陳雪菲 毛寧波 彭曉波 鄭 凱

長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院 湖北武漢 430100

“地震勘探原理”是長(zhǎng)江大學(xué)地球物理學(xué)類(lèi)及地質(zhì)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課，同時(shí)也是體現(xiàn)石油石化行業(yè)特色的專(zhuān)業(yè)課，授課對(duì)象多為大學(xué)本科三年級(jí)學(xué)生。該課程涉及地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、信號(hào)處理和計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多學(xué)科知識(shí)，不但理論性強(qiáng)、公式繁多、復(fù)雜抽象，而且與野外實(shí)際應(yīng)用結(jié)合緊密，因此“地震勘探原理”的教學(xué)改革至關(guān)重要。

1 課程教學(xué)中的“痛點(diǎn)”問(wèn)題

在課程建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)收集用人單位反饋意見(jiàn)、社會(huì)需求調(diào)查、學(xué)生反饋及教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教學(xué)反思，發(fā)現(xiàn)課程教學(xué)中存在如下問(wèn)題：

1.1 學(xué)時(shí)壓縮與課程內(nèi)容繁多之間的矛盾日益明顯

隨著高等教育體制改革的深入發(fā)展，高等院校正在進(jìn)行以專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和提高教學(xué)質(zhì)量為重點(diǎn)的新一輪改革，為了適應(yīng)新的改革形勢(shì)和長(zhǎng)江大學(xué)《關(guān)于修訂2020版本科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案的原則意見(jiàn)》文件精神，“地震勘探原理”同步調(diào)整了課程設(shè)置、學(xué)時(shí)分配等。在目前大幅壓縮課程學(xué)時(shí)量的情況下，如何在較短的課時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)、提升教學(xué)效果？

1.2 缺乏自學(xué)和反思環(huán)節(jié)是制約學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要因素

一方面，“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，課堂教學(xué)活動(dòng)僅僅圍繞教授與考試，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維及自學(xué)能力，導(dǎo)致學(xué)生課程參與度較弱、主觀(guān)能動(dòng)性不強(qiáng)、學(xué)習(xí)效果一般等問(wèn)題；另一方面，新時(shí)代大學(xué)生精力充沛，熱情高，渴望參與互動(dòng)式教學(xué)。如何培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新思維，增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)和幫助學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)過(guò)程？

1.3 實(shí)踐性強(qiáng)與理論教學(xué)的融合有待加強(qiáng)

傳統(tǒng)教學(xué)以知識(shí)灌輸為主，難以達(dá)到學(xué)以致用的效果，如何在現(xiàn)有的教學(xué)資源下增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，使理論聯(lián)系實(shí)際，解決油氣資源與勘探中所面對(duì)的復(fù)雜工程問(wèn)題，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維？

1.4 價(jià)值引領(lǐng)亟須發(fā)揮作用

傳統(tǒng)課程教學(xué)中教師注重知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生的價(jià)值觀(guān)引導(dǎo)不深入，課程育人效果不明顯。學(xué)生思想活躍，獲取信息渠道較多，價(jià)值導(dǎo)向易受影響，特別是石油行業(yè)這種艱苦的生活生產(chǎn)條件，部分學(xué)生有畏難情緒，對(duì)就業(yè)前景不樂(lè)觀(guān)，進(jìn)而影響專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。如何圍繞石油院校的育人特色，挖掘課程中蘊(yùn)含的思政元素，發(fā)揮課程育人的主渠道作用，寓價(jià)值觀(guān)引導(dǎo)于知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)之中，實(shí)現(xiàn)課程與思政育人有機(jī)結(jié)合？

2 教學(xué)改革探索

2.1 教學(xué)改革理念

遵循以學(xué)生為中心，以問(wèn)題為導(dǎo)向，以國(guó)家一流課程為依托，以線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)為載體，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以課程思政為抓手，以虛擬教研室活動(dòng)為支撐，持續(xù)改進(jìn)的教育教學(xué)理念，按照課前、課中、課后三個(gè)部分設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，能夠更加系統(tǒng)、全面、豐富、深入地設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，打造“兩性一度”高階課堂。

