基于PBGS教学模式的“地球物理学”专业课程研究

赵斐宇，戴梦雪，麻昌英 

东华理工大学 地球物理与测控技术学院，江西 南昌

[摘  要］本次教学模式依据PBGS教学特点，针对地球物理学专业课程展开研究，对教学质量评价体系研究设计了“3+3+X”评价模式。PBGS教学模式使学生加入教师科研项目工作之中，以教学促科研，以科研补教学，及时获得教学反馈，提高学生的创新能力与教师的积极性，从而作为良性循环的教育发展模式，必然成为新的教育改革的推动力。

[关键词］PBGS；地球物理学；质量评价体系

[作者简介]赵斐宇（1988-），男，甘肃人，东华理工大学地球物理与测控技术学院，讲师。（江西 南昌 330000）

[基金项目]本文系江西省教学科学“十三五”规划课题（19YB085）、江西省高等学校教学改革研究课题（JXJG-18-6-23）、国家自然科学基金（41904097）的研究成果。

Research of the "Geophysics" specialized course based on the PBGS teaching model

Zhao Feiyu  Dai Mengxue  Ma Changying

Shool of Geophysics and Measuremengt-control Technology, East China University of Technology, Nanchang, China

Abstract: According to the characteristics of PBGS teaching model, this paper conducts research on geophysics major courses, and designs the "3+3+X" evaluation mode on the teaching quality evaluation system. PBGS teaching mode enables students to participate in teachers' scientific research projects, promote scientific research by teaching, supplement teaching by scientific research, get timely teaching feedback, improve students' innovation ability and teachers' enthusiasm, and thus as a virtuous cycle of education development mode, it is bound to become the driving force of new education reform.

Key Words: PBGS; Geophysics; teaching quality evaluation system

一、引言

 “地球物理学”专业课程具有理论性较强、内容较多、学时较少、实践性要求高、学生需求不均衡等特点。PBGS教学法是以项目任务为主线，为学生提供明确的目标、任务，再完成任务中掌握知识技能及方法，对地球物理学专业课程的教学有较好的促进作用。因此，在“新冠肺炎”疫情下，教师可以在地球物理学专业知识内化的过程中可将PBGS教学法应用于教学过程中，把学习设置于有意义的项目中，提高教学效果，可以为“新工科”背景下的人才培养而探索出符合我国基本国情的有效教学模式。

二、PBGS研究现状

PBGS教学模式起源于20世纪初“从做中学”的基本思想，由美国实用主义教育思想代表人物杜威提出^[1]。PBGS，即 Project- based Group Study（基于项目的团队学习模式），是把学习设置于有意义的项目中，学生通过以小组协作的形式共同解决问题，从而来学习隐含于问题背后的科学知识。在相互合作之间共同鼓励、互相学习、取长补短，从而达到弥补自身缺点和不足^[2]。从学习目标的角度来看，PBGS的团队学习最终目的是使学生构建灵活而又扎实的，识基础，促进创新能力的发展，发展高层次的思维能力，培养学生成为自主学习者和有效的合作者^[3]。

PBGS教学模式与传统教学法有很大的不同，PBGS教学模式以学生的主动学习为主代替了传统教学中强调的以教师讲授为主，将传统的教师、材料、学生等教学3要素演变为情境、项目、学生、教师等教学4要素，项目情境是课程组织的核心，学生是致力于完成项目的主观能动者，教师则是学生完成项目的工作伙伴、指导者。目前我国各大高校也在强调教法的转变，倡导开展研究性学习方法，加强具有实践性课程训练内容的设计，使学生的学习不仅仅局限在课堂上教师对理论知识的简单灌输，希望构建开放式的学习途径，引导学生通过多种途径来获取专业知识并学会理论应用于实践^[4-5]。

三、教学模式分析

本次教学模式依据PBGS教学过程中项目设计、项目展开、项目总结评价等3个步骤，将从地球物理学专业课程教学内容体系设计、项目策略设计、项目活动设计、实践教学活动设计以及评价体系设计等5个方面展开研究。

