高齊明，王婧慈，高國忠

（長江大學(xué) 地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢 430000）

引言

工程教育專業(yè)認(rèn)證既是國際上占主導(dǎo)地位的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。我國大學(xué)教育早在2006年就開始建設(shè)工程教育認(rèn)證體系，并逐步開展了工程專業(yè)認(rèn)證工作。2016年6月，我國成為國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議——《華盛頓協(xié)議》的正式會員，這標(biāo)志著我國的工程教育在國際上實(shí)現(xiàn)了互認(rèn)，工程人才教育得到了國際認(rèn)可［1］。工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本理念包括以產(chǎn)出為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)等三個方面，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心開展教學(xué)活動。工程教育專業(yè)認(rèn)證體系下的大學(xué)教育要求針對工程人才的培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)學(xué)生的畢業(yè)要求，根據(jù)畢業(yè)要求反向設(shè)計(jì)學(xué)生的能力要素和課程體系，正向?qū)嵤┛梢员ＷC畢業(yè)生達(dá)到畢業(yè)要求［2］，從而適應(yīng)工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，有效提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。長江大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)于2019年6月通過工程教育認(rèn)證，“地震資料處理課程設(shè)計(jì)”是勘查技術(shù)與工程專業(yè)的主干課程，是學(xué)生在學(xué)習(xí)了“地震資料數(shù)字處理”課程后的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，屬于工程實(shí)踐類課程。為了適應(yīng)工程教育專業(yè)認(rèn)證體系，體現(xiàn)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中的教育理念，并適應(yīng)教學(xué)體系的改革要求，需要對“地震資料處理課程設(shè)計(jì)”課程進(jìn)行改革。

一、貫徹核心基本理念——“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”，明確課程教學(xué)目標(biāo)

專業(yè)認(rèn)證的基本理念是“以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”，其中“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”是核心理念?！爱a(chǎn)出導(dǎo)向教育”，也稱“成果導(dǎo)向教育”，英文為Outcome Based Education，即OBE理念。以產(chǎn)出為導(dǎo)向構(gòu)建課程教學(xué)目標(biāo)，要按照培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求來設(shè)定課程教學(xué)目標(biāo)。長江大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是“培養(yǎng)知識、能力、素質(zhì)各方面全面發(fā)展，系統(tǒng)掌握勘查技術(shù)與工程的基本理論、基本方法和基本技能，獲得勘查地球物理工程師的基本訓(xùn)練，具有創(chuàng)新意識、實(shí)踐能力和一定國際視野的高級工程技術(shù)人才。為從事礦藏資源地球物理勘探領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)、應(yīng)用研究和生產(chǎn)管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)”。根據(jù)工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求通用的畢業(yè)要求標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位和培養(yǎng)目標(biāo)，本專業(yè)設(shè)置了12條畢業(yè)要求，共30個指標(biāo)點(diǎn)，其中，“地震資料處理課程設(shè)計(jì)”一門課程涉及7個指標(biāo)點(diǎn)。根據(jù)專業(yè)認(rèn)證的要求，人才培養(yǎng)目標(biāo)是預(yù)期學(xué)生畢業(yè)后5年左右能達(dá)到的職業(yè)和專業(yè)成就。“地震資料處理課程設(shè)計(jì)”課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，無論是對教師還是對學(xué)生都提出了相當(dāng)高的要求。作為實(shí)踐性非常強(qiáng)的一門實(shí)踐課，與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系緊密，因此，課程教授內(nèi)容緊密銜接行業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程，本課所使用的教學(xué)軟件是目前企業(yè)生產(chǎn)用的商業(yè)軟件。在此基礎(chǔ)上，在制定課程教學(xué)目標(biāo)時，與國內(nèi)相關(guān)企業(yè)一線員工聯(lián)系，同時調(diào)研同行專家與校友，了解當(dāng)前企業(yè)的實(shí)際用人需求，以及員工需具備的操作水平。聽取行業(yè)專家意見，結(jié)合專業(yè)的實(shí)際辦學(xué)水平及學(xué)生的實(shí)際素質(zhì)，確定課程教學(xué)目標(biāo)?！暗卣鹳Y料處理課程設(shè)計(jì)”作為“地震資料數(shù)字處理”理論課程的一個實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，還需根據(jù)理論課程的教學(xué)目標(biāo)，確定實(shí)踐課程目標(biāo)的深度和廣度，因此，“地震資料數(shù)字處理課程設(shè)計(jì)”教學(xué)目標(biāo)的設(shè)立應(yīng)著重于實(shí)踐能力和對學(xué)生實(shí)際操作水準(zhǔn)的判定。本課程的教學(xué)目標(biāo)要求學(xué)生在掌握地震資料理論處理方法的基礎(chǔ)上，動手用行業(yè)內(nèi)主流商業(yè)軟件實(shí)操完成作業(yè)處理。同時，為貫徹“持續(xù)改進(jìn)”的理論，建立與行業(yè)一線操作人員與專家的長期聯(lián)絡(luò)機(jī)制，并了解行業(yè)的發(fā)展近況，以及行業(yè)一線操作人員的技術(shù)水平，對教學(xué)目標(biāo)實(shí)行年度更新，實(shí)時改進(jìn)。

