地物類課程的教學改革實踐

1、地物類課程的教學改革實踐一、引言地球物理基礎 和工程與環(huán)境物探 課程都具有理論性、 實踐性較強的特點， 而且課程是為非地球物理學專業(yè)本科生開設 的專業(yè)選修課程。 課程都是在學生學完高等數(shù)學、 線性代數(shù)等課 程之后， 為后續(xù)拓展知識能力范圍而開設的專業(yè)選修課程。 課程 的理論教學內(nèi)容要求具備較高的數(shù)理基礎、 一定的編寫程序能力 和信號處理基礎，傳統(tǒng)的教學模式下，由于學生厭煩數(shù)學推導， 因此在學習這類課的時候普遍對理論理解不夠深刻， 產(chǎn)生畏難情 緒，而且課程理論內(nèi)容安排多， 實踐內(nèi)容比例還不到課程課時的 30%，導致多數(shù)學生在應付考試后不知如何應用各種方法。如何 讓學生理解和掌握課程內(nèi)容、 了解地

2、物方法的應用并發(fā)現(xiàn)其中存 在問題，提高學生的分析解決實際問題能力， 實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標， 是教學所要解決的關鍵問題。 為達到這一目的， 我們從課堂教學 內(nèi)容和教學方法入手， 在內(nèi)容體系安排和教學方式等方面進行了 一定的探索和研究。二、考慮學生因素，制定合理的教學目標 在充分分析專業(yè)人才培養(yǎng)目標的前提下， 考慮課程的理論性 和實踐性都較強的特點， 結(jié)合學生的智力活動和學習精力的差別 因素，首先制定合格培養(yǎng)條件下班級的統(tǒng)一教學目標， 然后將統(tǒng) 一教學目標細分為三個層次， 第一和第二層次的教學目標要求在 課程結(jié)束后， 所有學生必須達到， 而對于沒有完成第三層次教學 目標的個別或少數(shù)學生， 可以在教務實

3、踐平臺上自愿選擇后續(xù)設 置的開放課程來繼續(xù)完成； 其次，明確統(tǒng)一教學目標應涵蓋的教 學認知方面的內(nèi)容及難度系數(shù)、 教學實踐基本技能訓練指標和科 研素質(zhì)訓練指標。三、優(yōu)化整合教學內(nèi)容 教學內(nèi)容分成三大知識模塊，分別為：1. 理論內(nèi)容模塊， 通過教師提供學習資源， 引導學生主動學 習。而課堂成為學生展示、師生互動、生生互動的舞臺。為了讓 理論專題內(nèi)容變得不再枯燥，教師需要精心設計課前預習資料。 在教學實踐中，通常授課基于建構主義思想，先講知識原理，再 講方法應用，如果課上教學組織稍有疏忽，容易造成被動學習， 也就是學生的學習不是帶著問題思考， 而是被動地接受， 我們通 過把方法在實際工作中的應用放

4、在教學的第一個環(huán)節(jié)， 作為情境 導入，然后提出“方法的原理是什么？”的問題， 帶著問題教與 學，當學生明白其中道理后，自覺輕松和愉快，營造快樂學習的 課堂氛圍。2. 實驗內(nèi)容模塊， 通過課內(nèi)實驗和課外實驗環(huán)節(jié)， 學生編寫 程序改變地質(zhì)模型的幾何參數(shù)和物理參數(shù)， 觀察相應的理論場值 的變化或通過實驗得到數(shù)據(jù)， 然后進行驗證和比較， 從實踐中總 結(jié)經(jīng)驗， 獲取經(jīng)驗性知識。 為了加強理論方法在學科領域的實際 應用，在該課程教學實踐中，教師針對大部分教學專題內(nèi)容，設 計了相對應的課外實驗 （編寫程序?qū)崿F(xiàn)水平單層反射波旅行時計 算、傾斜單層反射波旅行時計算、多層反射波旅行時計算、規(guī)則 地質(zhì)體重力場計算、

5、規(guī)則地質(zhì)體磁場計算）。3. 科學研究模塊， 通過同一學期選修開放實驗課程， 學生要 學會查找文獻，下載實測數(shù)據(jù)，參與教師科研工作，從而拓展了 學生的行業(yè)背景應用知識面， 通過撰寫科研報告， 使學生的科研 素養(yǎng)得到訓練。四、實施分組教學形式 為了落實教育部“關于進一步加強高等學校本科教學的若 干意見” 教高（ 2005）1 號 ，“要積極推動研究性教學，提高 大學生的創(chuàng)新能力”， 我們在參考借鑒班內(nèi)分組不同教學組織形 式各自優(yōu)點的基礎上 1-4 ，探索實踐興趣小組與異質(zhì)組相結(jié)合 的班內(nèi)分組研究性教學組織形式。課堂上采用異質(zhì)分組教學組織形式， 課下以興趣小組為單位 進行自主學習，具體實施流程為：1