1. 地球物理学专业课程教学内容体系设计

通过对教师科研项目内容的整合分析，构建地球物理学专业课程项目案例，将具体的案例引入课堂教学中，把学生带入到具体的情境中分析问题和解决问题。在项目案例中，地球物理学专业课程教学内容结合学生的学习特征及学习目标来设计双平台的教学内容体系，主要包括项目任务内容设计、项目执行评审设计以及项目团队活动设计3个模块。

（1）项目任务内容设计：

地球物理学专业课程项目任务内容设计主要是基于科研项目资料的知识记忆学习，教师对学生进行学情分析，确定项目内容中适合学生通过课程知识点可以掌握并能灵活运用的知识章节进行项目任务内容设计。任课教师依据教学大纲进行学情分析，规划项目内容，合理进行项目任务的设置。学生通过科研资料、学术交流及文献阅读进行学习，掌握重、磁、电、震、放等地球物理学专业课程的基本知识。

（2）项目执行设计：

“新冠肺炎”疫情期间，地球物理学专业课程项目执行评审设计主要是基于线上FCM 教学。通过学生的学情分析以及教师讨论分析后，将专业课程知识体系中需要学生反复理解并进行知识运用的部分在课上通过FCM进行巩固。在必选项目评审阶段，项目评审以任课教师为主，旨在让学生了解项目评审的标准及要求，训练学生正确的分析、推导能力，为竞选项目学生的自主评审奠定基础。

（3）项目团队活动设计：

地球物理学专业课程项目团队活动设计是指通过课上-课下使用物联网中交互工具进行互动。学生自愿组建项目团队，教师对项目团队成员进行适当调整，做到各项目团队成员之间能力互补、强弱搭配。项目团队成员分工进行资料收集，提出项目方案设计思路，提交项目竞选方案，教师与学生进行线上实时交互活动，提高教学活动的交互性。

2. 项目策略设计

课堂教学模式设计中开展学习策略设计是为了进一步满足学生的个性化学习需求，促进学生有效调控学习的知识加工过程，提高学习效率、建立知识库。地球物理学专业课程学习策略设计包括学习方式选择、学习路径选择以及知识网络构建等3个方面。

（1）学习方式选择：

学生的学习方式选择具有个性化的特点。教师通过科研项目将地球物理学专业课程教学内容实现课程知识单元化和碎片化，设计基于PBGS教学过程的学习方式，教师设计混合项目学习方式、协作项目学习方式、研究性项目学习方式等，学生可以根据自身的学习特点及学习能力自主选择学习方式。

（2）学习路径选择：

学生的学习路径选择具有多样化的特点。学生根据自身的学习目的和学习经历、知识背景等，基于教师基于科研项目资料准备的相关教学资源，自主选择学习内容并制定学习目标，制定特色的学习计划，确定学习路径的多样化。

（3）知识网络构建：

知识网络构建具有完善化的特点。学生对已获得的地球物理方法课程信息进行重新组织和整理消化，对整理的知识重新加工与升华，同时，借助网络工具、分析工具、学习网络和共同体进行交互构建知识网络，在知识网络的创建过程中，教师与学生之间通过分享和交流教学内容，并互相协助，不断提升自己的知识。

3. 项目活动设计

有效的PBGS教学模式需要精心设计项目活动，活动设计前，需明确地球物理学专业课程教学目标，以典型项目为核心，科学梳理教学大纲和教材结构，将教学内容根据“模块-学习项目”二级体系设计成项目。教师设计不同的学习情境引导学生完成学习项目，使其在完成项目的过程中掌握知识。本次分为项目准备阶段、项目实施阶段以及项目评审阶段3个基本环节。

（1）项目准备阶段：

项目准备阶段主要是教师根据学生的学习背景和课程学习要求以及科研项目的具体模块制定课程教学目标、教学视频资源和教学活动方式，讲解PBGS教学的目的、要求和流程，公布学习项目。学生按照前一阶段的分组及对项目任务的理解，展开项目前期调研，各小组讨论确定立项项目，同时制定整个项目具体实施计划及团队成员的具体分工。

