網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在石油測井教學(xué)中的應(yīng)用

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摘要：地質(zhì)資源與地質(zhì)工程已確定為國家“雙一流”建設(shè)學(xué)科，石油測井是該學(xué)科的主要研究內(nèi)容。如何在新中國特色社會主義理論下建設(shè)石油測井的教學(xué)內(nèi)容和方式是教學(xué)研究的重要內(nèi)容。本文通過對國內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)理念、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和方法的研究分析，明確了研究方向。根據(jù)石油開發(fā)測井教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)規(guī)律，形成混合式教學(xué)方法方案。通過在實際教學(xué)中的應(yīng)用，證實所建立教學(xué)方法的適用性和有效性。

關(guān)鍵詞：“雙一流”學(xué)科建設(shè)；混合啟發(fā)式教學(xué)方法；石油測井

一、引言

中國共產(chǎn)黨報告中再次強(qiáng)調(diào)要加快建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科，簡稱為“雙一流”建設(shè)，該項政策是黨和國家的重大戰(zhàn)略決策。對于高等教育建設(shè)來說，“雙一流”建設(shè)是繼我國“211”和“985”等重大工程之后的又一里程碑式的教育戰(zhàn)略，其目的在于進(jìn)一步提升中國高等教育的綜合實力和國際競爭力，為實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興的中國夢提供有力支撐。核心任務(wù)是培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膭?chuàng)新型人才，培養(yǎng)具有歷史使命感和社會責(zé)任心、富有創(chuàng)新精神和實踐能力的卓越人才[1-3]。此外，結(jié)合國家重大戰(zhàn)略需求，建設(shè)國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流的優(yōu)勢學(xué)科，確定重點研究領(lǐng)域，開展高水平基礎(chǔ)研究，使我國科研水平能夠處于國際學(xué)術(shù)的前沿。目前，我國“雙一流”建設(shè)高校及學(xué)科名單正式確認(rèn)公布。其中地質(zhì)資源與地質(zhì)工程作為“雙一流”建設(shè)學(xué)科[3]，是資源勘探領(lǐng)域的主要學(xué)科之一，而石油測井是地質(zhì)資源與地質(zhì)工程的重要研究內(nèi)容和教學(xué)領(lǐng)域，是一門重要的石油主干專業(yè)課，對石油測井、石油地質(zhì)以及石油工程等專業(yè)方向都具有重要的應(yīng)用意義。石油作為戰(zhàn)略資源關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略安全，因此國內(nèi)外十分重視相關(guān)學(xué)科人才的培養(yǎng)。而如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的優(yōu)秀測井人才，創(chuàng)建與之相適應(yīng)的教學(xué)方法越來越受到重視。對于教學(xué)手段，采用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)已經(jīng)成為流行的教學(xué)手段，但多數(shù)情況下仍采用以教師講授為核心的教學(xué)方式，這樣的教學(xué)方法很難突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。課程教學(xué)方法與目前“雙一流”建設(shè)所需要的一流教學(xué)方法水平之間還存在一定的差距，與教學(xué)內(nèi)容的性質(zhì)和學(xué)生的個性培養(yǎng)之間存在不相適應(yīng)的情況，教學(xué)效果不理想，迫切需要深入研究改革教學(xué)方法。

