一流課程《測井數據處理與解釋》建設的探索

摘? 要：該文全面梳理《測井數據處理與解釋》課程內容，結合目前國家戰略與行業需求，設計《測井數據處理與解釋》校內線下一流課程的建設思路，制定了該課程的建設目標、教學內容與教學方式、課程考核等，特別提出了該課程的三級教學目標、三級教學過程及三級考核方式。最后說明課程改革效果，并從建成標準、學生培養目標、國家戰略需求方面提出課程改革成效顯著。

關鍵詞：測井數據處理與解釋? ?一流課程? ?探索? ?三級教學

中圖分類號：G64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）09（b）-0123-04

Exploration on the Construction of First Class Curriculum Well Logging Data Processing and Interpretation

XU Jingling

（School of Geophysics and Information Technology， China University of Geosciences （Beijing）， Beijing， 100083 China）

Abstract： In this paper， the teaching content of the course Well Logging Data Processing and Interpretation has been comprehensively sorted out. Combined with the current national strategy and industry needs， this paper designs the construction idea of the first-class offline course of Well Logging Data Processing and Interpretation， formulates the construction objectives， teaching contents and teaching methods， course assessment， etc.， and especially puts forward the three-level teaching objectives， three-level teaching process and three-level assessment methods of the course. Finally， it explains the effect of the curriculum reform， and proposes that the curriculum reform has achieved remarkable results from the aspects of building standards， student training goals， and national strategic needs.

Key Words： Well logging data processing and interpretation; First-class course; Exploration; Practice; Three-level teaching

建設世界一流大學和一流學科是黨中央、國務院作出的重大戰略決策，2015年國務院印發建設總體方案，決定統籌推進建設世界一流大學和一流學科，2017年三部委聯合印發世界一流大學和一流學科建設實施辦法，標志“雙一流”具體開始落地與實施。高校“雙一流”建設應該有一流的人才、一流的學科和一流的專業，而一流的學科與一流專業，需要有一流的課程支撐，一流的課程培養一流的人才，因此學科、專業和課程要做到一體化，而一流課程是基礎，是實現“雙一流”建設目標的基石，也是人才培養的關鍵核心要素[1-3]。

一流課程的教學應該緊跟社會發展與行業進步需求，教學內容是一流課程建設核心，應兼具先進、創新、科學與系統性等特征[4]。在教學內容設計上，除了保證理論基礎扎實外，更要緊抓學科發展最新動態，及時調整教學內容，廣泛采用最新科研成果與前沿知識，及時反映最新的實踐趨勢，抓住當前最新科技的實踐操作。在教學方式上，以學生為中心，避免大滿貫式的教學。使得教學內容得到及時革新、調整與動態優化，教學方式科學、規范，使其充分體現科學性、先進性與前瞻性。

1? 一流課程《測井數據處理與解釋》建設目標

勘查技術與工程專業的傳統教學模式與人才培養方式已不能滿足新時代發展的需要，而實踐教學又是人才培養的關鍵環節[5-7]。因此，以《測井數據處理與解釋》這一關鍵核心實踐課程為例，制定一流課程建設目標。

根據一流課程應該具有應用廣泛、受眾面大、內容變化快、實踐性強等特點，制定了該課程的目標：（1）該課程要緊跟國家戰略需求與新時代發展需要，滿足學校“雙一流”學科建設的要求，向世界一流學科努力。（2）搭建知識完整體系：突出專業特色，各學科交叉融合，構建融合地質、地球物理、數學、計算機、信息科學、通信等學科交叉知識體系。（3）提高專業技能與綜合素養：以OBE理念為指導，采用多維度、多級別考核，培養學生不僅掌握過硬的專業知識、專業技能與專業素養，提高人才的綜合素養。（4）培養應用與創新能力：通過學習（自學、互學、群學）、實踐操作（數據處理與應用、學科競賽、前沿講座）、創新思維與能力（某前沿問題自主設計與解決）等多種、多環節實踐教學方式，培養人才的應用與創新能力。更重要的是培養學生習慣性的創新思維與創新能力，培養的學生能夠滿足新時代發展的需要。最終形成一套完善的、滿足新時代發展需要的專業實踐教學新模式與創新人才培養方式，即建成達到“高階性、創新性和挑戰度”標準的“金課”范疇。

