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摘 要：“物探新方法新技术”是地球物理学专业的专业主干课程，综合性和实践性强，对基础知识的要求比较高，学生的学习难度大。为了提高“物探新方法新技术”课程的教学效果，将WPBL（网络环境下以问题为导向）教学方法和传统多媒体教学方法相结合。通过建立课程学习网站和设置课程问题情境，引导学生学习、探索“物探新方法新技术”课程的主要内容，能明显提高学生学习课程的主动性和积极性。
关键词：物探新方法新技术；网络环境；问题导向；教学法
一、引言
“物探新方法新技术”是地球物理学专业本科教学的专业主干课程，于大四上学期开设，旨在拓展学生专业知识的深度和广度，同时还需培养学生自主学习能力和综合运用所学知识解决实际地球物理勘探问题的能力。但长期以来，此门课程的教学效果并不理想，主要存在如下几个方面的问题。第一，学生重视程度不够。对于大四年级地球物理学专业的学生来说，由于不了解专业的发展现状、存在的问题和所学各种物探方法的局限性，他们学习主动性不足。第二，课堂教学模式单一。目前“物探新方法新技术”课程虽然采用多媒体教学，但学生被动接受，师生互动不足。第三，缺少必要的实践教学环节。“物探新方法新技术”课程是一门实践性非常强的课程，在传统的多媒体教学模式下，学生参与实践的机会较少，主动性和积极性不强。最后，大四学生面临找工作或考研等压力，很难全身心地投入到课程学习中。基于存在的以上问题，必须在教学方法上进行创新，以提高“物探新方法新技术”课程的教学效果。
1969年Barrows教授提出了以问题为导向的教学方法（problem-based learning，PBL），经过多年的发展已成为国际医学教育的基本模式，受到了广泛重视和研究。由于PBL以学生为中心，在实践教学中具有特殊的优势，其已从医学教育领域被引入到计算机、法律、经济学、工学等其它学科领域的教育中。随着网络技术的发展，PBL已与网络技术相结合，形成了网络环境下以问题为导向的教学方法（WPBL）。WPBL以现代教育思想、教学理论与学习理论为指导，以网络化教学环境和教学资源为支持下，以问题为中心。教育学活动中各要素之间具有稳定的惯性和活动进程，能有效地训练学生发现问题、解决问题的能力，有助于培养学生的创造力和终身学习能力。
为此，将WPBL教学方法引入到“物探新方法新技术”的课程教学中，以提高教学效果。
二、问题情境设计及成绩评价方法
与传统教学方法相比较，WPBL教学法在激发学习兴趣和动机、促进自主学习和获得结论等方面具有较大的优越性。它创设了一种更宽松、平等、独立和自由的学习环境，使学生在学习中变被动为主动，做到了从“要我学”到“我要学”的转变。为了使WPBL教学法的上述优越性能够实现，设置合理的问题情境成为成败的关键。对于煤田地震勘探来说，目前主要需要解决煤层小构造预测、煤层及顶底板岩性预测和煤田地震数据动态解释等地质问题。结合目前煤田地震勘探需要解决的上述地质问题，本次设置了如下六个方面的问题情境：（1）复杂构造煤层中地震波传播特征的正演模拟；（2）煤层精细构造的地震预测和解释；（3）煤层瓦斯富集区的地震预测；（4）煤层火成岩侵入区的地震预测；（5）煤层顶板富水区的地震预测；（6）煤矿三维地震数据动态解释等。这些问题情境涉及到煤田地震勘探的主要方面，学生可以根据个人兴趣，选择相应的问题情境作为主要学习方向。
“物探新方法新技术”的课程教学中，除了使学生学会正确的思维和推理方法，培养学生综合应用物探方法解决实际问题的能力外，还需要培养学生的团队协作能力。为了保证每位学生在本门课程的学习中都能有所收获，在本门课程教学中将所有学生（50人左右）进行分组，5人为一组。每个小组任选上述6个问题情境中的5个作为小组课程项目（即每人负责1个课程项目）。为了保证学生在完成课程项目时能够团队协作、相互配合，在评定个人成绩时，综合考虑个人项目得分和小组项目平均得分等两项。如个人项目得分占成绩的60%，小组项目平均得分占成绩的40%等。通过这一方法，即保证了学生对个人项目的深入研究，又保证其能够参与到小组的其它项目中，使其对物探新方法新技术有更全面的了解。
三、网络互动平台建设
由于基于WPBL的“物探新方法新技术”课程教学组织较常规课程教学组织复杂很多，建设一个功能较完善的网络互动平台是教学能够顺利完成的基本保证。结合“物探新方法新技术”课程的特点，互动平台仅作为学生获取和传送信息的主要工具，并不取代正常的课堂教学。在正常的课堂教学中，教师除教授基本方法和原理外，还需组织学生对课程项目进行讨论，并对学生课程项目的执行情况进行点评。