6、. 進行學前基礎課測驗， 依據(jù)不同的學習基礎， 將學生劃分 成幾個異質(zhì)小組。2. 教師布置與統(tǒng)一教學目標相匹配的具有多層次特點的問 題及任務， 由各異質(zhì)小組提前預習解答， 并把不明白的問題或不 能實現(xiàn)的問題進行重點標注。3. 課上第一環(huán)節(jié)， 由教師提問課前布置的各個難度層次的問 題及任務， 如果沒有正確解答， 教師進行啟發(fā)式和探究式討論講解。4. 課上第二環(huán)節(jié)， 教師用事先準備好的試題， 對所有學生進 行達標測試。對測試合格的學生，考慮學生的共同興趣，自由組 合為興趣小組， 每組選擇開放實驗課程設置的帶有專業(yè)色彩的問 題，自學輔導材料， 課程結(jié)束前提交科研報告； 對不合格的學生， 依據(jù)存在問題

7、的共性， 分成幾個同質(zhì)組， 教師依托開放實驗平臺 指定基礎實驗并通過引導和輔導來完成。5. 課上最后環(huán)節(jié)， 由教師布置與統(tǒng)一教學目標相匹配的下次 理論或?qū)嶒炚n的多層次問題及任務， 各異質(zhì)組提前預習解答， 并 發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。通過異質(zhì)分組，建立了學生的團隊學習、自主學習意識。小 組合作學習， 首先體現(xiàn)在課前學習活動中， 小組針對教師事先布 置的學習材料，集體討論、尋求答案、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。其 次，小組合作學習讓課堂真正成為提供團隊集體學習成果展示的 舞臺，為了自己所屬團隊勝出， 需要每個組員充分發(fā)揮個體的主 動性、 積極性并為之努力拼搏。 通過分組可以讓每一個學生正確 客觀地認識和評價他

8、人， 正確客觀地認識和評價自我， 可以有效 避免驕傲心理和自卑心理的出現(xiàn)。 在集體合作學習過程中， 每一 個學生可以進一步明確自己的長處， 為今后開創(chuàng)自己的職業(yè)道路 打下基礎。通過興趣構建小組， 挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛力。 對于課上達標測 試合格的學生， 教師通過創(chuàng)設帶有一定專業(yè)色彩的問題情境， 引 導學生發(fā)現(xiàn)問題，并依據(jù)共同的興趣問題組成同質(zhì) 3 人研究小 組，依托教務實踐平臺的開放課程， 在開放實驗室由教師彈性指 導完成分析問題、 探索問題、 解決問題的研究性學習過程并撰寫 科研報告。對于課上測試不合格的學生， 依據(jù)其存在的共性問題， 由教師將其分成同質(zhì)組， 并為各組指定基礎性的實驗任務， 通過

9、 選修開放實驗課程， 由教師在開放實驗室指導并完成。 通過教師 一段時間的輔導， 余下部分學生進步明顯， 并在課上達標測試合 格，可以組成小組選做帶有專業(yè)色彩的問題。 對于課程結(jié)束還沒 有開展這方面研究性學習的學生， 可以在下一學期的開放實驗平 臺課中自愿選修帶有專業(yè)色彩的問題。 同質(zhì)分組學習可以讓學生 在大三期間接觸到科學研究方法， 在時間上比傳統(tǒng)計劃開設的大 四下學期畢業(yè)論文要提前， 部分學生可以選擇畢業(yè)論文的研究內(nèi) 容為延續(xù)開放實驗的研究內(nèi)容， 由于時間充分， 使得畢業(yè)論文研 究更加深入。 興趣小組學習有利于提早培養(yǎng)學生的研究意識， 對 于提高學生的研究能力和創(chuàng)新能力大有幫助。 五、制定

