汪佳蓓，賴富強，李小剛，何加成，陳青，劉營

（重慶科技學(xué)院 石油與天然氣工程學(xué)院，重慶）

一 引言

2018 年9 月，教育部印發(fā)了《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》（教高[2018]2 號），在“構(gòu)建全方位全過程深度融合的協(xié)同育人新機制”中明確提出“綜合運用校內(nèi)外資源，建設(shè)滿足實踐教學(xué)需要的實驗實習(xí)實訓(xùn)平臺”[1-2]。同年12 月，重慶市制定了《重慶市高水平本科教育建設(shè)專項行動計劃》，該計劃將“建設(shè)滿足實踐教學(xué)需要的實習(xí)平臺”列為建設(shè)重點與專項任務(wù)，并指出應(yīng)加強實踐育人平臺建設(shè)，大力推動與行業(yè)部門、企業(yè)共同建設(shè)實踐教育基地，綜合運用校內(nèi)外資源，建設(shè)實踐教學(xué)所需的實訓(xùn)平臺[3]。重慶科技學(xué)院在高水平新工科高校建設(shè)方案中指出，抓實實踐教學(xué)實施環(huán)節(jié)，積極推進(jìn)線上線下混合式教學(xué)改革，推進(jìn)教育教學(xué)與實踐深度融合，充分體現(xiàn)了實踐教學(xué)是教學(xué)改革的重中之重[4]。

“地震解釋”課程群是多門理論和實踐課程共同組成的一個以解決地下地層構(gòu)造特征、地層特征和巖性特征的專業(yè)課程群，該類課程以理論與實踐深度結(jié)合為主要特點，學(xué)生通過理論知識的學(xué)習(xí)和掌握，逐步可以對實際數(shù)據(jù)的獨立分析、處理和解釋，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生“解決復(fù)雜工程問題的能力”，但常規(guī)純理論課教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足培養(yǎng)學(xué)生“解決復(fù)雜工程問題的能力”，急需通過多種實踐性強的授課模式，改善提高學(xué)生的實踐水平。案例式教學(xué)法是指在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過對案例的思考、分析、研究和辯論，并對問題做出判斷和決策，達(dá)到提高學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題能力的一種教學(xué)活動過程[5]。地震解釋課程群由于具有很強的實踐性，常規(guī)理論課模式效果欠佳，因此本次引入案例式實踐教學(xué)課程模式，通過油田實際案例的操作和實踐，以此提高學(xué)生綜合應(yīng)用水平。

二 地震解釋課程群教學(xué)現(xiàn)狀

（一） 理論教學(xué)知識點零散

在常年的地震資料綜合解釋課程的教學(xué)中，學(xué)生反映較多的問題是地震解釋課程群知識點繁多，無法形成很好的串聯(lián)理解和記憶。由于地震解釋課程群屬于專業(yè)教育課程，學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)高年級才開始系統(tǒng)學(xué)習(xí)專業(yè)課，因此對專業(yè)課缺乏很好的理論背景知識；同時對專業(yè)課的知識點的應(yīng)用上也缺少實際操作經(jīng)歷和能力，導(dǎo)致對眾多的知識點不能很好地串起來，形成了知識點孤立記憶、知識點理解較差且學(xué)完就忘的情況，因此地震解釋課程群的知識點直接以理論授課的形式進(jìn)行講解，對于學(xué)生來說比較抽象，對于學(xué)完后能用來解決什么問題非常模糊，因而在實際應(yīng)用中就更加無法很好地運用。再者此類專業(yè)課程往往集中開設(shè)在大三，地震解釋類相關(guān)的專業(yè)課程繁多，學(xué)生針對不同課程之間交叉整合能力較弱，出現(xiàn)了知識點混亂理解的情況。這些都導(dǎo)致了按照常規(guī)純理論課的教學(xué)模式效果較差，不適合地震解釋類課程的教學(xué)。