根据上文对“物探新方法新技术”课程网络互动平台的定位，建立的互动平台主要包括如下几个方面的功能：（1）课程概述。在这一部分，主要描述课程的组织和管理方式、学生成绩的评定方式等。（2）课程账户管理。在这一部分，学生可以创建和管理个人账户、个人资料和课程分组等。（3）课程资源。在这一部分，主要包括课程学习的主要课件和参考资料，课程需要用到的相关软件及说明，课程使用的实例数据和优秀课程案例等。（4）课程项目实施。在这一部分，学生可以选择课程项目，并分阶段提交课程项目成果；教师可以安排课程项目，并对学生提交的课程项目阶段性成果进行点评。（5）互动交流论坛。在这一部分，学生和教师可以自由交流课程相关的任意话题，具有发言、回复、点评等功能。
四、结束语
将WPBL教学法引入到“物探新方法新技术”课程教学中，能够明显提高学生学习的主动性和积极性，可以显著提高课程教学的质量。但在实施过程在还存在一些问题，需要进一步的研究和探讨，主要表现在如下几个方面：
（1）课程项目分组。由于学生成绩差别较大，为了不影响个人成绩，成绩好的学生一般不愿意和成绩差的学生同组。但每班一般都有2～3名学生成绩较差，他们的分组问题就成为了老大难。因此，在今后的教学实践中，还需对课程项目分组环节进行优化。
（2）相对于传统教学来说，基于WPBL的“物探新方法新技术”课程教学需要较多的课后指导，工作量非常大。但由于目前大学课程工作量的计算方法一般只按学时计算，并不考虑课程难度和实际工作量，不利于WPBL教学方法的推广和应用。
参考文献：
[1]Barrows H S. Problem-based learning in medicine and beyond： A brief overview[J]. New directions for teaching and learning，1996（68）：3-12.
[2]王超杰，王曼华，阎一渡.WPBL教学模式的构成要素分析[J].电化教育研究，2007（1）：54-58.
[3]马红亮，杨冬.网络环境下PBL的模式研究[J].现代教育技术，2002，12（3）：17-21.
[4]谢仁恩.网络环境下PBL在计算机文化基础中的应用与研究[D].长沙：湖南大学，2008.
[5]张明阳，徐冬冬，王东林，等.基于网络环境下的PBL教学法在法医学教学中的应用[J].中国高等医学教育，2013（2）：116-117.
注：本文受到江苏省高校优势学科建设工程资助项目PAPD、中国矿业大学教学改革与建设项目（2014YB19）和中国矿业大学研究生教育教学改革研究与实践项目（YJSJG2014-004）联合资助。
作者简介：陈同俊（1977— ），男，安徽舒城人，副教授、博士后、硕士生导师，中国矿业大学地球物理学专业教师。
关键词：物探新方法新技术；网络环境；问题导向；教学法
一、引言
“物探新方法新技术”是地球物理学专业本科教学的专业主干课程，于大四上学期开设，旨在拓展学生专业知识的深度和广度，同时还需培养学生自主学习能力和综合运用所学知识解决实际地球物理勘探问题的能力。但长期以来，此门课程的教学效果并不理想，主要存在如下几个方面的问题。第一，学生重视程度不够。对于大四年级地球物理学专业的学生来说，由于不了解专业的发展现状、存在的问题和所学各种物探方法的局限性，他们学习主动性不足。第二，课堂教学模式单一。目前“物探新方法新技术”课程虽然采用多媒体教学，但学生被动接受，师生互动不足。第三，缺少必要的实践教学环节。“物探新方法新技术”课程是一门实践性非常强的课程，在传统的多媒体教学模式下，学生参与实践的机会较少，主动性和积极性不强。最后，大四学生面临找工作或考研等压力，很难全身心地投入到课程学习中。基于存在的以上问题，必须在教学方法上进行创新，以提高“物探新方法新技术”课程的教学效果。
1969年Barrows教授提出了以问题为导向的教学方法（problem-based learning，PBL），经过多年的发展已成为国际医学教育的基本模式，受到了广泛重视和研究。由于PBL以学生为中心，在实践教学中具有特殊的优势，其已从医学教育领域被引入到计算机、法律、经济学、工学等其它学科领域的教育中。随着网络技术的发展，PBL已与网络技术相结合，形成了网络环境下以问题为导向的教学方法（WPBL）。WPBL以现代教育思想、教学理论与学习理论为指导，以网络化教学环境和教学资源为支持下，以问题为中心。教育学活动中各要素之间具有稳定的惯性和活动进程，能有效地训练学生发现问题、解决问题的能力，有助于培养学生的创造力和终身学习能力。
为此，将WPBL教学方法引入到“物探新方法新技术”的课程教学中，以提高教学效果。
二、问题情境设计及成绩评价方法
