基于“三全育人”的石油類高?！稊?shù)學(xué)地質(zhì)》課程教學(xué)方法探索

張昆，尹相東，丁熊，陳雷，范翔宇

（西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都）

隨著數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的日益發(fā)展，為了充分利用各種原始地質(zhì)數(shù)據(jù)信息深入研究并解決地質(zhì)問(wèn)題，促使數(shù)學(xué)與地質(zhì)學(xué)的有機(jī)結(jié)合，研究人員在地質(zhì)學(xué)中引入定量的研究方法，進(jìn)而形成了“數(shù)學(xué)地質(zhì)”這門學(xué)科?！皵?shù)學(xué)地質(zhì)”是地質(zhì)學(xué)與數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物，目的是從量的方面研究和解決地質(zhì)科學(xué)問(wèn)題。課程以高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)以及地質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)課程為先修課程。數(shù)學(xué)地質(zhì)方法幾乎滲透地學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，它的出現(xiàn)反映地質(zhì)學(xué)從定性的描述階段向著定量研究發(fā)展的新趨勢(shì)，為地質(zhì)學(xué)開(kāi)辟了新的發(fā)展途徑。

一 教學(xué)方法

《數(shù)學(xué)地質(zhì)》是地質(zhì)類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程之一，如何在教學(xué)中讓學(xué)生更好地理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)地質(zhì)方法是本門課程教學(xué)改革研究的目標(biāo)。前人對(duì)于高校教育提出了一系列理念，如源于美國(guó)的STEM教育是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的簡(jiǎn)稱，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合；成果導(dǎo)向教育（Outcome-Based Education，OBE）在美國(guó)、英國(guó)、加拿大等國(guó)家已成為了教育改革的主流理念，美國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)全面接受了OBE的理念，并將其貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。張巖（2016）認(rèn)識(shí)到“互聯(lián)網(wǎng)＋”將對(duì)教育資源、教育機(jī)構(gòu)、學(xué)習(xí)模式和教學(xué)模式等教育要素帶來(lái)深刻影響，并由此帶來(lái)教育理念的改變。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的需求也在日益增長(zhǎng)，創(chuàng)新教育已成為高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的主要手段，也是實(shí)現(xiàn)高等教育可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力源泉。翟芮（2021）指出如今的教育改革應(yīng)采取有效措施，將創(chuàng)新教育思想作為導(dǎo)向，不斷加強(qiáng)現(xiàn)代高等教育管理。

二 “三全育人”的概念及提出背景

黨的十八大以來(lái)，以習(xí)近平總書(shū)記為核心的黨中央圍繞培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰(shuí)培養(yǎng)人這一根本問(wèn)題，提出工作要求、做出戰(zhàn)略部署，為加快推動(dòng)教育現(xiàn)代化、建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)、辦好人民滿意的教育指明了方向。在全國(guó)教育大會(huì)上，習(xí)近平總書(shū)記指出：“培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人，加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化、建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)、辦好人民滿意的教育?！敝泄仓醒?、國(guó)務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)新形勢(shì)下高校思想政治工作的意見(jiàn)》提出，堅(jiān)持全員、全過(guò)程、全方位育人（以下簡(jiǎn)稱“三全育人”）?！叭恕斌w現(xiàn)了高等教育立德樹(shù)人的內(nèi)在要求，順應(yīng)了人才培養(yǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，契合了高校思想政治工作的發(fā)展規(guī)律。要努力構(gòu)建德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系，形成更高水平的人才培養(yǎng)體系。加強(qiáng)黨對(duì)教育工作的全面領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)家庭、學(xué)校、政府、社會(huì)各方面育人責(zé)任。

“三全育人”即全員育人、全程育人、全方位育人，是中共中央、國(guó)務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)新形勢(shì)下高校思想政治工作的意見(jiàn)》提出的堅(jiān)持全員全過(guò)程全方位育人（簡(jiǎn)稱“三全育人”）的要求。“全員育人”指學(xué)校中的所有部門、所有教職工都負(fù)有育人的職責(zé)；“全程育人”從時(shí)間上說(shuō)，強(qiáng)調(diào)育人要貫穿學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)的全部過(guò)程；“全方位育人”從空間上說(shuō)，強(qiáng)調(diào)育人要體現(xiàn)在學(xué)生全面發(fā)展的各個(gè)方面[1]。

