云美厚，趙秋芳

河南理工大學 資源與環(huán)境學院，河南 焦作 454000

基于戰(zhàn)略思維的“應用地球物理學”教學實踐

云美厚，趙秋芳

河南理工大學 資源與環(huán)境學院，河南 焦作 454000

“應用地球物理學”是地質工程專業(yè)的一門重要基礎課程。其教學學時有限，如何在有限的學時內讓學生學好本課程是任課教師面臨的巨大挑戰(zhàn)。用戰(zhàn)略思維指導“應用地球物理學”教學，以全局的發(fā)展的觀點為導向，以學生創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)為核心，與時俱進，優(yōu)化教學內容，創(chuàng)新教學方式，取得了良好的教學效果。

戰(zhàn)略思維；應用地球物理學；地質工程

目前，隨著地球科學研究對象和目標的不斷擴大，地球科學研究正呈現出由傳統的學科小系統向科學大系統的根本轉變。與此同時，現代地球科學家的培養(yǎng)方式也逐步呈現出以關注全球整體發(fā)展特別是關注人類社會與地球共同發(fā)展的人才培養(yǎng)趨勢[1]。這使得地學教育的發(fā)展正逐步趨向于把以前一個個孤立的系列課程組成一個大系統，從而使新一代地球科學家能夠獲得更為廣闊的涉足領域和更為艱深的理論基礎。“應用地球物理學”是關于如何獲取地下地學信息相關方法原理的重要課程之一，是地質工程專業(yè)的一門重要基礎課程。為了適應地球科學發(fā)展的總體趨勢，要求地質專業(yè)的學生不僅要熟悉各種地球物理方法原理，更要熟悉地球物理資料解釋，對于地球物理勘探成果不僅要會看、會用，更要根據實際需要會解釋。然而，由于本課程所涉及地球物理方法眾多（包括重、磁、電、地震等），如何在有限的學時內讓學生最大限度地掌握各種地球物理方法原理及相關資料解釋技能無疑是本課程任課教師面臨的巨大挑戰(zhàn)。

一、戰(zhàn)略思維與教學戰(zhàn)略

戰(zhàn)略思維是指全局性、長遠性、根本性的思維。而戰(zhàn)略思維能力是指從全局的、長遠的、根本的角度去研究問題、認識問題、解決問題的能力；是統攬全局、兼顧各方，善于把握事物發(fā)展趨勢和方向的能力[2]。

如果將教學工作上升到戰(zhàn)略高度來考慮，可稱之為“教學戰(zhàn)略”。作為任課教師，只有具備較高的戰(zhàn)略思維能力，才能在課堂教學中從專業(yè)課程教學的全局出發(fā)，從學生發(fā)展的長遠出發(fā)，從實現專業(yè)培養(yǎng)目標的根本出發(fā)，正確處理所講授課程的目標、布局、重點、步驟以及保障和轉變等一系列事關教學活動全局的問題，才能有正確的教學規(guī)劃和教學行動，才能駕馭全局、制定合理的教學計劃，順利完成教學任務，取得良好的教學效果。事實上，掌握和運用戰(zhàn)略思維方式不僅能夠減少教學工作的盲目性，使思路更清晰，條理更清楚，措施更恰當，而且能夠極大地提高教學效率和教學活動的成功率。

古人云，“不謀萬世者，不足謀一時；不謀全局者，不足謀一域?！币环矫妫處煈斦镜酶?，應當對整個課程有一個總體把握，教什么，不教什么，最終達到怎樣的教學目的和效果，心中必須要有整體的全盤的認識和把握，只有這樣才能合理安排教學內容，妥善處理課程整體目標與局部內容的關系，不會在教學中毫無重點、眉毛胡子一把抓，不僅教師累，學生也感覺乏味。只有做到對課程體系的整體把握，教學中才能重點突出、詳略得當。只有謀劃好全局，才能更好地服務于教學和學生。另一方面，教師還應當看得遠，針對專業(yè)技術的發(fā)展趨勢，針對學生未來的就業(yè)與發(fā)展方向，妥善處理教學內容，推陳出新，不斷革新教學內容，引進新技術、新方法。從學生當前利益和長遠發(fā)展考慮，指導學生正確認識課程的重要性，提高教學工作的科學性、系統性、預見性和前瞻性。

基于上述認識，在教學活動中，教師必須從全局來考慮所承擔課程的具體實施過程，制定完善的教學實施戰(zhàn)略。教學之初，首先要明確下列問題：教學的對象是什么？專業(yè)的培養(yǎng)目標是什么？本課程在整個專業(yè)課程體系中的地位、作用如何？學生的基本情況如何？學生將來的去向在那里？目前專業(yè)發(fā)展方向和趨勢是怎樣的？相近專業(yè)中本課程教學的差異主要表現在哪些方面？本課程教學總學時是多少？等等。這些問題是準確掌控教學活動全過程的基礎，也是最大限度實現教學目標和教學任務的關鍵。

