胡澤安，龐 瑤

（安徽理工大學(xué) 地球與環(huán)境學(xué)院，安徽 淮南 232001）

引言

新工科建設(shè)自2017年啟動(dòng)以來，備受全國(guó)高校關(guān)注，“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”新工科建設(shè)三部曲的相繼推出，吹響了新時(shí)代人才培育的號(hào)角。新工科具有創(chuàng)新性、時(shí)代性、發(fā)展性、廣泛性、交融性和參與性等鮮明的特點(diǎn)，突破了傳統(tǒng)學(xué)科教育的思維定式，使專業(yè)與人才培養(yǎng)煥發(fā)了“新”的生機(jī)與活力。

安徽理工大學(xué)堅(jiān)持“立人為本，德育為先”，始終將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、專業(yè)水平、實(shí)踐能力及多元化的國(guó)際視野放在首位，科學(xué)引領(lǐng)并深化院校教育內(nèi)涵與形式等建設(shè)，不斷加強(qiáng)人才培養(yǎng)的同步性和針對(duì)性。

近年來，隨著儀器設(shè)備的不斷更替，成像技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，勘探理論與技術(shù)的高速發(fā)展為區(qū)域開發(fā)、資源勘探、施工建設(shè)和環(huán)境保護(hù)作出了重要貢獻(xiàn)。在新時(shí)代能源開發(fā)與安全的新形勢(shì)和新戰(zhàn)略背景下，勘查技術(shù)與工程專業(yè)作為安徽理工大學(xué)的老牌專業(yè)，在保持傳統(tǒng)煤炭工科專業(yè)特色的同時(shí)，也在積極適應(yīng)新工科建設(shè)的步伐，實(shí)現(xiàn)自主轉(zhuǎn)型，“地球物理勘探新技術(shù)”課程教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。

一、新工科背景下“地球物理勘探新技術(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

“地球物理勘探新技術(shù)”是一門新的、涉及面較廣的勘探類綜合基礎(chǔ)課程，但又區(qū)別于一般的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，它綜合了地震勘探、電法勘探和重磁勘探等多門學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，圍繞地球物理勘探的新設(shè)備、新技術(shù)和新手段展開，著重介紹勘探設(shè)備的先進(jìn)性、測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)性和應(yīng)用手段的新穎性。隨著資源工程開發(fā)的發(fā)展，地球物理勘探逐漸步入了創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、低成本發(fā)展、質(zhì)量安全環(huán)保及風(fēng)險(xiǎn)防控等新階段，這對(duì)勘查技術(shù)與工程專業(yè)教學(xué)與專業(yè)工程人才培養(yǎng)提出了更高要求。

（一）教學(xué)內(nèi)容相對(duì)單薄

第一，教材內(nèi)容與新工科背景下地球物理勘探新技術(shù)、新理論的要求不適應(yīng)，國(guó)內(nèi)外物探建設(shè)最新理論、施工技術(shù)與手段、最新裝備成果及其工程工藝等鮮有提及；第二，教材內(nèi)容更新遲緩，應(yīng)結(jié)合國(guó)際最新研究成果及智慧礦山建設(shè)發(fā)展不斷更新教材內(nèi)容；第三，由于該專業(yè)主要培養(yǎng)能夠獨(dú)立完成勘探施工的專業(yè)人才，與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)，所以教師教學(xué)時(shí)應(yīng)將一些實(shí)際工程問題與理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生容易理解與接受，能夠發(fā)散思維、舉一反三。

（二）教學(xué)方式相對(duì)單一

勘查技術(shù)與工程專業(yè)的傳統(tǒng)課堂多以“板書+PPT”為主，課后作業(yè)為輔，這種固化、機(jī)械的教學(xué)方式，致使學(xué)生對(duì)課堂的熱情不高。這種單向輸入模式既剝奪了學(xué)生的參與權(quán)，又可能導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程失去興趣。在實(shí)踐活動(dòng)中，一般由實(shí)驗(yàn)教師帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)和簡(jiǎn)單操作過程類實(shí)驗(yàn)為主，并未深刻剖析實(shí)踐中可能遇到的問題與解決方案，導(dǎo)致學(xué)生雖對(duì)應(yīng)用課程充滿熱情，但卻難以自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

