孫盼科 徐懷民 尹志軍 劉 震
課程是提高人才培養(yǎng)質量的重要抓手,也是教學的基本單元。2017年,教育部和國務院學位委員會發(fā)布的《學位與研究生教育發(fā)展“十三五”規(guī)劃》要求“加強不同培養(yǎng)階段課程的整合、銜接,面向需求科學設計課程體系,加強研究生課程的系統(tǒng)性和前沿性,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)融入課程體系”。2020年,教育部、國家發(fā)展改革委和財政部發(fā)布的《關于加快新時代研究生教育改革發(fā)展的意見》強調“培養(yǎng)單位要緊密結合經濟社會發(fā)展需要,完善課程設置、教學內容的審批機制,優(yōu)化課程體系,加強教材建設,創(chuàng)新教學方式,突出創(chuàng)新能力培養(yǎng)”。
在高等教育中,本碩博三個階段的教育不同,它們相互銜接而又互不相同??偟膩碇v,“本科教育是激發(fā)理論興趣,拓寬理論視野,撞擊理論思維,提升理論境界的層次;碩士教育是尋找理論資源,發(fā)現理論問題,堅持獨立思考,進行理論論證的層次;博士教育是抓住基礎理論,穩(wěn)定研究方向,創(chuàng)新理論思路,進行課題研究的層次”[1]。為了在短時間內培養(yǎng)更優(yōu)秀的研究型和創(chuàng)新型人才,中國石油大學(北京)積極探索實施本博一體化培養(yǎng)模式,著力于一體化課程體系改革。近幾年,學校以培養(yǎng)學術拔尖創(chuàng)新人才為目標,以攻關前沿基礎學科問題或關鍵技術難題為導向,按照“本科階段注重學生全面發(fā)展、培養(yǎng)基礎素質與能力,研究生階段注重專業(yè)素質、培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力”的基本思路,構建模塊化、遞進式本博一體化課程體系。
地震勘探原理與地震資料解釋是地質資源與地質工程專業(yè)本科、碩士、博士的專業(yè)必修課,也是目前地質資源與地質工程專業(yè)本博一體化人才培養(yǎng)體系中的必修課程。在本博一體化培養(yǎng)方案中,將地震勘探原理與地震資料解釋兩門課程融為一體,命名為地震原理與地質解釋課程。該課程涉及層序地層學、沉積學、構造地質學、測井地質學等多門學科,理論性和實踐性強。該課程的目的主要是使學生熟練掌握地震勘探開發(fā)的原理和方法,并能夠靈活應用到實際油氣田勘探開發(fā)中去。地震資料解釋貫穿油氣勘探開發(fā)的所有環(huán)節(jié),也是地震勘探系統(tǒng)工程的最終環(huán)節(jié)。地震資料解釋幾乎涉及所有基礎地質和石油地質研究領域[2],是地質資源與地質工程專業(yè)學生必備的從事油氣勘探開發(fā)的基本技能。
第一,課程設置的規(guī)劃性、結構性不合理。目前,由于本科、碩士、博士階段均設置了地震勘探原理和地震解釋類課程,本科與研究生教育階段相互分離的培養(yǎng)模式導致了地震原理與地震解釋同類課程的內容重復設置、銜接性不強,不能適應本博一體化培養(yǎng)模式的課程內容和教學體系的階梯式、系統(tǒng)化要求。
第二,課程內容的前瞻性不夠,針對性不強。針對本博一體化的學生,其創(chuàng)新意識和辯證思維能力的培養(yǎng)是關鍵,因此課程內容不能局限于課本的常規(guī)知識,需要結合勘探開發(fā)相關學科的前沿新興技術,并注重實際應用與相關學科的交叉融合。隨著信息化程度越來越高,油氣人工智能等相關學科應用在課程中也應有所體現。但是目前已有的課程內容前瞻性不足,不能滿足培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的需求。
