[摘 要] 目前,隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,使用互聯(lián)網(wǎng)教學廣泛盛行,包括各種線上教學平臺及MOOC等開放式網(wǎng)絡(luò)課堂。當然,讓學生進行線上學習,不僅符合社會發(fā)展的步伐,還可解決傳統(tǒng)線下授課所無法實現(xiàn)的問題,如課程的可重復(fù)觀看性和時間的自由性。但線上學習也對廣大學生學習的自主性和自律性提出了更高的要求?;谝陨犀F(xiàn)象,提出以線下互動教學為主、線上課堂為輔的綜合教學模式,以期提升課堂教學質(zhì)量,達成教學目標,為學生打造多元化的學習環(huán)境。
[關(guān)鍵詞] 石油地質(zhì)學;混合式教學;教學改革
[基金項目] 2020年度吉林大學在線課程建設(shè)項目“石油地質(zhì)學”;2021年度吉林大學本科“創(chuàng)新示范課程”建設(shè)項目“石油地質(zhì)學”
[作者簡介] 蘇思遠(1987—),男,吉林遼源人,博士,吉林大學地球科學學院副教授,主要從事石油地質(zhì)學及油氣資源評價研究。
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324(2024)03-0057-04 [收稿日期] 2023-04-20
石油和天然氣作為一種重要的能源和戰(zhàn)略資源,國家對其高度重視,已經(jīng)將油氣資源與糧食、水資源一同列為影響經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的三大戰(zhàn)略資源[1]。因此,“石油地質(zhì)學”是吉林大學地球科學學院資源勘查工程專業(yè)的必修課及地球探測與信息學院的選修課,同時也是相關(guān)石油院校資源勘查工程專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課之一[2-4]。“石油地質(zhì)學”是一門詳細闡述油氣資源特征及其在地殼中的形成過程、產(chǎn)出狀態(tài)與分布規(guī)律的課程。根據(jù)課程主要內(nèi)容,它可分為五部分:一是國內(nèi)外油氣勘探開發(fā)歷史及油氣在當今社會中的地位等內(nèi)容;二是石油、天然氣和油田水的成分及物理化學性質(zhì);三是油氣成因理論及油源對比等內(nèi)容;四是油氣成藏的要素及過程;五是油氣運移、保存及聚集等分布規(guī)律的內(nèi)容[1,5-6]。因此,“石油地質(zhì)學”課程是資源勘查工程專業(yè)本科生的重要專業(yè)基礎(chǔ)必修課,在資源勘查工程人才培養(yǎng)方面起著重要的基礎(chǔ)支撐作用。同時,“石油地質(zhì)學”課程也是現(xiàn)代油氣勘探的重要基礎(chǔ)理論。因此,緊跟時代油氣發(fā)展趨勢,優(yōu)化“石油地質(zhì)學”課程教學內(nèi)容,以學生為本,建立線下互動課堂為主、線上課堂為輔的混合式教學方式,能夠避免由于部分學生缺乏學習的自主性,導(dǎo)致學習效率低、學習效果不顯著等問題。
一、豐富線下教學模式,增強學生學習主動性
學科不同,所采用的教學方法不同。針對石油地質(zhì)學這門學科,采用案例分析教學和師生角色互換教學等兩種重要的教學方式。
(一)案例分析教學
案例分析教學是一種將理論知識與實際案例相結(jié)合的方法。通過選擇一些真實的石油地質(zhì)案例,讓學生分析和解決其中的問題,有助于將抽象的理論應(yīng)用到實際情境中,使學生更好地理解和記憶知識點。
1.增加實際油田案例。在傳統(tǒng)的授課中,授課內(nèi)容更多的是以參考教材為主要依據(jù),學生在學習專業(yè)知識的同時,缺少對實際生產(chǎn)實踐的認知。“石油地質(zhì)學”這門課程主要圍繞地下石油和天然氣的生成、儲集、蓋層、圈閉、運移和聚集等問題開展學習,是一門專業(yè)基礎(chǔ)性強、理論聯(lián)系實際緊密的課程。為了更好地幫助學生將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合,可以引入更多的油田實際案例。這些案例可以涵蓋不同地理位置和地質(zhì)條件的油氣勘探與開發(fā)過程,以及相關(guān)技術(shù)和挑戰(zhàn)。通過案例分析,使學生更加深入地理解課程中的理論知識,并將其應(yīng)用到實際問題中。同時,案例的引入還可激發(fā)學生的學習興趣,增加學生專業(yè)使命感,使他們更加投入課程中。因此,有必要將油氣田實際勘探案例作為知識點的載體,使學生更好地理解每個知識點在實際勘探中的意義。此外,需要及時更新教學內(nèi)容,關(guān)注前沿理論與技術(shù),將石油地質(zhì)學科的新理論和新技術(shù)及時融入教學內(nèi)容中,如增加頁巖油氣勘探開發(fā)技術(shù)、致密油氣勘探開發(fā)技術(shù)及天然氣水合物勘探開發(fā)技術(shù)等[7]。