三 《數(shù)學(xué)地質(zhì)》課程教學(xué)方法探索

（一） 課堂思政過(guò)程“三全育人”

1.課堂思政的概念、意義、重要性。從2014開(kāi)始，上海市委首先提出了“課程思考”這一理念。在中國(guó)正處于百年不遇的大環(huán)境下，實(shí)施全面的“全面”教育。因此，大學(xué)的“新課”不應(yīng)僅僅增加一項(xiàng)新的課程，它應(yīng)該把它與各種課程的教學(xué)、改革相結(jié)合，真正做到“以德為本”“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”。

高校的課程思政就其本質(zhì)而言，是思想政治教育概念的豐富與拓展，同時(shí)也是專業(yè)課教學(xué)實(shí)現(xiàn)內(nèi)涵式提升與發(fā)展的路徑選擇。在操作層面要求“圍繞‘知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)相結(jié)合’的課程目標(biāo)，……構(gòu)建思想政治理論課、綜合素養(yǎng)課程、專業(yè)課程三位一體的高校思想政治理論教育課程體系，突出顯性教育和隱性教育相融通”。

本文試圖從加強(qiáng)政治導(dǎo)向、意識(shí)形態(tài)引導(dǎo)、發(fā)掘思政要素、實(shí)施有效的教學(xué)設(shè)計(jì)與評(píng)估等方面入手，以“潤(rùn)物無(wú)聲”的方式，將正確的價(jià)值觀與信仰的精神導(dǎo)向貫穿于整個(gè)課程之中。在國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)科思政方面的大量研究成果的指引下，正確理解其內(nèi)涵與外延，厘清課程思政的要求，遴選思政要素，把握好思政要素融入的機(jī)會(huì)和方式，確保在完成課程教學(xué)目標(biāo)的前提下實(shí)現(xiàn)課程與課程思政融合的有效性[2]。

2.國(guó)外教學(xué)中的愛(ài)國(guó)教育。在2017年10月至2018年10月，筆者受國(guó)家留學(xué)基金委的資助去美國(guó)猶他大學(xué)留學(xué)一年。筆者感受到在猶他大學(xué)的油氣地質(zhì)專業(yè)教育中，處處注意培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷。

（1）較多出現(xiàn)的國(guó)旗。在猶他大學(xué)校園的重要建筑上均安放有國(guó)旗，在路邊的大屏幕顯示器中，也時(shí)不時(shí)的顯示有國(guó)旗。美國(guó)是移民國(guó)家，也是多種族的國(guó)家，在不同場(chǎng)合經(jīng)常出現(xiàn)的國(guó)旗能讓學(xué)生增強(qiáng)融入感。

（2）專業(yè)課堂教學(xué)時(shí)多以本國(guó)的地質(zhì)現(xiàn)象為例進(jìn)行講解。地質(zhì)類專業(yè)課的教學(xué)具有特殊性，除理論知識(shí)講解之外，還需要利用大量的野外地質(zhì)現(xiàn)象照片放入課堂教學(xué)中，加深學(xué)生的理解。美國(guó)的各種地質(zhì)現(xiàn)象普遍，在猶他大學(xué)油氣地質(zhì)專業(yè)課堂教學(xué)中，加入了大量的本國(guó)的表征地質(zhì)現(xiàn)象的圖片，培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)家榮譽(yù)感。

（3）專業(yè)課堂教學(xué)時(shí)多以本國(guó)的油氣田勘探開(kāi)發(fā)為例進(jìn)行講解。隨著地質(zhì)思維的轉(zhuǎn)變、水平井鉆井技術(shù)、壓裂技術(shù)的進(jìn)步，美國(guó)的頁(yè)巖油氣產(chǎn)量近些年來(lái)取得了重大突破，實(shí)現(xiàn)了能源獨(dú)立。在猶他大學(xué)油氣地質(zhì)專業(yè)的課程進(jìn)行講解時(shí)，教師注重引用本國(guó)的油氣田勘探開(kāi)發(fā)實(shí)例，體現(xiàn)出本國(guó)的地大物博、科技先進(jìn)，這樣能培養(yǎng)出學(xué)生的國(guó)家自豪感[3]。

