易 兵，薛 建，王元新，朱 士

（吉林大學(xué) 地球探測(cè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，吉林 長春 130026）

傳統(tǒng)的地球科學(xué)各專業(yè)教育關(guān)注的是本專業(yè)的專門知識(shí)和技能，這一教學(xué)模式具有很大的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，但不利于學(xué)生從整體上把握科學(xué)知識(shí)體系的聯(lián)系，造成學(xué)科封閉和隔離，束縛了學(xué)生綜合能力的發(fā)展。而且，課程設(shè)置及內(nèi)容往往落后于科學(xué)發(fā)展的速度，許多前沿知識(shí)難以走進(jìn)課堂，學(xué)生缺乏對(duì)新方法、新技術(shù)的了解，從而影響了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的形成[1－4]。因此，我們嘗試在開設(shè)的“工程與環(huán)境物探”課中，引進(jìn)和開發(fā)一系列國外用于工程與環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的新方法、新技術(shù)，形成地球物理、工程與環(huán)境交叉滲透，專業(yè)基礎(chǔ)與新方法、新技術(shù)相融合的課程體系。下面介紹我們就課程教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教材實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行改革與實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)。

1 明確課程教學(xué)目標(biāo)

作為綜合性研究型大學(xué)，其教學(xué)的核心目標(biāo)是全面培養(yǎng)和提高大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。而現(xiàn)實(shí)情況是多數(shù)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)缺失和創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力不足，這就啟發(fā)我們要著力培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所獲得的知識(shí)能進(jìn)行運(yùn)用、解釋，并作出科學(xué)的推論。應(yīng)注重將專業(yè)知識(shí)與應(yīng)用技術(shù)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力[5－7]。例如，我們講授的“城市地球物理”、“工程地質(zhì)物探”和“水文工程物探”課程，分屬我校地學(xué)部的地探學(xué)院、建設(shè)工程學(xué)院和環(huán)境與資源學(xué)院，各學(xué)院學(xué)生基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課均有所不同，授課中不但要考慮學(xué)科體系的縱向關(guān)系，更要開拓學(xué)生視野，從有利于發(fā)展學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和應(yīng)變能力的橫向關(guān)系入手，將有關(guān)課程聯(lián)合成為功能互補(bǔ)、整體最佳的復(fù)合體。在授課中，由于這些課程包含了地球物理學(xué)的諸多分支，并有課程內(nèi)容多、各分支獨(dú)立性強(qiáng)、理論與應(yīng)用結(jié)合緊密、更新發(fā)展較快的特點(diǎn)，在學(xué)時(shí)有限的情況下，對(duì)各種方法采用對(duì)比式教學(xué)，找出相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，結(jié)合所教專業(yè)（地球物理、水文與環(huán)境和工程地質(zhì)）的特點(diǎn)，對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行了研究和改革，努力培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用與創(chuàng)新的能力。

2 創(chuàng)新課程教學(xué)體系

根據(jù)21世紀(jì)科技跨門類科學(xué)與技術(shù)整合化、科學(xué)與技術(shù)一體化發(fā)展的趨勢(shì)[8－10]，為了及時(shí)反映科學(xué)技術(shù)的前沿動(dòng)態(tài)和熱點(diǎn)聚焦。我們及時(shí)將引進(jìn)和開發(fā)的應(yīng)用地球物理領(lǐng)域的一系列用于水文、工程與環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中的新方法、新技術(shù)編寫成教材，以滿足教學(xué)需要。近幾年，我們主編或參編出版了《工程與環(huán)境物探新方法新技術(shù)》、《環(huán)境地球物理教程》、《工程與環(huán)境地球物理》、《水文與工程物探》和《城市地球物理教程》等多部教材。為此，在教學(xué)中注重科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展，以激發(fā)學(xué)生追求科學(xué)的熱情，滿足人才市場(chǎng)對(duì)學(xué)生的要求，讓學(xué)生與教師一起探究知識(shí)。面向社會(huì)實(shí)際，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生在共同探究問題、解決問題的過程中形成知識(shí)的應(yīng)用和創(chuàng)新的體驗(yàn)。

我們正處于知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的信息化社會(huì)中，地球物理信息在水文、工程與環(huán)境領(lǐng)域的地位和作用日益擴(kuò)大，領(lǐng)地不斷拓展。然而，由于其研究內(nèi)容與應(yīng)用領(lǐng)域的特殊性，它始終面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。地球物理信息是一門受多種因素制約的綜合學(xué)科，它的發(fā)展既有很大難度，也有較大潛力。

3 改革課程教學(xué)方法

教學(xué)過程首先是學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和綜合評(píng)價(jià)各環(huán)節(jié)中，都要努力喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。改變以教師為中心的教學(xué)模式，采用研討啟發(fā)式教學(xué)法，師生互動(dòng)，營造學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的氛圍[11]。