2.融入思政元素。為貫徹習近平總書記在黨的二十大上提出的“用社會主義核心價值觀鑄魂育人,完善思想政治工作體系,推進大中小學思想政治教育一體化建設(shè)[8]”宗旨,除了專業(yè)知識外,在課程中應(yīng)融入思政元素,讓學生更好地理解專業(yè)背后的社會背景和倫理價值。例如,通過討論國家原油進口量變化趨勢、原油進口國的相關(guān)知識、石油資源的可持續(xù)利用及環(huán)境保護等問題,引導(dǎo)學生思考石油產(chǎn)業(yè)對社會和環(huán)境的影響,以及如何推動可持續(xù)發(fā)展。同時也可在授課中穿插講述一些油氣發(fā)展的重要人物事跡,如鐵人王進喜等,激發(fā)學生的專業(yè)興趣和榮譽感,培養(yǎng)他們的專業(yè)責任感和愛國主義情懷。
(二)師生角色互換教學
師生角色互換,是讓學生在線下自學內(nèi)容,在課堂上扮演教師角色,進行講解、討論、實驗和應(yīng)用等。這樣不僅可提高學生的課前準備效率,使課堂更注重問題解決能力的培養(yǎng)和知識應(yīng)用,還可增加互動性和學習深度。
1.接收者到傳授者。在課堂上,學生作為課程內(nèi)容的接收者,長期的學習習慣讓學生潛意識里認為自己是聽課者,教師才是授課者。但是對于系統(tǒng)的專業(yè)知識及其他學科的教學內(nèi)容,聽明白與明白以后會講出來,還是存在一定的差異。如果學生不僅理解授課內(nèi)容,還能自如地將知識點講給其他同學聽,這對于學生而言,不僅掌握了課堂所學的專業(yè)知識,還能進行深層次的知識鞏固,既強化了知識記憶,鍛煉了口才表達能力,又增進了學生間的情感,在無形中對培養(yǎng)學生的團隊意識起到了積極的作用。因此,設(shè)置講課比賽環(huán)節(jié),以課堂小組為單位,每組推薦一名學生到講臺上給大家講解在課堂上所學專業(yè)知識點之一,這樣不僅調(diào)動了學生學習的積極性,也使學生成了課堂的主人。
2.小組互助答疑。以往對課后的答疑大多數(shù)是學生去教師辦公室主動請教問題的模式。然而實際中,主動找教師請教問題的學生相對較少,沒有起到課后答疑對學生的有效幫助。針對這種情況,可以以小組為單位,每節(jié)課用2~3分鐘時間,對上一節(jié)課學生集中出現(xiàn)的問題由其他小組學生進行解答,最后教師對解答結(jié)果做分析并予以全面總結(jié),根據(jù)參與答疑學生的表現(xiàn)情況,記錄平時成績,作為本門課程總成績的一部分。例如,第一組學生對頁巖儲層物性主控因素有疑問,由第二組學生派出代表進行解答,最后教師做總結(jié);下一節(jié)課由第二組學生提出問題,第三組學生解答,以此類推。
通過以上角色互換,學生從知識的被動接收者變?yōu)橹R的主動講授者,從答疑對象變?yōu)榇鹨傻慕獯鹫摺2煌矸莸霓D(zhuǎn)變,不僅能充分調(diào)動學生學習的積極性,還能讓學生學活、用活專業(yè)知識,為培育更多活學活用的優(yōu)秀學生奠定基礎(chǔ)。
二、全方位利用線上教學平臺,確保多元化教學
隨著時代的發(fā)展、科技的進步,越來越多的多媒體設(shè)備與線上教學軟件被應(yīng)用在課堂中。線上互動式教學及教學多媒體的質(zhì)量在線上教學中具有重要作用。
(一)互動式多媒體教學
1.提升線上課堂質(zhì)量。目前,主流的線上學習平臺有學習通、MOOC課等,學生可以自主根據(jù)需要隨時進行在線學習?!笆偷刭|(zhì)學”課程知識點較多,關(guān)聯(lián)性較大,并且實踐環(huán)節(jié)較多,因此,對學生自主學習能力也提出了新的挑戰(zhàn)。為了增強線上教學的師生互動,可以安排在線討論或問答環(huán)節(jié),讓學生提出問題并與教師和同學進行討論。教師可在這些討論中引導(dǎo)學生思考并解決問題,同時也可及時糾正學生的誤解。為了確保學生的學習進展,線上教學平臺可提供學習分析工具,幫助教師跟蹤學生的學習進度和表現(xiàn)。教師可根據(jù)學生的學習數(shù)據(jù),及時調(diào)整教學策略和課程內(nèi)容,以滿足不同學生的學習速度和接收能力。同時,建立有效的反饋機制,讓學生能夠及時了解自己的學習情況,在需要時尋求幫助。