明確上述問題之后，經過反復思考與研究便可以開始“戰(zhàn)略決策思維”。對教學內容進行合理規(guī)劃和取舍，并擬定出明確的教學計劃：明確教學重點、難點，確定合理的學時分配原則，提出具體的教學模式，制定各項措施，諸如，如何提高課時利用率？如何激發(fā)學生學習興趣？如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力？如何進行課堂教學管理和考評等。

最后，進入“戰(zhàn)略實施”階段，進行“戰(zhàn)略實施思維”。一方面要做好各項準備工作，另一方面，要嚴格按照教學計劃實施教學活動。與此同時，在教學活動進行一段時間之后，應進行“戰(zhàn)略總結思維”：通過來自學生的各種反饋信息，認真思考現有的教學計劃、教學方式以及前期的準備等是否正確、順利、成功，學生滿意程度如何？同時，根據具體情況做出適當的修正和改進。在整個教學活動結束之后，應對整個教學過程、教學效果等進行“總結”，或作為自己的經驗教訓，或為他人提供參考等等。

二、“應用地球物理學”教學戰(zhàn)略規(guī)劃與實施

1.精心戰(zhàn)略規(guī)劃，明確教學目標

“應用地球物理學”教學工作面臨的主要問題是教學學時的有限性與課程所涉及地球物理勘探方法的多樣性以及教學內容的繁雜性之間的矛盾。如何來組織教學內容？如何實施教學戰(zhàn)略？如何實現地質專業(yè)人才培養(yǎng)的目標？這就要求教師必須從地質專業(yè)人才培養(yǎng)的全局來考慮本課程教學內容的篩選與優(yōu)化，而不是孤立地看待本課程的教學。為此，從本校地質工程專業(yè)學生的畢業(yè)去向（多以煤田單位為主）和煤田地球物理勘探的現狀與發(fā)展方向（多以地震勘探和電法勘探為主）的客觀實際出發(fā)，明確了本課程教學的重點為地震勘探與電法勘探。同時，考慮到學生就業(yè)和考研等多樣性需求，教學中兼顧了重、磁勘探內容而不是簡單地舍棄，因為在金屬礦和其他資源和礦床勘探中，重、磁勘探反而是不可或缺的技術手段。因此，統籌兼顧各方面需求，制定了“以地震和電法勘探為主，以重、磁勘探為輔”的教學目標。

2.精細戰(zhàn)略決策，優(yōu)化課程內容

通過對不同地球物理勘探方法的普遍性與特殊性、共性與個性的研究，對不同地球物理方法的共性內容進行了整合與優(yōu)化，改革了傳統教學中各種勘探方法自成體系的教學模式，對教學內容體系進行了大幅度地調整，明確了各種勘探方法的共性，突出了個性，教學內容得以大幅度精簡。在保證教學任務和教學目標實現的同時，較好地克服了學時有限造成的困擾。同時學生對各種勘探方法之間的聯系以及各種方法的特殊性的理解更加深刻，更有利于學生對所學內容的融會貫通，這是傳統的各勘探方法分割教學模式無法比擬的。本課程精簡、調整、改進之后的教學內容主要包括如下6個方面。

（1）巖石物理基礎：重點闡述巖（礦）石的密度、磁性、電學特性、彈性特性等的一般規(guī)律。

（2）地球物理場基本特征：重點闡述與重、磁、電、震四種勘探方法相關的地球物理基本場特征及其數學表述，為后繼勘探方法敘述奠定基礎。

（3）地球物理正演模擬方法：針對兩類不同的地球物理場（位場和波場），重點闡述常用正演模擬方法。

（4）地震勘探：重點闡述地震勘探的基本原理及解釋方法和應用。

（5）電法勘探：重點闡述各種方法的基本原理及解釋與應用。

（6）重、磁勘探：重點闡述重、磁勘探的基本原理及解釋方法和應用。

前三部分內容為地球物理勘探的基礎，集中統一講授，既突出了共性，又便于對比分析，明確個性。（4）、（5）兩部分內容較好地突出了地震勘探和電法勘探的特殊性以及重要性?？紤]到重力場和地磁場均為位場，其基本方法理論具有一致性的特點，教學中將重、磁勘探兩部分內容進行整合，統一授課，不僅增加了課堂實效，減少了內容重復，而且大大節(jié)省了教學學時，提高了教學效率。