二、“以學(xué)生為中心”，實(shí)施教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的實(shí)踐課程教學(xué)方法已經(jīng)無法適應(yīng)時代的發(fā)展和滿足社會的需求，尤其在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景條件下。以本課程為例，以往的“地震資料數(shù)字處理課程設(shè)計(jì)”將教學(xué)內(nèi)容分為八個部分，即開展觀測系統(tǒng)的加載、靜校正、噪音剔除、振幅補(bǔ)償、速度分析、提高分辨率、速度分析、共中心點(diǎn)疊加及偏移歸位。該八個部分對應(yīng)當(dāng)前教學(xué)用軟件“GeoEast處理解釋一體化系統(tǒng)”中，地震資料處理模塊中的八個主要功能。傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教師在講臺操作演示，并一一講解主要功能，學(xué)生跟隨教師進(jìn)行機(jī)械化操作。在實(shí)際講授過程中，學(xué)生只能做到簡單機(jī)械化地重復(fù)工作，缺乏思考和探索，對整個實(shí)踐過程、操作思路及軟件的工作邏輯和原理掌握得不牢固，理論與實(shí)踐操作無相互關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致理論與實(shí)踐脫節(jié)。部分學(xué)生無法跟上教師的教學(xué)步驟，導(dǎo)致后面的操作無法繼續(xù)，參與感非常低。在最終提交的處理報(bào)告中，處理結(jié)果千篇一律，無法體現(xiàn)個人思考及探索的內(nèi)容。在整個教學(xué)過程中，學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)難度高，學(xué)完效果差，學(xué)后忘得快。在工程教育認(rèn)證背景條件下，學(xué)生難以達(dá)成該課程的教學(xué)目標(biāo)，畢業(yè)后無法達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定標(biāo)準(zhǔn)。以工程教育專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，貫徹“以學(xué)生為中心”的基本理念來實(shí)施教學(xué)方法改革，是目前既能滿足工程教育認(rèn)證要求，又能提高教學(xué)水平的必由之路。

“以學(xué)生為中心”的教學(xué)方法改革理念，是指教學(xué)理念、管理理念、服務(wù)理念的轉(zhuǎn)變，教學(xué)的目的不再是“教”，而是以學(xué)生的“學(xué)”為中心，真正關(guān)注學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力?！耙詫W(xué)生為中心”的教育理念可追溯至1998年由聯(lián)合國教科文組織召開的“世界高等教育大會”，其內(nèi)容為：在具體的教育教學(xué)中，以學(xué)生及其需要為關(guān)注重點(diǎn)，在教育改革中，確定學(xué)生的主體地位和負(fù)責(zé)任的參與者身份［3］。在具體的教學(xué)方法改革上，要緊緊圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)體驗(yàn)、學(xué)后收獲來實(shí)施?！暗卣鹳Y料處理課程設(shè)計(jì)”課程是“地震資料數(shù)字處理”課程之后的一門實(shí)踐課，學(xué)生在學(xué)完“地震資料數(shù)字處理”課程后，掌握了地震勘探處理環(huán)節(jié)的基本原理和基本方法，在課程中也安排了一定的上機(jī)學(xué)時，但是上機(jī)學(xué)時用的是簡單的編程軟件，實(shí)現(xiàn)的是基本的地震處理方法?！暗卣鹳Y料處理課程設(shè)計(jì)”課程內(nèi)容的八個部分與理論課對應(yīng)，在教學(xué)中使用的是由中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司自主研制的大型商用地震資料處理解釋一體化系統(tǒng)GeoEast。GeoEast是一款現(xiàn)代化的成熟的商用軟件，在作業(yè)中使用模塊步驟與模塊流程的交互方式，使用起來便捷直觀。

