課程組協(xié)同授課優(yōu)化《地震勘探原理》課程教學(xué)探索

劉淑芬 張姣

（東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 黑龍江大慶 163318）

工科類院校教育將以學(xué)生的工程實(shí)踐能力和技術(shù)能力為取向［1］，在國(guó)內(nèi)大眾化教育、國(guó)際石油行業(yè)對(duì)實(shí)踐、創(chuàng)新專業(yè)人才需求傾向背景下，原有專業(yè)課傳統(tǒng)教學(xué)方式暴露出一系列問(wèn)題，體現(xiàn)在課程知識(shí)理論內(nèi)容多、教師教學(xué)工作量大、實(shí)踐環(huán)節(jié)少、學(xué)生熱情低等，僅憑一張考卷判定學(xué)生對(duì)專業(yè)課程掌握程度難以全面檢驗(yàn)教學(xué)效果。東北石油大學(xué)作為國(guó)內(nèi)成立較早的石油高校，其主干專業(yè)課課程建設(shè)效果直接影響到其在石油高校質(zhì)量體系中的地位。本文以勘查技術(shù)與工程專業(yè)《地震勘探原理》課程為例，對(duì)主干專業(yè)課程授課模式、教學(xué)內(nèi)容細(xì)化、考核方式、課程資源配套等諸多方面進(jìn)行了探索。

1 專業(yè)課程教學(xué)主要問(wèn)題

1.1 教學(xué)內(nèi)容的廣博性要求主講教師具備全面的知識(shí)背景與技術(shù)能力

《地震勘探原理》是勘查技術(shù)與工程、資源勘察工程、地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)專業(yè)本科生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，人工地震勘探是煤田勘探、鹽巖礦床、金屬礦床，以及水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等領(lǐng)域內(nèi)的必備技術(shù)。該課程內(nèi)容涵蓋地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)基本理論、地震資料野外采集工作方法、地震資料數(shù)字處理和地震資料解釋基礎(chǔ)共4 部分，配套實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括地震子波數(shù)值模擬、地震時(shí)距曲線數(shù)值模擬、地震波速度譜制作、層位標(biāo)定及解釋、野外地震生產(chǎn)實(shí)習(xí)等，課程容量大［2］。本門(mén)課程不僅擔(dān)負(fù)著融會(huì)貫通物理學(xué)、彈性波動(dòng)力學(xué)、信號(hào)分析、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和石油地質(zhì)學(xué)等先導(dǎo)課程知識(shí)的任務(wù)，還需要在地震勘探教學(xué)基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的基本技能與核心素養(yǎng)。眾多的知識(shí)背景和技術(shù)要求如果由一名具有特定研究方向的主講教師完成，很難保證每一個(gè)環(huán)節(jié)都能講精、講透，顧此失彼的教學(xué)狀態(tài)必然影響授課效果，因此，迫切需要具有專業(yè)方向的教師發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，建設(shè)一支團(tuán)結(jié)協(xié)作的高水平授課團(tuán)隊(duì)，提升課程教學(xué)效果。

1.2 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)現(xiàn)狀決定了教學(xué)改革的迫切性

實(shí)踐教學(xué)是體現(xiàn)教學(xué)效果的關(guān)鍵所在。由于地震勘探原理課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)的特殊性，室內(nèi)課程設(shè)計(jì)部分需要依靠服務(wù)器遠(yuǎn)程操作完成，尤其在地震資料解釋實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為了滿足OBE工程教育理念［3］，實(shí)驗(yàn)選擇于地球物理行業(yè)內(nèi)廣泛使用的Landmark軟件完成，但此軟件需要在Linux系統(tǒng)平臺(tái)安裝，并由多用戶聯(lián)機(jī)解釋操作。對(duì)于本校勘查技術(shù)與工程專業(yè)來(lái)說(shuō)，每屆學(xué)生3 個(gè)班級(jí)70 余人，每次實(shí)驗(yàn)只能保證10 人同時(shí)進(jìn)行，這使得在實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排、指導(dǎo)教學(xué)配置方面存在很大壓力。實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，實(shí)踐教學(xué)由單一的主講教師完成，這必然造成教師繁重的重復(fù)機(jī)械教學(xué)，而缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)的單純的理論教學(xué)授課效果不佳，存在學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高、對(duì)于知識(shí)的掌握僅局限在記憶層面、學(xué)生課堂參與性差等弊端，出現(xiàn)了考前突擊復(fù)習(xí)即可得到學(xué)分的現(xiàn)狀。學(xué)生對(duì)于專業(yè)課程的理解隨著課程的結(jié)束而終止，一張考卷證明學(xué)生修到了學(xué)分，卻不能體現(xiàn)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)、專業(yè)技能的掌握情況。