二、傳統(tǒng)教學(xué)方法

國內(nèi)常采用的教學(xué)方法主要是通過教師課堂講解、板書展示、教具演示等方法傳授知識。相應(yīng)的，學(xué)生主要通過聽課、記筆記以及觀察演示實驗等方法接受知識，總體上以記憶為主。雖然基于PPT（MicrosoftOfficePowerPoint）的電子化教學(xué)已經(jīng)在各大高等教育中被廣泛采用，但是用耳朵聽教師的講解、用眼睛觀看教師的板書、用手記下教師講授要點的學(xué)習(xí)方式?jīng)]有根本性改變。這種教學(xué)方式自從中學(xué)一直到大學(xué)伴隨學(xué)生的成長，已經(jīng)被廣為接受。同樣，這一方法在國外的教育發(fā)展中也曾起到重要作用。赫爾巴特的“四階段”教學(xué)模式，以及凱洛夫的“五環(huán)節(jié)”教學(xué)模式，都強(qiáng)調(diào)教師在教育學(xué)習(xí)中的主動性作用，通過組織教學(xué)、引言導(dǎo)入、講授課程內(nèi)容、復(fù)習(xí)鞏固以及布置作業(yè)等幾個階段，使學(xué)生牢固掌握知識，這一方法被凱洛夫引入中國后，被廣為接受，進(jìn)而成為我國最普遍的教學(xué)法之一。這種教學(xué)方法的起源是基于行為心理學(xué)的研究結(jié)果和理論。而斯金納系統(tǒng)深入地研究了操作性條件反射對行為結(jié)果的影響[4]，發(fā)現(xiàn)可以通過控制和強(qiáng)化學(xué)生的行為來實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。他在實驗中通過聯(lián)系、反饋、強(qiáng)化等反復(fù)的循環(huán)過程有效地使學(xué)生達(dá)成或?qū)崿F(xiàn)了預(yù)定的行為目標(biāo)。此外，奧蘇貝爾基于研究結(jié)果提出了有意義學(xué)習(xí)理論，強(qiáng)調(diào)有目標(biāo)和明確意義的學(xué)習(xí)更有效果。但是這種教學(xué)方法過于強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)活動中的主導(dǎo)地位，教學(xué)效果主要依賴于教師的業(yè)務(wù)能力和水平。在整個教學(xué)活動中，學(xué)生居于被動接受的地位，這樣不利于發(fā)揮學(xué)生的主動性，如何激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極性和主動性，是教學(xué)方法研究中的核心問題之一。

三、教學(xué)方法進(jìn)展

基于目前科技手段的進(jìn)展，在教育中可以采用的高科技手段也越來越多，尤其是基于無線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，以及高性能網(wǎng)絡(luò)電子終端設(shè)備的大量普及，使得教學(xué)手段和方法層出不窮。根據(jù)引入的手段不同，教學(xué)方法也發(fā)生了相應(yīng)變化，目前國內(nèi)外采用的改進(jìn)的教學(xué)方法主要包括：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法、反轉(zhuǎn)課堂法和研討式教學(xué)法。他們具有不同的特點，適用條件也不盡相同。

1.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是指基于互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎技術(shù)大發(fā)展，在教學(xué)活動中為發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，以講授內(nèi)容為主題，組織學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)查和研究，利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的資源形成對講解內(nèi)容的主觀認(rèn)識和初步理解，對于不理解的部分提出問題，并進(jìn)一步通過網(wǎng)絡(luò)探索問題的答案。該方法的原始模型來源于美國圣地亞哥州立大學(xué)伯尼•道奇（BernieDodge）等人于1995年提出的教學(xué)研究計劃，該方法也被稱為基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的“專題調(diào)查”或“主題探究”。這種方法的主要作用在于架設(shè)從接受性學(xué)習(xí)向自主學(xué)習(xí)過渡的橋梁，幫助學(xué)生實現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。典型的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)教案一般包括引言、任務(wù)、過程、資源、評價、總結(jié)等六部分。

2.翻轉(zhuǎn)課堂法。

翻轉(zhuǎn)課堂目的在于發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)活動中的主動性，主要強(qiáng)調(diào)“先學(xué)后教”的教學(xué)模式?！胺D(zhuǎn)課堂”的設(shè)想和實際大學(xué)教學(xué)實驗，首先由Lage和Platt教授在美國邁阿密大學(xué)開展，其后，Baker構(gòu)建了翻轉(zhuǎn)課堂的基本模型，為了讓缺課的學(xué)生能夠掌握課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容，他們利用PPT開發(fā)課件，并錄制課堂教學(xué)視頻，然后把這些材料上傳到互聯(lián)網(wǎng)，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)這些材料來掌握相關(guān)知識。這種做法后來被推廣到所有選課的學(xué)生，學(xué)生們甚至可以在家中通過視頻和PPT學(xué)習(xí)，而在課堂上，教師的任務(wù)轉(zhuǎn)化為針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題進(jìn)行解答。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，這種教學(xué)方法得到快速傳播和實踐，2012年我國也開始了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實驗活動?；诜D(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，可以充分利用課堂時間加強(qiáng)對相關(guān)知識的理解，形成100分鐘有效學(xué)習(xí)時間，而不必花太多的時間在介紹基本知識和概念上。學(xué)生們能夠更專注于思考知識的內(nèi)涵，共同研究解決相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域面臨的前沿和熱點問題，從而獲得更深層次的理解。這種教學(xué)方法必須基于以下三點：（1）互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展。這種模式需要通過互聯(lián)網(wǎng)共享視頻、PPT等教學(xué)資料，互聯(lián)網(wǎng)的速度對教學(xué)效果具有重要影響，很難想象低網(wǎng)速情況下學(xué)生如何能夠通過時斷時續(xù)的視頻來很好地掌握相關(guān)知識。（2）高性能電子產(chǎn)品的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)需要入網(wǎng)的終端設(shè)備比如計算機(jī)、PAD或智能手機(jī)等，需要學(xué)生進(jìn)行必要的成本投入。（3）學(xué)生的高度自律。雖然網(wǎng)絡(luò)提供了翻轉(zhuǎn)課堂的技術(shù)基礎(chǔ)，但是如果學(xué)生不能積極地通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)，那么課堂的討論和互動無法有效進(jìn)行，也就無法實現(xiàn)100分鐘有效教學(xué)的主要目標(biāo)。