（一）“以學(xué)生為中心”，幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)動機(jī)

在教學(xué)活動實(shí)施過程中，應(yīng)對教學(xué)對象加以分析，選擇合適的教學(xué)方法，主要目標(biāo)是最大限度地促使學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生興趣，并且注重學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

人類的學(xué)習(xí)動機(jī)通常來自“認(rèn)知不平衡”或“認(rèn)知沖突”。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)自己已有的知識框架無法解釋當(dāng)下學(xué)習(xí)的知識時，或者在學(xué)習(xí)新知識時發(fā)現(xiàn)與目前已有的知識經(jīng)驗(yàn)相矛盾，就會激發(fā)學(xué)生的求知欲，從而主動思考和探索。當(dāng)學(xué)生掌握了知識后，認(rèn)知達(dá)到了平衡，會使學(xué)生產(chǎn)生滿足、愉快的感覺，從而正向激勵學(xué)生［4］。這是一個非常高效的學(xué)習(xí)過程，因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，幫助學(xué)生制造“認(rèn)知不平衡”，這個過程可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。問題通常來自與課程緊密相關(guān)的基本原理，同時應(yīng)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用。問題應(yīng)該與學(xué)生的基本經(jīng)驗(yàn)和知識有所沖突或缺失，即立足當(dāng)前大學(xué)生的知識理論水平，但又略高于他們的認(rèn)知水平。分析當(dāng)代大學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。現(xiàn)代理工科大學(xué)生經(jīng)過多年的學(xué)校教育已經(jīng)掌握了較為系統(tǒng)的理工科基礎(chǔ)知識與較為完備的邏輯思維能力，也有相當(dāng)強(qiáng)的自學(xué)能力。但是，他們與社會接觸較少，仍有很多知識不完備。在信息化時代，大學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)在前沿科技信息，因此應(yīng)根據(jù)大學(xué)生的思維特點(diǎn)，了解大學(xué)生對目前科技發(fā)展的興趣點(diǎn)和關(guān)注內(nèi)容，聯(lián)系當(dāng)今的學(xué)習(xí)內(nèi)容與實(shí)際的社會生產(chǎn)現(xiàn)狀，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)認(rèn)知沖突，制造其興趣點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)。在課程設(shè)計(jì)中，我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，在各方面內(nèi)容中設(shè)計(jì)若干問題，同時在課堂教學(xué)中和學(xué)生深入探討、理解問題，隨著學(xué)習(xí)的深入，層層遞進(jìn)，問題的難度也會有所變化。例如，在第一節(jié)課上，在理解GeoEast軟件的運(yùn)行平臺Linux系統(tǒng)方面，我們就計(jì)算機(jī)和人類的交互方式設(shè)計(jì)了層層遞進(jìn)的幾個問題。