（三）學(xué)生主觀能動(dòng)性不足

學(xué)生主觀能動(dòng)性不足是一個(gè)較為普遍的現(xiàn)象，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因與教師的能力、教學(xué)內(nèi)容和形式的簡(jiǎn)單化有直接關(guān)系。“地球物理勘探新技術(shù)”是一門內(nèi)容覆蓋面較廣的課程，章節(jié)和章節(jié)之間有較強(qiáng)的獨(dú)立性，如電法和地震法勘探運(yùn)用的原理和技術(shù)完全不同，但不同章節(jié)內(nèi)容之間又存在細(xì)微、關(guān)鍵的聯(lián)系。學(xué)生需要自主構(gòu)建適合自身學(xué)習(xí)的知識(shí)體系框架打通這些章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)會(huì)區(qū)分差異又能解釋聯(lián)系。這種自主學(xué)習(xí)的能力既需要教師的引導(dǎo)與培養(yǎng)。又需要課程多樣化的設(shè)計(jì)及與實(shí)踐運(yùn)用的緊密結(jié)合。最后，理論與實(shí)踐的脫節(jié)也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解停留在表面，學(xué)習(xí)興趣和效果都達(dá)不到預(yù)期。

二、新工科背景下“地球物理勘探新技術(shù)”課程教學(xué)實(shí)踐探索

針對(duì)目前勘查技術(shù)與工程專業(yè)“地球物理勘探新技術(shù)”課程在教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，結(jié)合新工科建設(shè)對(duì)學(xué)生素質(zhì)和能力的要求，對(duì)這門課程嘗試改革創(chuàng)新和實(shí)踐探索。

（一）修訂教學(xué)大綱，明確教學(xué)目標(biāo)

修訂“地球物理勘探新技術(shù)”教學(xué)大綱，加強(qiáng)教學(xué)體系設(shè)計(jì)，從大綱中提綱挈領(lǐng)出教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)實(shí)踐探索的龍頭。教學(xué)大綱由教學(xué)內(nèi)容、基本要求、知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)實(shí)踐組成。安徽理工大學(xué)是傳統(tǒng)的煤礦院校，其專業(yè)特色在教學(xué)大綱中應(yīng)更加鮮明地體現(xiàn)。鑒于地球物理新技術(shù)是一門綜合性很強(qiáng)的交叉學(xué)科，大綱體系需要打?qū)哟?、找重點(diǎn)、有流程、按步驟地進(jìn)行構(gòu)建；其課程設(shè)置理念必須以學(xué)生為中心，滿足與適應(yīng)人才培養(yǎng)的需求。

該課程的教學(xué)目標(biāo)為引導(dǎo)學(xué)生把握地球物理勘探新技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和產(chǎn)生背景，通過圖片、視頻、參觀實(shí)習(xí)、親身實(shí)踐等形式感受新技術(shù)；在參與過程中激發(fā)每位學(xué)生的創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)學(xué)生提出疑問并找到答案，尋找新技術(shù)在實(shí)踐中存在的不足，以發(fā)散思維應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)；只有通過自己的所見所學(xué)所踐，通過努力解決自己的疑惑才能創(chuàng)造真正的教育價(jià)值，讓每位學(xué)生都能學(xué)以致用，達(dá)到勤思考、出成果、產(chǎn)創(chuàng)新的效果。

（二）教材推陳出新，滲透思政元素

2016年，習(xí)近平總書記在全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，必須堅(jiān)持以馬克思主義為指導(dǎo)，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)。教材推陳出新，滲透思政元素是當(dāng)務(wù)之急?！暗厍蛭锢砜碧叫录夹g(shù)”課程在最開始開設(shè)時(shí)沒有可以對(duì)照的教材，教師只能從龐大復(fù)雜的參考書目中列出零散的知識(shí)點(diǎn)供學(xué)生預(yù)復(fù)習(xí)，這不僅導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳，也給教學(xué)組織管理增添了困難。于是，課程團(tuán)隊(duì)參考與整理大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)資料和課程信息，將相關(guān)性高的內(nèi)容進(jìn)行整合梳理，于2017年完成《煤田地球物理勘探新技術(shù)》的編纂工作。在教材編寫過程中，必須要把握一定的深度和廣度，要在已知的知識(shí)中呈現(xiàn)出新的、深層次的內(nèi)容，并與該專業(yè)相關(guān)工程實(shí)踐相融合，積極引導(dǎo)學(xué)生思考并訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維。課程團(tuán)隊(duì)將立德樹人視為根本，充分將思政元素融入教材的各個(gè)章節(jié)中，不斷提升學(xué)生的政治素養(yǎng)和專業(yè)素養(yǎng)。