1.3 大班授課的階梯式教學(xué)難以體現(xiàn)

本?？辈榧夹g(shù)與工程專業(yè)（包含地球物理勘探、地球物理測(cè)井）是黑龍江省優(yōu)勢(shì)學(xué)科專業(yè)課程。目前，地震勘探原理課程大班授課的培養(yǎng)模式下教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)定照顧了所有學(xué)生的接受能力，但忽略了部分接收能力強(qiáng)的學(xué)生對(duì)研究型、拓展型、創(chuàng)新型知識(shí)的期望，學(xué)生潛質(zhì)開(kāi)發(fā)被大眾化的教育內(nèi)容限制，難以保證學(xué)生的特長(zhǎng)得到充分發(fā)展。教學(xué)單位在大眾化教學(xué)體系下，應(yīng)積極探求立足于優(yōu)質(zhì)教育資源、形式多樣的授課模式，采取擇優(yōu)選擇、高標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)少數(shù)優(yōu)秀的、學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行更深層次的專業(yè)教育，切實(shí)做到因材施教，這樣，在本科階段人才培養(yǎng)過(guò)程中，既能滿足社會(huì)基本工程需求，又可為石油主干專業(yè)高素質(zhì)技能人才培養(yǎng)提供后備力量。

2 面向教改的課程建設(shè)

2.1 層次化教學(xué)，形成穩(wěn)定協(xié)作式教學(xué)梯隊(duì)

科學(xué)的教學(xué)體系是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的基本要素，要體現(xiàn)尊重學(xué)生差異、強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科和創(chuàng)新思維能力的教學(xué)組織管理［4］。地震勘探原理專業(yè)課在勘查技術(shù)與工程專業(yè)教學(xué)活動(dòng)中處于核心地位，采用傳統(tǒng)單一主講教師授課模式使得課程結(jié)構(gòu)、課程間依托關(guān)系等很難達(dá)到合理體現(xiàn)。嘗試采用層次化教學(xué)構(gòu)架，將授課團(tuán)隊(duì)分為3個(gè)層次（見(jiàn)圖1）。第三層次是基層協(xié)作組，細(xì)分為設(shè)計(jì)組、實(shí)踐組和秘書(shū)組。其中，設(shè)計(jì)組教師具備豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，能夠從課程整體角度出發(fā)對(duì)課程改革各部分進(jìn)行把關(guān)，主要職責(zé)是進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，挖掘課程思政元素，保證思政元素潛移默化地融入教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)，確保課程安排合理、可行；實(shí)踐組是具備豐富的科研經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)操作能力的教師組成，負(fù)責(zé)對(duì)理論課程實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證能夠從強(qiáng)化、創(chuàng)新角度對(duì)各知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充，達(dá)到理論實(shí)踐相統(tǒng)一；秘書(shū)組主要發(fā)揮組織協(xié)調(diào)作用，對(duì)于教學(xué)過(guò)程信息傳達(dá)、知識(shí)點(diǎn)銜接和學(xué)生學(xué)習(xí)效果反饋方面發(fā)揮橋梁作用?；鶎訁f(xié)作組3個(gè)部分相互交流，融合為一個(gè)有機(jī)整體。第二層次是專家組，一般由2～3名教學(xué)、科研經(jīng)驗(yàn)豐富的核心教師組成。專家組通過(guò)與設(shè)計(jì)組、實(shí)踐組和秘書(shū)組的定期溝通，對(duì)課程教改內(nèi)容、方法、手段、考核體系提出指導(dǎo)性意見(jiàn)，監(jiān)督教學(xué)過(guò)程實(shí)施，推動(dòng)課程改革有序開(kāi)展。第一層次是授課團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，具有較高的學(xué)術(shù)水平和團(tuán)隊(duì)管理能力，主要負(fù)責(zé)制定課程教改規(guī)劃，整合各組資源，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)凝聚力。