（二）“以學(xué)生為中心”應(yīng)順應(yīng)學(xué)生獲取新知識的科學(xué)規(guī)律

學(xué)習(xí)的過程即認(rèn)知的過程，是學(xué)習(xí)者將目前已經(jīng)掌握的知識和所學(xué)新知識相互聯(lián)系、相互作用的過程。一個人在學(xué)習(xí)過程中，往往會利用已有的知識經(jīng)驗(yàn)來處理新獲取的信息，當(dāng)新獲取的知識信息與以往的知識經(jīng)驗(yàn)發(fā)生關(guān)聯(lián)時，舊知識與新知識會同時被激活，當(dāng)這種聯(lián)系進(jìn)一步加深時，短時記憶更容易轉(zhuǎn)化為長時記憶［5］，從而新知識被學(xué)習(xí)者掌握。因此，在教學(xué)方法改革中，教師應(yīng)根據(jù)知識的學(xué)習(xí)規(guī)律，將目前已有的知識與新學(xué)的知識相互聯(lián)系起來，強(qiáng)調(diào)各門課程之間的相互聯(lián)系，承前啟后，相互交叉。在“地震資料處理課程設(shè)計(jì)”中，應(yīng)以“地震資料數(shù)字處理”中講授的基本方法原理為主，以軟件的功能實(shí)現(xiàn)的交互邏輯為輔，弱化軟件的操作方法，根據(jù)每節(jié)課的目標(biāo)，鼓勵學(xué)生主動與軟件交互，探索每種地震資料處理方法的不同，對比實(shí)施效果，加深對基本原理的認(rèn)知。鼓勵學(xué)生主動探索、主動學(xué)習(xí)，最大程度地實(shí)現(xiàn)理論結(jié)合實(shí)際。

三、“持續(xù)改進(jìn)”的課程考核標(biāo)準(zhǔn)與考核方式是提高教學(xué)水平的核心

課程考核改革是教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)，課程教學(xué)效果的持續(xù)改進(jìn)，核心在于課程考核方式和考核標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)改進(jìn)，不斷提高對學(xué)生的考核方式和考核標(biāo)準(zhǔn)，才能不斷提高教學(xué)水平。以往的考核標(biāo)準(zhǔn)及考核方式更新遲緩，在教學(xué)內(nèi)容確定后，考核標(biāo)準(zhǔn)很難更新或只能跟隨教學(xué)內(nèi)容更新。工程教育專業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)“結(jié)果導(dǎo)向”，順應(yīng)技術(shù)水平的更新速度，以保證教學(xué)水平的更新速度，貫徹“持續(xù)改進(jìn)”的理念。同時，考核方式也應(yīng)及時更新?！暗卣鹳Y料處理課程設(shè)計(jì)”的考核內(nèi)容主要包括平時成績、上機(jī)操作情況和報(bào)告編寫情況三個部分。平時成績包括平時的出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、提問等情況；上機(jī)操作評分由任務(wù)完成情況、軟件運(yùn)行情況、異常軟件問題解決情況等因素來決定；報(bào)告編寫情況由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生編寫報(bào)告的形式與內(nèi)容綜合給分。平時成績與上機(jī)操作部分在教學(xué)過程中記錄完成，著重考查學(xué)生的教學(xué)活動參與情況和動手能力。在報(bào)告編寫部分，可以綜合反映學(xué)生的工程實(shí)踐能力和歸納總結(jié)能力。學(xué)生的最終成績由報(bào)告得分、上機(jī)操作得分和平時成績?nèi)糠謽?gòu)成，最終通過綜合考核對學(xué)生進(jìn)行成績判定。課程設(shè)計(jì)報(bào)告編寫的模板參考企業(yè)內(nèi)商業(yè)生產(chǎn)用模板，在教導(dǎo)學(xué)生編寫時，將地震資料處理實(shí)際案例作為講解內(nèi)容，以更好地和企業(yè)接軌。同時，每年將學(xué)生的優(yōu)秀報(bào)告交由企業(yè)一線員工評閱，提出改進(jìn)意見，根據(jù)意見改進(jìn)考核標(biāo)準(zhǔn)與考核方式。

結(jié)語

在工程教育專業(yè)認(rèn)證的大背景下進(jìn)行課程改革，要貫徹以產(chǎn)出為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)三大基本理念。在深入理解的基礎(chǔ)上，對課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、考核方式進(jìn)行改革，以適應(yīng)專業(yè)認(rèn)證要求，從而保證學(xué)生在畢業(yè)時達(dá)到認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，最終達(dá)到提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的目的。需要指出的是，認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)只是最低標(biāo)準(zhǔn)，對于培養(yǎng)創(chuàng)新型高水平工科生，切實(shí)提高教學(xué)水平，深入課程改革，任重道遠(yuǎn)。