（三）創(chuàng)新教學(xué)模塊，加強(qiáng)師資建設(shè)

隨著新時(shí)代的到來，教學(xué)方式趨于多樣化。為了適應(yīng)新工科改革，課程團(tuán)隊(duì)決定創(chuàng)新推行模塊化教學(xué)。由于現(xiàn)代教育的復(fù)雜性和自身的條件限制，傳統(tǒng)課堂教育往往呈“流水線”形態(tài)。為了配合新教材我們推出全新的模塊化授課形式。之前教學(xué)所傳授的物探技術(shù)與方法內(nèi)容復(fù)雜又零碎，記憶點(diǎn)頗多，學(xué)習(xí)強(qiáng)度較大且學(xué)生難以把握重點(diǎn)?，F(xiàn)在課程團(tuán)隊(duì)將不同方法的公共點(diǎn)相串聯(lián)，形成了彈性波技術(shù)與電磁法技術(shù)兩大教學(xué)模塊。例如在電磁法模塊中，按照源的頻率從低到高的特點(diǎn)依次介紹了直流電法、音頻電透技術(shù)、無線電波坑道透視技術(shù)、探地雷達(dá)技術(shù)。這種循序漸進(jìn)的課程安排，既便于學(xué)生的理解與記憶，又與實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)高度貼合，還能減輕教師的授課負(fù)擔(dān)。同時(shí)，兩個(gè)模塊又相互獨(dú)立，如井中地震CT成像技術(shù)和煤田3D地震屬性技術(shù)，既與教學(xué)大綱高度結(jié)合，又有利于高效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，加快了以學(xué)生為中心、積極培育人才的教學(xué)改革。

教師應(yīng)結(jié)合自身科研經(jīng)歷，將課程知識(shí)點(diǎn)融入真實(shí)的工程案例或研究中進(jìn)行講解，并設(shè)置翻轉(zhuǎn)課堂，把講臺(tái)留給學(xué)生。教師也可以根據(jù)現(xiàn)有線上平臺(tái)與學(xué)生多互動(dòng)，定期分享發(fā)布與課程專業(yè)相關(guān)的最新研究動(dòng)態(tài)，向?qū)W生傳授最新的專業(yè)技術(shù)知識(shí)與正能量的思想價(jià)值觀。

（四）改進(jìn)考核方式，激發(fā)學(xué)生興趣

新工科改革視域下，對(duì)教育考核方式提出了新的要求，高校課堂需要改變傳統(tǒng)的考核方式，摒棄“唯分?jǐn)?shù)論”“唯考試論”的觀點(diǎn)。課程團(tuán)隊(duì)提出，學(xué)生最終成績(jī)將結(jié)合學(xué)生平時(shí)通勤、課前預(yù)習(xí)作業(yè)、翻轉(zhuǎn)課堂中的表現(xiàn)、上課與教師的互動(dòng)、課后復(fù)習(xí)作業(yè)、實(shí)踐研究的成果及期末考試成績(jī)綜合決定。過程考核貫穿課前、課中、課后，時(shí)間線從課程開始持續(xù)到課程結(jié)束。采取線上線下同步并進(jìn)的方式，既提升了課堂的協(xié)同性和興趣性，又有助于學(xué)生學(xué)有所成、學(xué)以致用，而不是短期記憶、考完就忘。

“知之者不如好之者，好之者不如樂之者?！毙鹿た平ㄔO(shè)就是為了產(chǎn)生更好的教育效果，而提升教育效果的第一原動(dòng)力就是學(xué)生的興趣。課題團(tuán)隊(duì)尊重并鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造與自由發(fā)展，讓學(xué)生的“向?qū)W力”得到提高。新時(shí)代學(xué)生應(yīng)當(dāng)善于主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并總結(jié)自身學(xué)習(xí)規(guī)律，并在學(xué)習(xí)過程中持之以恒、鍥而不舍，始終保持熱愛，不斷反思與進(jìn)步。

