問題教學(xué)法在礦產(chǎn)勘查學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

曹毅 王功文

［摘 要］教學(xué)方法改革是高等教育教學(xué)改革的一個重要方向。礦產(chǎn)勘查學(xué)課程是全國資源勘查工程專業(yè)的主干專業(yè)課程，其教學(xué)質(zhì)量是國家高素質(zhì)勘查技術(shù)人員培養(yǎng)的重要保障。針對該課程涉及知識面廣、內(nèi)容枯燥抽象、概念及術(shù)語多等特點，教師在教學(xué)過程中有針對性地運用了問題教學(xué)法，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及發(fā)現(xiàn)問題、處理問題和解決問題的能力，取得了良好的教學(xué)效果。

［關(guān)鍵詞］礦產(chǎn)勘查學(xué)；問題教學(xué)法；教學(xué)質(zhì)量；教學(xué)方法

［中圖分類號］ G642 ［文獻標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）11-0068-03

教學(xué)質(zhì)量是高校的生命線，提高教學(xué)質(zhì)量是高等教育永恒的主題，也是目前高等教育改革的最終目標(biāo)[1-2]。與中小學(xué)教學(xué)不同，大學(xué)教學(xué)會在有限的課時內(nèi)將大量知識講授給學(xué)生。而傳統(tǒng)教學(xué)通常重視“教”而輕視“學(xué)”，課堂上以教師講解為主、互動為輔，而且教師多以講得細、講得透、講得全面為目標(biāo)[3]。這種重視知識傳授而輕視能力培養(yǎng)的教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生形成了過分依賴課堂教學(xué)的習(xí)慣，缺乏主動學(xué)習(xí)的激情，實踐能力和創(chuàng)新能力不足[3]。與此同時，這種“填鴨式”教學(xué)也會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，特別是對一些知識面廣、內(nèi)容抽象、知識點繁雜的課程，學(xué)生常感到枯燥，難懂難記，失去學(xué)習(xí)的興趣[4-5]。為了解決這一問題，各高校紛紛開展教學(xué)改革，而改革的方向多是由傳統(tǒng)的“以教師講授為主”向“以學(xué)生學(xué)習(xí)為主”轉(zhuǎn)變，教學(xué)過程中要求充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，重視對學(xué)生能力的培養(yǎng)[6-7]。

教學(xué)方法改革是高等教育教學(xué)改革的一個重要方向[2]。合理的教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保障[4-5]。問題教學(xué)法是一種以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心，以提出問題—分析問題—解決問題為線索，以教師引導(dǎo)為手段的教學(xué)方法[8-9]。該教學(xué)法將“被動學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃訉W(xué)習(xí)”，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，進而提高教學(xué)質(zhì)量[8-9]。因此，近年來問題教學(xué)法受到國內(nèi)外教育工作者的重視，并得到廣泛應(yīng)用[7]。

礦產(chǎn)勘查學(xué)是研究礦產(chǎn)形成的地質(zhì)條件、分布規(guī)律、礦體的變化特征和工業(yè)礦床勘查理論與方法的一門應(yīng)用地質(zhì)學(xué)，也是全國資源勘查工程專業(yè)本科生的一門主干專業(yè)課程[10]。該課程以礦產(chǎn)預(yù)測、勘查與評價為中心內(nèi)容，以提高礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)與經(jīng)濟效果為目的，培養(yǎng)學(xué)生掌握礦產(chǎn)勘查的基本理論（包括礦產(chǎn)勘查的理論基礎(chǔ)、優(yōu)化準(zhǔn)則與戰(zhàn)略決策等）和工作方法（包括礦產(chǎn)勘查各階段工作的基本要求和方法、技術(shù)手段、工程的布置與取樣、礦體圈定和儲量計算等）、成礦預(yù)測的基本理論與方法（包括控礦因素與找礦標(biāo)志分析、找礦方法及應(yīng)用、信息提取與合成、規(guī)律總結(jié)與靶區(qū)優(yōu)選等）以及資源經(jīng)濟評價的基本內(nèi)容和步驟（包括項目選擇、資產(chǎn)評估、風(fēng)險勘查、礦業(yè)經(jīng)濟、環(huán)境保護與綠色礦山等）等內(nèi)容[10]。由此可見，礦產(chǎn)勘查學(xué)課程是資源勘查工程專業(yè)本科生職業(yè)能力培養(yǎng)的核心課程，其教學(xué)質(zhì)量是國家高素質(zhì)勘查技術(shù)人員培養(yǎng)的重要保障[10]。然而，該課程涉及知識面廣、內(nèi)容抽象、概念及術(shù)語多，學(xué)生常感到枯燥、難懂，學(xué)習(xí)興趣不足[5]。為了提高教學(xué)質(zhì)量，筆者在礦產(chǎn)勘查學(xué)課程教學(xué)中嘗試了問題教學(xué)法，取得了良好的教學(xué)效果。