同時,為了彌補學生臨時抱佛腳、突擊學習且遺忘快的不足,可以對線上教學增加師生互動和分階段檢測等環(huán)節(jié)。如每一章學完以后,可讓學生進行線上作答習題。根據(jù)學生整體數(shù)據(jù),正確率較高的知識點代表學生主體已經(jīng)掌握,作答錯誤較多的知識點,通過師生互換角色,讓學生先在課堂進行分組解答,最后任課教師再進行總結(jié)。并且在下一次授課中,對上一次學生作答錯誤率較高的知識點進行著重分析講解,從而促使學生對“石油地質(zhì)學”這門課程的知識點可以更全面地掌握。除此之外,還需要對線上課程內(nèi)容進行凝練與濃縮,提升線上課堂設(shè)計質(zhì)量,體現(xiàn)“智能+”課程文化生態(tài),即基于學習分析技術(shù)、混合現(xiàn)實技術(shù)、自適應(yīng)學習技術(shù)及人工智能技術(shù)等,打造遠程自主、虛擬仿真、個性化學習及智能化學習的新思路[9]。
2.優(yōu)化傳統(tǒng)考核方式。在以往課程考核環(huán)節(jié),大多采用閉卷成績+平時成績總和為總成績的方式,并且閉卷成績占比較大。隨著線上課堂的發(fā)展,可適當提升平時成績比例,改變傳統(tǒng)考核方式,將學生在線學習時長和章節(jié)作答準確率折算成平時成績,進而累加到總成績中。一方面,可以提升學生對在線課堂教學的重視性;另一方面,學生為了提升線上課堂的章節(jié)測試作答準確率,也會促進線上和線下授課時的學習專注度及學習動力。然而,難免會出現(xiàn)在線上章節(jié)測試作答時學生互相借鑒的情況,但這也間接地激發(fā)了學生自主討論問題的積極性,提前了解了課程的考核要點,最終學生也是受益的主體。
除此之外,可以利用學習通等軟件,讓學生進行組內(nèi)互動。生生互評時,教師分享一些有教育意義的照片和視頻,讓學生自由挑選喜歡的部分,并通過互聯(lián)網(wǎng)和閱讀相關(guān)書籍,講述照片或視頻背后的故事。通過任課教師的評選,可以將有代表性的故事情節(jié)分享給當屆或下一屆的學生,進而增加學生的愛國主義情懷和專業(yè)情懷,充分感受老一輩石油人艱苦奮斗的精神和不畏艱難險阻、勇于面對困難的大無畏創(chuàng)舉。通過這樣的學習方式,可以使學生主動接受思政教育,增加專業(yè)認知度,深刻理解專業(yè)精神的重要意義。此外,還可以鍛煉學生對信息的收集能力和整理能力,并通過口頭講述,鍛煉學生的表達能力,也由內(nèi)而外地增強了學生的愛國主義情懷。
(二)提高多媒體質(zhì)量
1.動態(tài)多媒體的應(yīng)用。在現(xiàn)代化教學手段多樣性的時代,教學多媒體美觀度和動畫展示已成了授課過程中不可或缺的一部分。但目前,很多教學多媒體以靜態(tài)圖畫與文字為主,三維動畫和相應(yīng)短視頻所占比例較少。形象生動的三維動畫和相關(guān)短視頻不僅可以讓學生更直觀地理解知識點的內(nèi)涵并感受不同知識點間的內(nèi)在關(guān)系,還可以提升學生學習的積極性和興趣愛好。例如:在講解地下圈閉結(jié)構(gòu)時,使用三維動畫可以清晰地展示不同地層中的油氣成藏情況,讓學生更好地理解。在《儲集層與蓋層》一章中,講解儲集層物理性質(zhì)課程時,關(guān)于孔隙結(jié)構(gòu)的講解,以往更多的是關(guān)于孔隙和喉道的靜態(tài)展示,結(jié)合壓汞實驗也只是重點講授實驗原理。然而,學生學習過后,對孔隙結(jié)構(gòu)如何影響流體運移,以及壓汞實驗設(shè)備識別和動態(tài)測試過程等還缺少直觀的認知。如在多媒體中,增加三維動畫,講解孔隙結(jié)構(gòu)與流體間的相互關(guān)系,且增加壓汞實驗充注原理小視頻,不僅使授課內(nèi)容生動形象,還有助于學生理解需要掌握的知識點和課程背景相關(guān)情況,使學生的學習不再是死記硬背,而是興趣使然,從根本上理解教學大綱所要求掌握的內(nèi)容。
2.繪圖軟件的應(yīng)用。目前,課堂教學中,理論知識較多,軟件應(yīng)用較少。因此,學生在學習軟件的同時,結(jié)合實際案例,收集、分析及處理地質(zhì)數(shù)據(jù)等,通過應(yīng)用軟件畫圖。這種實踐性的學習可以豐富學生的經(jīng)驗,同時也是激發(fā)學生學習興趣的一種方法,通過實操培養(yǎng)學生的問題解決能力和獨立思考能力。