第三,教學方式與內容仍需要優(yōu)化。地震原理與地質解釋課程是一門理論較難、實踐性較強的課程,在理論課程教學中,學生參與度不高,如何引導學生參與教學環(huán)節(jié)是提高教學質量的關鍵。目前,在教學方法方面,教師并沒有很好地使用探究性、綜合性、創(chuàng)新性問題啟發(fā)學生思考,實現師生互動,提高課堂教學質量。清華大學數理基礎科學班專題研討課按內容將學生分為若干團隊,導師向學生列出必讀文獻,學生定期在小組內報告課題研究進展,并與其他團隊進行交流[3]。
第四,考核方式仍需要進一步完善。評價體系在課程建設的發(fā)展中有著重要的導向和引領作用[4]。傳統(tǒng)的考核以閉卷考試為主,這種標準答案式的考試主要考查一些課程知識點,主要考核學習的結果,沒有注重對學習過程的考核,因此培養(yǎng)了一批考試型學霸,但這種考核結果不能真實反映學生的能力和水平,不能激發(fā)學生的創(chuàng)新能力。本博貫通的培養(yǎng)模式,主要是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,因此需要與多元化考核方式相結合,考核結果需要反映學生基礎知識掌握情況、知識靈活運用能力、實際操作能力、表達能力、創(chuàng)新思維能力等。
針對現有的課程教學中存在的問題,課程團隊教師花費了大量的時間和精力,在教師隊伍、教學內容、教學方法、課程考核等方面進行了改革與實踐。
合理打造一支經驗與活力并存的教學團隊是提高人才培養(yǎng)質量的關鍵。中國石油大學(北京)地球科學學院經過仔細斟酌,為了起到“傳幫帶”的作用,同時為了激發(fā)年輕人的活力,建立了老中青三代融合的教學團隊。其中,老教師和中年教師有多年的課程教學經驗和閱歷,對于教學內容和方法都爛熟于心;年輕老師缺少教學經驗,但有較少的思想桎梏,對于前沿的教學手段和教學軟件更容易接受,在接受新事物方面更能與學生產生共鳴。因此通過團隊協(xié)作,以老帶新,能最大限度地激發(fā)潛能,打造更多課程教學的可能性,提高教學質量。
本博貫通式的培養(yǎng)模式能夠打破原有的本博之間的課程壁壘,實現本博各個階段課程的有效整合與無縫銜接,避免課程重復設置和教學資源的浪費。
在地震原理與地質解釋課程設置中,既包含地震勘探的基本理論知識,又包含地質解釋等實際應用,同時還包含石油地質、構造、成藏等相關學科基本原理及應用。本科階段的課程內容主要包括勘探原理和解釋兩大部分,一共64 學時,通過對地震波運動學、動力學、地震資料采集、處理與解釋等各方面內容的講解,促使學生全面掌握地震原理與地質解釋知識及應用方法。通過對該課程進行系統(tǒng)學習,學生應全面掌握地震勘探基本原理、地震地質解釋基本原理和地震地質解釋方法,建立地球物理勘探的概念并學會如何應用地震資料進行地層、構造、沉積相解釋,了解地震地質解釋技術的現狀與發(fā)展方向。研究生階段的課程既需要學生強化地震資料在勘探開發(fā)階段地層、構造、巖相、儲層、流體中應用的基本方法和原理等理論知識,也需要學生掌握地震地質解釋學科前沿方向,并通過團隊合作及小組討論,提升創(chuàng)新意識、自主學習能力、歸納總結能力和口頭表達能力。通過課程體系的重新規(guī)劃,可以看出課程設置及其內容存在銜接與遞進關系,教學內容從基礎理論出發(fā),到實際應用,再到交叉學科的創(chuàng)新研究,蘊含著既相互銜接又逐層遞進的邏輯。
在高等教育中,堅持以立德樹人為根本,大力弘揚愛國精神,挖掘課程的思政元素,在潛移默化中提升學生的愛國情懷、政治覺悟、文化素養(yǎng)。在課程中,教師講述油氣資源對我國發(fā)展國民經濟和國家安全的重要性,講述勘探和開發(fā)過程中艱苦奮斗、不畏艱險、攻堅克難的感人事跡,有助于培養(yǎng)學生的愛國情懷。
