開發地震學課程的課題化教學方法研究

張鳳蛟 許卓 鞏向博

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對開發地震學選修課程涉及的教學內容繁雜，使用常規教學手段學生教學體驗較差的問題，結合教學實踐和高校教師在科研上的優勢，利用與課程相關的科研課題，將教學內容模塊實用化，探究新的課題化教學方式。

[關? ? 鍵? ?詞]? 開發地震學;課題化教學;教學模式;考核方法

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）11-0176-02

課題化的教學法是將與課程相關的科研課題作為教學中的載體，將課程內容進行模塊化分割，讓學生通過參與課題的研究過程，在與教師的互動中變被動為主動的全新教學方式[1，2]。開發地震學課程是勘查技術與工程專業針對高年級本科生的選修課程，其教學目標主要是使學生了解油氣田開發過程中常用的人工地震方法以及國內外開發地震學的前沿方法和技術，掌握油氣預測的地質與地球物理基礎。為了解決開發地震學教學中所遇到的問題，我們擬在實際教學中采用“課題化”的教學方式，對開發地震學課程在課題設計、教學組織與實施、考核等方面進行研究，以求找到有效激發學生的實踐創新思維和主動學習探索知識的方法。

一、開發地震學課程教學存在的問題

開發地震學課程所講授的內容主要包括油氣田開發過程中常用的幾種地震勘探方法，介紹每種方法的基本原理及技術特點。開發地震學的主要教學目標是使學生了解油氣田開發過程中使用的地球物理勘探方法，重點是使學生掌握油氣預測的地質與地球物理基礎及油氣田開發階段常采用的各種地震方法，包括井中地震方法、多波地震勘探、時移地震和微地震監測技術等。教學實踐中發現存在著以下問題：（1）傳統教學內容與學生未來的實際工作脫節，受教學手段和時間所限，偏重于理論的介紹，學生很難將其應用于將來的生產實踐。（2）缺乏對學生解決實際問題能力的培養，目前設置的教學內容比較固定，主要放在每種方法的基本原理及技術特點上，對學生如何將其應用于生產實踐的操作能力鍛煉不足。（3）采用普通靜態教學模式時，由于教學內容的抽象性以及教學手段的單一性，很難激發學生的學習熱忱。同時本課程為大四學生的專業課，學生學習積極性不高，部分學生存在混學分的思想，厭學現象頻發。

二、開發地震學課程內容課題化設計

課題化教學模式中，課題的設計是實現教學目標的關鍵性因素[3，4]。開發地震學課程內容涉及較廣，其課題化教學的課程任務也可以進行靈活設置，但仍應該遵循以下原則[5，6，7]：（1）課題設計要依托學校科研平臺和教師的相關科研課題，利用高校教師的科研優勢;（2）課題的難度應該適宜，在包含教學內容理論知識的基礎上，既要給學生留下足夠的發揮空間，又要有適當的難度;（3）課題應當具有開放性，學生應選擇不同的切入點，設計不同的課題研究方案;（4）課題還應具有綜合性，課題的設置要包含多方面的內容，讓學生在教師的指導下對各個方面的內容進行分析取舍，設計合理的研究方案。

依據以上原則，擬設計四個課題：課題1：VSP方法在二氧化碳地質封存區域的應用，主要內容包括：二氧化碳地質封存區域VSP數據正演模擬，以及VSP數據處理與解釋;課題2：井間地震數據全波形反演方法，主要內容包括：井間地震數據模擬，井間地震數據走時反演和井間地震全波形反演;課題3：淺層地震多波多分量勘探方法，主要內容包括：多波地震數據模擬和多波地震數據成像;課題4：被動源干涉成像，主要內容包括：被動源數據模擬和被動源數據干涉成像。這四個課題基本涵蓋課程的全部內容，學生可以在課題的框架下通過查閱相關資料，選擇不同的數據模擬算法和處理成像方法，形成自己的研究方案。

三、開發地震學課題化的教學模式

課題化教學注重激發學生主動學習和主動探索的能力，從而培養學生的科研能力與創新意識，為學生未來參加工作打好基礎。教師的主要責任是對學生進行引導，為學生在閱讀文獻、確定研究課題和選擇科學的研究方法等方面提供支持。并在課題實施過程中及時與學生進行溝通，與學生討論分析遇到的問題，指導學生找到正確的解決方案。