一、問題教學(xué)法概述

問題教學(xué)法（Problem-based learning， PBL）是由美國實用主義教育家杜威在1896年提出并開始實施的一種教學(xué)方法[11]。該教學(xué)法是將知識點以問題的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生在探索解決問題的過程中熟悉并掌握知識，提升發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的技能，同時提高自主學(xué)習(xí)的能力。

問題教學(xué)法在實施過程中要求將提出問題—分析問題—解決問題這一線索始終貫穿整個教學(xué)過程。教學(xué)過程通常分為五個階段[8， 11]：（1）提出問題階段，問題可由教師提出，也可由教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出；（2）建立假設(shè)階段，該階段主要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教學(xué)目的對提出的問題進行分析，并提出假設(shè)；（3）自主學(xué)習(xí)階段，學(xué)生帶著問題自學(xué)教材，收集整理資料，并嘗試解決問題；（4）討論交流階段，先由小組內(nèi)部討論問題解決方案，再擴大到班級討論；（5）總結(jié)階段，教師要先根據(jù)討論情況，有針對性地進行講解并引導(dǎo)學(xué)生解決問題，最后對教學(xué)內(nèi)容進行簡單清晰的梳理和講解?？偟膩砜矗瑔栴}的提出是問題教學(xué)法的關(guān)鍵，而問題的優(yōu)劣將直接影響到教學(xué)效果的好壞。因此，教師在備課過程中應(yīng)系統(tǒng)梳理課程內(nèi)容，并針對核心內(nèi)容提出合適的問題，進而讓學(xué)生在解決問題的過程中逐漸掌握課程知識，以達到教學(xué)目標(biāo)。

相對于傳統(tǒng)教學(xué)法，問題教學(xué)法的優(yōu)勢在于能夠更加有效地激發(fā)學(xué)生的自主能動性[12]。從知識的獲得途徑來看，在基于問題教學(xué)法開展的教學(xué)活動中，學(xué)生的學(xué)習(xí)以問題為導(dǎo)向，以尋找答案、解決問題為目標(biāo)，以查閱資料、動手測試、分析總結(jié)和相互討論為主要學(xué)習(xí)手段，在解決問題的過程中理解和掌握知識。這種學(xué)習(xí)完全是一種主動探索式學(xué)習(xí)，而不是直接從教師講授和課本中被動獲得知識。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性通常會更高。與此同時，在這一過程中，學(xué)生主要是在問題的引導(dǎo)下，通過自己的努力找到問題的答案并獲得知識，由此對知識的理解會更加深刻，并會產(chǎn)生一種主人翁的感覺，進而激發(fā)學(xué)習(xí)的自主性和積極性。需要指出的是，任何教學(xué)法都有其優(yōu)缺點。例如，問題教學(xué)法的優(yōu)勢在于能夠激發(fā)學(xué)生的自主能動性，發(fā)展學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，而其缺點在于獲取知識具有一定的零散性和隨機性[12]。與其明顯不同的是，傳統(tǒng)教學(xué)法的優(yōu)勢在于知識的系統(tǒng)性和完整性，而缺點在于學(xué)生被動接受知識，積極性不夠，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力[13-14]。因此，在教學(xué)過程中，要根據(jù)實際情況將傳統(tǒng)教學(xué)法和問題教學(xué)法有機結(jié)合，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，提高教學(xué)效果。

二、問題教學(xué)法在礦產(chǎn)勘查學(xué)課程教學(xué)中的實施

本文以中國地質(zhì)大學(xué)（北京）資源工程專業(yè)礦產(chǎn)勘查學(xué)課程為對象，針對不同內(nèi)容選擇性地開展了問題教學(xué)法的實踐研究。

