陳豪 龔飛 吳海枝 裴燕如

［摘 要］ “勘探地球物理”是地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生必修的重要課程，對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)體系構(gòu)建具有重要意義。以應(yīng)用型地方本科高校貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院為例，以成果導(dǎo)向教育（OBE）理念為指導(dǎo)，分析我校地質(zhì)工程專業(yè)“勘探地球物理”課程的教學(xué)現(xiàn)狀。發(fā)現(xiàn)“勘探地球物理”課程采用目前的教學(xué)方式時(shí)存在部分學(xué)生知識(shí)掌握深度不夠?qū)嵺`效果欠佳等不足。同時(shí)，基于OBE理念，結(jié)合地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，提出完善實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、加強(qiáng)校企合作交流、提高教師業(yè)務(wù)水平及深化對(duì)口支援幫扶等措施，以保證“勘探地球物理”課程的教學(xué)效果，進(jìn)一步提升高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。

［關(guān)鍵詞］ 成果導(dǎo)向教育；勘探地球物理；課程體系；教學(xué)質(zhì)量

［基金項(xiàng)目］ 2021年度貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院教改項(xiàng)目“基于OBE理念的‘勘探地球物理課程教學(xué)改革研究”（JG202109）；2020年度貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院本科教學(xué)質(zhì)量提升工程項(xiàng)目“地質(zhì)工程一流專業(yè)建設(shè)”（ZY202001）

［作者簡(jiǎn)介］ 陳 豪（1988—），男，貴州畢節(jié)人，貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院礦業(yè)工程學(xué)院講師，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院2022級(jí)地質(zhì)資源與地質(zhì)工程專業(yè)博士研究生，研究方向?yàn)榈卣鸩▓?chǎng)數(shù)值模擬；龔 飛（1989—），男，貴州銅仁人，工學(xué)博士，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院講師，主要從事巖石物理、地震物理模擬研究；吳海枝（1982—），男，廣西桂平人，工學(xué)博士，貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院礦業(yè)工程學(xué)院副教授，主要從事礦床學(xué)、成礦規(guī)律與成礦預(yù)測(cè)研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1674-9324（2023）27-0133-04［收稿日期］ 2022-09-26

引言

2021年9月，習(xí)近平總書記在中央人才工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)說到底是人才競(jìng)爭(zhēng)［1］。在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)全球化、競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的時(shí)代，科學(xué)技術(shù)是推動(dòng)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)程主要靠人才，人才的培養(yǎng)依靠教育。教育決定一個(gè)國(guó)家和民族的未來，是民族振興和社會(huì)進(jìn)步的基石，教育水平?jīng)Q定著一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平和創(chuàng)新能力。在工程專業(yè)高等教育中，先進(jìn)的教育理念和完整的理論體系對(duì)于國(guó)家教育的重要性不言而喻，成果導(dǎo)向教育理念（OBE）由此孕育而生。OBE理念于1981年由美國(guó)教育學(xué)者斯巴迪（Spady）提出，歷經(jīng)幾十年的研究與發(fā)展，已成為國(guó)外工程專業(yè)高等教育改革的主流理念。我國(guó)于2016年正式成為《華盛頓協(xié)議》成員，開啟了工程教育與國(guó)際接軌的新篇章。在國(guó)家教育行政部門的領(lǐng)導(dǎo)和支持下，在全國(guó)各大院校、教育學(xué)者的不懈努力和探索革新下，以O(shè)BE為理念的教育體系得到了長(zhǎng)足發(fā)展，結(jié)合OBE理念的工程教育將是我國(guó)工程人才培養(yǎng)的未來趨勢(shì)［2］。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀與問題

“勘探地球物理”是我校礦業(yè)工程學(xué)院地質(zhì)工程專業(yè)的專業(yè)課在近幾年的教學(xué)過程中，依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況不斷總結(jié)，發(fā)現(xiàn)存在以下難點(diǎn)與問題。

（一）先修課程要求高，部分學(xué)生基礎(chǔ)弱

“勘探地球物理”作為地球科學(xué)交叉性的邊緣學(xué)科，具有學(xué)科之間知識(shí)點(diǎn)滲透性強(qiáng)、相互交叉融合的特點(diǎn)，例如“高等數(shù)學(xué)”“場(chǎng)論”“彈性力學(xué)”“計(jì)算機(jī)語言”“普通地質(zhì)學(xué)”“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”等皆為“勘探地球物理”課程的先修課，要求學(xué)生擁有良好的數(shù)理、地質(zhì)、英語等基礎(chǔ)。然而我校作為一所地方性本科院校，生源條件與主流高校存在一定差距。以2020年錄取情況為例，貴州省理科類本科二批分?jǐn)?shù)線為384分，全校最低錄取分?jǐn)?shù)線為395分。該年度地質(zhì)工程專業(yè)招生52人，最高分為435分，低于大多數(shù)其他專業(yè)的錄取分?jǐn)?shù)。錄取學(xué)生中，分?jǐn)?shù)在420分以上的僅占14人，75%的學(xué)生入校成績(jī)?cè)诖朔謹(jǐn)?shù)以下，見表1。從以上數(shù)據(jù)分析可知，地質(zhì)工程專業(yè)中大多數(shù)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)比較薄弱，并且地質(zhì)工程專業(yè)按地球物理方向培養(yǎng)，部分先修課未開設(shè)，因此教學(xué)難度較大，教學(xué)效果也不理想。