圖1 專業(yè)課課程組團(tuán)隊(duì)構(gòu)架

2.2 細(xì)化教學(xué)單元，建立以實(shí)踐分析為驅(qū)動(dòng)的教師協(xié)作模式

地震勘探原理課程教學(xué)內(nèi)容包括33 項(xiàng)，其中，理論授課教學(xué)單元27 項(xiàng)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)6 項(xiàng)。對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)單元設(shè)計(jì)，理論授課部分采用行政班授課方式集中授課，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)將行政班劃分為10人一組的教學(xué)班單獨(dú)授課。每一項(xiàng)實(shí)踐項(xiàng)目都由專門(mén)教師授課（理論課主講教師3 人，實(shí)踐課主講教師4 人），充分發(fā)揮授課團(tuán)隊(duì)教師的科研經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)勢(shì)，從教師的科研項(xiàng)目中提煉難度適中、具有一定實(shí)用價(jià)值和創(chuàng)造性的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，如地震構(gòu)造圖繪制、地震屬性分析優(yōu)選、地震相特征分析實(shí)踐等，對(duì)于提高學(xué)生的科研素質(zhì)具有極為重要的意義。

2.3 知識(shí)點(diǎn)精細(xì)分類，兼顧學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異

根據(jù)學(xué)生個(gè)體差異要求不同，可將學(xué)生知識(shí)掌握情況分為5個(gè)層次，包括記憶、理解、應(yīng)用、分析和評(píng)價(jià)（見(jiàn)圖2）。其中，專業(yè)授課最低要求學(xué)生達(dá)到初級(jí)程度，即對(duì)知識(shí)點(diǎn)記憶、理解并能簡(jiǎn)單應(yīng)用。而對(duì)于部分具有強(qiáng)烈學(xué)習(xí)興趣且學(xué)有余力的學(xué)生，專業(yè)學(xué)習(xí)可以達(dá)到知識(shí)點(diǎn)認(rèn)知的高級(jí)層次，即能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合分析、評(píng)價(jià)方法適用性。課程團(tuán)隊(duì)根據(jù)學(xué)生掌握程度差異對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，通過(guò)對(duì)每一教學(xué)單元內(nèi)容詳細(xì)劃分為事實(shí)類、概念類、程序類和認(rèn)知類4種。對(duì)于事實(shí)類知識(shí)包括具體的地震波傳播理論（惠更斯原理、費(fèi)馬原理等），此類知識(shí)點(diǎn)以記憶為主；概念類知識(shí)在大量事實(shí)基礎(chǔ)上，分析事物（事件）內(nèi)在關(guān)系總結(jié)，將原理與概念性知識(shí)整合，體現(xiàn)各獨(dú)立事物（事件）的內(nèi)在聯(lián)系，如不同介質(zhì)條件下地震波時(shí)距曲線、單一界面情況下地震反射波、直達(dá)波與折射波相互關(guān)系，以及地震波正常時(shí)差、傾角時(shí)差與剩余時(shí)差關(guān)系等；程序類知識(shí)在專業(yè)課程中以規(guī)定過(guò)程、探究方法、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)，如地震資料野外工作方法中，地震資料采集中試驗(yàn)工作階段的淺層地震地質(zhì)條件調(diào)查，干擾波調(diào)查與生產(chǎn)工作階段觀測(cè)系統(tǒng)布設(shè)和地震資料激發(fā)、接收環(huán)節(jié)具有嚴(yán)格的工作流程和操作規(guī)范；認(rèn)知類知識(shí)是教學(xué)內(nèi)容中的最高級(jí)別，需要通過(guò)復(fù)述、組織、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題來(lái)思考和總結(jié)解決，從中了解自己的優(yōu)勢(shì)與不足，確定學(xué)習(xí)興趣，以便能夠?qū)崿F(xiàn)自身專業(yè)素養(yǎng)提升，如獲取地震波速度，一種是利用地震測(cè)井直接采用儀器測(cè)量，另一種是利用常規(guī)測(cè)井曲線井震標(biāo)定獲得，最后，還可以通過(guò)地震資料處理速度轉(zhuǎn)換獲得。每種方法都有各自的操作步驟，可以通過(guò)實(shí)際資料分析確定最優(yōu)方案獲得結(jié)果。