圖1 教學(xué)改革理念

2.2 教學(xué)改革思路

課程組以教學(xué)痛點(diǎn)為邏輯起點(diǎn)，以教學(xué)分析為重要基礎(chǔ)，以立德樹(shù)人為價(jià)值引領(lǐng)，以線(xiàn)上線(xiàn)下混合混合式教學(xué)為基本思路，以“兩性一度”為核心標(biāo)準(zhǔn)，從課程目標(biāo)、資源、內(nèi)容、過(guò)程、評(píng)價(jià)、反思等方面進(jìn)行教學(xué)改革。

從學(xué)時(shí)壓縮與課程內(nèi)容繁多之間的矛盾出發(fā)，全方位、多角度、深層次凝練教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，在線(xiàn)下教學(xué)中為課程內(nèi)容減負(fù)；從課堂教學(xué)缺乏自學(xué)和反思環(huán)節(jié)出發(fā)，重塑師生角色，轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)教學(xué)模式，增加“翻轉(zhuǎn)課堂”、小組研討等教學(xué)形式，對(duì)教學(xué)流程進(jìn)行改革；從實(shí)踐性強(qiáng)與理論教學(xué)的融合有待加強(qiáng)出發(fā)，通過(guò)線(xiàn)上MOOC拓展課堂教學(xué)，強(qiáng)化工程實(shí)踐教學(xué)；從價(jià)值引領(lǐng)亟須發(fā)揮作用出發(fā)，設(shè)置課程思政目標(biāo)，梳理教學(xué)環(huán)節(jié)，找準(zhǔn)切入點(diǎn)，將思政元素潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地融入教學(xué)全過(guò)程。

圖2 教學(xué)改革思路

2.3 教學(xué)改革舉措

2.3.1 細(xì)化教學(xué)目標(biāo)

課程以學(xué)生為中心，考慮不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)背景，深入鉆研教材，明確教學(xué)目標(biāo)內(nèi)涵，確定了“地震勘探原理”的教學(xué)目標(biāo)從知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和價(jià)值目標(biāo)三個(gè)維度進(jìn)行表述。以勘查技術(shù)與工程(物探)方向?yàn)槔?/p>

知識(shí)目標(biāo)：夯實(shí)基礎(chǔ)理論，使學(xué)生掌握反射波法地震勘探的基本原理、地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)理論、地震資料采集方法與技術(shù)、地震數(shù)據(jù)處理的基本流程及地震資料構(gòu)造解釋方法。

能力目標(biāo)：使學(xué)生具備能夠設(shè)計(jì)地震數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理方案，評(píng)價(jià)地震數(shù)據(jù)質(zhì)量，綜合分析地震和地質(zhì)資料，完成油氣綜合評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)的能力；培養(yǎng)學(xué)生善于歸納、類(lèi)比、聯(lián)想、設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性思維能力及終身學(xué)習(xí)的能力。

價(jià)值目標(biāo)：堅(jiān)定“我為祖國(guó)獻(xiàn)石油”的理想，具有“艱苦奮斗、甘于奉獻(xiàn)”的優(yōu)良品德，發(fā)揚(yáng)不斷攻堅(jiān)克難、開(kāi)拓進(jìn)取的科學(xué)精神，具備“理論聯(lián)系實(shí)際”的工作能力，具有敢于“突破傳統(tǒng)、勇于創(chuàng)新”的精神。

圖3 “地震勘探原理”教學(xué)目標(biāo)

2.3.2 打造全方位、立體式教學(xué)資源

課程組用匠心打造國(guó)家級(jí)一流線(xiàn)上本科課程，為開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下深度融合的混合式教學(xué)提供資源載體。本課程自1950年翁文波院士在上海交通大學(xué)舉辦的地球物理探礦培訓(xùn)班(也就是后來(lái)的北京石油地質(zhì)學(xué)校、江漢石油學(xué)院、長(zhǎng)江大學(xué))講授開(kāi)始，經(jīng)過(guò)幾代人幾十年的不懈努力，于2009年由毛寧波教授主持建設(shè)成為國(guó)家精品課程，2013年其簡(jiǎn)化版《透視地下油藏》獲國(guó)家精品視頻公開(kāi)課稱(chēng)號(hào)，2016年“地震勘探原理”發(fā)展建設(shè)成為國(guó)家精品資源共享課。毛寧波教授帶領(lǐng)的“地震勘探原理”MOOC課程組歷經(jīng)兩年的建設(shè)，“地震勘探原理”MOOC于2018年9月在“中國(guó)大學(xué)MOOC”平臺(tái)登錄上線(xiàn)，目前已完成7輪課程的學(xué)習(xí)，共計(jì)1萬(wàn)余人加入課程學(xué)習(xí)，獲得校內(nèi)外師生廣泛好評(píng)。2020年“地震勘探原理”獲批國(guó)家級(jí)一流本科課程，2021年“地震勘探原理”課程思政案例在新華網(wǎng)“新華思政”平臺(tái)展播。

