地球物理反演課程教學(xué)中提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的實(shí)踐

李成

（安徽理工大學(xué)深部煤礦采動響應(yīng)與災(zāi)害防控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽淮南 232001）

地球物理反演課程其實(shí)是勘查技術(shù)與工程專業(yè)的關(guān)鍵專業(yè)課程，對顯著提升物探工程解釋質(zhì)量有著深遠(yuǎn)影響。但是不可否認(rèn)，該學(xué)科難度系數(shù)較高，理論性知識較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)時難免會遇到各種數(shù)理知識不能深入理解，而要想提升教學(xué)質(zhì)量，教師則應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，激發(fā)學(xué)生、學(xué)習(xí)興趣。

教師要想提升地球物理反演課程的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，要善于實(shí)踐和創(chuàng)新，而各個研究人員也注重實(shí)踐，在實(shí)際工作中采用現(xiàn)成的軟處理軟件開展傻瓜式操作。通過這種操作形式能夠?qū)崿F(xiàn)在不全面了解反演處理的具體方法過程背景下，也能得到良好的處理結(jié)果。那么該模式所存在的弊端也較為顯著，部分學(xué)生有可能存在錯誤的學(xué)習(xí)理念，認(rèn)為只要學(xué)會采用軟件就行，對反演理論學(xué)習(xí)不關(guān)注、不重視，缺乏學(xué)習(xí)興趣。所以，為了改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到更為顯著的教學(xué)效果，教師則應(yīng)注重創(chuàng)新，迎合新課程改革提出的各項(xiàng)要求，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為教學(xué)側(cè)重點(diǎn)。

一、針對在地球物理反演課程教學(xué)中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的探究

教師和學(xué)生是課堂中的主要成員，要想讓學(xué)生對地球物理反演課程學(xué)習(xí)具有濃厚興趣，要求教師注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)，以此讓學(xué)生主動地融入各個環(huán)節(jié)中，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。興趣和學(xué)習(xí)信念是學(xué)習(xí)動機(jī)的初級、高級表現(xiàn)方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣相關(guān)，如果學(xué)生對某一學(xué)科具有濃厚興趣，將會主動探索學(xué)習(xí)，利用業(yè)余時間研究和該學(xué)科有關(guān)的內(nèi)容，按時定量完成教師布置的各種任務(wù)，積極和其他同學(xué)探究分析。所以，很容易達(dá)到良好的教學(xué)效果。當(dāng)學(xué)生對學(xué)習(xí)課程缺乏興趣時，將會處于一種被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)。機(jī)械化的學(xué)習(xí)有可能會注意力不集，并做一些和學(xué)習(xí)無關(guān)的事情。雖然教師努力為學(xué)生講解各重點(diǎn)知識，但是學(xué)生卻未能將自身的關(guān)注點(diǎn)放在學(xué)習(xí)上，導(dǎo)致課堂成為了教師一個人的獨(dú)角戲。所以，教師要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)，在后續(xù)教學(xué)工作中注重深入挖掘具有趣味性的教學(xué)素材，并設(shè)置特定的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。教師也要善于和學(xué)生構(gòu)建和諧的師生關(guān)系，增進(jìn)師生情感，發(fā)揮出自身的引導(dǎo)作用，參與到學(xué)生群體中，促使學(xué)生始終有著飽滿的精神狀態(tài)來面對學(xué)習(xí)，提升教學(xué)質(zhì)量。

（一）內(nèi)部動機(jī)