在課程開始階段，教師用兩個學時為學生講述整個課程的結構和內容設置，使學生了解本課程的教學重點和目標。之后安排8學時，重點對擬定的4個課題的主要研究內容和相關專業理論知識點（如算法和方法）進行講解，并組織學生根據各自興趣選擇課題，組成研究團隊，并選出課題組長。之后的20個學時安排學生通過團隊協作完成其選定的課題。

課題化教學將整個學習過程轉化為學生發現問題、提出方案、分析論證，進而解決問題的能力訓練過程[8]。在整個教學過程中，教師是組織者和指導者，學生是實現課題的主要完成者。教師負責提出課題，由學生組成課題組，首先討論確定課題切入點，在已經學過的理論知識的基礎上，經課題組討論分工來具體實現前期課題的文獻查閱、研究方案設計。隨后課題組與教師進行討論確定研究方案，明確課題每一個階段所要完成的內容及要求，由項目組員通過分工協作來完成相關問題。培養學生獨立研究與交流合作的能力。

四、開發地震學課題化的教學考核方法

常規的課程考核一般采取期末考試或者提交課程報告的形式來完成，考核主要強調對于課程知識點的記憶和簡單應用。由于課題化教學相對于傳統教學模式的特殊性，采用常規的考核方式難以客觀地評價學生在課題完成過程中的綜合能力。課題化教學需要建立針對整個課題實現過程的整體評價體系，更加準確客觀地評價學生在完成課題過程中的表現。擬在課程實踐中采用以下評價原則[9，10]：（1）考查學生的自主學習能力，對學生自主發現、分析和解決問題的能力進行評價;（2）考查學生的創新思維，重點考查學生在課題實現過程中是否能提出新思路、新觀點和新方法;（3）考查學生的團隊協作能力，對學生在完成課題過程中能否較好地進行分工協作，合作完成課題。

具體考核將分為四個部分：第一部分，課題開題考核，主要考查學生以下幾個方面：課程基本知識點的掌握，課題前期文獻總結，課題研究方案的設計。考核方式主要由學生提交課題開題報告，并進行開題答辯，由教師對其進行評價，給出成績，占總成績的20%。第二部分，課題組學生自評，首先由每位學生對自己和小組其他成員按課題總共100%貢獻度，根據完成課題內容對各自的貢獻度進行評分，各組員之間采取匿名方式，提高評價的可靠性，占總成績20%。第三部分，各個課題組之間互評，課題進行過程中，按課時進度組織不少于三次的分組進度匯報，每組匯報時，其他課題組作為評委，對該組的報告進行評分，占總成績的20%。第四部分，教師組織課題的結題報告，由學生進行結題匯報，提交結題報告，邀請3～4名學科專業教師對學生的課題完成情況進行評價，占總成績的40%。

五、預期效果和意義

本文將以本人目前承擔的“開發地震學”課程為基礎，通過對課程內容的重新設計，將課程分解為獨立學習的單元內容即“課題”，要求學生通過分組合作，對課題的內容進行探討，分析課題中需要解決的問題，自主整理查找相關資料，理解相應的概念和原理，獨立解決問題，從而建立良好的知識結構。通過課題化教學來改變目前傳統教學中學生主體缺失的狀況，推動教學關系的重建，把教師的灌輸式教學變為學生的自主性學習，教師變為學生學習過程中特殊的伙伴，發掘學生的獨立工作能力，培養學生的創新精神和團隊意識。

六、結語

為了解決開發地震學教學中所遇到的問題，我們在實際教學中采用“課題化”的教學方式，有效激發學生的實踐創新思維和主動學習探索知識的興趣，使學生在學習理論知識的同時尋找解決問題的途徑。通過本次研究可以為本科高年級選修課的教學提供新的思路和方法，為拓展學科教學的建設提供很好的參考。

參考文獻：

[1]劉阿娜，程韶懿，潘清泉.高校“課題化”教學模式研究[J].中國成人教育，2019（3）：57-59.

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[9]路秀華，張全雷，周霞，等.現代密碼學課程的課題化教學方法研究[J].計算機教育，2020（3）：1-3，7.

[10]潘清泉，韋慧民.影響《管理研究方法》課題化教學模式實效性因素探討[J].太原城市職業技術學院學報，2019（10）：158-160.

編輯 薛直艷