（2）项目实施阶段：

项目实施阶段主要是PBGS教学过程，主要目的是强化学生掌握并综合运用在项目实施中自主学习到的知识。各团队在组长组织下，团队成员讨论相关知识点、项目实施方法，做好工作准备，并分工协作开展项目活动, 做好实施过程中的各项记录。根据项目要求，各团队要与其他团队进行组间交流、合作与竞争，教师则需在项目开展阶段对整个项目过程进行监控，及时发现项目实施过程中出现的问题，并予以辅导。

（3）项目评审阶段：

项目结束之后，成立项目评审小组，制定竞争项目评审标准。团队对本组项目活动开展情况进行总结，整理项目资料，并在班内进行各组成果展示。总结评价包括团队内学生对自己及其他成员的表现进行评价，各团队间互相点评，教师对整个项目实施操作过程给予点评，对本项目涉及的知识要点予以适当引导，并及时纠正项目实施过程中出现的问题。教师根据以上3点总结的评价意见进行实验成绩评定。

4. 实践教学活动设计

针对目前地球物理学专业课程实践教学和综合能力培养之间的不足，改变传统实验课程设置依附于理论课体系的横向模式，构建校内实践和校外实习两大平台。

（1）校内实践：

建立实验共享网站平台，使学生可以自我选择各类开放式实验题目，独立完成实验项目，使整个实验教学内容体现工程性、科研性和创新性。同时整合各种实验教学资源，实现实验教学以及学生各种创新科研活动的平台式共享，增加学生创新能力锻炼的机会。

（2）校外实习：

在具体实习过程中，增加现场启发式讲解的内容，把校外实习作为一项科研训练，鼓励学生提出新问题，新思路。加强老师对学生的考核和管理，并且通过整个实习近乎实战的演练过程，提高学生的工程能力和科研能力的同时也启发学生的创新能力

5. 评价体系设计

针对教学质量评价体系研究，本次设计了包括学生评价、教师评价以及开放式评价等紧密联系的3个教学评价环节，又将学生评价和教师评价教学评价环节划分为3个层次，由此构成了“3+3+X”评价模式。每个教学评价环节从教师和学生两个主题都设计了评价标准，同时将教学技术全程融合到教学过程中，如图1所示。学生评价和教师评价是本课题教学模式中最重要的2个环节，对知识能否有效地被学生理解和吸收起到至关重要的作用，而良好的互动性能启迪思想，激发创新思维。

图 1 基于PBGS课程教学评价指标体系量化评分表

四、结语

“新工科”背景下，各种线上教学模式丰富了学生的课堂。在此背景下，把PBGS教学模式纳入地球物理学专业教育体系，允许其和传统教育相互补充相互促进，可以为我国高等教育改革提供新的支持。

一方面，PBGS可以作为新的课程发展方向。PBGS教学模式把学习设置于有意义的项目中，使教师的主导地位及学生学习的主体地位得以充分体现，显示出教与学并重的教学设计理念，提高教育教学质量。

另一方面，PBGS能够成为新的教育改革推动力。PBGS教学模式使学生加入教师科研项目工作之中，以教学促科研，以科研补教学，及时获得教学反馈，有针对性地组织学生交流讨论，提高学生的创新能力与教师的积极性，从而作为良性循环的教育发展模式，这必然成为新的教育改革的推动力。

参考文献

[1] 孙虹飞. 《旅游学概论》课程案例教学法的实践与探索[J]. 才智, 2010, (14):257.

[2] 沈洋. 浅析PBGS教学法在应用性本科专业教学中的角色定位[J]. 全国流通经济, 2010, (13):74-75.

[3] 战晔, 李旭, 李军. PBGS教学模式在军校实验课程中应用的研究[J]. 教育教学论坛, 2016(43):268-269.

[4] 孙阿凡, 孙光慧. 基于PBGS教学法的“保险学”课程教学改革研究[J]. 科教文汇(上旬刊), 2015, No.331(11):47-49.

[5] 余蓉. 基于项目教学法的《人身保险实务》课程教学设计[J]. 经济研究导刊, 2011(33):291-292.