在現(xiàn)代“石油地質(zhì)學”教學過程中,傳授專業(yè)知識的同時,還應(yīng)注重培養(yǎng)學生的綜合能力。例如:實地考察與實驗是“石油地質(zhì)學”課程中不可或缺的一部分。通過安排學生參加野外實習,親身體驗地質(zhì)勘探過程,以及通過實驗室實驗進行地質(zhì)分析和數(shù)據(jù)處理。這種實踐性的學習不僅可以豐富學生的經(jīng)驗,還可以加深他們對地質(zhì)學的理解。此外,鼓勵學生選擇自己感興趣的石油地質(zhì)學課題,引導(dǎo)學生主動參與科研項目、競賽和實習機會,進一步培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神,提高獨立解決問題的能力和團隊協(xié)作技能。學生畢業(yè)后不僅擁有扎實的專業(yè)知識,還具備更強的競爭力和適應(yīng)力,能夠勝任各種工作所面臨的不同挑戰(zhàn)。以上教學方法并不是獨立的,而是相輔相成、相互配合的。隨著教學的發(fā)展及石油地質(zhì)學學科應(yīng)用性的不斷提高,這就要求教師在課堂上根據(jù)學科特點,應(yīng)用具有不同側(cè)重點的教學方式。因此,在石油地質(zhì)學學科中,綜合多元化的教學方式勢在必行。
結(jié)語
“石油地質(zhì)學”課程是培養(yǎng)現(xiàn)代石油地質(zhì)優(yōu)秀人才的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程從理論聯(lián)系實際出發(fā),通過教學改革,采取以線下教學為主、線上教學為輔的混合式教學模式,不斷優(yōu)化課程內(nèi)容,對培養(yǎng)石油地質(zhì)專業(yè)人才有著非常重要的支撐作用。同時,優(yōu)化考核模式,增加思政元素,培養(yǎng)學生專業(yè)情懷,提高專業(yè)素養(yǎng),對培育高素質(zhì)的石油地質(zhì)專業(yè)人才具有重要意義。
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Exploration of Blended Teaching Reform in the Course of “Petroleum Geology”
SU Si-yuan, SHAN Xuan-long, XU Zhong-jie, HUANG Yu-long
(College of Earth Sciences, Jilin University, Changchun, Jilin 130061, China)
Abstract: Currently, with the rapid development of the internet, the use of the internet for teaching is widely prevalent, including various online teaching platforms and open online classrooms such as MOOC. Of course, allowing students to learn through the internet not only conforms to the pace of social development, but also compensates for the problems that traditional offline teaching cannot solve, such as the repeatability of courses and the freedom of time. But online learning through the internet also puts higher demands on the autonomy and self-discipline of students in learning. Based on the above phenomena, a comprehensive teaching model with offline interactive teaching as the main approach and online classroom as the auxiliary approach is proposed to improve the quality of classroom teaching, meet teaching objectives, and create a diverse learning environment for students.
Key words: Petroleum Geology; blended learning; teaching reformt