三、新工科背景下“地球物理勘探新技術(shù)”課程實(shí)踐成效

（一）教學(xué)效果跟蹤

在新課程實(shí)施之后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)匯總與多輪商討，課程團(tuán)隊(duì)最終確定以直接評(píng)估和間接評(píng)估兩種評(píng)估方式跟蹤此次教育改革的進(jìn)程。

直接評(píng)估是以在校學(xué)生的教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)作為來源的一種評(píng)估方式，通過向在校學(xué)生發(fā)放問卷獲得結(jié)果。經(jīng)調(diào)查與統(tǒng)計(jì)，學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)自主性、積極性明顯提升，不僅對(duì)學(xué)習(xí)充滿興趣，還能對(duì)知識(shí)點(diǎn)舉一反三，對(duì)專業(yè)知識(shí)掌握較好，近三年來的課程達(dá)成率分別是74%、74%和77%。

間接評(píng)估是以用人單位的反饋信息為來源的評(píng)估方式，隨機(jī)抽取部分畢業(yè)生并向其用人單位發(fā)放問卷獲得結(jié)果。根據(jù)用人單位的反饋，革新教學(xué)后，勘查專業(yè)的畢業(yè)生均具備較好的專業(yè)素養(yǎng)，對(duì)地球物理勘探新技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和認(rèn)識(shí)把握到位，實(shí)踐動(dòng)手能力增強(qiáng)，面對(duì)工程上的難題勇于挑戰(zhàn)、勤于思考，用人單位比較滿意。

（二）改進(jìn)措施循環(huán)持續(xù)

為了繼續(xù)保持改革成效，課程團(tuán)隊(duì)決定采用PDCA（戴明循環(huán)）的方式持續(xù)改進(jìn)，以計(jì)劃制定—命令執(zhí)行—檢查驗(yàn)證—處理反饋四個(gè)步驟為循環(huán)，持續(xù)循環(huán)改進(jìn)（如圖1所示）。

圖1 持續(xù)循環(huán)改進(jìn)流程圖

具體操作如下：（1）計(jì)劃制定階段：通過畢業(yè)生的問卷回訪和在校生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，綜合分析課程培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度，針對(duì)教學(xué)薄弱環(huán)節(jié)，以提高課程教學(xué)培養(yǎng)質(zhì)量為主要目的，更新或重新制定計(jì)劃，修改大綱并提出相應(yīng)改進(jìn)措施。（2）命令執(zhí)行階段：嚴(yán)格執(zhí)行更新后的課程大綱、教學(xué)目標(biāo)及學(xué)科規(guī)劃等改進(jìn)措施，規(guī)范組織教學(xué)任務(wù)，扎實(shí)有力推進(jìn)教學(xué)進(jìn)展，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。（3）檢查驗(yàn)證階段：在最新的教學(xué)大綱和教學(xué)規(guī)劃的指導(dǎo)下，做好檢查和驗(yàn)證工作，樹立高標(biāo)準(zhǔn)，在保障教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的問題。（4）處理反饋階段：跟進(jìn)第三階段檢查的信息，總結(jié)執(zhí)行階段的成功經(jīng)驗(yàn)與檢查階段的不足之處，并展開研究與討論；將此次反饋得到的信息重新匯入新的一輪計(jì)劃制定中，以便對(duì)執(zhí)行過程中產(chǎn)生的問題在循環(huán)式改良中不留余力地解決。

結(jié)語

筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)以提高學(xué)生專業(yè)水平與思想政治素養(yǎng)為宗旨，時(shí)刻將培養(yǎng)人才作為工作中心，堅(jiān)持“地球物理勘探新技術(shù)”課程改革探索，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)質(zhì)量的有效提升。基于教材推陳出新、教學(xué)組織與業(yè)務(wù)能力培養(yǎng)、創(chuàng)新教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教育目標(biāo)和處理反饋高融合等，為培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德，較高專業(yè)技術(shù)水平及正確價(jià)值觀的綜合應(yīng)用型人才奠定了基礎(chǔ)。

新工科背景下的教學(xué)改革喚起了學(xué)生的自我主動(dòng)力和行動(dòng)力，課程內(nèi)容的新穎性和授課模式的趣味性重新點(diǎn)燃了學(xué)生及教師對(duì)課程學(xué)習(xí)的熱情。改革鍛煉了教師的工作能力，也提升了學(xué)生理論與實(shí)踐的水平，有利于提高教學(xué)質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步教育改革。