要想激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)，要先讓學(xué)生對地球物理反演課程有著深層次的了解，認(rèn)識到學(xué)習(xí)該課程的必要性，并開展實(shí)踐活動或者列舉相關(guān)事例來為學(xué)生證明如果沒有反演，那么地球物理勘測的效果會大幅度降低。而且在某些背景下不開展反演，還會導(dǎo)致出現(xiàn)錯誤的結(jié)果。所以在學(xué)生首次接觸該課程時要講述地球物理反演課程的相關(guān)內(nèi)容，再采用二維直流電測深為研究對象來解釋說明反演的價值。在該實(shí)例中要求教師構(gòu)建一個帶地形起伏的地電模型，并且在模型中要有山峰、山谷，實(shí)現(xiàn)利用對稱四極裝置開展電測深正演模擬，并積極繪制視電阻率等直線斷面圖。在完成這一實(shí)踐動手環(huán)節(jié)后，讓學(xué)生更加直觀、形象地了解到因?yàn)榈匦纹鸱约安痪鶆蛐源嬖诘挠绊?，電阻率斷面圖很有可能不能更加全面反應(yīng)地電模型的結(jié)構(gòu)信息，而且還會存在假異常。在這一較為復(fù)雜的地電條件背景下，直接采用視電阻率資料開展地質(zhì)推斷，難度系數(shù)較高。然后教師為學(xué)生做出比值法地形校正的視電阻率等值線。斷面圖實(shí)現(xiàn)在途當(dāng)中，讓學(xué)生看到地形矯正雖然能夠有利于改善地形影響，避免存在假異常，但是并不能完全識別異常體的分布范圍，最后給出利用最小二乘法反演所得的反演電阻率等值線斷面圖。在對反演圖系統(tǒng)分析中，能夠清晰地看到地形影響會完全消除，兩個異常體的位置和大小也會和正演模型相互對應(yīng)。在該例子中組織學(xué)生對反演的優(yōu)勢認(rèn)知，了解到反演在資料解釋中的優(yōu)勢，以此激發(fā)其學(xué)習(xí)和研究反演的熱情。

與此同時，還要避免讓學(xué)生形成單純掌握反演軟件的操作技巧即可，可以不懂反演理論的錯誤思想。因?yàn)閷τ诜囱蒈浖氖褂脕碚f，一般都會設(shè)置大量的反演參數(shù)，還要開展人為干預(yù)，當(dāng)不能夠全面掌握反演基本理論時，也就很難設(shè)置好上述參數(shù)，不利于保障最終的反演結(jié)果。所以，要讓學(xué)生理解和掌握反演理論知識，才會更好地運(yùn)用反演軟件，促使學(xué)生具備學(xué)習(xí)欲望，以及必須學(xué)習(xí)反演課程的正確思想。除此之外，教師還應(yīng)鼓勵學(xué)生，讓學(xué)生形成正確的學(xué)習(xí)理念，避免存在畏難心理，激發(fā)學(xué)習(xí)自信，讓學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)中主動思考和探究，將自身想法表達(dá)出來，實(shí)現(xiàn)和其他同學(xué)共同論證的想法。

（二）外部動機(jī)

教師單憑依靠課堂教學(xué)工作來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)注重布置作業(yè)，及時批改，激發(fā)學(xué)生外部學(xué)習(xí)動機(jī)，在這一潛移默化的過程中讓學(xué)生了解自身學(xué)習(xí)情況。而當(dāng)教師在為學(xué)生批改作業(yè)時，也應(yīng)再寫上具有激勵性質(zhì)的評語，積極表揚(yáng)各方面突出的學(xué)生，讓學(xué)生具備成就感和榮譽(yù)感。也可以設(shè)置具有探索性的試題，讓學(xué)生思考，認(rèn)真分析，通過這一手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在當(dāng)今社會快速發(fā)展的背景下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在社會各領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用空間，教師應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)教育平臺、QQ、微信等工具來和學(xué)生實(shí)時互動交流，擺脫時間和空間上的限制，回答學(xué)生存在的疑問，增進(jìn)師生感情。需要注意的是，在面對學(xué)生的錯誤時，教師應(yīng)減少批評，避免批評教育，要適當(dāng)鼓勵和理解學(xué)生，同時也要制定嚴(yán)格的規(guī)章制度。如果學(xué)生違反相關(guān)制度，要對其做出懲罰，讓其知道后果的嚴(yán)重性，并在為其樹立信心，加強(qiáng)鼓勵，讓學(xué)生以更好的精神面貌來面對學(xué)習(xí)。