（二） 教學(xué)過(guò)程中融入思政元素的方法

（1）向國(guó)外學(xué)習(xí)的思政元素。根據(jù)筆者在國(guó)外留學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)時(shí)可以采取以下方式：①在制作教學(xué)PPT時(shí)，在重要的章節(jié)，將含有國(guó)旗元素的圖片作為PPT的背景，這樣可以增強(qiáng)國(guó)家認(rèn)同感。②在講授數(shù)學(xué)地質(zhì)課程的概念時(shí)，多以我國(guó)的地質(zhì)現(xiàn)象為例進(jìn)行講解。我國(guó)國(guó)土遼闊，地大物博，各種地質(zhì)現(xiàn)象多種多樣，能充分滿足教學(xué)要求。在教學(xué)時(shí)盡量多引用國(guó)內(nèi)的地質(zhì)現(xiàn)象，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)家榮譽(yù)感。③在講授數(shù)學(xué)地質(zhì)課程的應(yīng)用時(shí)，多以我國(guó)的油氣田為例進(jìn)行講解。新中國(guó)成立七十多年來(lái)，我國(guó)石油行業(yè)的規(guī)模從小到大，油氣產(chǎn)量從1949年的石油12.1萬(wàn)噸、天然氣1671萬(wàn)立方米增加到2021年的石油億噸，天然氣2053.0億立方米。在講解數(shù)學(xué)地質(zhì)的應(yīng)用時(shí)盡量多采用我國(guó)的油氣勘探開(kāi)發(fā)歷程進(jìn)行講解，這樣能培養(yǎng)出學(xué)生的國(guó)家自豪感。

（2）以我國(guó)著名科學(xué)家的經(jīng)歷為榜樣來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生。趙鵬大院士，1931年生于遼寧清源，地質(zhì)勘探學(xué)家。曾當(dāng)選國(guó)內(nèi)外多所院校院士，他曾于一九五四年有赴蘇聯(lián)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。深知一年的學(xué)費(fèi)抵得上八百名農(nóng)民的辛苦，所以，他就向使館建議，讓他們放棄論文和碩士，去讀一些國(guó)外沒(méi)有的專業(yè)，然后回到中國(guó)去工作。然而，使館不答應(yīng)，并且堅(jiān)持必須把他們的碩士學(xué)位全部讀完。

趙鵬大每天晚上都要讀書(shū)到三更半夜才能上床。他在一九五八年以優(yōu)異的表現(xiàn)取得了副碩士的學(xué)位。趙鵬大在國(guó)外讀書(shū)的時(shí)候，曾被蘇聯(lián)地質(zhì)部長(zhǎng)安特羅波夫委托，和同班錢祥麟一起，把《旋卷構(gòu)造及其與中國(guó)西北大地構(gòu)造復(fù)合問(wèn)題》一書(shū)譯為俄語(yǔ)，并在蘇聯(lián)正式發(fā)表。

“家國(guó)情懷就是指一個(gè)人的使命感要強(qiáng)，責(zé)任心要重?！壁w鵬大教授常常對(duì)自己的同學(xué)說(shuō)。六十余年來(lái)，他始終把科學(xué)和教育事業(yè)作為自己的使命，始終堅(jiān)持在科學(xué)和教育的最前線。1998年，趙鵬大教授和5名院士共同提議，加快推進(jìn)中國(guó)科學(xué)院關(guān)于“非常規(guī)礦物資源的發(fā)掘和利用”的提案，并親自帶隊(duì)進(jìn)行非常規(guī)礦物資源的調(diào)查，并在《非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源體系及其關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題》上發(fā)表《非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源概論》等學(xué)術(shù)著作。

到目前為止，趙鵬大教授共為我國(guó)輸送了20名博士后、156名博士、23名博士。他非常重視每個(gè)孩子的發(fā)展，教導(dǎo)他們?cè)鯓幼x書(shū)，怎樣做人。他還用自己這些年的積累，成立了趙鵬大學(xué)的“大獎(jiǎng)學(xué)金”，用來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)那些成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生，鼓勵(lì)他們?yōu)樽鎳?guó)做出更大的貢獻(xiàn)。

（三） 邀請(qǐng)思政教師來(lái)參與課堂教學(xué)