通過分析各階段學生的特點,教師應選取合適的教學方法,增強教學的針對性,提高學生學習的興趣,引導學生擺脫“死讀書”的形式。高校可探索以教師為主導、學生為主體、課題為抓手的教學方式,鼓勵學生自主查閱資料、組織內容,開展科研訓練,并進行互動交流。
針對本科生,圍繞“寬口徑、厚基礎”培養(yǎng)思路,在教學手段方面,以教師講授為主,充分利用豐富的網絡優(yōu)質資源和現代化的教學模式,如慕課、翻轉課堂和微課等擴充其知識廣度,并利用雨課堂等教學軟件增強學生與教師的交流,提高學生參與課程的積極性。
針對碩博階段的學生,在強化其基礎知識以外,更加突出其實踐能力的培養(yǎng)。在課堂教學方式上,采用啟發(fā)式的教育,通過課堂提問、小組討論匯報等形式,引導學生多進行文獻調研,拓寬其理論視野,鞏固其基礎知識,培養(yǎng)其創(chuàng)新思維能力。將高水平的科研項目分解為多個子課題,開展小組討論、撰寫論文,培養(yǎng)其發(fā)現問題、分析問題、解決問題、團隊協(xié)作與科技論文寫作等多方面的能力。同時也鼓勵學生積極參加國內外高水平的會議,拓寬其眼界,發(fā)散其思維。由于地震原理與地質解釋課程是一門實用性教學課程,高??稍谡n程中多次邀請領域內的專家開展講座,從而深化學生對課程的理解。
對于本博一體化的學生考核采取了多元化的考核方案,注重學習態(tài)度、學習過程、知識掌握情況、知識靈活運用情況和團隊合作能力、表達能力、科技論文寫作等多方面的能力。本次教學改革中針對本科階段的學生采用“平時成績+開放式命題成績”相結合的方式,平時成績包含課堂討論情況、大作業(yè)成績。每個學期會有1~2 次實踐類大作業(yè),主要考查學生地震資料實際解釋能力;結課考試以開放式命題為主,部分題目沒有標準答案,考查學生基礎知識掌握情況及其靈活運用能力。對于碩博階段的學生,成績以“文獻綜述成績+實際訓練成績”為主,本階段教學中,從教學團隊教師的科研項目中提取一部分實際資料,分解為多個小課題,以小組為單位,學生在1~2 個月時間內完成課題研究,形成研究報告,并在結課時以小組為單位進行匯報討論。經過此環(huán)節(jié)的訓練,不僅深化了學生的課堂基礎知識,也可以考查其地質、測井、地震等多學科知識綜合應用能力,同時也能考查學生的團隊合作能力、語言表達能力、文獻撰寫能力等,可以充分挖掘有潛力的創(chuàng)新型人才。
第一,本博一體化課程內容建設和考核要注重科教融合、產教融合。特別是工程類專業(yè)課程內容設計,要融入高水平項目和高水平科研成果,鼓勵教師將取得的高水平科研成果轉化為優(yōu)質的教學資源。在教學內容中,教師要加入實例以支撐理論教學,豐富教學內容,同時培養(yǎng)學生科研創(chuàng)新思維能力,提高人才培養(yǎng)質量。高校還要充分利用實訓基地和校內外產教融合的科研基地,教師可帶領學生進入校內外高水平科研實驗室,讓學生在實驗中充分理解課堂中學習的基本知識,培養(yǎng)學生自主實踐創(chuàng)新能力。
第二,跨學科創(chuàng)新成為創(chuàng)新的主要方式,傳統(tǒng)的單一學科人才培養(yǎng)體制已經不適應現代科學的發(fā)展需要。本博一體化培養(yǎng)要注重學科交叉,打破學院學科專業(yè)壁壘,實現資源共享。在傳統(tǒng)的教育中,資源分配都是依托學院、學科和專業(yè)。對于本博一體化的教育體系來說,為培養(yǎng)行業(yè)所需的創(chuàng)新型人才,課程需要擁有多學科知識背景,課程設置應注重多學科交叉,這并不是多學科的簡單疊加,而是多學科課程的有機融合。培養(yǎng)方式并不是簡單的“灌輸式”學習,而是導師組共同開設同一門交叉課程,邀請知名學者開展學術講座、專題研討課,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維和利用多學科知識解決實際問題的能力。