二、針對于在地球物理反演課程教學(xué)中注重編制授課教材的探究

在地球物理反演課程教學(xué)工作中教師應(yīng)注重編制授課材料，融入學(xué)生感興趣的內(nèi)容，以此來提高學(xué)習(xí)興趣。因?yàn)閷τ诘厍蛭锢矸囱菡n程來說，理論知識較多，較為復(fù)雜、系統(tǒng)。已出版的書籍內(nèi)容過于深奧，不太適合本科教學(xué)。有動機(jī)的學(xué)生能夠堅(jiān)持學(xué)習(xí)，并熱衷于挑戰(zhàn)疑難問題，享受在處理問題后的灑脫感、成就感。而當(dāng)學(xué)習(xí)的目標(biāo)過于簡單或缺乏挑戰(zhàn)性時，很容易讓學(xué)生產(chǎn)生厭倦情緒，不能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。因此，要想培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，要求教師在掌握學(xué)生自身基礎(chǔ)情況下合理設(shè)置和編輯教材內(nèi)容，融入簡單學(xué)習(xí)目標(biāo)的同時，也要適當(dāng)添加具有難度系數(shù)的內(nèi)容，讓學(xué)生經(jīng)過系統(tǒng)的研究和分析能得出問題的答案。所以，地球物理反演課程內(nèi)容落實(shí)了精簡、講解的內(nèi)容會更加詳細(xì)、全面，方便學(xué)生理解記憶，并放棄了一些原本復(fù)雜、抽象的理論推導(dǎo)，讓學(xué)生迅速構(gòu)建反演的知識體系，促進(jìn)理論聯(lián)系實(shí)際，還要實(shí)現(xiàn)在教材中添加了三個反演的源程序。該材料和原本較為復(fù)雜的書籍相比，會促使學(xué)生學(xué)起來更加方便，而且教師的授課也會更加清晰，促使學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)具有自信心，激發(fā)學(xué)生的習(xí)興趣。

三、針對于在地球物理反演課程教學(xué)中加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的探究

教師應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生將掌握到的理論知識應(yīng)用到日常生活中，提升運(yùn)用能力。在教學(xué)工作中如果教師單純關(guān)注理論知識的講解，會導(dǎo)致教學(xué)過程枯燥、乏味，學(xué)生自然也就會失去學(xué)習(xí)欲望，影響最終的教學(xué)效果，而教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)形式，把課本中的公式轉(zhuǎn)變成為能夠落實(shí)開展反演解釋的程序。當(dāng)前對課程的關(guān)鍵反思方法為FORTRAN，實(shí)現(xiàn)對簡單的反演方法給出源程序，并積極指導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化完善。而在面對較為復(fù)雜的反演程序時，也應(yīng)在課堂中為學(xué)生更加直觀、形象地展示出來，并落實(shí)講解較為關(guān)鍵的程序段，激發(fā)學(xué)生的興趣。在開展理論教學(xué)工作的同時，也要關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師應(yīng)為學(xué)生安排若干個實(shí)驗(yàn)，先讓學(xué)生參加編簡單的反演程序，像對復(fù)雜的反演程序也應(yīng)鼓勵學(xué)生動手反演操作，實(shí)現(xiàn)掌握具體反應(yīng)參數(shù)的設(shè)定以及對反演效果有可能產(chǎn)生的影響，在實(shí)踐當(dāng)中讓學(xué)生加強(qiáng)鞏固，獲得成就感。

四、針對于在地球物理反演課程教學(xué)中提升教師專業(yè)技能的探究

教師的專業(yè)性技能和綜合素質(zhì)決定了最終教學(xué)成果，教師應(yīng)提升自身專業(yè)性技能來落實(shí)授課，為學(xué)生提供專業(yè)化教學(xué)，讓學(xué)生始終具備正確學(xué)習(xí)態(tài)度，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望，如果教師采用的教學(xué)手段缺乏針對性和趣味性，也不會讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)欲望。教師起到了主導(dǎo)作用，因此應(yīng)承擔(dān)起教書育人的職責(zé)和義務(wù)，科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容，采用具有針對性的教學(xué)手段，體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，實(shí)現(xiàn)教和學(xué)的配合。而教師也要充實(shí)自我，掌握專業(yè)知識，學(xué)習(xí)當(dāng)前新型的教育理論，利用業(yè)余時間備課，精心制作PPT，開展課堂活動，合理地設(shè)計(jì)教學(xué)流程，增加互動環(huán)節(jié)，多和學(xué)生互動交流，讓所有學(xué)生都能夠參與到學(xué)習(xí)過程中，實(shí)現(xiàn)在這一潛移默化過程中掌握每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，依據(jù)學(xué)生的差異性開展針對性教學(xué)。