（二）知識(shí)點(diǎn)抽象復(fù)雜，課程邏輯性較強(qiáng)

在“勘探地球物理”課程中，每一章節(jié)都包含大量的原理理論及復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，涉及面非常廣泛。如對(duì)于“重力勘探”中造成重力異常的原因這一典型問題，學(xué)生須掌握與地球重力相關(guān)的四個(gè)因素：地球自然表面起伏變化、時(shí)間變化、地球內(nèi)部物質(zhì)密度與物質(zhì)厚度、礦產(chǎn)與其圍巖密度差異。部分學(xué)生完全掌握這四個(gè)因素所導(dǎo)致的重力差別已經(jīng)很吃力了，再講授需要消除前兩個(gè)因素以保證重力觀測(cè)值在同一條件下獲得、利用后兩個(gè)因素的特點(diǎn)與差異以達(dá)到既定勘探目的的內(nèi)容時(shí)，大多數(shù)學(xué)生已無法順利跟進(jìn)。無論哪一種地球物理勘探方法的學(xué)習(xí)，該課程一般都按數(shù)據(jù)采集—數(shù)據(jù)處理—資料解釋的“三部曲”邏輯進(jìn)行教學(xué)，其順序一般不能交換與顛倒，因?yàn)楦咝旁氡鹊奶綔y(cè)數(shù)據(jù)是處理和解釋的基礎(chǔ)與保證，數(shù)據(jù)處理質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系到解釋是否客觀與真實(shí)。

（三）儀器配備欠齊全，實(shí)踐效果不理想

礦業(yè)工程學(xué)院礦山物探重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建于2011年，配備設(shè)備情況如表2。地球物理實(shí)驗(yàn)室是非地質(zhì)專業(yè)主導(dǎo)建設(shè)方向，建設(shè)經(jīng)費(fèi)短缺。2015年，我院首次招收地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生，歷經(jīng)近10年的使用與自然老化，部分儀器的操作面板、內(nèi)置電池老化，儀器穩(wěn)定性等性能大打折扣，甚至無法正常使用。此外，由于新建院系管理制度不完善，沒有專門負(fù)責(zé)實(shí)踐教學(xué)的教師，導(dǎo)致部分學(xué)生無法進(jìn)行儀器操作，僅走馬觀花感受了一遍流程，課外實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)效果不理想。

（四）課程教學(xué)內(nèi)容多，理論教學(xué)課時(shí)少

傳統(tǒng)地球物理專業(yè)的教學(xué)需要單獨(dú)講授重磁法、電法及地震勘探等方法，每一種方法至少需要開設(shè)32個(gè)學(xué)時(shí)［3］。我校在2018年之前，將“勘探地球物理”課程分為“勘探地球物理A”和“勘探地球物理B”兩部分進(jìn)行教學(xué)，每個(gè)部分48學(xué)時(shí)，之后為了優(yōu)化培養(yǎng)方案，整合為一門課程，總共64個(gè)學(xué)時(shí)，平均每種方法僅占16個(gè)學(xué)時(shí)。除去實(shí)踐課時(shí)，理論教學(xué)課時(shí)又進(jìn)一步減少。在有限的課時(shí)內(nèi)對(duì)上述各種方法的基本原理、探測(cè)原理、處理解釋及應(yīng)用等方面進(jìn)行講授，難度系數(shù)較大，教學(xué)效果難以保證［3］。

二、OBE教學(xué)改革的思路與建議

本課程以O(shè)BE理念為指導(dǎo)［4］，基于上述現(xiàn)狀與教學(xué)過程中存在的問題，結(jié)合我校應(yīng)用型人才辦學(xué)定位，以及地質(zhì)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)等要求，提出以下改革思路與建議。