（二） 實踐教學(xué)課時量較少

教學(xué)研究表明，在實踐教學(xué)中讓學(xué)生運用所學(xué)的相關(guān)課程知識參與實際工程和科研實踐，能夠提高其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力[6-7]。地震解釋類課程是屬于應(yīng)用型很強的課程，最終檢測學(xué)生學(xué)習(xí)好壞的標(biāo)準(zhǔn)是在利用實際地震資料開展解釋時，學(xué)生是否能夠?qū)W(xué)過的知識點正確的應(yīng)用在實際資料解釋中，并得出準(zhǔn)確的解釋結(jié)果。因此這類課程對學(xué)生的實際操作能力要求較高。但限于課程課時量的限制，課程的實踐教學(xué)課時相對較少，不能夠滿足學(xué)生對實際地震資料應(yīng)用的要求。如何在有限的課時教學(xué)量下，最大程度地提高課程的教學(xué)效果，是地震解釋課程群教學(xué)中一直關(guān)注的問題。案例式教學(xué)方法可以較好地融合理論課時和實踐課時內(nèi)容，實踐課時以案例為依托開展實操訓(xùn)練，理論課程以案例為背景開展課堂討論和教學(xué)，將兩者的內(nèi)容有機地結(jié)合起來，發(fā)揮更大的效果。

（三） 學(xué)生自主操作能力不足

實踐教學(xué)學(xué)時的限制直接影響了學(xué)生的自主操作能力。作為地震解釋類課程的實踐內(nèi)容，大部分都是需要在人機交互解釋工作站上進(jìn)行上機實踐和操作。工作站的應(yīng)用對于初學(xué)者來說，難度較大，操作程序相對繁瑣，需要學(xué)生花費較多的時間和經(jīng)歷才能熟練操作。而學(xué)生又是初次學(xué)習(xí)專業(yè)課程，對課程知識點的理解尚處于初次接觸階段，更無法短期內(nèi)熟練掌握專業(yè)軟件的使用。因此學(xué)生的操作水平很難再短時間內(nèi)大幅度提升，需要長時間使用才能達(dá)到熟練應(yīng)用和理解的程度。因此基于上述的種種問題，地震資料解釋課程群決定以“案例講解+實際操作”相結(jié)合的模式，通過將油田實際案例地震解釋的方法和流程的講解，融入到實際課堂的知識點講解中，再結(jié)合有限的實踐教學(xué)訓(xùn)練，以此通過實際案例的講解和操作，來加強地震解釋課程群的學(xué)習(xí)效果。

三 案例式課程教學(xué)改革措施

（一） 建立案例數(shù)據(jù)庫共享平臺

在全國高校重視工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下，高等工程教育專業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)要求達(dá)成度評價是我國高等工程教育專業(yè)認(rèn)證工作中的核心部分，而“解決復(fù)雜工程問題的能力”又是畢業(yè)要求中的關(guān)鍵所在[8]。“培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力”就是要求高校工程專業(yè)緊密聯(lián)系實踐，在培養(yǎng)方案的制定、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的加強、實驗室平臺建設(shè)等多方面都必須進(jìn)行探索和嘗試。通過以“復(fù)雜工程問題”為目標(biāo)，加強實習(xí)基地的橫向聯(lián)系、搭建學(xué)生創(chuàng)新實踐平臺、加強實驗室建設(shè)和產(chǎn)學(xué)研平臺建設(shè)、緊扣“培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力”的主題，開展適應(yīng)我國工程教育新形勢的專業(yè)改革。地震解釋課程群是綜合性實踐性課程，是真正要求培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決實際問題的能力。本次案例式教學(xué)改革措施之一就是建立案例數(shù)據(jù)庫共享平臺，通過將油田實際地震解釋數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后，轉(zhuǎn)化為可供學(xué)生參與實踐的教學(xué)案例數(shù)據(jù)并建立地震解釋數(shù)據(jù)庫，讓學(xué)生在理論知識學(xué)習(xí)與實踐操作的交融中進(jìn)行學(xué)習(xí)操作，這樣可以讓學(xué)生通過參與實踐教學(xué)和工程實踐來加深對地震資料解釋方法原理的理解和認(rèn)識，可以讓學(xué)生對實習(xí)、實踐中遇到的各種地質(zhì)難題結(jié)合地震解釋技術(shù)加以分析研究，對提高學(xué)生“培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力”有很大幫助。