在實(shí)際的教學(xué)過程之中，如何能夠把教師的主導(dǎo)作用發(fā)揮得淋漓盡致，其主要的標(biāo)準(zhǔn)在于，教師如何能夠充分地調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，在實(shí)際的教學(xué)過程之中，能夠讓學(xué)生之間進(jìn)行有效地溝通和交流，積極地配合，有著有效的對話，協(xié)同一致共同地完成好老師布置下來的任務(wù)。也因?yàn)檫@一原因，所以老師在整個教學(xué)過程之中，要始終地把課程的教學(xué)方向和學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求緊密地聯(lián)系在一起，更好地切合學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿。與此同時，還需要把社會意識和他人的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)通過老師的引導(dǎo)，轉(zhuǎn)化為學(xué)生自己的知識、智慧及思想，這樣才能夠更加健全他們的知識儲備量，激發(fā)起他們對于知識的求知欲，引導(dǎo)他們進(jìn)行自我的思考、自我的學(xué)習(xí)。根據(jù)學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，能夠有效地組織他們主動去學(xué)習(xí)，這是老師在教學(xué)過程之中所必須要掌握的一項(xiàng)教學(xué)技巧，也算得上一門教學(xué)的藝術(shù)，所以在教學(xué)過程之中一定要堅(jiān)決維護(hù)好教師對于學(xué)生的主導(dǎo)作用。

在教導(dǎo)學(xué)生們的同時，不能夠原地踏步，一定要不斷地學(xué)習(xí)新的知識，學(xué)習(xí)新的內(nèi)容，不斷地充實(shí)自己，豐富自己，積極地去吃透課程理論的專業(yè)知識，不斷地豐富教學(xué)的理論知識。在上課的過程之中，積極地對課程內(nèi)容進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，積極地備課，準(zhǔn)備好PPT課件，能夠?qū)φ麄€教學(xué)的所有步驟牢牢地把控好，做到心中有數(shù)，胸有成竹。在課堂之上，老師要增加課程內(nèi)容的互動環(huán)節(jié)，加強(qiáng)老師與學(xué)生之間的交流和溝通，要多提供一些有趣的問題。老師要善于給學(xué)生們制定相應(yīng)的課堂學(xué)習(xí)任務(wù)，能夠讓學(xué)生都積極地參與進(jìn)去。同時無論是在課上還是在課下，都要和學(xué)生們進(jìn)行有效的溝通和交流，這樣能夠?qū)崟r地掌握學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，能夠“對癥下藥”。有時候?qū)W生的問題可能在課本上無法有效地進(jìn)行解答，這時候就需要老師們通過課下去查閱相關(guān)的資料文獻(xiàn)，進(jìn)行深入地研究。這樣既促使了老師的專業(yè)水準(zhǔn)，又能夠有效地回答學(xué)生的問題，如此一來老師在學(xué)生們心目中的地位也會隨之提高。

五、結(jié)束語

通過上述問題的分析，我們充分地意識到在地球物理反演課程教學(xué)工作中提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要性。教學(xué)質(zhì)量的高低和學(xué)生是否形成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣有著深遠(yuǎn)的聯(lián)系，在地球物理反演課程教學(xué)工作中應(yīng)堅(jiān)持遵循從激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為出發(fā)點(diǎn)，善于改變教學(xué)理念和手段，抓住激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)，注重編制授課材料，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際以及提升教師的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)。以此來改進(jìn)教學(xué)工作，讓學(xué)生始終處于良好學(xué)習(xí)狀態(tài)中，跟上教師的教學(xué)節(jié)奏，獲得良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，并在掌握采用軟件的背景下關(guān)注反演理論學(xué)習(xí)，為促進(jìn)地球物理反演課程教學(xué)工作的順利開展和學(xué)生的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。