王占剛，苑春方，楊瑞召

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對改進(jìn)地球物理課程實(shí)踐教學(xué)的探究

王占剛，苑春方，楊瑞召

摘要：本文以地震勘探為例，分析了近年來在地震勘探、反演方法等課程實(shí)踐教學(xué)中存在的問題，并提出了如何培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的方法和措施。地球物理專業(yè)教學(xué)計(jì)劃非常重視學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在教學(xué)的每個(gè)階段都加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)和效果分析，并將其作為課程教學(xué)和評價(jià)的重要目標(biāo)之一。首先，實(shí)踐課題應(yīng)與工程（科研）項(xiàng)目結(jié)合，控制難度，激發(fā)學(xué)生工程意識及研究興趣；其次，做好過程管理，注重對學(xué)生工程實(shí)踐問題思考能力的培養(yǎng)；最后，加強(qiáng)學(xué)生語言和文字表達(dá)等綜合能力的培養(yǎng)，合理評價(jià)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：地球物理；實(shí)踐教學(xué)；工程實(shí)踐能力

王占剛/中國礦業(yè)大學(xué)（北京）講師（北京100083）；苑春方/中國礦業(yè)大學(xué)（北京）教授，博士（北京100083）；楊瑞召/中國礦業(yè)大學(xué)（北京）副教授，博士（北京100083）。

2010年教育部聯(lián)合有關(guān)部門和行業(yè)協(xié)會(huì)，共同實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，要求強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。［1］這就需要將理論教學(xué)和工程實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合，并在長期的教學(xué)實(shí)踐中逐步完善。中國礦業(yè)大學(xué)（北京）地球物理專業(yè)制定課程教學(xué)計(jì)劃時(shí)非常重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，要求每門專業(yè)課包括理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，旨在理論聯(lián)系實(shí)際，更好激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

一、現(xiàn)階段存在的問題

地震勘探方法的原理是通過研究地震波在地下巖石中的傳播規(guī)律來查明地層的構(gòu)造或巖性物性變化，以達(dá)到資源、能源勘探的目的。［2，3］課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握地震勘探的基本原理和方法，掌握地震數(shù)據(jù)采集、處理和解釋的基本方法，具備解決實(shí)際工程問題的能力。

教學(xué)研究表明，在實(shí)踐教學(xué)中讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)課程知識參與實(shí)際工程和科研實(shí)踐，能夠提高其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。［4，5］學(xué)生通過訓(xùn)練，學(xué)會(huì)查閱文獻(xiàn)資料、應(yīng)用相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件來解決工程實(shí)踐中所遇到的問題?？梢?，實(shí)踐教學(xué)能讓學(xué)生把學(xué)習(xí)的理論知識融會(huì)貫通、靈活運(yùn)用，具備一定的解決問題的能力，對實(shí)踐動(dòng)手能力和工程意識的培養(yǎng)具有重要意義。

根據(jù)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”對學(xué)生解決實(shí)際問題能力的要求，通過這幾年的實(shí)踐教學(xué)發(fā)現(xiàn)了一些問題。

1.學(xué)生方面。學(xué)生對地球物理勘探方法了解少，大部分是被動(dòng)參與的。個(gè)別學(xué)生對這個(gè)階段的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練的重要性認(rèn)識不足，學(xué)習(xí)主動(dòng)性差。

2.指導(dǎo)教師方面。由于一個(gè)班級人數(shù)教多，且指導(dǎo)老師與學(xué)生的交流少，所以指導(dǎo)教師對實(shí)踐教學(xué)的重視程度不如課堂教學(xué)，而且實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)往往缺乏系統(tǒng)的備課方案和考核方法。

3.實(shí)踐教學(xué)選題方面。目前，實(shí)踐教學(xué)課程的題目是使學(xué)生了解地震勘探的原理，而地震勘探的課程之間并沒有銜接，不能培養(yǎng)利用地震勘探解決實(shí)際地質(zhì)問題的能力。