3.研討式教學(xué)。

研討式教學(xué)源于德國的教學(xué)實踐，是目前在發(fā)達(dá)國家常采用的一種教學(xué)模式。這種教學(xué)方法以具體的專業(yè)問題或應(yīng)用實例為載體，師生利用教學(xué)資源通過共同查找資料，然后研究、討論、探索尋找解決問題的方案，從而通過這個過程使學(xué)生加深對專業(yè)知識的掌握和理解。研討式教學(xué)主要以教師的引導(dǎo)為主，通過設(shè)置有特色和吸引力的專業(yè)問題，要求學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，通過分組討論尋找問題的解決方案。在整個教學(xué)活動中，要求教師對相關(guān)問題具有深入的了解，能夠深入淺出地引導(dǎo)學(xué)生在充分分析資料的基礎(chǔ)上展開討論表達(dá)自身看法，并把握討論的方向和進(jìn)度。研討式教學(xué)的目的在于為學(xué)生提供思考問題和討論問題的機(jī)會，積極圍繞具體問題展開調(diào)研，開動腦筋分析資料，思考解決方案，并應(yīng)用知識解決問題，從而使學(xué)生增長知識、開闊視野，并進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合能力。此外，該教學(xué)方法有助于通過教師和學(xué)生共同針對問題展開探討和研究，密切師生關(guān)系，促進(jìn)教學(xué)相長。雖然研討式教學(xué)是適應(yīng)新時代高校教學(xué)模式發(fā)展的必然趨勢，然而由于每門課程內(nèi)容和性質(zhì)的不同，還需要在教學(xué)實踐中繼續(xù)深入研究，以形成更加系統(tǒng)、全面、有效的教學(xué)模式?？紤]到目前“雙一流”建設(shè)的主要目標(biāo)，如何根據(jù)“地質(zhì)資源與地質(zhì)工程”石油測井學(xué)科建設(shè)的目標(biāo)要求，設(shè)置適合的研討問題，以恰當(dāng)?shù)姆绞浇M織研討教學(xué)需要深入研究。此外，研討式教學(xué)雖然有利于開拓學(xué)生的視野和思路，但是學(xué)生對知識的掌握程度很難把握，部分學(xué)生對討論發(fā)言的積極性不足，存在隨大流的情況。

四、混合啟發(fā)式教學(xué)方法

測井是一門重要的石油主干工學(xué)專業(yè)課，特點是專業(yè)性強(qiáng)，與工業(yè)應(yīng)用聯(lián)系緊密。針對其教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重點研究的結(jié)果，并通過對國內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)理念、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和方法的研究分析，結(jié)合當(dāng)前的科技條件，需要建立相應(yīng)的教學(xué)方法。根據(jù)石油開發(fā)測井教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)規(guī)律，綜合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂和研討式教學(xué)三種教學(xué)方法的優(yōu)點，形成了獨特的混合式教學(xué)方法改革方案，重點發(fā)揮學(xué)生的積極性和教師的釋惑作用。具體教學(xué)方案實施步驟和方式主要包括：（1）選擇主題，學(xué)生通常會對于沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的爭議性問題，產(chǎn)生濃厚的興趣和探索欲望。（2）設(shè)計完善的教案，基于要達(dá)到的教學(xué)目的，確定具體的學(xué)習(xí)任務(wù)和過程，指導(dǎo)學(xué)生開展任務(wù)合作、網(wǎng)絡(luò)調(diào)研、小組討論、創(chuàng)新創(chuàng)作等活動。（3）教師根據(jù)教學(xué)任務(wù)、目的和目標(biāo)，制作網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，以便于學(xué)生的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。（4）利用建成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)資源組織教學(xué)，進(jìn)一步將教師從板書、講解中解脫出來，以便將更多的精力投入到課堂的解惑和釋疑，使課堂教學(xué)成為頭腦風(fēng)暴的場所。為了更好地完成這一目的，教師必須在課前幫助學(xué)生充分了解教學(xué)內(nèi)容的背景，指導(dǎo)學(xué)生明確需要檢索的關(guān)鍵詞以獲取必要的資料，提取主要的關(guān)鍵知識點、難點和重點，鼓勵學(xué)生通過分析資料提出自己的觀點和疑點。（5）為了強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)需要監(jiān)督，每章節(jié)都隨機(jī)設(shè)置相關(guān)內(nèi)容的選擇填空測驗習(xí)題，學(xué)生需要在課前完成相關(guān)章節(jié)的學(xué)習(xí)，并且只有完成選擇填空測驗習(xí)題后，才被認(rèn)定完成相關(guān)章節(jié)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。（6）課堂上，通過集體討論和分析，和學(xué)生共同對探索和分析結(jié)果進(jìn)行評價，對任務(wù)完成情況進(jìn)行總結(jié)，發(fā)現(xiàn)不足和可以改進(jìn)的方面，并進(jìn)一步思考如何將這種教學(xué)過程延伸并用到探索新知識活動中去。