課程組依托油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和長(zhǎng)江大學(xué)智慧課堂，開(kāi)展地震勘探實(shí)踐，把一線(xiàn)油企工作的專(zhuān)家請(qǐng)到課堂，以真實(shí)具體生產(chǎn)實(shí)例開(kāi)展專(zhuān)題案例講授，為地震勘探實(shí)踐課程奠定理論基礎(chǔ)，注重工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，大大提高學(xué)生在實(shí)踐課堂的體驗(yàn)感。

2.3.3 重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

課程組以地震勘探工作流程為導(dǎo)向，將原有教學(xué)內(nèi)容凝練、重構(gòu)為六大模塊：石油勘探概論、地地震勘探理論基礎(chǔ)、地震資料野外采集、地震資料數(shù)字處理、地震資料地質(zhì)解釋、地震勘探新進(jìn)展。從理論到應(yīng)用，逐級(jí)遞進(jìn)，有助于學(xué)生形成系統(tǒng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)體系。

針對(duì)課程內(nèi)容實(shí)踐性強(qiáng)、與理論教學(xué)的內(nèi)容有待加強(qiáng)的痛點(diǎn)問(wèn)題，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，加大實(shí)踐學(xué)時(shí)比例，建立實(shí)踐教學(xué)案例庫(kù)，豐富拓展多方向?qū)嵺`內(nèi)容，側(cè)重實(shí)踐內(nèi)容的深度與廣度，真正做到實(shí)踐課程為實(shí)際生產(chǎn)服務(wù)，能夠真實(shí)解決復(fù)雜地質(zhì)問(wèn)題，開(kāi)闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)科思想。

深入挖掘課程內(nèi)容蘊(yùn)含的思政元素，通過(guò)線(xiàn)上資源建設(shè)，線(xiàn)下教學(xué)活動(dòng)，師德師風(fēng)示范引領(lǐng)等環(huán)節(jié)，建立了基于國(guó)家一流課程“五位一體”線(xiàn)上線(xiàn)下融合式課程思政教學(xué)體系，2021年7月被學(xué)校評(píng)審為優(yōu)秀課程思政案例課程，同年“地震勘探原理”課程思政案例在新華網(wǎng)“新華思政”平臺(tái)上線(xiàn)展播。

2.3.4 采用線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)模式

本課程課堂教學(xué)時(shí)間有限，理論內(nèi)容又極為豐富，為達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，采用線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。

經(jīng)過(guò)幾年的積累，我們已經(jīng)建成了全面完整的平臺(tái)資源，依托愛(ài)課程平臺(tái)上線(xiàn)的“地震勘探原理”MOOC國(guó)家級(jí)一流本科課程，學(xué)生在線(xiàn)上完成知識(shí)點(diǎn)的集中學(xué)習(xí)，拓寬知識(shí)的廣度。

線(xiàn)下面授課以“提問(wèn)式”和“啟發(fā)式”方法為主導(dǎo)，針對(duì)線(xiàn)上自主學(xué)習(xí)中遺留的問(wèn)題，主要講解重點(diǎn)和難點(diǎn)，拓展知識(shí)的深度，實(shí)現(xiàn)當(dāng)堂課程內(nèi)容的持續(xù)改進(jìn)。一方面，教師有意識(shí)地設(shè)計(jì)一些討論性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行深入思考，通過(guò)師生互動(dòng)交流，得到對(duì)某個(gè)地質(zhì)問(wèn)題客觀(guān)合理的認(rèn)識(shí)，主要教學(xué)目的是使學(xué)生逐步形成利用地球物理方法解決地質(zhì)問(wèn)題的思維能力。另一方面，適度安排與課程相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂，深入討論更為復(fù)雜的地質(zhì)案例，基于團(tuán)隊(duì)的學(xué)習(xí)、問(wèn)題的學(xué)習(xí)、案例的學(xué)習(xí)、探究的學(xué)習(xí)等先進(jìn)的教學(xué)方法，在小組討論中實(shí)現(xiàn)頭腦風(fēng)暴、生生互動(dòng)，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維。采用“翻轉(zhuǎn)課堂”、小組研討等教學(xué)形式，學(xué)生的學(xué)習(xí)不僅僅停留在被動(dòng)接收知識(shí)，還要通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)、小組研討等途徑探索新的知識(shí)，學(xué)習(xí)過(guò)程具有探究性，培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新精神及團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，通過(guò)高階教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生獲得的不僅是知識(shí)，而是全方位的能力提升。最終，教師在教學(xué)上的創(chuàng)新內(nèi)化成了學(xué)生自我要求、自我驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)的創(chuàng)新。

