开发地震学课程的课题化教学方法研究

2021-08-27张凤蛟许卓巩向博

现代职业教育·高职高专 2021年11期

张凤蛟许卓巩向博

[摘要] 针对开发地震学选修课程涉及的教学内容繁杂，使用常規教学手段学生教学体验较差的问题，结合教学实践和高校教师在科研上的优势，利用与课程相关的科研课题，将教学内容模块实用化，探究新的课题化教学方式。

[关键词] 开发地震学;课题化教学;教学模式;考核方法

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2021）11-0176-02

课题化的教学法是将与课程相关的科研课题作为教学中的载体，将课程内容进行模块化分割，让学生通过参与课题的研究过程，在与教师的互动中变被动为主动的全新教学方式[1，2]。开发地震学课程是勘查技术与工程专业针对高年级本科生的选修课程，其教学目标主要是使学生了解油气田开发过程中常用的人工地震方法以及国内外开发地震学的前沿方法和技术，掌握油气预测的地质与地球物理基础。为了解决开发地震学教学中所遇到的问题，我们拟在实际教学中采用“课题化”的教学方式，对开发地震学课程在课题设计、教学组织与实施、考核等方面进行研究，以求找到有效激发学生的实践创新思维和主动学习探索知识的方法。

一、开发地震学课程教学存在的问题

开发地震学课程所讲授的内容主要包括油气田开发过程中常用的几种地震勘探方法，介绍每种方法的基本原理及技术特点。开发地震学的主要教学目标是使学生了解油气田开发过程中使用的地球物理勘探方法，重点是使学生掌握油气预测的地质与地球物理基础及油气田开发阶段常采用的各种地震方法，包括井中地震方法、多波地震勘探、时移地震和微地震监测技术等。教学实践中发现存在着以下问题：（1）传统教学内容与学生未来的实际工作脱节，受教学手段和时间所限，偏重于理论的介绍，学生很难将其应用于将来的生产实践。（2）缺乏对学生解决实际问题能力的培养，目前设置的教学内容比较固定，主要放在每种方法的基本原理及技术特点上，对学生如何将其应用于生产实践的操作能力锻炼不足。（3）采用普通静态教学模式时，由于教学内容的抽象性以及教学手段的单一性，很难激发学生的学习热忱。同时本课程为大四学生的专业课，学生学习积极性不高，部分学生存在混学分的思想，厌学现象频发。

二、开发地震学课程内容课题化设计

课题化教学模式中，课题的设计是实现教学目标的关键性因素[3，4]。开发地震学课程内容涉及较广，其课题化教学的课程任务也可以进行灵活设置，但仍应该遵循以下原则[5，6，7]：（1）课题设计要依托学校科研平台和教师的相关科研课题，利用高校教师的科研优势;（2）课题的难度应该适宜，在包含教学内容理论知识的基础上，既要给学生留下足够的发挥空间，又要有适当的难度;（3）课题应当具有开放性，学生应选择不同的切入点，设计不同的课题研究方案;（4）课题还应具有综合性，课题的设置要包含多方面的内容，让学生在教师的指导下对各个方面的内容进行分析取舍，设计合理的研究方案。

依据以上原则，拟设计四个课题：课题1：VSP方法在二氧化碳地质封存区域的应用，主要内容包括：二氧化碳地质封存区域VSP数据正演模拟，以及VSP数据处理与解释;课题2：井间地震数据全波形反演方法，主要内容包括：井间地震数据模拟，井间地震数据走时反演和井间地震全波形反演;课题3：浅层地震多波多分量勘探方法，主要内容包括：多波地震数据模拟和多波地震数据成像;课题4：被动源干涉成像，主要内容包括：被动源数据模拟和被动源数据干涉成像。这四个课题基本涵盖课程的全部内容，学生可以在课题的框架下通过查阅相关资料，选择不同的数据模拟算法和处理成像方法，形成自己的研究方案。

三、开发地震学课题化的教学模式

课题化教学注重激发学生主动学习和主动探索的能力，从而培养学生的科研能力与创新意识，为学生未来参加工作打好基础。教师的主要责任是对学生进行引导，为学生在阅读文献、确定研究课题和选择科学的研究方法等方面提供支持。并在课题实施过程中及时与学生进行沟通，与学生讨论分析遇到的问题，指导学生找到正确的解决方案。

在课程开始阶段，教师用两个学时为学生讲述整个课程的结构和内容设置，使学生了解本课程的教学重点和目标。之后安排8学时，重点对拟定的4个课题的主要研究内容和相关专业理论知识点（如算法和方法）进行讲解，并组织学生根据各自兴趣选择课题，组成研究团队，并选出课题组长。之后的20个学时安排学生通过团队协作完成其选定的课题。