運(yùn)用多媒體課件、視頻資料等立體化資源，延伸課堂教學(xué)。授課時(shí)教師從學(xué)生的角度想問題，講述自己的認(rèn)識(shí)和理解，并且鼓勵(lì)學(xué)生提問題，調(diào)動(dòng)其獨(dú)立思考、自覺學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。課堂內(nèi)容要精選、靈活、動(dòng)態(tài)和開放，以反映本學(xué)科的進(jìn)步和發(fā)展。把學(xué)科發(fā)展的新成果作為主線，開設(shè)小專題供學(xué)生研究選擇。

4 強(qiáng)化課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)

工程與環(huán)境物探是近年來地球物理學(xué)發(fā)展的一個(gè)新的前沿領(lǐng)域，它強(qiáng)調(diào)地球物理方法、技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。因此，在教學(xué)中特別注意理論與工程實(shí)踐的聯(lián)系，盡可能將各種新方法、新技術(shù)和新儀器結(jié)合到教學(xué)中，以拓寬學(xué)生的知識(shí)面，開闊思路，及時(shí)了解科技前沿動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向。教學(xué)中運(yùn)用討論式、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和雙向教學(xué)等教學(xué)形式，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能[12]。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們以2010年評(píng)為國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的應(yīng)用地球物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心（下稱中心）為依托，在提高教學(xué)質(zhì)量和效果的前提下，探索和實(shí)踐以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力及工程應(yīng)用能力為目標(biāo)的研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。一方面鞏固和加強(qiáng)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)，如直流電法的電剖面法和電測(cè)深法，另一方面開發(fā)設(shè)計(jì)性、綜合性和研究性的提高型實(shí)驗(yàn)，如高密度電阻率法新方法技術(shù)、頻率域電磁法和探地雷達(dá)等，逐步由開放式教學(xué)向自助式、自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新式實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展，以培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維[13]。

為保證工程與環(huán)境物探實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠充分體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，符合工程實(shí)驗(yàn)的要求，有利于學(xué)生建立規(guī)范化實(shí)驗(yàn)和測(cè)試的概念，中心將實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備配置不斷更新升級(jí)，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備研制和開發(fā)中與地質(zhì)儀器廠和科研單位合作研發(fā)，十分注重實(shí)驗(yàn)技術(shù)的先進(jìn)性、標(biāo)準(zhǔn)化和適用性。例如，在高密度電阻率法和探地雷達(dá)實(shí)驗(yàn)中，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及演示，即實(shí)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備的自動(dòng)控制，開拓學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中儀器設(shè)備數(shù)字化應(yīng)用的能動(dòng)性。中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形成綜合性的實(shí)驗(yàn)演示、測(cè)量、數(shù)據(jù)采集和控制為一體的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，使我中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平整體上了一個(gè)新臺(tái)階，大大提高了工程與環(huán)境物探實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

近幾年來，我們通過主編和參編教學(xué)和實(shí)驗(yàn)類教材、教學(xué)軟件和實(shí)驗(yàn)講義，發(fā)表科研和教改研究論文，研發(fā)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)的設(shè)備和裝置，經(jīng)過多年的建設(shè)與實(shí)踐，使“工程與環(huán)境物探”教學(xué)和實(shí)驗(yàn)形成了鮮明的特色，為提高“工程與環(huán)境地球物理”課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)水平起到了良好的作用。

（References）

[1]陳步云.深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].中國大學(xué)教學(xué)，2007（10）：75-76.

[2]葛文杰.深化機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)改革與課程建設(shè)的思考[J].中國大學(xué)教學(xué)，2007（12）：12-14.

[3]古天龍.構(gòu)建面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（12）：1-4.

[4]姚春梅.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論課程教學(xué)的創(chuàng)新與實(shí)踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2007（12）：54-65.

[5]郝新生.高等教育學(xué)[M].長春：吉林人民出版社，2003.

[6]吳俊明.議當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和創(chuàng)新[J].化學(xué)教學(xué)，2004（4）：1-4.

[7]盧曉中.當(dāng)代世界高等教育理念及對(duì)中國的影響[M].上海：上海教育出版社，2001.

[8]岳曉東.大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)之我見[J].高等教育研究，2003，25（1）：84-91.

[9]胡恩明，郭文莉，周健兒.人才培養(yǎng)模式改革研究與實(shí)踐[M].北京：高等教育出版社，2004.

[10]莊漢文.論大學(xué)生綜合素質(zhì)教育系統(tǒng)[J].山西高等學(xué)校社會(huì)科學(xué)學(xué)報(bào)，2001（11）：55-57.

[11]韓冬太.淺談“激勵(lì)理論”在專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用[J].煤炭高等教育，2004，22（3）：120.

[12]施良方.教育理論：課堂教學(xué)的原理、策略與研究[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，1998.

[13]行龍.引入研究性教學(xué)理念著力提高教學(xué)質(zhì)量[J].中國大學(xué)教學(xué)，2007（10）：23-25.