（一）加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度，加強(qiáng)校企合作

高校實(shí)驗(yàn)室作為教學(xué)、科研強(qiáng)有力的后盾和支撐，不僅是衡量高校辦學(xué)水平的標(biāo)志，也是培養(yǎng)和訓(xùn)練應(yīng)用型人才的重要場(chǎng)所［5］?！翱碧降厍蛭锢怼笔欠浅Ｗ⒅貙?shí)習(xí)與實(shí)踐教學(xué)的學(xué)科，從我校實(shí)驗(yàn)室目前配置看，基本可以滿足電法勘探的實(shí)踐教學(xué)，但地震、重力、磁法勘探等儀器嚴(yán)重缺乏，無法滿足實(shí)踐教學(xué)的需求。此外，新辦院校的年輕教師雖然有豐富的理論知識(shí)，但工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及工程素養(yǎng)有待進(jìn)一步豐富。同時(shí)，實(shí)習(xí)實(shí)踐基地建設(shè)相對(duì)欠缺或達(dá)不到正規(guī)企業(yè)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)校企合作不僅可以提高教師業(yè)務(wù)素質(zhì)，還能提供實(shí)習(xí)實(shí)踐甚至就業(yè)機(jī)會(huì)［6］。OBE理念強(qiáng)調(diào)以預(yù)期學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，與校企合作的初衷不謀而合，通過深化校企合作，明確行業(yè)人才需求，建立健全長(zhǎng)效運(yùn)行機(jī)制，共同培養(yǎng)出更好地服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用型人才。

（二）提高教師業(yè)務(wù)水平，深化對(duì)口支援幫扶

俗話說，“臺(tái)上三分鐘，臺(tái)下十年功”“要給學(xué)生一杯水，老師要有一桶水”。教學(xué)方式上，若過度依賴多媒體，甚至出現(xiàn)讀多媒體、與學(xué)生交流互動(dòng)減少、全程無板書等現(xiàn)象，必然導(dǎo)致課堂枯燥無味。因此，多媒體不宜出現(xiàn)大篇幅文字內(nèi)容，可作為一堂課教學(xué)內(nèi)容的提綱或主線，圍繞這條主線，利用適當(dāng)?shù)恼Z速、合理的肢體語言，配合規(guī)范的板書等對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授，這樣的課堂才富有生命力。教學(xué)方法上，對(duì)于課程中抽象的、難以理解的知識(shí)點(diǎn)，可采用啟發(fā)式教學(xué)方法，先給出符合邏輯且形象直觀的結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生探索為什么、怎么樣及如何實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生帶著問題相互討論，再通過教師講解，不易理解的知識(shí)點(diǎn)就可被學(xué)生慢慢內(nèi)化。另外，根據(jù)《教育部關(guān)于對(duì)口支援延安大學(xué)等6所高等學(xué)校的通知》文件精神，我校從2012年12月起成為中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）對(duì)口支援對(duì)象。國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）作為我國(guó)具有較高辦學(xué)水平的雙一流大學(xué)，對(duì)口支援工作領(lǐng)導(dǎo)小組應(yīng)以學(xué)生為中心，深化對(duì)口支援幫扶模式，盡可能幫助我校加強(qiáng)學(xué)科專業(yè)建設(shè)，拓寬教師專業(yè)視野，助力加強(qiáng)教師學(xué)歷學(xué)位和教學(xué)科研能力等的水平。

（三）清晰明確教學(xué)目標(biāo)，精簡(jiǎn)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)OBE以成果為導(dǎo)向的反向設(shè)計(jì)理念，在了解企業(yè)、區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，結(jié)合本專業(yè)畢業(yè)要求的基礎(chǔ)上，明確可量化考核的教學(xué)目標(biāo)。本課程研究方法多，研究范圍廣泛，若按照傳統(tǒng)學(xué)科導(dǎo)向的教學(xué)模式，在有限的幾十個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)給學(xué)生講授清楚較難實(shí)現(xiàn)。在本課程的教學(xué)內(nèi)容上，按照基本理論—數(shù)據(jù)采集—數(shù)據(jù)處理—資料解釋四個(gè)模塊進(jìn)行教學(xué)，根據(jù)學(xué)校定位、畢業(yè)要求及教學(xué)目標(biāo)的要求設(shè)計(jì)每個(gè)模塊的教學(xué)內(nèi)容。以地震勘探數(shù)據(jù)采集為例，學(xué)習(xí)后要求學(xué)生能夠回答：如何選擇地震勘探觀測(cè)系統(tǒng)參數(shù)、如何激發(fā)和接收地震波、如何進(jìn)行動(dòng)校正與靜校正、哪些因素影響疊加效果、影響地震勘探數(shù)據(jù)采集信噪比的因素與提高信噪比的方法措施等。根據(jù)這些問題即可設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，其他弱支撐甚至未能支撐培養(yǎng)目標(biāo)的知識(shí)點(diǎn)可布置為課后作業(yè)供學(xué)生自學(xué)。