（二） 融入案例讓學(xué)生分組討論

在開展案例教學(xué)時，教師首先將課程章節(jié)知識點融入案例中，再給出案例，讓學(xué)生在課堂上以分組的形式開展分析、討論，并尋找問題的解決方案，最后在課程實驗中進(jìn)入案例數(shù)據(jù)庫共享平臺進(jìn)行實踐操作，讓學(xué)生對相關(guān)章節(jié)的案例進(jìn)行實際解釋和操作，從實際數(shù)據(jù)的解釋中學(xué)習(xí)對應(yīng)的知識點如何進(jìn)行應(yīng)用，這樣不僅能加強學(xué)生理論知識的理解能力，更能夠通過實踐操作加強學(xué)生實踐能力和問題分析能力。比如在講解地震資料斷層解釋實驗課時，教師提供研究區(qū)地震資料，指定需要進(jìn)行分析的目的層，并告知學(xué)生構(gòu)造背景，讓學(xué)生利用地震勘探原理相關(guān)課程中所學(xué)的知識，提供如何進(jìn)行斷層解釋的詳細(xì)方案，并分析如何獲得最終的斷層平面分布圖。通過多次的試驗，這種融入案例的教學(xué)方式獲得了學(xué)生更好的反饋和評價。

（三） 以賽促學(xué)，以賽促教

學(xué)生的實踐能力可以有效檢驗學(xué)生理論知識掌握的程度?，F(xiàn)階段勘查技術(shù)與工程專業(yè)對口的大賽比較多，比如全國大學(xué)生油氣地質(zhì)大賽、全國大學(xué)生勘探地球物理大賽、全國大學(xué)生地質(zhì)技能競賽、全國大學(xué)生測井技能大賽等等，以專業(yè)類的大賽為依托，積極引導(dǎo)學(xué)生參賽完賽，能夠有效地調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的積極性，自主鉆研專業(yè)課的知識點并在大賽中實現(xiàn)有效的應(yīng)用。同時大賽的題目正好也可以作為案例式教學(xué)的案例依托，可以豐富案例資源庫的案例數(shù)據(jù)。在學(xué)生參賽完獲獎后，讓參賽學(xué)生在課堂上講解自己的案例，正好利用翻轉(zhuǎn)課堂形式，讓學(xué)生為主導(dǎo)進(jìn)行講解，與同學(xué)們分享參賽時候遇到的各類問題及思考出的解決方案，教師作為輔助，歸納總結(jié)學(xué)生的問題并給出學(xué)生思考的空間，這極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和參賽的熱情。此類案例式教學(xué)不僅增強了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)軟件的熱情，同時鍛煉了學(xué)生的實踐操作能力，有效實現(xiàn)了“以賽促學(xué)，以賽促教”。

四 案例式教學(xué)改革的特色與創(chuàng)新

（一） 案例數(shù)據(jù)庫中設(shè)置了多種不同沉積環(huán)境下解釋案例供選擇

本次案例數(shù)據(jù)庫中建立了不同沉積環(huán)境下的資源庫，方便教師和學(xué)生根據(jù)不同課程的需求選擇數(shù)據(jù)不同沉積環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫開展案例的實踐教學(xué)。在進(jìn)入是案例數(shù)據(jù)庫后，可以在一系列不同沉積環(huán)境下的地層特征進(jìn)行對比和選擇（圖1），圖中列舉了四種沉積環(huán)境下的地震數(shù)據(jù)類型，包含二維湖泊數(shù)據(jù)、三維沖積扇體數(shù)據(jù)、三維巖溶相數(shù)據(jù)和三維三角洲相數(shù)據(jù)?？梢葬槍φn程章節(jié)需求選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫下面進(jìn)行操作和練習(xí)，從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行有目的的查看和分析。不同沉積環(huán)境的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，增強了地震解釋不同課程群之間的關(guān)聯(lián)程度，教師可以根據(jù)需求選擇對應(yīng)數(shù)據(jù)庫，學(xué)生也可以在不同課程的實踐教學(xué)上找到契合點，更有利于課程群之間的融合，也利于學(xué)生對不同課程知識點的整合。