4．管理和考核方面。只重視學(xué)生的參與過程和上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對實(shí)踐過程沒能有效的監(jiān)督和考核，使學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)的重視程度不夠，學(xué)習(xí)的熱情也不高。

二、改進(jìn)的措施及方法

目前有兩種教學(xué)認(rèn)識論：知識傳遞學(xué)認(rèn)識論與知識建構(gòu)型認(rèn)識論。［6］知識建構(gòu)型認(rèn)識論認(rèn)為任何學(xué)習(xí)都是一種主觀能動(dòng)的活動(dòng)，絕不是教師片面灌輸?shù)?、被?dòng)的活動(dòng)。根據(jù)這一理念，在進(jìn)行本專業(yè)地震勘探原理、反演方法等課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)采取了一系列措施，并督促教師重視和改進(jìn)這一環(huán)節(jié)的教學(xué)，改進(jìn)和強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐意識，提高其綜合能力。

（一）合理評價(jià)，提升學(xué)生的綜合能力

實(shí)踐結(jié)果評價(jià)是一個(gè)非常重要的過程，評價(jià)以公開答辯的方式進(jìn)行。學(xué)生自己準(zhǔn)備PPT講稿，與教師以及全部學(xué)生進(jìn)行交流，接受質(zhì)詢。評價(jià)之后，學(xué)生對實(shí)踐報(bào)告再進(jìn)行修改和完善。實(shí)踐表明，合理評價(jià)是保證學(xué)生積極參與實(shí)踐教學(xué)并提升其綜合能力的重要舉措之一。

1.評價(jià)學(xué)生總結(jié)解決方案的學(xué)習(xí)程度。學(xué)生在工程或科研實(shí)踐中，會(huì)發(fā)現(xiàn)一些工程問題，經(jīng)過工程觀測或科研方面的數(shù)據(jù)采集（收集）之后，鼓勵(lì)其提出有價(jià)值的觀點(diǎn)、見解或工程解決方案，并結(jié)合其他資料進(jìn)行綜合解釋，給出符合目標(biāo)預(yù)期的結(jié)論。

2.評價(jià)工程實(shí)踐掌握能力。重點(diǎn)檢查學(xué)生對工程實(shí)踐能力掌握的程度，檢查學(xué)生實(shí)際的工作量，如查閱資料的數(shù)量，采集、處理、解釋數(shù)據(jù)和完成工程圖件等實(shí)物工作量，作為學(xué)生最終實(shí)踐教學(xué)成績評價(jià)的重要指標(biāo)之一。

3.評價(jià)學(xué)生撰寫實(shí)踐報(bào)告的規(guī)范性。實(shí)踐報(bào)告的撰寫不僅為他們?nèi)蘸笞珜懣萍颊撐?、技術(shù)報(bào)告、項(xiàng)目可行性報(bào)告等打好文字基礎(chǔ)，同時(shí)也能使其科研能力得到進(jìn)一步提升。強(qiáng)調(diào)撰寫格式符合科技論文的要求，推理過程符合邏輯性，結(jié)論有足夠的論據(jù)支撐，相關(guān)基礎(chǔ)圖件整潔、符合相關(guān)規(guī)范。要杜絕抄襲，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣。

4.評價(jià)學(xué)生綜合能力的提升。答辯過程是培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生對材料的組織能力、表達(dá)能力、全面思維能力的重要環(huán)節(jié)。

（二）重視實(shí)踐教學(xué)動(dòng)員組織

首先解決教師和學(xué)生對課程實(shí)踐重視不夠的問題。要明確實(shí)踐課程的目的、作用和意義，讓教師和學(xué)生提高認(rèn)識。確保教師對實(shí)踐教學(xué)的重視，任課教師要適時(shí)播放有關(guān)地震勘探從采集到處理解釋方面的工程影視，使學(xué)生了解地震勘探的基本工作流程。