课题化教学将整个学习过程转化为学生发现问题、提出方案、分析论证，进而解决问题的能力训练过程[8]。在整个教学过程中，教师是组织者和指导者，学生是实现课题的主要完成者。教师负责提出课题，由学生组成课题组，首先讨论确定课题切入点，在已经学过的理论知识的基础上，经课题组讨论分工来具体实现前期课题的文献查阅、研究方案设计。随后课题组与教师进行讨论确定研究方案，明确课题每一个阶段所要完成的内容及要求，由项目组员通过分工协作来完成相关问题。培养学生独立研究与交流合作的能力。

四、开发地震学课题化的教学考核方法

常规的课程考核一般采取期末考试或者提交课程报告的形式来完成，考核主要强调对于课程知识点的记忆和简单应用。由于课题化教学相对于传统教学模式的特殊性，采用常规的考核方式难以客观地评价学生在课题完成过程中的综合能力。课题化教学需要建立针对整个课题实现过程的整体评价体系，更加准确客观地评价学生在完成课题过程中的表现。拟在课程实践中采用以下评价原则[9，10]：（1）考查学生的自主学习能力，对学生自主发现、分析和解决问题的能力进行评价;（2）考查学生的创新思维，重点考查学生在课题实现过程中是否能提出新思路、新观点和新方法;（3）考查学生的团队协作能力，对学生在完成课题过程中能否较好地进行分工协作，合作完成课题。

具体考核将分为四个部分：第一部分，课题开题考核，主要考查学生以下几个方面：课程基本知識点的掌握，课题前期文献总结，课题研究方案的设计。考核方式主要由学生提交课题开题报告，并进行开题答辩，由教师对其进行评价，给出成绩，占总成绩的20%。第二部分，课题组学生自评，首先由每位学生对自己和小组其他成员按课题总共100%贡献度，根据完成课题内容对各自的贡献度进行评分，各组员之间采取匿名方式，提高评价的可靠性，占总成绩20%。第三部分，各个课题组之间互评，课题进行过程中，按课时进度组织不少于三次的分组进度汇报，每组汇报时，其他课题组作为评委，对该组的报告进行评分，占总成绩的20%。第四部分，教师组织课题的结题报告，由学生进行结题汇报，提交结题报告，邀请3～4名学科专业教师对学生的课题完成情况进行评价，占总成绩的40%。

五、预期效果和意义

本文将以本人目前承担的“开发地震学”课程为基础，通过对课程内容的重新设计，将课程分解为独立学习的单元内容即“课题”，要求学生通过分组合作，对课题的内容进行探讨，分析课题中需要解决的问题，自主整理查找相关资料，理解相应的概念和原理，独立解决问题，从而建立良好的知识结构。通过课题化教学来改变目前传统教学中学生主体缺失的状况，推动教学关系的重建，把教师的灌输式教学变为学生的自主性学习，教师变为学生学习过程中特殊的伙伴，发掘学生的独立工作能力，培养学生的创新精神和团队意识。

六、结语

为了解决开发地震学教学中所遇到的问题，我们在实际教学中采用“课题化”的教学方式，有效激发学生的实践创新思维和主动学习探索知识的兴趣，使学生在学习理论知识的同时寻找解决问题的途径。通过本次研究可以为本科高年级选修课的教学提供新的思路和方法，为拓展学科教学的建设提供很好的参考。

参考文献：

[1]刘阿娜，程韶懿，潘清泉.高校“课题化”教学模式研究[J].中国成人教育，2019（3）：57-59.

[2]肖德荣.“课题制”教学模式在设计专业中的应用与创新研究[J].家具与室内装饰，2018（11）：122-123.

[3]周涛，郭敏.课题式教学模式相对于传统教学模式的优势：以课题式教学模式在新闻学专业“广告学概论”中的应用为例[J].现代职业教育，2018（31）：105.

[4]施家威，陈晓燕，郭燕，等.高职院校食品检验专业“课题化教学模式”探究[J].食品与发酵科技，2020，56（2）：125-129.

[5]史俊巧.课程课题化教学模式在环艺专业课程中的应用研究[J].设计，2016（11）：100-101.

[6]泮丽娜.浅谈绘画专业课题化教学的构思[J].美术教育研究，2020（10）：163-164.

[7]徐卫华.高校课题教学的理念与实践探究：以《广告法规与管理》为例[J].浙江传媒学院学报，2017，24（5）：115-119.

[8]谢洁，付光.基于“项目-微型课题”的《粮油食品快速检测》课程的研究与实践[J].轻工科技，2020，36（11）：177-178.

[9]路秀华，张全雷，周霞，等.现代密码学课程的课题化教学方法研究[J].计算机教育，2020（3）：1-3，7.