一流课程《测井数据处理与解释》建设的探索

摘  要：该文全面梳理《测井数据处理与解释》课程内容，结合目前国家战略与行业需求，设计《测井数据处理与解释》校内线下一流课程的建设思路，制定了该课程的建设目标、教学内容与教学方式、课程考核等，特别提出了该课程的三级教学目标、三级教学过程及三级考核方式。最后说明课程改革效果，并从建成标准、学生培养目标、国家战略需求方面提出课程改革成效显著。

关键词：测井数据处理与解释   一流课程   探索   三级教学

中图分类号：G64                           文献标识码：A文章编号：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

建設世界一流大学和一流学科是党中央、国务院作出的重大战略决策，2015年国务院印发建设总体方案，决定统筹推进建设世界一流大学和一流学科，2017年三部委联合印发世界一流大学和一流学科建设实施办法，标志“双一流”具体开始落地与实施。高校“双一流”建设应该有一流的人才、一流的学科和一流的专业，而一流的学科与一流专业，需要有一流的课程支撑，一流的课程培养一流的人才，因此学科、专业和课程要做到一体化，而一流课程是基础，是实现“双一流”建设目标的基石，也是人才培养的关键核心要素[1-3]。

一流课程的教学应该紧跟社会发展与行业进步需求，教学内容是一流课程建设核心，应兼具先进、创新、科学与系统性等特征[4]。在教学内容设计上，除了保证理论基础扎实外，更要紧抓学科发展最新动态，及时调整教学内容，广泛采用最新科研成果与前沿知识，及时反映最新的实践趋势，抓住当前最新科技的实践操作。在教学方式上，以学生为中心，避免大满贯式的教学。使得教学内容得到及时革新、调整与动态优化，教学方式科学、规范，使其充分体现科学性、先进性与前瞻性。

1  一流课程《测井数据处理与解释》建设目标

勘查技术与工程专业的传统教学模式与人才培养方式已不能满足新时代发展的需要，而实践教学又是人才培养的关键环节[5-7]。因此，以《测井数据处理与解释》这一关键核心实践课程为例，制定一流课程建设目标。

根据一流课程应该具有应用广泛、受众面大、内容变化快、实践性强等特点，制定了该课程的目标：（1）该课程要紧跟国家战略需求与新时代发展需要，满足学校“双一流”学科建设的要求，向世界一流学科努力。（2）搭建知识完整体系：突出专业特色，各学科交叉融合，构建融合地质、地球物理、数学、计算机、信息科学、通信等学科交叉知识体系。（3）提高专业技能与综合素养：以OBE理念为指导，采用多维度、多级别考核，培养学生不仅掌握过硬的专业知识、专业技能与专业素养，提高人才的综合素养。（4）培养应用与创新能力：通过学习（自学、互学、群学）、实践操作（数据处理与应用、学科竞赛、前沿讲座）、创新思维与能力（某前沿问题自主设计与解决）等多种、多环节实践教学方式，培养人才的应用与创新能力。更重要的是培养学生习惯性的创新思维与创新能力，培养的学生能够满足新时代发展的需要。最终形成一套完善的、满足新时代发展需要的专业实践教学新模式与创新人才培养方式，即建成达到“高阶性、创新性和挑战度”标准的“金课”范畴。

2  一流课程《测井数据处理与解释》建设思路与方法

遵循一流课程广泛、深入、前沿、创新的建设原则，全面、概括整理并讲授课程涉及的方法原理、实践内容、实践动手操作流程、创新设计与解决方案、思路流程，引导学生思想进步，培养学生构建完整的知识体系、技能、创新思维与创新能力。课程采用的授课方式为线上知识体系的学习、线下实践操作能力培养相结合的方式，包括培养学生知识整理总结能力、实践操作能力、团队协作能力、创新思维与创新能力，培养学生分析问题、解决问题、计算思维与语言表达能力等。

2.1 课程教学内容及组织实施

针对传统实践教学存在的问题，结合当前新时代对创新人才的迫切需求，利用《测井数据处理与解释》课程平台，提出以学生自主学习和使用创新为出发点，在现有实践教学内容的基础上，融合先进的勘查技术、大数据与人工智能等新兴技术，对教学内容进行革新与拓展，建立了《测井数据处理与解释》一流课程建设方案（见图1）。（1）拓展新的勘查方法，主要包括基于深潜器、深部长观仪等搭载平台的勘查方法，这些勘查方法目前已具备用于实践教学的（深部长观仪），学生可采用先进方法用于自身数据的采集，其余的先进勘查方法，可带领学生到合作单位开展参观、听取报告讲座或观看视频等方式进行实践学习。（2）形成新的方法与新处理技术，把云计算、大数据、人工智能等新兴科技引入实践教学，让学生主动尝试运用这些新兴科技，学生针对某个问题，对数据分别采用常规方法处理效果如何，采用人工智能方法处理效果如何，在此基础上，更重要的是激发学生研究人能智能算法的兴趣，非常有兴趣且自主地去研究人工智能方法。（3）拓展新的应用领域，针对当前能源、环境与气候等问题，测井数据不仅用于地质研究、发现油气矿产的目的，更重要的是要用于新能源的发掘（深层能源、水合物、地热、核能）、气候环境的监测（测井数据恢复古气候古环境，预测未来气候环境）、灾害的监测和地下空间的利用等当前重大领域。