（一）實施思路

實施過程分為以下步驟。（1）授課教師對礦產(chǎn)勘查學(xué)課程內(nèi)容進行梳理，重點選擇礦產(chǎn)勘查的基本概念、基本理論和基本方法等理論性較強、內(nèi)容抽象、概念及術(shù)語多，學(xué)生學(xué)習(xí)感到枯燥的章節(jié)開展問題教學(xué)法教學(xué)。而對于實踐性較強的內(nèi)容仍采用傳統(tǒng)教學(xué)法進行教學(xué)。（2）首堂課時，教師先對課程的基本情況進行介紹，主要包括學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)形式、學(xué)習(xí)方法和考核機制。同時將學(xué)生分為4～6人的學(xué)習(xí)小組，確定小組長。（3）教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，特別是重點和難點知識，提出1～3個相關(guān)問題。問題的難易程度要符合學(xué)生的實際學(xué)習(xí)水平與認知水平，同時問題要有一定的吸引力，能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（4）由學(xué)習(xí)小組自主選擇問題，并開展自主學(xué)習(xí)，以教材學(xué)習(xí)為主，同時允許學(xué)生上網(wǎng)查找資料，學(xué)習(xí)時間控制在課堂時間的三分之一以內(nèi)。（5）自主學(xué)習(xí)結(jié)束后，首先在學(xué)習(xí)小組內(nèi)部討論，優(yōu)化解決方案。然后進行班級討論。班級討論時，以學(xué)習(xí)小組為單位，選派代表向全班學(xué)生講解問題解決方案（為防止部分學(xué)生逃避學(xué)習(xí)，隨機選派代表），其他成員可以補充講解。然后由教師和其他學(xué)生提出疑問，并展開討論。這一部分約占課堂時間的三分之一。對于難度較大的或開放型的問題，可適當(dāng)延長學(xué)習(xí)時間，將自主學(xué)習(xí)和組內(nèi)討論放在課后進行，班級討論和總結(jié)放到下堂課上進行。（6）由教師進行總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化解決方案，并對本章知識進行梳理和講解。這一部分約占課堂時間的三分之一。

（二）應(yīng)用案例

【案例一】以勘查工程系統(tǒng)一章為例，該部分（特別是工程布置相關(guān)內(nèi)容）內(nèi)容抽象、知識點繁雜，學(xué)生學(xué)習(xí)時常感到枯燥。在教學(xué)過程中，我們針對工程布置內(nèi)容向?qū)W生提出以下問題：（1）準(zhǔn)備在某銅礦化區(qū)布置勘查工程，目的是基本查明該區(qū)主要礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、連續(xù)性等地質(zhì)特征和開采條件（礦區(qū)資料已提供給學(xué)生），那么如何確定工程的總體布置形式？（2）如何確定工程間距？針對第一個問題，教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)工程總體布置形式的基本概念和分類、決定工程布置形式的主要因素等內(nèi)容，同時引導(dǎo)學(xué)生整理分析資料，探索最優(yōu)方案。這一學(xué)習(xí)過程在于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和解決問題能力。針對第二個問題，教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)工程間距的含義及表達形式、礦床勘查類型的確定方法及需要的素材，同時復(fù)習(xí)礦產(chǎn)勘查階段等相關(guān)知識。隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合礦區(qū)資料完成該銅礦化區(qū)工程總體布置設(shè)計圖和設(shè)計勘探線剖面圖。這一過程在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力。完成自學(xué)和學(xué)習(xí)小組討論后，選派一名學(xué)生向全班學(xué)生展示工程總體布置設(shè)計圖和設(shè)計勘探線剖面圖，并依據(jù)這兩張圖講解其確定工程總體布置形式和工程間距的過程。這一過程在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，特別是邏輯表達能力。最后，由教師進行總結(jié)，指出優(yōu)缺點，梳理講解知識點，強化學(xué)生認識。