与传统教学方法相比较，WPBL教学法在激发学习兴趣和动机、促进自主学习和获得结论等方面具有较大的优越性。它创设了一种更宽松、平等、独立和自由的学习环境，使学生在学习中变被动为主动，做到了从“要我学”到“我要学”的转变。为了使WPBL教学法的上述优越性能够实现，设置合理的问题情境成为成败的关键。对于煤田地震勘探来说，目前主要需要解决煤层小构造预测、煤层及顶底板岩性预测和煤田地震数据动态解释等地质问题。结合目前煤田地震勘探需要解决的上述地质问题，本次设置了如下六个方面的问题情境：（1）复杂构造煤层中地震波传播特征的正演模拟；（2）煤层精细构造的地震预测和解释；（3）煤层瓦斯富集区的地震预测；（4）煤层火成岩侵入区的地震预测；（5）煤层顶板富水区的地震预测；（6）煤矿三维地震数据动态解释等。这些问题情境涉及到煤田地震勘探的主要方面，学生可以根据个人兴趣，选择相应的问题情境作为主要学习方向。
“物探新方法新技术”的课程教学中，除了使学生学会正确的思维和推理方法，培养学生综合应用物探方法解决实际问题的能力外，还需要培养学生的团队协作能力。为了保证每位学生在本门课程的学习中都能有所收获，在本门课程教学中将所有学生（50人左右）进行分组，5人为一组。每个小组任选上述6个问题情境中的5个作为小组课程项目（即每人负责1个课程项目）。为了保证学生在完成课程项目时能够团队协作、相互配合，在评定个人成绩时，综合考虑个人项目得分和小组项目平均得分等两项。如个人项目得分占成绩的60%，小组项目平均得分占成绩的40%等。通过这一方法，即保证了学生对个人项目的深入研究，又保证其能够参与到小组的其它项目中，使其对物探新方法新技术有更全面的了解。
三、网络互动平台建设
由于基于WPBL的“物探新方法新技术”课程教学组织较常规课程教学组织复杂很多，建设一个功能较完善的网络互动平台是教学能够顺利完成的基本保证。结合“物探新方法新技术”课程的特点，互动平台仅作为学生获取和传送信息的主要工具，并不取代正常的课堂教学。在正常的课堂教学中，教师除教授基本方法和原理外，还需组织学生对课程项目进行讨论，并对学生课程项目的执行情况进行点评。
根据上文对“物探新方法新技术”课程网络互动平台的定位，建立的互动平台主要包括如下几个方面的功能：（1）课程概述。在这一部分，主要描述课程的组织和管理方式、学生成绩的评定方式等。（2）课程账户管理。在这一部分，学生可以创建和管理个人账户、个人资料和课程分组等。（3）课程资源。在这一部分，主要包括课程学习的主要课件和参考资料，课程需要用到的相关软件及说明，课程使用的实例数据和优秀课程案例等。（4）课程项目实施。在这一部分，学生可以选择课程项目，并分阶段提交课程项目成果；教师可以安排课程项目，并对学生提交的课程项目阶段性成果进行点评。（5）互动交流论坛。在这一部分，学生和教师可以自由交流课程相关的任意话题，具有发言、回复、点评等功能。
四、结束语
将WPBL教学法引入到“物探新方法新技术”课程教学中，能够明显提高学生学习的主动性和积极性，可以显著提高课程教学的质量。但在实施过程在还存在一些问题，需要进一步的研究和探讨，主要表现在如下几个方面：
（1）课程项目分组。由于学生成绩差别较大，为了不影响个人成绩，成绩好的学生一般不愿意和成绩差的学生同组。但每班一般都有2～3名学生成绩较差，他们的分组问题就成为了老大难。因此，在今后的教学实践中，还需对课程项目分组环节进行优化。
（2）相对于传统教学来说，基于WPBL的“物探新方法新技术”课程教学需要较多的课后指导，工作量非常大。但由于目前大学课程工作量的计算方法一般只按学时计算，并不考虑课程难度和实际工作量，不利于WPBL教学方法的推广和应用。
参考文献：
[1]Barrows H S. Problem-based learning in medicine and beyond： A brief overview[J]. New directions for teaching and learning，1996（68）：3-12.
[2]王超杰，王曼华，阎一渡.WPBL教学模式的构成要素分析[J].电化教育研究，2007（1）：54-58.
[3]马红亮，杨冬.网络环境下PBL的模式研究[J].现代教育技术，2002，12（3）：17-21.
[4]谢仁恩.网络环境下PBL在计算机文化基础中的应用与研究[D].长沙：湖南大学，2008.
[5]张明阳，徐冬冬，王东林，等.基于网络环境下的PBL教学法在法医学教学中的应用[J].中国高等医学教育，2013（2）：116-117.
注：本文受到江苏省高校优势学科建设工程资助项目PAPD、中国矿业大学教学改革与建设项目（2014YB19）和中国矿业大学研究生教育教学改革研究与实践项目（YJSJG2014-004）联合资助。
作者简介：陈同俊（1977— ），男，安徽舒城人，副教授、博士后、硕士生导师，中国矿业大学地球物理学专业教师。