圖2 學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握程度三角圖

2.4 階段化考核體系真實(shí)反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度

目前，比較通用的成績(jī)組成為平時(shí)成績(jī)（0%～10%）、實(shí)驗(yàn)成績(jī)（10%～20%）、卷面成績(jī)（80%～100%）?？季碓囶}大多為記憶類的內(nèi)容，這種模式不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)，為適應(yīng)細(xì)分教學(xué)單元的課程團(tuán)隊(duì)協(xié)同授課模式，探索建立過(guò)程化考核體系，即每完成一個(gè)教學(xué)單元，學(xué)生已經(jīng)明確自己的累計(jì)成績(jī)值，最后的閉卷課程考試分值只占一定的比重。其中，理論授課閉卷考試占60%，改變以往常規(guī)出題模式，主要設(shè)定讀圖分析題為主；實(shí)踐教學(xué)占30%，包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成質(zhì)量（15%）+實(shí)驗(yàn)綜合分析能力（15%）；課外前沿授課與隨堂小考表現(xiàn)占10%。對(duì)于平時(shí)授課過(guò)程中的隨機(jī)考試計(jì)入學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，因?yàn)槊课皇谡n教師測(cè)試的側(cè)重點(diǎn)有所差異，按課程的總測(cè)試次數(shù)平均分配總分值，對(duì)于額外學(xué)習(xí)前沿內(nèi)容的學(xué)生，按每次學(xué)習(xí)提交的學(xué)習(xí)報(bào)告給予額外賦分，前沿內(nèi)容得分總分不超過(guò)5分。此類考核評(píng)價(jià)體系既可以滿足教學(xué)效果，同時(shí)，避免了學(xué)生考前臨時(shí)突擊應(yīng)付得到學(xué)分的問(wèn)題，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中的積極性與參與性。

2.5 課程資源同步更新

不斷豐富地震勘探原理課程資源，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、云班課等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)媒介，選擇地震勘探原理國(guó)家精品課MOOC 資源、各大油田地球物理勘探技術(shù)講座資源等，建立“線上+線下”課程資源。同時(shí)，借助云班課系統(tǒng)，細(xì)化資源分類，建立地震勘探原理6 大資源庫(kù)，包括課程思政、授課視頻、教材與參考書(shū)、題庫(kù)、虛擬仿真平臺(tái)、課外拓展等，課程資源實(shí)時(shí)對(duì)學(xué)生共享，并提供各類資源的課下輔導(dǎo)［5-8］。隨著地震勘探原理課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式的改革，充分利用教師教學(xué)、科研成果，將行業(yè)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)成果融入課程資源體系之中，確立以授課教師為核心、以提高學(xué)生效果為目標(biāo)的新型課程資源體系。同時(shí)，結(jié)合國(guó)內(nèi)熱點(diǎn)更新教材，融入近年來(lái)國(guó)家油氣勘探向“隱、深、低、非、海”領(lǐng)域發(fā)展，疊前、多域、多學(xué)科融合智能發(fā)展相關(guān)素材，以文字、圖表形式重點(diǎn)闡述基本原理、概念等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中同步教材以反映教學(xué)要求的變化，經(jīng)多輪研討定稿，及時(shí)更新授課教材。

3 課程教學(xué)建設(shè)特色

綜上所述，以課程組為核心的地震勘探原理課程建設(shè)改革的探索具有以下特點(diǎn)。

3.1 合理優(yōu)化資源配置，形成穩(wěn)定的地震勘探原理教學(xué)梯隊(duì)

課程組充分發(fā)揮授課教師專業(yè)特色，選擇資料采集、處理及解釋相關(guān)研究方向多名教師協(xié)同授課，通過(guò)課程組協(xié)調(diào)備課，保證各部分授課內(nèi)容協(xié)調(diào)一致，合理優(yōu)化資源，突破教學(xué)資源封閉、低效的育人現(xiàn)狀，釋放教師、信息、技術(shù)等創(chuàng)新要素活力，刺激課程體系中每個(gè)環(huán)節(jié)積極性。目前，形成穩(wěn)定課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)7人，其中，采集方向2人，地震波場(chǎng)理論及資料處理方向3人，資料解釋方向2 人。將教師科研成果、專業(yè)認(rèn)知在主干課程和課程間科學(xué)合理分配，把不同教師的專業(yè)認(rèn)知實(shí)實(shí)在在地傳遞給學(xué)生，拓展學(xué)生接收課程資源的廣度，積極推動(dòng)專業(yè)教師與學(xué)生之間的交流、科研成果與教學(xué)效果的無(wú)縫對(duì)接。