在課程中引入思政要素，主要是在教學(xué)中進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)?！稊?shù)學(xué)地質(zhì)》課程的教學(xué)設(shè)計(jì)是整個(gè)課程的第一步，它所具備的學(xué)理和科學(xué)性；系統(tǒng)與創(chuàng)新都會(huì)對(duì)教育的成效有很大的影響。把思政要素與《數(shù)學(xué)地質(zhì)》的教學(xué)內(nèi)容相融合，是課程思政課的教學(xué)策劃中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是一個(gè)創(chuàng)新之處。高品質(zhì)的思政教育不但可以提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和能力，而且能夠有效地指導(dǎo)學(xué)生的思想道德、情感態(tài)度和價(jià)值觀念?！稊?shù)學(xué)地質(zhì)》在教學(xué)中引入思政課要素，不僅要符合教學(xué)設(shè)計(jì)的總體規(guī)則，而且要充分利用思政課要素與學(xué)科的結(jié)合。既要把教學(xué)目標(biāo)作為教學(xué)目標(biāo)，又要從石油院校的教學(xué)實(shí)踐需要等幾個(gè)角度進(jìn)行分析?！稊?shù)學(xué)地質(zhì)》將思政要素的整合劃分為“發(fā)掘結(jié)合”與“訓(xùn)練融合”兩個(gè)階段?！八颊n”需要老師發(fā)揮自己的綜合素質(zhì)，充分發(fā)掘思政課的要素，將思政要素納入到課堂教學(xué)的適當(dāng)環(huán)節(jié)。而在融合思想政治的同時(shí)，又要做到將思想政治教育與實(shí)際相融合，做到細(xì)致、生動(dòng)，不能死板地照搬，讓學(xué)生易于接受。同時(shí)，又強(qiáng)調(diào)“以自然為本，以嚴(yán)謹(jǐn)為宜”。在《數(shù)學(xué)地質(zhì)》課程中，老師在設(shè)計(jì)思政課的時(shí)候，要注意把這一思想要素引入到課堂中去，充分利用這一環(huán)節(jié)的育人作用，使其在不知不覺(jué)中滲透；假如相關(guān)的政治思想不能確定，那就得想方設(shè)法把自己的應(yīng)用做得嚴(yán)密而恰當(dāng)，不要當(dāng)“差不多”的老師[6]。

（四） 教學(xué)過(guò)程“三全育人”

《數(shù)學(xué)地質(zhì)》是將數(shù)學(xué)知識(shí)與地質(zhì)學(xué)知識(shí)結(jié)合緊密，是地質(zhì)類專業(yè)課程中唯一的需要學(xué)習(xí)大量數(shù)學(xué)知識(shí)的課程，相對(duì)于其他的專業(yè)課程，學(xué)習(xí)難度較大。大部分章節(jié)講授時(shí)，首先進(jìn)行數(shù)學(xué)原理和公式推導(dǎo)，然后講解數(shù)學(xué)方法在地質(zhì)中的應(yīng)用。課程中數(shù)學(xué)公式多，且推導(dǎo)過(guò)程繁瑣，只局限于課堂的教學(xué)以及課后習(xí)題使學(xué)生往往難以很好的全面掌握課程重點(diǎn)內(nèi)容和理解難點(diǎn)內(nèi)容；有限的課時(shí)也限制了師生之間的溝通與交流的時(shí)間。這均導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大降低，往往在課程之初就“勸退”學(xué)生。

《數(shù)學(xué)地質(zhì)》主要講授不同的數(shù)學(xué)方法在地質(zhì)研究中的應(yīng)用，在教學(xué)過(guò)程中，需要進(jìn)入大量的數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)方法、地質(zhì)概念，與其他課程相比，本課程更注重?cái)?shù)學(xué)課程和地質(zhì)課程的基礎(chǔ)。然而本課程所需的先修課程《高等數(shù)學(xué)》《概率統(tǒng)計(jì)》《線性代數(shù)》等數(shù)學(xué)課程，以及《普通地質(zhì)學(xué)》《沉積巖石學(xué)》《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》《石油地質(zhì)學(xué)》《礦物巖石學(xué)》等地質(zhì)課程是在大一、大二及大三上學(xué)期學(xué)習(xí)，而本門課程開(kāi)設(shè)于大三下半學(xué)期。學(xué)生在進(jìn)行本門課程的學(xué)習(xí)時(shí)，由于與先修課程的學(xué)習(xí)時(shí)間間隔較長(zhǎng)，部分知識(shí)遺忘，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的難度加大[7]。