2? 一流課程《測井數據處理與解釋》建設思路與方法

遵循一流課程廣泛、深入、前沿、創新的建設原則，全面、概括整理并講授課程涉及的方法原理、實踐內容、實踐動手操作流程、創新設計與解決方案、思路流程，引導學生思想進步，培養學生構建完整的知識體系、技能、創新思維與創新能力。課程采用的授課方式為線上知識體系的學習、線下實踐操作能力培養相結合的方式，包括培養學生知識整理總結能力、實踐操作能力、團隊協作能力、創新思維與創新能力，培養學生分析問題、解決問題、計算思維與語言表達能力等。

2.1 課程教學內容及組織實施

針對傳統實踐教學存在的問題，結合當前新時代對創新人才的迫切需求，利用《測井數據處理與解釋》課程平臺，提出以學生自主學習和使用創新為出發點，在現有實踐教學內容的基礎上，融合先進的勘查技術、大數據與人工智能等新興技術，對教學內容進行革新與拓展，建立了《測井數據處理與解釋》一流課程建設方案（見圖1）。（1）拓展新的勘查方法，主要包括基于深潛器、深部長觀儀等搭載平臺的勘查方法，這些勘查方法目前已具備用于實踐教學的（深部長觀儀），學生可采用先進方法用于自身數據的采集，其余的先進勘查方法，可帶領學生到合作單位開展參觀、聽取報告講座或觀看視頻等方式進行實踐學習。（2）形成新的方法與新處理技術，把云計算、大數據、人工智能等新興科技引入實踐教學，讓學生主動嘗試運用這些新興科技，學生針對某個問題，對數據分別采用常規方法處理效果如何，采用人工智能方法處理效果如何，在此基礎上，更重要的是激發學生研究人能智能算法的興趣，非常有興趣且自主地去研究人工智能方法。（3）拓展新的應用領域，針對當前能源、環境與氣候等問題，測井數據不僅用于地質研究、發現油氣礦產的目的，更重要的是要用于新能源的發掘（深層能源、水合物、地熱、核能）、氣候環境的監測（測井數據恢復古氣候古環境，預測未來氣候環境）、災害的監測和地下空間的利用等當前重大領域。

2.2 智慧化多級教學方式

《測井數據處理與解釋》課程平臺基于“學習通”“Ciflog”“Matlab”“Visual Studio”等軟件平臺，并借用現代網絡與通信技術，通過網上教學，實現“自主學習”“發現問題”“實時解答”的教學方式，使學生“有教的學”，提高學習效率。另外，通過軟件進行實踐操作，制定多級教學目標與要求，逐級實現完成，既增加學生之間的交流互動，又增強學生思維的靈活性和廣闊性，同時增強豐富學生的課堂學習內容。

通過“學習通”向學生發布學習內容與課程材料，按照多層次、多級別的引導教學，首先，學生自主預習課程內容，了解每次課的內容、明確課程目標與要求。然后，根據學生實際情況，分層次與級別逐一實現課程目標，建立第一個級別目標為知識與專業技能培養目標，針對課程內容與要求，以學生為中心，以問題導入，講解知識點與數據處理方法原理、處理流程與典型案例，學生掌握知識、形成知識體系，并掌握數據處理與解釋方法;第二個級別目標為發現問題與解決問題能力目標，針對常規儲層、復雜儲層、特殊非常規儲層測井數據處理與解釋，采用測井軟件Ciflog、Forward.net或其他軟件，講授其中一類儲層的測井數據處理與解釋案例，學生以此為例，對其他儲層測井數據進行實際處理，針對特殊儲層參數計算，自主設計研究方案，建立模型，編寫算法程序，求取參數，培養發現問題、解決問題的能力;第三個級別目標為創新思維與創新能力的培養目標，根據學生的興趣，采取個性化培養，以每個學生或幾個學生團隊的興趣點為起始點，對興趣點涉及的關鍵科學問題或熱點開展設計研究，建立研究目標，設計研究內容與解決方案，制定預期成果與計劃安排，然后具體開展研究工作，最后解決問題或達到目標，培養學生創新思維、提高學生創新能力。