（三）合理設(shè)置實(shí)踐選題

好的選題易于操作，同時(shí)還能兼顧學(xué)生的專業(yè)興趣及未來工作的方向。我們主要從兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。一是將地震勘探相關(guān)課程的實(shí)踐教學(xué)統(tǒng)籌在一起綜合考慮，糾正各個(gè)課程教學(xué)之間各自為政、互不銜接的偏差，將地震勘探相關(guān)的教學(xué)統(tǒng)一起來。在設(shè)置題目時(shí)，要圍繞一個(gè)大的選題，各個(gè)課程根據(jù)這個(gè)選題制定完整的實(shí)踐任務(wù)和目標(biāo)。二是選題與高校的工程（科研）項(xiàng)目結(jié)合，既能加強(qiáng)學(xué)生的工程意識，又能使學(xué)生接觸到真實(shí)的實(shí)際工程，全方位鍛煉其發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）在煤炭勘探方面的教學(xué)科研很有特色，可選擇通過地震勘探技術(shù)探明煤層分布、主要斷層以及富水巖體等實(shí)踐題目，從野外采集觀摩、室內(nèi)精細(xì)處理到后期綜合解釋，學(xué)生參與其中某環(huán)節(jié)或全過程，重點(diǎn)在地震數(shù)據(jù)的處理、構(gòu)造解釋和巖性反演幾個(gè)方面加強(qiáng)訓(xùn)練，幫助他們了解和掌握相關(guān)數(shù)據(jù)處理的軟件操作，在綜合解釋的同時(shí)，讓學(xué)生了解地震資料的多解性，綜合鉆井、地質(zhì)等資料，得出比較可靠的解釋結(jié)果。

（四）加強(qiáng)實(shí)踐過程管理

按照知識建構(gòu)型教學(xué)認(rèn)識論的主張，地震勘探實(shí)踐教學(xué)可采取合作教學(xué)的理念實(shí)行課堂與實(shí)踐互補(bǔ)的教學(xué)方式。［6，7］根據(jù)實(shí)踐選題的任務(wù)和目標(biāo)，組成3-5人左右的項(xiàng)目小組，通過師與生、生與生的互動(dòng)合作、探究，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。

1.要尊重學(xué)生的思考過程，鼓勵(lì)他們主動(dòng)探索，明確思路，通過資料查詢、實(shí)際協(xié)作等實(shí)踐活動(dòng)，集體編寫相應(yīng)實(shí)踐報(bào)告。

2.要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)思維能力。由于地震勘探本身固有的多解性問題，實(shí)踐課題中有很多問題不止一個(gè)解決方案，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極嘗試不同的研究方法，并對研究結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的點(diǎn)評和引導(dǎo)。

3.在地震數(shù)據(jù)處理和解釋軟件時(shí)，單個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)起來會(huì)比較困難，學(xué)生之間的合作，能達(dá)到事半功倍的效果。為了保證實(shí)踐教學(xué)的順利進(jìn)行，實(shí)踐過程中還需配置2-3名實(shí)驗(yàn)助理教師，對每個(gè)學(xué)生的進(jìn)展情況進(jìn)行指導(dǎo)和督促檢查。

近年來，我校地震勘探系列實(shí)踐教學(xué)工作得到了加強(qiáng)，學(xué)生的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)方面也取得了一些進(jìn)展，提高了師生對實(shí)踐教學(xué)重要性的認(rèn)識。由于工程實(shí)踐選題部分與實(shí)際科研或工程實(shí)際密切結(jié)合，所以學(xué)生能真正了解、接觸到畢業(yè)后、甚至終身從事的相關(guān)工作內(nèi)容，并從中獲得實(shí)際感受，對于他們今后的發(fā)展非常重要。

學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要在長期的專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中逐步完善。整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，應(yīng)以學(xué)生工程意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作為核心內(nèi)容，貫徹到學(xué)生學(xué)習(xí)的每個(gè)階段和每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，各個(gè)課程之間要統(tǒng)一協(xié)調(diào)，課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)互相補(bǔ)充，合理分配教學(xué)課時(shí)，把課程實(shí)踐教學(xué)作為大學(xué)生工程能力、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過程中最基本的環(huán)節(jié)。

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責(zé)任編輯：丁金榮

中圖分類號：G641

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-6531（2016）03-0045-03