3.嚴格戰(zhàn)略實施，強化創(chuàng)新思維訓練

傳統的教學模式通常十分重視基本知識（基本概念、基本原理）和基本方法、技能的掌握與訓練，這是非常必要的，也是完全正確的。但是，面對21世紀科學技術的飛速發(fā)展，僅有基本知識和技能是遠遠不夠得。創(chuàng)新已成為21世紀的通行證[3-4]。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)已成為21世紀教育的主旋律，其不僅重視基本知識和基本技能的掌握，更加強調學生創(chuàng)新思維能力的訓練與培養(yǎng)。從客觀本質上說，知識與方法是“死”的，而科學思維是“活”的，知識與方法必須經過科學思維的轉化才能達到解決問題的目的。所以，教學的根本目標在于：“教是為了不教”[5]。正所謂“授之以魚不如授之以漁”。

為此，在教學戰(zhàn)略實施過程中，從第一堂課開始，就秉承“教是為了不教”的教學理念，著力將新思路、新方法、新設想融入教學方式轉變和加快教學改革的進程中，力求達到每一堂課都目標明確、內容合理、教法得當。以緒論教學為例，許多教師對于緒論教學重視不足，事實上，一門課程的開篇是非常重要的，它在很大程度上將影響學生學習本課程的興趣。然而，要講好開篇又是很困難的。如何組織內容、如何讓學生在短短一堂課對本課程有一個總體認識，并喚起學生對本課程的學習興趣，這需要教師不斷學習和積累。

在“應用地球物理學”緒論教學中，通過分析本課程在地質工程專業(yè)教學中的地位，從大處著眼，從細微處入手，精心組織緒論部分的教學內容為：（1）什么是地球物理學；（2）什么是應用地球物理學；（3）地球物理勘探能做什么；（4）地球物理勘探方法為何能夠找礦；（5）地理物理勘探方法分類（6）地球物理學研究方法有哪些特點；（7）如何看待和應用地球物理學結論；（8）地質專業(yè)學生為什么要學習本課程；（9）如何學習本課程；（10）地球物理學是怎樣形成和發(fā)展的。在此基礎上，進一步精心設計和應用多媒體課件，并在教學中穿插Flash動畫、教學錄像以及豐富多彩的圖片展示等靈活多樣的教學手段，從感性認知開始，力求帶給學生以強烈地視覺沖擊。既保證了課堂容量和效率，又增強了課堂教學的吸引力，從而極大地激發(fā)了學生的學習興趣。同時，教學中創(chuàng)設各種問題和情景，以問題為主線，采用啟發(fā)式、討論式等教法，層層深入，鼓勵學生去尋求答案，使其從中獲得成功的愉悅。學生對課堂內容的理解最終從開始的感性認知上升到了理性認知的高度，創(chuàng)新思維能力在不知不覺中得到訓練。

通過緒論課教學，學生不僅了解地球物理學的學科組成，而且明確了應用地球物理學的基本概念、作用、分類及其在整個地球物理學大學科體系中所處的位置，形成了對地球物理學整體的、全面的感性認識。同時也明確了地質學與地球物理學的共性與個性。具體來講，地質學與地球物理學具有相同的研究對象—地球。地質學是通過地表看過去，其揭示的是地球的時變性特征；地球物理學則是透過地面地球物理場看深部，其揭示的是地球的空間變化特征。只有將地質學和地球物理學結合起來才能對地球的時空變化有一個完整認識，否則如同盲人摸象。由此可見，學生只要明確地質學與地球物理學的相互關系，對于學習本課程重要性和必要性的認識將不言而喻。

再以地震勘探中“薄層”與“厚層”概念的講授為例，考慮到學生們在學習“地質學基礎”和“煤田地質學”等課程時已經接觸過這一概念。教學中直接設定了這樣的問題：什么是“薄層”？什么是“厚層”？通過啟發(fā)，有的學生回答：“薄層”就是很薄的層（簡單的定性的定義）；有的學生指出：薄層就是厚度小于0.1m的巖層，反之為厚層（地質學中關于“薄層”與“厚層”的定義）[6]；還有的學生回答：“薄煤層是指厚度小于1.3m的煤層”（煤田開采中，關于薄煤層與厚煤層的定義）[7]。隨后給出地震勘探中“薄層”與“厚層”的概念，即厚度小于1/4地震波主波長的地層為“薄層”，反之為“厚層”。這是一個動態(tài)的、相對的概念，因為地震波主波長是隨著波傳播時間的變化而變化的。進一步，向學生們解釋了地球物理學中概念的相對性問題。通過啟發(fā)式、對比分析教學，同學們充分認識到了地球物理學與地質學的差異性，并從地球科學的整體出發(fā)，對“薄層”與“厚層”的概念有一個全面地、清楚地認識和把握，避免了概念的混淆和應用的迷茫。這恰恰是常規(guī)的分割式教學中最容易存在的問題，這也是為什么在阿果石油網會出現“薄層”與“厚層”概念爭論的原因所在。從創(chuàng)新思維培養(yǎng)來看，學生們在討論中因思維空間的不斷拓展而發(fā)現新知，并因此興趣盎然，在潛移默化中，創(chuàng)新思維能力也隨之日漸增強。