10、 反映多種能力的考核評價機制公平合理的考核評價方法是教學組織形式得以持續(xù)并取得 良好教學效果的基本保證。考評主要來自學生自評（10%）、小組互評（ 20%）和教師評價（ 70%），學生自評通過學生填寫自評 表，確定好中差等級；小組互評通過各組填寫互評表，依據(jù)平均 因子法， 確定各組的好中差等級； 教師評價主要考慮學生的平時 成績（ 50%）和期末成績（ 50%），具體考核方法為：1. 為了提高學生的自主學習能力、 自我調(diào)節(jié)能力和團隊合作 學習能力， 重視預習環(huán)節(jié)和課后環(huán)節(jié)的考核， 考查小組在預習過 程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和探究問題，每次預習過程結(jié)束后，教 師及時給出點評，這部分成績作為小組平時

11、成績的20%；課后各小組對課堂教學內(nèi)容、 課內(nèi)實驗或課外實驗進行修改整理， 提交 一份學習報告或?qū)嶒瀳蟾妫?依據(jù)報告的質(zhì)量給出成績， 作為小組 平時成績的 40%。2. 為了提高學生參與課堂學習討論的積極性， 培養(yǎng)學生的受 挫能力，重視學生課堂回答問題的次數(shù)和正確率， 每次課結(jié)束前， 教師及時給出點評， 評出進步學生和進步小組， 這部分成績作為 小組平時成績的 20%。3. 為了充分發(fā)揮學生的個性和創(chuàng)造性， 重視學生對帶有專業(yè) 色彩問題的解決思路及方法， 學生小組提交的科研報告質(zhì)量作為 一個重要考核指標， 科研報告在全班范圍由小組人員進行多媒體 講解，這部分成績作為小組平時成績的 20%。4.

12、 為了全面考核學生對理論知識的掌握程度和動手實踐能 力，重視期末的考核， 期末考核分為閉卷考試和實驗考試兩部分， 閉卷考試題目加大行業(yè)應用背景方面的題型， 實驗考試確保每生 一題，避免抄襲現(xiàn)象。六、努力提高教師的科研能力與教學能力 首先，在當前信息網(wǎng)絡化的社會， 要想提高教師自身的專業(yè) 業(yè)務水平，讓自身的業(yè)務素 ?| 跟上時代的步伐， 擁有先進的教育 思想和教學理念， 這些都需要教師必須樹立不斷深造、 終身學習 的學習觀，教師唯有具備扎實的專業(yè)技能、課程知識、前沿信息 以及重視教學論，才能真正將教學活動組織得輕松而富有吸引 力。其次，年輕教師必須抓住一切可以進修的機會，以及通過 “傳幫帶”等方

13、式在專業(yè)領域不斷得到提高。最后，教師必須重視心理學的研究， 努力讓每一個學生覺得 教師在關注他、 幫助他，突破思維進而獨立解決困難并獲得進步， 努力讓每一個學生覺得教師和教學是公平和公正的，唯有如此， 以教師導演的教學活動才能真正確保教學的高質(zhì)量完成。 一般來 說，每次的達標測試，都會有少數(shù)學生不能通過，這個時候教師 除了要對這部分學生進行思維引導， 更應重視對他們的鼓勵， 幫 助他們進一步認識自我。 為了吸引學生， 可以把跟學科緊密相關 的科學家的故事進行濃縮， 讓學生了解在科學的道路上充滿著荊 棘和曲折，成功的背后隱含艱辛。同時，教師應當向這部分學生 傳遞“你可以”、 “你能行”的信息，

14、重演“羅森塔爾效應”和 “皮革馬利翁效應”。七、結(jié)語上述的教改措施實施了兩年， 取得了較好的效果， 主要表現(xiàn) 在以下幾個方面：1. 分組學習的教學形式， 較好地化“被動學習”為“主動學 習”。由于在考評中強調(diào)了課前預習和課堂上的參與討論， 促使 學生由被動地接受知識變?yōu)橹鲃荧@取知識， 隨著教師不斷指引和 有針對性的鼓勵，大大提高了學生的學習興趣。2. 從教學內(nèi)容安排和教學環(huán)節(jié)設計上， 通過教師精心設計課 外應用型實驗， 指導學生如何獲取實測數(shù)據(jù)， 如何應用所學方法 對數(shù)據(jù)進行分析及處理， 使學生了解所學知識在行業(yè)中的巨大應 用價值， 使學生感受到專業(yè)基礎課程的重要性。 除了增加應用型 實驗之外，在教學實踐中設法將實際應用貫穿在教學過程的各個 環(huán)節(jié)。3. 分組教學形式使學生的團隊合作能力和科研能力得到鍛