3? 課程考核方式

一流課程的教學內容與教學方式發生很大變化，而課程考核方式也應該隨之變化，為了檢驗學生對課程的掌握情況，對學生的學習成績做出客觀科學的評價，對學生能力進行查缺補漏，并幫助教師不斷總結經驗，改進教學內容與教學方法，一流課程的考核方式必須做到規范與科學。對學生的課程學習要進行全過程跟蹤考核，借助智能測試平臺，逐步改變原有以開卷考試或文字報告為主的結課方式，形成三級考核方式，即按照三級培養目標，形成三級考核方式，不同級次按照4∶4∶2占比進行（見圖2），在最后一級考核中，最終以學生設計答辯為主、報告為輔的結課方式。前面闡述了教學內容與教學方式的改革，結課方式自然而然地發生改變，每個學生自主設計與完成的實踐內容都有差異，以學生設計答辯的方式進行結課，不僅提高了教學效果，而且培養了學生的各項能力。成績評定由第一級知識與專業技能考核（占40%）、第二級發現問題與解決問題考核（占40%）、第三級創新思維與創新能力考核（占20%）三部分組成。

4? 課程改革效果

勘查專業自2016年開始實施《測井數據處理與解釋》實踐教學，經過多年的教學改革與實踐，始終踐行OBE理念，以學生為中心，特別在教學目標、教學內容和教學方法上進行課多年探索，同時對考核方式進行了創新探索，提出三級考核方式，使得學生的知識考核。技能考核、創新能力考核都更加科學、規范，在創新人才培養上取得了顯著的教學效果。

為了驗證課程改革的成效，對勘查專業自2017年以來的成績進行了統計對比（見圖3），發現2017—2018年一學期的成績比2019—2020年一學期的成績要好，特別是高分成績90分以上的成績占比提高了2%，80～80分的成績占比提高了1.3%。

通過對上過該課的學生進行跟蹤調查，學生反映課堂教學內容與教學方式都深深吸引著學生，課堂氣氛活躍、學習興趣濃厚、學生知識能力全面提升，對未來的工作學習提供了強大的助力。同時，改革后的課程資源豐富，滿足不同級別、不同層次的人員學習，實現了隨時、隨地、隨需的學習需求與能力培養。

5? 結語

該課程形成一套完善的、滿足新時代發展需要的專業實踐教學新模式與創新人才培養方式，即建成 “高階性、創新性和挑戰度”標準的“金課”。學生經過課程學習，不僅掌握了過硬的專業知識、專業技能與專業素養，更重要的是，學生習慣性的創新思維與創新能力大幅提高，培養的學生能夠滿足新時代發展的需要。該課程能跟上國家戰略需求與新時代發展需要，滿足學校“雙一流”學科建設的要求，且有助于向世界一流學科邁進。

參考文獻

[1] 吳巖.建設中國“金課”[J].中國大學教學，2018（12）：?4-9.

[2] 朱寶，孫寧，李淼，等.“雙一流”建設背景下工科類高校創新創業教育模式研究[J].科技創新導報，2020（4）：225-227.

[3] 吳佩珊.高校創新型人才培養模式的研究與實踐[J].科技創新導報，2019（34）：229，231.

[4] 李慧，施珺，陳艷艷，等.線上線下混合式一流課程建設的探索與實踐[J].計算機教育，2021（7）：183-187.

[5] 王兵，葉正偉，高杰.地球物理測井課程教學中的大學生能力培養[J].教育觀察，2019，8（16）：110-112.

[6] 徐敬領.地球物理測井創新實踐教程[M].北京：地質出版社，2020.

[7] 肖亮.資源勘查工程專業《地球物理測井與解釋》課程的教學改革[J]..科技創新導報，2020（19）：214-215，218.

基金項目：中國地質大學（北京）2020年度本科教育質量提升計劃建設項目資助;線下一流課程建設項目（項目編號：XXKC202018）;線上一流課程建設項目（項目編號：XSKC202010）;本科教育教學改革重大項目（項目編號：ZD2020-13）。

作者簡介：徐敬領（1982—），男，博士，副教授，研究方向為智能探測與測井地質學。