2.2 智慧化多级教学方式

《测井数据处理与解释》课程平台基于“学习通”“Ciflog”“Matlab”“Visual Studio”等软件平台，并借用现代网络与通信技术，通过网上教学，实现“自主学习”“发现问题”“实时解答”的教学方式，使学生“有教的学”，提高学习效率。另外，通过软件进行实践操作，制定多级教学目标与要求，逐级实现完成，既增加学生之间的交流互动，又增强学生思维的灵活性和广阔性，同时增强丰富学生的课堂学习内容。

通过“学习通”向学生发布学习内容与课程材料，按照多层次、多级别的引导教学，首先，学生自主预习课程内容，了解每次课的内容、明确课程目标与要求。然后，根据学生实际情况，分层次与级别逐一实现课程目标，建立第一个级别目标为知识与专业技能培养目标，针对课程内容与要求，以学生为中心，以问题导入，讲解知识点与数据处理方法原理、处理流程与典型案例，学生掌握知识、形成知识体系，并掌握数据处理与解释方法;第二个级别目标为发现问题与解决问题能力目标，针对常规储层、复杂储层、特殊非常规储层测井数据处理与解释，采用测井软件Ciflog、Forward.net或其他软件，讲授其中一类储层的测井数据处理与解释案例，学生以此为例，对其他储层测井数据进行实际处理，针对特殊储层参数计算，自主设计研究方案，建立模型，编写算法程序，求取参数，培养发现问题、解决问题的能力;第三个级别目标为创新思维与创新能力的培养目标，根据学生的兴趣，采取个性化培养，以每个学生或几个学生团队的兴趣点为起始点，对兴趣点涉及的关键科学问题或热点开展设计研究，建立研究目标，设计研究内容与解决方案，制定预期成果与计划安排，然后具体开展研究工作，最后解决问题或达到目标，培养学生创新思维、提高学生创新能力。

3  课程考核方式

一流课程的教学内容与教学方式发生很大变化，而课程考核方式也应该随之变化，为了检验学生对课程的掌握情况，对学生的学习成绩做出客观科学的评价，对学生能力进行查缺补漏，并帮助教师不断总结经验，改进教学内容与教学方法，一流课程的考核方式必须做到规范与科学。对学生的课程学习要进行全过程跟踪考核，借助智能测试平台，逐步改变原有以开卷考试或文字报告为主的结课方式，形成三级考核方式，即按照三级培养目标，形成三级考核方式，不同级次按照4∶4∶2占比进行（见图2），在最后一级考核中，最终以学生设计答辩为主、报告为辅的结课方式。前面闡述了教学内容与教学方式的改革，结课方式自然而然地发生改变，每个学生自主设计与完成的实践内容都有差异，以学生设计答辩的方式进行结课，不仅提高了教学效果，而且培养了学生的各项能力。成绩评定由第一级知识与专业技能考核（占40%）、第二级发现问题与解决问题考核（占40%）、第三级创新思维与创新能力考核（占20%）三部分组成。

4  课程改革效果

勘查专业自2016年开始实施《测井数据处理与解释》实践教学，经过多年的教学改革与实践，始终践行OBE理念，以学生为中心，特别在教学目标、教学内容和教学方法上进行课多年探索，同时对考核方式进行了创新探索，提出三级考核方式，使得学生的知识考核。技能考核、创新能力考核都更加科学、规范，在创新人才培养上取得了显著的教学效果。

为了验证课程改革的成效，对勘查专业自2017年以来的成绩进行了统计对比（见图3），发现2017—2018年一学期的成绩比2019—2020年一学期的成绩要好，特别是高分成绩90分以上的成绩占比提高了2%，80～80分的成绩占比提高了1.3%。

通过对上过该课的学生进行跟踪调查，学生反映课堂教学内容与教学方式都深深吸引着学生，课堂气氛活跃、学习兴趣浓厚、学生知识能力全面提升，对未来的工作学习提供了强大的助力。同时，改革后的课程资源丰富，满足不同级别、不同层次的人员学习，实现了随时、随地、随需的学习需求与能力培养。

5  结语

该课程形成一套完善的、满足新时代发展需要的专业实践教学新模式与创新人才培养方式，即建成 “高阶性、创新性和挑战度”标准的“金课”。学生经过课程学习，不仅掌握了过硬的专业知识、专业技能与专业素养，更重要的是，学生习惯性的创新思维与创新能力大幅提高，培养的学生能够满足新时代发展的需要。该课程能跟上国家战略需求与新时代发展需要，满足学校“双一流”学科建设的要求，且有助于向世界一流学科迈进。

参考文献

[1] 吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学，2018（12）： 4-9.

[2] 朱宝，孙宁，李淼，等.“双一流”建设背景下工科类高校创新创业教育模式研究[J].科技创新导报，2020（4）：225-227.

[3] 吴佩珊.高校创新型人才培养模式的研究与实践[J].科技创新导报，2019（34）：229，231.

[4] 李慧，施珺，陈艳艳，等.线上线下混合式一流课程建设的探索与实践[J].计算机教育，2021（7）：183-187.

[5] 王兵，叶正伟，高杰.地球物理测井课程教学中的大学生能力培养[J].教育观察，2019，8（16）：110-112.

[6] 徐敬领.地球物理测井创新实践教程[M].北京：地质出版社，2020.

[7] 肖亮.资源勘查工程专业《地球物理测井与解释》课程的教学改革[J]..科技创新导报，2020（19）：214-215，218.

基金项目：中国地质大学（北京）2020年度本科教育质量提升计划建设项目资助;线下一流课程建设项目（项目编号：XXKC202018）;线上一流课程建设项目（项目编号：XSKC202010）;本科教育教学改革重大项目（项目编号：ZD2020-13）。

作者简介：徐敬领（1982—），男，博士，副教授，研究方向为智能探测与测井地质学。