3.2 知識(shí)點(diǎn)細(xì)化，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐技能

每個(gè)教學(xué)單元主講教師在課程內(nèi)容詳細(xì)分類基礎(chǔ)上進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)細(xì)化，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異針對(duì)性地教學(xué)。教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于事實(shí)類知識(shí)、概念類知識(shí)、程序類知識(shí)要求學(xué)生記憶、理解，屬于教學(xué)過(guò)程的初級(jí)認(rèn)知，要求全體學(xué)生數(shù)量掌握；而對(duì)于認(rèn)知類知識(shí)，往往通過(guò)應(yīng)用、實(shí)踐，在過(guò)程中進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，不限定結(jié)果，重在思考如何解決問(wèn)題，體現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的高級(jí)認(rèn)知體現(xiàn)教學(xué)期望差異性，該部分知識(shí)點(diǎn)通常在地球物理知識(shí)競(jìng)賽、各高校地球物理技能勘探大賽中體現(xiàn)應(yīng)用。除了課堂教學(xué)外，在基本理論、采集工序、數(shù)字處理、解釋部分細(xì)化實(shí)踐環(huán)節(jié)運(yùn)用，增加地震波場(chǎng)模擬、野外地震儀器設(shè)備認(rèn)知、地震采集工序模擬和斷層解釋、特殊地質(zhì)現(xiàn)象識(shí)別等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使各部分實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)內(nèi)容更加充實(shí)，保證實(shí)踐授課與理論教學(xué)內(nèi)容協(xié)調(diào)一致。

3.3 立足基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，培養(yǎng)拔尖人才

在滿足大部分學(xué)生的課程能力接受程度上，課程團(tuán)隊(duì)精心準(zhǔn)備研究型與拓展型的學(xué)習(xí)素材，主要鍛煉學(xué)生認(rèn)知自然科學(xué)的“形象思維和邏輯思維”能力。各屆學(xué)生數(shù)量大概有10名，占總學(xué)生總數(shù)10%～15%。對(duì)于部分學(xué)生，在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以通過(guò)預(yù)約的方式進(jìn)行單獨(dú)約課，根據(jù)學(xué)生個(gè)性差異，由教師單獨(dú)安排拓展資料學(xué)習(xí)，達(dá)到學(xué)生個(gè)人能力培養(yǎng)目的。同時(shí)，在授課課程中，由不同授課教師專業(yè)引導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生成立課外興趣小組，興趣小組成員可以安排進(jìn)入教師科研項(xiàng)目中進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析工作，針對(duì)性地鍛煉學(xué)生的理論與實(shí)踐應(yīng)用能力，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的好習(xí)慣，為選拔能力更優(yōu)、更強(qiáng)的拔尖人才打下基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

《地震勘探原理》課程改革在課程組人員的努力下建立起層次化管理框架，分工明確，各層次教師圍繞重點(diǎn)課程建設(shè)，彼此協(xié)調(diào)，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)凝聚力。在教學(xué)內(nèi)容上細(xì)分教學(xué)單元，以提高實(shí)踐能力效果為目標(biāo)，建立了授課團(tuán)隊(duì)理論教師與實(shí)踐教師內(nèi)部協(xié)作模式，保證授課內(nèi)容實(shí)踐效率；通過(guò)階段化考核體系，強(qiáng)調(diào)過(guò)程性教學(xué)效果，杜絕考前突擊混學(xué)分現(xiàn)象，強(qiáng)調(diào)學(xué)生課程參與性；“線上+線下”豐富教學(xué)資源可以拓寬學(xué)生視野，為學(xué)生專業(yè)技能培養(yǎng)和繼續(xù)深造提供參考和明確方向?；谡n程組協(xié)同授課的教材改革探索，能夠適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異，設(shè)定拓展型選學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)了優(yōu)秀人才。這些課程建設(shè)過(guò)程中的實(shí)踐有利推動(dòng)了教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，使《地震勘探原理》專業(yè)課程的主講教師與學(xué)生均有所收獲，提升了教學(xué)質(zhì)量。