2.3.5 “全程嵌套”的評(píng)價(jià)體系

課程將學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)與教學(xué)活動(dòng)有機(jī)融合，建立“全程嵌套”的評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程考核(占比50%，包括觀(guān)看線(xiàn)上MOOC、作業(yè)、生生互動(dòng)、師生互動(dòng)等)與期終考核(占比50%)有機(jī)融合，達(dá)到以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促教的目的，讓學(xué)生積極參與到考核體系中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，全面有效提升學(xué)習(xí)效果。

同時(shí)，學(xué)生從教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、教學(xué)能力與藝術(shù)等4個(gè)方面10個(gè)小點(diǎn)對(duì)授課教師進(jìn)行賦分定量評(píng)價(jià)，開(kāi)展教與學(xué)的反思反饋和持續(xù)性改進(jìn)，促進(jìn)教師教學(xué)態(tài)度及教學(xué)水平的提高。

全面系統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系，不但促使反饋改進(jìn)成為常態(tài)化，也讓學(xué)生、教師、課程得以共同成長(zhǎng)和發(fā)展。

2.3.6 大數(shù)據(jù)支持下的客觀(guān)教學(xué)反思

2021年8月，長(zhǎng)江大學(xué)聯(lián)合吉林大學(xué)、中南大學(xué)、電子科技大學(xué)等30多所高校，成立跨學(xué)科跨高校的全國(guó)性“地震勘探課程虛擬教研室”?！暗卣鹂碧秸n程虛擬教研室”突破了時(shí)空限制，采用“線(xiàn)上+線(xiàn)下”結(jié)合的教師教研模式，高效便捷，拓寬了基層教學(xué)組織建設(shè)管理的新思路、新方法、新范式，充分調(diào)動(dòng)教師的教學(xué)活力。依托虛擬教研室，推動(dòng)教師加強(qiáng)對(duì)專(zhuān)業(yè)建設(shè)、課程實(shí)施、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面的研究探索，提升教學(xué)研究的意識(shí)，凝練和推廣研究成果。發(fā)揮教學(xué)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)名師、一流課程的示范引領(lǐng)作用，推廣成熟有效的人才培養(yǎng)模式、課程實(shí)施方案，促進(jìn)一線(xiàn)教師教學(xué)發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

本教學(xué)改革措施每年在本校地球物理學(xué)類(lèi)、地質(zhì)類(lèi)共計(jì)5個(gè)專(zhuān)業(yè)的“地震勘探原理”課程中應(yīng)用，通過(guò)線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)的模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，深化知識(shí)能力的培養(yǎng)，課堂效果良好，學(xué)生成績(jī)穩(wěn)中有升?！暗卣鹂碧皆怼盡OOC于2018年9月在“中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)”登錄上線(xiàn)，目前已完成7輪課程的學(xué)習(xí)，共計(jì)1萬(wàn)余人加入課程學(xué)習(xí)，獲得校內(nèi)外師生廣泛好評(píng)。在近三年的“東方杯”全國(guó)大學(xué)生勘探地球物理大賽及“創(chuàng)新杯”全國(guó)大學(xué)生地球物理知識(shí)競(jìng)賽中，我校學(xué)生連年獲得一、二、三等獎(jiǎng)的好成績(jī)，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)得到提高，實(shí)踐能力得到加強(qiáng)。2021年本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生考研錄取率為48.59%，全校第一。