的学习观念是实施翻转课堂“先做后教”教学模式的重点和关键。在课程正式进行课堂授课之前，进行一次课程学习的师生见面会，重点介绍翻转课堂“先做后教”的教学理念与具体的实施办法，让学生转变学习观念，了解翻转课堂“先做后教”的教学模式，引导学生以互助小组形式进行学习，并在小组内进行探究、交流。以“互联网+”资源为载体，将经过精心梳理和细化的教学资源按照知识点的形式提供给学生，以便学生能够做好高质量的课前预习工作，通过预习要求学生充分了解每节课将会讲授的主要内容是什么，重要和难点是什么，对课程相关的重要知识点有充分的认识和理解。

如在学习自然电位测井应用的相关知识点时，提前给学生提供泥质含量计算的相关资料，并让学生尝试利用实际测井资料计算泥质含量，以此形成以解决实际问题为导向的课前导学模式，调动学生的预习积极性和学习热情。

（3）翻转课堂的实践

考虑到学生在课前利用“互联网+”进行网络学习的效果可能并不一定能够达到预期的效果。因此，我们在严格进行课前导学的同时，也需要把《地球物理测井》微课程重要知识点的学习环节搬到课堂上，并且视学生对各重要知识点的具体掌握情况调整授课节奏，以便让学生加深对本课程重、难点的理解和把握。

同时，配合采用多种形式的教学形式，如：引入案例教学方法，把最新的应用案例引入课堂，做到理论和实际应用相结合；开展互动式教学，根据教学大纲和教学内容，设计出一些具有启发性的问题，采用课堂提问的方式，调动学生的学习积极性；进行研讨式教学方法，引导学生分组“自我教授讨论”，教师参与指导，使学生掌握知识和技能，激发学生的学习兴趣。

学生每3-5人为一组，一般要求小组成员的构成是异质的，如将组织能力较强、文字能力较强、数字敏感性较好等人组合，这样有利于分工协作并能发挥个体特长，能更好地完成课题研究。小组学习方式强调学生团结、合作精神的培养，以小组为单位全员参与分享学习成果、彼此讨论交流，而教师承担引导学生思考和讨论，并进行答疑解惑和补充说明的角色。课堂变成了老师与学生之间和学生与学生之间交流互动的场所，从而真正调动学生的学习兴趣和积极性，使学生真正成为学习的主体，并提高学生对知识的归纳、理解与综合运用能力，从而达到非常显著的教育效果。在实施翻转课堂中，我们与传统的课堂教学模式不同，将实现由“先教后学”向“先学后教”的翻转。以此促进学生的学习积极性和学习热情，同时锻炼学生的自学能力，变“要我学”为“我要学”。

最后，教师针对课程内容进行总结和点评。即要求教师针对学生掌握课程知识的情况做认真总结和点评。以此来补充、巩固和推动本教改的学习效果。同时，观察学生对课堂上翻转效果的反馈，适时调节和优化教改内容和方式，做到随堂随改，随教随变。

（4）课后巩固和答疑

采用作业、小论文、PPT制作和题库随机抽题等多种形式进行课后巩固，不断提升学生对课程知识点的理解和认识。在答疑方面，采取设定固定时间和地点的当面答疑和基于“互联网+”技术的网络答疑相结合，以便学生根据自身的具体情况选择合适的答疑方式，有效地提高学生答疑的灵活性。

（5）教学反思

在课程授课过程中和结课后，分别通过无记名学习情况问卷调查、课后和考后反馈等形式进行教学反思工作，发现上述教学过程中可能的不足，提出具体的整改措施，不断调整和完善“互联网+”翻转课堂的课程教学改革研究，以期有效提升教学效果。

4. 课程教学改革实施步骤

（1）将国内外《地球物理测井》课程相关的高质量资源进行整合与梳理，形成与每节课程教学内容知识点相对应的教学资源库库，为翻转课堂做好充分的且高质量的素材准备工作。

（2）教师在每节课上课前可以将对应的高质量学习资源提供给学生，要求学生提前进行预习，并主动阅读教材，查阅文献，观看教学视频及其学习教学内容。如果学生在预习过程中，遇到问题也可以随时通过答疑平台与老师进行沟通和交流。以此提高学生自主学习的能力和对学习本课程的学习热情和兴趣。

（3）根据学生课前预习情况，教师可以采用多种形式的课堂教学方法。在教学过程中引入案例教学法。如对物探专业的学生而言，如何利用所学的地球物理测井资料评价煤层厚度就是一个很实际的应用问题。在教学的过程中，就可针对这一问题，介绍煤层厚度的评价方法，做到理论和实际应用相结合，使学生在学习地球物理测井理论的基础上，了解理论在实际生产中的应用情况，使学生更坚定学有所用的信心。

互动式教学方法能够调动学生学习的积极性，培养他们从现象追踪本质的思维方式。在进行《地球物理测井》课程声波测井内容的教学过程中，给学生的思考题是“周波跳跃现象是如何产生的？”，同学们通过回答这个问题，将对声波测井理论有更深入的了解，以此激发学生学习本课程的积极性。