【案例二】以儲量計算一章為例，該部分內(nèi)容概念較多，容易混亂。在教學(xué)過程中，我們向?qū)W生提出以下問題：已知儲量計算公式為P=Q×C，Q = V×D，其中，P為金屬儲量，Q為礦石量，C為礦石平均品位，V為礦體體積，D為礦石的平均體重；同時給出某銅礦床的勘探線剖面圖，以及鉆孔、探槽、穿脈等工程的化探分析資料。根據(jù)以上資料如何獲得該礦床中銅的儲量？針對這一問題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生，要獲得銅的儲量，首先，要確定礦石平均品位、體積和平均體重，這時學(xué)生可以先查閱教科書學(xué)習(xí)礦石品位和體重的基本概念與獲取方式。然后，再引導(dǎo)學(xué)生要獲得礦石的平均品位，就要先圈出礦體，這時學(xué)生需要學(xué)習(xí)礦體圈定的參數(shù)（如邊界品位、工業(yè)品位和最小可采厚度等）和基本方法（如直接法、中點法和自然尖滅法等）。等學(xué)生獲得礦石平均品位和體積后，教師可引導(dǎo)學(xué)生對比計算結(jié)果（一般會出現(xiàn)多種答案），尋找原因（特別提醒學(xué)生圈定礦體時要注意邊界品位、最小可采厚度、夾石剔除厚度和工業(yè)米百分率等參數(shù)的應(yīng)用），并進行總結(jié)。隨后，教師進一步引導(dǎo)學(xué)生將不規(guī)則形狀的礦體轉(zhuǎn)換成多個規(guī)則形狀的礦體并進行礦體體積計算和儲量計算。完成自學(xué)和學(xué)習(xí)小組討論后，選派一名學(xué)生向全班學(xué)生展示其儲量計算過程及結(jié)果，特別是礦體圈定過程。最后，由教師總結(jié)，指出優(yōu)缺點，梳理講解知識點，強化學(xué)生認識。在這一章的教學(xué)過程中，教師以問題為引導(dǎo)，讓學(xué)生在解決問題的過程中循序漸進地學(xué)習(xí)并掌握儲量計算的相關(guān)知識。

三、實施效果

通過與傳統(tǒng)教學(xué)模式對比，筆者發(fā)現(xiàn)在礦產(chǎn)勘查學(xué)課程教學(xué)過程中選擇性地實施問題教學(xué)法后，教學(xué)質(zhì)量明顯提高，具體體現(xiàn)在以下方面。（1）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯提高。實施問題教學(xué)法后，學(xué)生睡覺、玩手機、看課外書等現(xiàn)象在課堂上基本消失，同時學(xué)生學(xué)習(xí)專注度明顯提高。（2）學(xué)生綜合素質(zhì)得到提高。學(xué)生之間以小組為單位進行學(xué)習(xí)和討論，這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的團隊精神，還鍛煉了學(xué)生的語言表達交流能力。特別是一些平常不愛說話的學(xué)生，通過一段時間的鍛煉后，也積極參與到小組討論中。另外，學(xué)生的團隊榮譽感也明顯提高。一些學(xué)生以前對于學(xué)習(xí)好壞沒什么感覺，但通過小組學(xué)習(xí)和討論后，學(xué)習(xí)勁頭越來越大，團體榮譽感不斷增強。（3）自主學(xué)習(xí)能力明顯提升。為檢驗學(xué)生的自學(xué)能力，課程組在期末試卷中特意增加了一道課堂上未講但要求學(xué)生自學(xué)的相關(guān)試題，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生都能給出相對合理的分析過程和答案。（4）培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。在教學(xué)過程中，部分學(xué)生不僅完成了教師提出的問題，還聯(lián)想和提出了其他相關(guān)問題，并給出了合理的解決方案。此外，通過成績對比我們發(fā)現(xiàn)，在選擇性地實施問題教學(xué)法后，學(xué)生礦產(chǎn)勘查學(xué)課程的成績較往年明顯提高，特別是優(yōu)秀率提高明顯。

四、結(jié)論

課程組針對礦產(chǎn)勘查學(xué)課程涉及知識面廣、內(nèi)容抽象、概念及術(shù)語多等特點，在教學(xué)過程中選擇性地嘗試了問題教學(xué)法，取得了良好的教學(xué)效果。經(jīng)對比研究發(fā)現(xiàn)，將問題教學(xué)法應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查學(xué)課程教學(xué)中，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，還使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時提高了綜合素質(zhì)以及發(fā)現(xiàn)問題、處理問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，進而促進了學(xué)生思維的發(fā)展。這也進一步表明，問題教學(xué)法對于提升地學(xué)類專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量具有積極作用。雖然問題教學(xué)法在礦產(chǎn)勘查學(xué)課程教學(xué)過程中取得了良好的效果，但在使用時教師還應(yīng)注意對教學(xué)內(nèi)容進行充分的研究、梳理和提煉，然后選擇合適的教學(xué)內(nèi)容，運用問題教學(xué)法開展教學(xué)，否則會使教學(xué)效果大打折扣。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責(zé)任編輯：劉鳳華］