4．認真戰(zhàn)略總結，提升教學水平

“實踐是檢驗真理的唯一標準”，再好的教學規(guī)劃或教學計劃只有經過教學實踐的檢驗才能夠做出中肯地評價。也只有通過教學實踐才能夠發(fā)現問題，并在后續(xù)教學活動中得以進一步完善和提高。因此，開展教學戰(zhàn)略總結是提高教師教學執(zhí)行力，完善教學內容、教學方式的最佳途徑。

盡管在各高?，F有的教學管理中均有類似于教學總結的要求，如，考試分析報告、學生評教等，但是大多數教師對教學總結重視不足，即使進行總結常常也是停留于形式和表面。事實上，教學總結應該貫穿于整個教學活動的全過程，應該采取適時的、動態(tài)的方式對教學戰(zhàn)略實施的每一個環(huán)節(jié)進行總結，小到一堂課的總結，大到一門課的結課總結。沒有總結也就沒有提高。

同一門課、同樣的內容、同樣的教學方式，如果所面對的學生群體不同，教學效果的差異性也會有所不同，所以，教學活動中應該因地、因人、因時制宜，充分考慮學生的差異性，防止教學方式的簡單化，教學內容的片面化，教學過程的僵化。要做到這一點，在課堂教學中，應盡可能地做到堂堂課有總結，教師應該時刻留意和關注學生的反應，對學生課堂教學中表現出的不良情緒等要及時覺察到，并在課間或課下與學生積極溝通，針對教學中存在的問題積極采取相應的改進措施。如果說一堂課可能反映出的問題大多集中在教學方式以及局部內容等細節(jié)問題的話，那么一周或一個月的中長期總結則可以反映出整個教學思路、教學內容編排以及教學模式中可能存在的問題。對于課程結課總結應結合考試成績進行綜合分析。盡管考試成績的好壞不能全面地反映教學效果的好壞，但是，至少可以從一個側面暴露出教學中存在的不足，可以為后繼教學提供借鑒。

實施教學總結的前提是溝通。教師應該重視并虛心聽取學生的評價意見和建議。為了方便與學生們溝通，我們充分利用課堂以及現代網絡通訊等便利條件，建立了暢通的信息渠道。向學生開放自己的電話、QQ、郵箱，同時考慮到學生的心理問題，建立了公共信箱，學生們可以自由進入郵箱，編輯留言、對教學效果進行評價。有時還利用課余時間要求學生無記名便條留言。對于學生們提出的問題，我們給予了積極的反饋和回應，對于好的建議在課堂上予以表揚和鼓勵，從而更好地激勵了學生們提建議的熱情。暢通的溝通不僅促進了教學方式的轉變，加快了教學內容的更新，并最終贏得學生們的信任和尊重。正是在老師和學生們的共同努力下“應用地球物理學”課程取得了良好的教學效果，受到了普遍好評。

[1]白屯.地學系統思維：新世紀地球科學思維的基本走向[J]. 自然辯證法研究，2001，17(11)：32-36.

[2]李錦坤，王建傳.戰(zhàn)略思維[M].天津：天津社會科學院出版社，2003.

[3]郭彥霞.研究生科學思維能力發(fā)展的研究[J].中國高教研究，2005，(9)：35-39.

[4]何名申.創(chuàng)新思維修煉[M].北京：民主與建設出版社，2000.

[5]中央教育科學研究所.葉圣陶語文教育論集[M]. 北京：科學教育出版社，1980.

[6]韓運宴，羅剛，徐永齊.地質學基礎[M].北京：地質出版社，2007，99-103.

[7]李增學，魏久傳，余繼峰，等.煤地質學—普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材[M]. 北京：地質出版社，2009：157-173.

Teaching Practice of Applied Geophysics Based on the Strategic Thinking

YUN Mei-hou, ZHAO Qiu-fang
Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China

Applied Geophysics is an important basic course for the students of geological engineering major. It is a challenge for teacher to make the students master the course better in limited class hours. With the guidance of strategic thinking, Applied Geophysics teaching has achieved good effects by optimizing teaching contents and innovating teaching methods based on the view of overall situation and development and the core of training students' innovative thinking ability.

strategic thinking; applied geophysics; geological engineering

G642

A

1006-9372 （2012）01-0142-04

2011-10-30；

2012-19-10。

河南省教育科學“十一五”規(guī)劃2009年重點課題（2009-JKGHAZ-0042），河南理工大學博士基金（B2009-85）。

云美厚，男，教授，主要從事應用地球物理學的教學與研究工作。