考慮到《數(shù)學(xué)地質(zhì)》課程需要有以前的數(shù)學(xué)知識(shí)（高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)、模糊數(shù)學(xué)）和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)（石油地質(zhì)學(xué)、沉積巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、油氣地球化學(xué)，等）作為基礎(chǔ)開(kāi)展教學(xué)，而學(xué)生與學(xué)習(xí)這上述先修課程已經(jīng)有半年至兩年的時(shí)間跨度。本研究計(jì)劃課堂答疑時(shí)，邀請(qǐng)數(shù)學(xué)課程的授課教師以及專業(yè)課程的授課教師到答疑現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)各課程教師的“全員”參與；在教學(xué)中根據(jù)地質(zhì)實(shí)例引入數(shù)學(xué)概念和專業(yè)知識(shí)的概念，讓學(xué)生能回憶起過(guò)去所學(xué)的先修課程的知識(shí)，串聯(lián)起了學(xué)生從大一的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程和大三上學(xué)期的專業(yè)基礎(chǔ)課程，實(shí)現(xiàn)“全程”的課程體系梳理；并且學(xué)生對(duì)于以前所學(xué)的知識(shí)的遺忘，都可以得到“全方位”的補(bǔ)足。

（五） 課后學(xué)習(xí)“三全育人”

1.線上學(xué)習(xí)。一個(gè)人思想品德的形成和發(fā)展，受到他生活在其中的各種人際關(guān)系和環(huán)境的影響，包括家庭、學(xué)校、社會(huì)等。就一所高校而言，大學(xué)生的思想品德也同時(shí)受到課上課下、線上線下、學(xué)習(xí)生活文體實(shí)踐等活動(dòng)、關(guān)系和環(huán)境的影響。本項(xiàng)目計(jì)劃全程錄制課堂教學(xué)，開(kāi)設(shè)線上課程，利用雨課堂、慕課等線上教學(xué)平臺(tái)，使學(xué)生可以線上反復(fù)學(xué)習(xí)，加深理解；在線上教學(xué)平臺(tái)鏈接上以前的數(shù)學(xué)知識(shí)、專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的課程，實(shí)現(xiàn)“全方位”學(xué)習(xí)；教師可以在線上布置作業(yè)，便于統(tǒng)計(jì)信息，及時(shí)查看學(xué)生作業(yè)成效，達(dá)到“全程”的教學(xué)反饋；同時(shí)可以利用線上平臺(tái)進(jìn)行答疑，達(dá)到“全員”參與[8]。

2.結(jié)合地質(zhì)項(xiàng)目實(shí)際操作?！稊?shù)學(xué)地質(zhì)》課程教學(xué)經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)日益豐富，逐漸認(rèn)識(shí)到地質(zhì)應(yīng)用的重要性，并已由先前的重視數(shù)學(xué)原理和推導(dǎo)向著重視數(shù)學(xué)方法在地質(zhì)問(wèn)題上的應(yīng)用轉(zhuǎn)變。但本門課程現(xiàn)在的教學(xué)與地質(zhì)部門研究需求結(jié)合程度不夠，應(yīng)用實(shí)例較為陳舊、所用的軟件及作出的圖件與實(shí)際需求尚有較大距離。

本項(xiàng)目計(jì)劃采用地質(zhì)部門實(shí)際勘探數(shù)據(jù)，讓學(xué)生用EXCEL、SPSS、MATLAB等一線科研單位常用的軟件，課后練習(xí)中對(duì)實(shí)際勘探數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出結(jié)論，并做出符合地質(zhì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖件，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于專業(yè)課程的應(yīng)用的提前認(rèn)知，同時(shí)也可以提前了解畢業(yè)后的工作內(nèi)容，達(dá)到課后練習(xí)的“三全育人”效果[9-10]。

四 結(jié)語(yǔ)

在石油類高校的學(xué)科思政中，它有著與之相適應(yīng)的特點(diǎn)。在石油類高校課程思政建設(shè)中，要堅(jiān)持以“大國(guó)工匠”為核心，既要具備操作能力又要具備實(shí)踐操作能力的“德才兼?zhèn)洹钡娜瞬?，挖掘和挖掘與石油類高校相適應(yīng)的思政要素，主動(dòng)挖掘與石油類高校培養(yǎng)方式契合的思政要素融入點(diǎn)，逐步摸索出一套適合石油類高校課程思政建設(shè)的課程、教學(xué)和評(píng)價(jià)系統(tǒng)，為科學(xué)推進(jìn)石油類高校思政建設(shè)作出貢獻(xiàn)。