五、實踐效果

在確定教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，通過梳理適用于相關(guān)專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，進(jìn)一步明確了石油測井課程教學(xué)方法的適用范圍，進(jìn)而完善和確定測井教學(xué)重點和難點，并修訂相關(guān)教學(xué)課件。通過在課件中引入豐富的專業(yè)動畫演示，從直觀角度加深學(xué)生對講解和授課內(nèi)容的理解。在此基礎(chǔ)上，對相關(guān)教材內(nèi)容進(jìn)行完善和修訂，以使其適用于相關(guān)專業(yè)學(xué)生的知識背景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時，根據(jù)國內(nèi)外石油勘探技術(shù)的應(yīng)用情況，將本專業(yè)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的典型事例進(jìn)行總結(jié)歸納，引入教材，增強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的直觀認(rèn)識，加深對教材相關(guān)內(nèi)容的理解。在教學(xué)改革和教學(xué)過程中，充分地將教學(xué)改革成果應(yīng)用到實際教學(xué)中去。在對地質(zhì)工程和石油工程本科生的石油測井課程教學(xué)中，利用改革成果，突出不同專業(yè)的授課重點，根據(jù)不同專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)，調(diào)整授課內(nèi)容，確定調(diào)研和探索主題，使講授內(nèi)容能夠與學(xué)生的先驗問題和知識產(chǎn)生共鳴，以得到更好的教學(xué)效果。根據(jù)學(xué)生課后的作業(yè)和考試情況分析，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到明顯的改善和提高。通過與學(xué)生的交流，了解到學(xué)生對所講授知識的掌握情況比較好。因此，可以說本教學(xué)方法達(dá)到了預(yù)期效果。

六、存在的問題和進(jìn)一步改革的思路

石油行業(yè)高等教育還具有與我國石油工業(yè)的發(fā)展緊密結(jié)合的突出特點。針對不同的專業(yè)，授課內(nèi)容應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，教學(xué)方法的實用效果還需進(jìn)一步驗證。通過研究分析，進(jìn)一步探索石油測井課程在不同專業(yè)授課時適用的教學(xué)內(nèi)容和研討主題，進(jìn)而調(diào)整相應(yīng)的教學(xué)計劃和教學(xué)方法。當(dāng)前，我國石油公司正在飛速向國際化公司轉(zhuǎn)型，再結(jié)合“雙一流”學(xué)科建設(shè)的目標(biāo)，對石油行業(yè)高等教育提出了一系列新要求，作為主要面向石油工業(yè)的相關(guān)院校，要適應(yīng)我國石油工業(yè)向國外快速發(fā)展的歷史使命，充分了解不同國家的文化背景和教育特色，分析不同教育方式的優(yōu)劣，取長補(bǔ)短，進(jìn)一步完善混合啟發(fā)式教學(xué)方法，以培養(yǎng)更多的創(chuàng)新性專業(yè)人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]國務(wù)院關(guān)于印發(fā)統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案的通知[DB/OL].中國政府網(wǎng).2015-11-25.

[2]教育部財政部國家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)實施辦法(暫行)》的通知[Z].

[3]教育部、財政部.國家發(fā)展改革委關(guān)于公布世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)高校及建設(shè)學(xué)科名單的通知[Z].[2017-09-21].

作者：岳文正 單位：中國石油大學(xué)（北京）