（四）堅(jiān)定人才培養(yǎng)定位，改進(jìn)課程評(píng)價(jià)體系

畢節(jié)擁有豐富的礦產(chǎn)資源，享有“金三角”和“西南煤海”之美譽(yù)，煤炭資源開采是本地主要產(chǎn)業(yè)，但地理環(huán)境特殊、地質(zhì)條件復(fù)雜，在煤炭開采過程中經(jīng)常受到各種地質(zhì)災(zāi)害的威脅。我們培養(yǎng)的畢業(yè)生應(yīng)能夠滿足當(dāng)?shù)氐氐V等部門的人才需求，或作為“智能化、綠色化”開采的后備軍。我們應(yīng)該持續(xù)深化應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系建設(shè)，鞏固、夯實(shí)和堅(jiān)定培養(yǎng)具有實(shí)踐能力、應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才的辦學(xué)定位。

OBE教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)教得如何，通過學(xué)什么、學(xué)得怎樣進(jìn)行評(píng)價(jià)［7］。校內(nèi)評(píng)價(jià)應(yīng)由學(xué)校教務(wù)處牽頭，教學(xué)督導(dǎo)團(tuán)、教學(xué)院長(zhǎng)、同專業(yè)教師、授課班級(jí)學(xué)生及教師本人組成評(píng)價(jià)鏈，根據(jù)評(píng)價(jià)職責(zé)與分工，配以合適的權(quán)重參與評(píng)價(jià)。畢業(yè)生就業(yè)后，院?？陕?lián)系用人單位對(duì)畢業(yè)生的專業(yè)技能、適應(yīng)能力及發(fā)展?jié)摿Φ确矫孢M(jìn)行滿意度調(diào)查，根據(jù)用人單位反饋的意見與建議及時(shí)調(diào)整教學(xué)體系，以便今后輸出更多能服務(wù)于社會(huì)的畢業(yè)生［7］。課程達(dá)成度評(píng)價(jià)方面，采用平時(shí)成績(jī)與期末考試（考核）各占一半的權(quán)重進(jìn)行達(dá)成度計(jì)算。當(dāng)前本課程OBE目標(biāo)達(dá)成度平時(shí)成績(jī)?cè)O(shè)置如下：課堂測(cè)驗(yàn)占20%，課堂互動(dòng)占20%，平時(shí)作業(yè)占30%，線上自主學(xué)習(xí)占20%，考勤占10%。從近年來的最終成績(jī)分析，學(xué)生及格率較高，但優(yōu)秀占比較小，主要是因?yàn)槠綍r(shí)成績(jī)都較高，但卷面成績(jī)一般，反映出學(xué)生對(duì)考核知識(shí)點(diǎn)的靈活運(yùn)用程度和知識(shí)點(diǎn)的范圍掌握不夠深入，對(duì)綜合知識(shí)的應(yīng)用存在不足。

結(jié)語

在當(dāng)前工程教育專業(yè)認(rèn)證融入工程人才培養(yǎng)方案的大趨勢(shì)下，嚴(yán)格執(zhí)行OBE主張的以學(xué)生為中心、以成果產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)三大宗旨，意義重大。提高教學(xué)質(zhì)量，保證人才培養(yǎng)質(zhì)量，不是一蹴而就的，需要學(xué)校管理者、任課教師及社會(huì)企業(yè)聯(lián)動(dòng)并進(jìn)行持之以恒的改革才能有所成效。

參考文獻(xiàn)

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Study on the Teaching of “Exploration Geophysics” Course Based on OBE Concept： Taking Guizhou University of Engineering Science as an Example

CHEN Hao1，2， GONG Fei2， WU Hai-zhi1， PEI Yan-ru2

（1. College of Mining Engineering， Guizhou University of Engineering Science， Bijie， Guizhou

551700， China; 2. College of Geoscience and Surveying Engineering， China University of Mining and Technology-Beijing， Beijing 100083， China）

Abstract： Exploration Geophysics is an important and compulsory course for students majoring in geological engineering， and it is of great significance to the construction of students professional knowledge system. This paper takes Guizhou University of Engineering Science， an applied local undergraduate university as an example， guided by the concept of outcome based education， and analyzes the current teaching status of the course “Exploration Geophysics” for the major of geological engineering in this university. We found that under the current teaching method of this course， some students still have insufficient knowledge， and the practice effect is not good enough. Based on the OBE concept and combined with the training objectives of students majoring in geological engineering， we propose measures such as improving laboratory construction， strengthening university-enterprise cooperation and exchanges， improving teachers professional level， and deepening counterpart support to ensure the teaching effect of the courses and further to improve the quality of personnel training in colleges and universities.

Key words： outcome based education; Exploration Geophysics; curriculum structure; teaching quality