圖1 不同沉積環(huán)境下的案例展示

（二） 案例中融入三維地震可視化技術(shù)，可以直觀地查看地層特征

傳統(tǒng)理論課程教學(xué)大多通過圖片形式展示地震剖面講解對應(yīng)知識點，學(xué)生參與度低且不直觀，很難達(dá)到好的效果。在本次案例式教學(xué)中，利用真實的油田地震解釋案例或者各類大賽的真實案例，進(jìn)行課程的理論和實踐教學(xué)。在理論教學(xué)中可以融入上述地震解釋案例，增強理論課程的直觀性和趣味性；在實踐教學(xué)中，可以直接以上述解釋數(shù)據(jù)作為實操數(shù)據(jù)，學(xué)生可以在數(shù)據(jù)庫中對真實的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和查看，可以在三維可視化技術(shù)的輔助下，直觀地參與進(jìn)來對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和分析，利用三維可視化技術(shù)讓可以讓學(xué)生更直觀地感受地下地層特征。該教學(xué)方式相比傳統(tǒng)的理論課授課模式，能夠更加生動地呈現(xiàn)出地下地層特征，幫助學(xué)生更好地理解地震解釋的相關(guān)知識點，并應(yīng)用到實踐操作中。這種教學(xué)模式可以更好地獲取學(xué)生對課程的關(guān)注，同時也有利于提高學(xué)生地震資料解釋綜合實踐與創(chuàng)新能力。

（三） 以校企共建的實驗室作為依托，融入仿真系統(tǒng)

本案例式教學(xué)實踐平臺依托于重慶科技學(xué)院與中石油東方地球物理公司共建的實驗室，以培養(yǎng)具有高水平的良好競爭力的高級石油勘探人才為目標(biāo)，具備良好的技術(shù)支持背景。本平臺致力于建設(shè)開放性的實驗、實訓(xùn)、研究、創(chuàng)新一體化的實驗教學(xué)平臺，本平臺中設(shè)置有地震解釋仿真系統(tǒng)和“工作站地震解釋模擬+實際資料訓(xùn)練”各有側(cè)重并互為補充的“二位一體”實驗實訓(xùn)仿真模塊，形成兼具基礎(chǔ)性教學(xué)和綜合性科學(xué)研究的特色實踐平臺。地震解釋課程群的案例式教學(xué)實踐依托此平臺，取得了良好的教學(xué)效果。比如在過去幾年中，重慶科技學(xué)院石油勘探類專業(yè)學(xué)生在此實驗室的教學(xué)依托下，參加了近幾年的全國油氣地質(zhì)大賽，取得了本科生綜合組特等獎（2021 年）和地震資料構(gòu)造解釋本科單項組一等獎（2018 年、2021 年）的優(yōu)異成績。

五 結(jié)語

地震解釋課程群作為勘查技術(shù)與工程專業(yè)實踐性很強的專業(yè)課，在該專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課學(xué)習(xí)中占據(jù)著較大的比重，因此探索更好的教學(xué)方法一直是該課程群教師們努力的方向。本次案例式教學(xué)改革從學(xué)生評教和反饋中獲得了很好的啟發(fā)，在反饋信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整和改革。本次案例式教學(xué)建立了案例數(shù)據(jù)庫共享平臺供師生使用，平臺融入了三維地震可視化技術(shù)，學(xué)生可以更加直觀查看地下地層特征，同時基于多種案例，制定了可供課程討論的案例教材，增強了案例式教學(xué)的系統(tǒng)性和趣味性，不僅提高了學(xué)生對課程的興趣，也增強了學(xué)生的實踐操作水平，取得了良好的教學(xué)效果。