同时，注重将测井领域的研究热点，如随钻测井和核磁共振测井技术等向学生进行介绍，引导学生追踪研究热点，拓展学生的专业知识面并培养学生对课程的学习兴趣。

以小组为单位全员参与分享学习成果、彼此讨论交流，而教师承担引导学生思考和讨论，并进行答疑解惑和补充说明的角色。首先对学生进行合理的分组，每一组均指派一名小组长，对小组的研讨情况进行总负责，小组成员在组长的合理分工下共同完成研讨课题。然后给学生时间收集资料，准备报告。最后让学生对报告内容进行汇报，并进行讨论和总结，使学生成为学习的主体，以此激发学生的学习兴趣和科研热情，加强学生团队合作的意识和语言文字表达的能力。在实施翻转课堂中，与传统的课堂教学模式不同，将实现由“先教后学”向“先学后教”的翻转。

在课前认真预习和准备的基础上，通过课堂上的多种教学手段的应用，既加深了学生对课程相关知识点的掌握和理解，同时学生的团队合作、科学研究和自主学习等能力均能得到很好的锻炼和有效的提升。

（4）课后是课堂的延伸，做好课后的复习巩固对提高学习效果亦有着举足轻重的作用。采用作业、小论文、PPT制作和题库随机抽题等多种形式进行课后巩固。常用的方法是从题库“随机抽题”，将题目分配给学生，并通过“电子提交”方式提交作业，可以使做完习题的同学第一时间提交作业。这种课后巩固练习的方式有利于教师第一时间掌握学生对课程知识点的掌握情况。答疑分为：“互联网资源”答疑、“教师在线或当面答疑”两种模式。“互联网资源”就是让学生通过互联网寻找答案，这种方式可以提高学生检索资料的能力。“教师在线或当面答疑”主要用于学生在“互联网资源”找不到答案时，通过与教师的交流沟通获取答案，解决遇到的问题。

（5）切实做好课程反思工作，在课程授课过程中和结课后，分别通过调查问题、个别面谈以及课后和考后反馈等形式进行教学反思工作，认真总结教学过程中的优势和不足，对不足之处要提出切实可行的整改措施，以期不断完善和提升 “互联网+”翻转课堂的课程教学效果。

5、认识和建议

“互联网+”和翻转课堂作为一种新型的教学资源和教学手段，正在对传统的课堂教学产生着巨大的变革和影响。本文在对《地球物理测井》课程教学现状进行充分调研和认真研究的基础上，进行了 “互联网+”翻转课堂的教学改革探索，对其主要教学改革内容和关键实施步骤进行了详细的分析和总结，旨在为《地球物理测井》课程的教育教学改革提供有益参考。

[参考文献]

[1] 张华, 龚育龄, 邓红珍. 《地球物理测井》课程的教学改革与实践[J]. 东华理工大学学报(社会科学版), 2009, 28(4):384-387.

[2] 徐敬领. 《地球物理测井》课程的教学改革与实践[J]. 科技创新导报, 2013，(30):116-117.

[3] 申波. 资源勘查工程专业测井课程教学实践探讨[J]. 教育教学论坛, 2015,(41):141-142.

[4]程超.优化课堂教学方法提高测井专业人才培养质量[J].大学教育,2016(10):6-8.

[5] 闫建平, 梁强, 余英龙,等. 基于E-Learning环境的测井应用课程资源共享互动平台建设[J]. 中国地质教育, 2017, 26(1):37-41.

[6]黄亚平,董守华,祁雪梅.“互联网+”背景下的“地球物理测井”课程教学改革探索[J].新校园,2018(07):48.

[7] 赖富强, 黄兆辉, 李志军,等. 专业学位研究生油气地球物理测井工程案例库建设探索[J]. 教育现代化, 2019, (43).92-94.

[8] 王丽丽, 杨帆. "互联网+"时代背景下大学英语教学改革与发展研究[J]. 黑龙江高教研究, 2015, 256(08):165-168.

[9]冯雪花.翻转课堂在高校课堂教学中的应用分析[J].大学教育,2019(04):43-45.

Exploration of teaching reform of Internet plus and flipped classroom

---Taking geophysical logging course of China University of mining and technology as an example

HUANG Ya-ping, DONG Shou-hua, Qi Xue-mei, HU Ming-shun

(School of Resources and Geoscience, China University of Mining and Technology, Xuzhou, Jiangsu 221116, China)

Abstract: Internet plus 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 geophysical logging, the author makes a comprehensive analysis of the teaching reform of Internet plus and flipped classroom is explored. A teaching reform method is constructed, which is composed of teaching resources integration and teaching content selection, Internet plus curriculum resources pre-class guidance, practice of flip classroom, after-school guidance and teaching reflection. It aims to provide beneficial reference for the teaching reform of geophysical logging course.

Keywords: geophysical logging; Internet plus; flipped classroom; teaching reform