“应用地震学”课程改革与教学方法探讨

孙鲁平

中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院，北京 100083

教学方法

“应用地震学”课程改革与教学方法探讨

孙鲁平

中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院，北京 100083

“应用地震学”是中国地质大学（北京）地球物理学特色专业的专业课之一。随着地震勘探技术的飞速发展，目前的课程设置及授课内容已经不能满足培养新型物探工作者的需求，课程改革势在必行。本文在简要介绍“应用地震学”课程设置的目的和教学目标的基础上，结合该课程的特点和教学现状，阐述课程的教学内容调整与改革。同时，对教学方法和手段进行了探讨，为该课程的下一步的改革和建设奠定基础。关键词：应用地震学；课程改革；地球物理专业

“应用地震学”课程是中国地质大学（北京）地球物理学特色专业的专业课程之一，在地球物理学特色专业建设中处于重要地位。旧的课程设置注重对地震勘探原理和方法等基础知识的讲授。随着近些年地震勘探技术的飞速发展，涌现出了很多新技术和新方法，目前的课程设置及授课内容已经不能满足培养新型物探工作者的需求，对该课程进行相应改革势在必行。改革的目标是将地震勘探领域主流及前沿的理论和技术及时融入讲授内容中，使学生能够及时了解学科前沿知识，把握学科主流发展方向，同时加强地质与地球物理的结合，将学生培养成为地质与地球物理复合型人才，增强中国地质大学（北京）地球物理专业在毕业生就业市场上的竞争力。

一、课程设置的目的和教学目标

课程设置的目的是使学生掌握作为地球物理勘探重要方法之一的地震勘探的基本原理和方法，了解现代地震勘探技术的进展及发展趋势，为学生将来从事地震勘探科研与生产工作奠定基础。

课程的教学目标是通过教学使学生掌握地球物理地震波动力学的基本概念和原理，掌握地震波运动学的基本概念和原理，掌握地震数据野外采集的基本原理和工作方法，掌握地震资料数据处理的流程和方法，了解地震资料解释方法并初步学会用地震资料解释地质问题，了解现代地震勘探主流技术的新进展及发展趋势。

二、课程的特点和教学现状

“应用地震学”作为地球物理学专业的专业课程，具有以下的几个特点。

1.数理基础要求高

“应用地震学”课程的特点之一是对数理基础要求高，要求学生在修完高等数学、普通物理学、数字信号处理、数理方程与积分变换、弹性波动力学及C语言程序设计等数理课程之后学习本课程。

2.实践性强

实践性强是所有地球物理方法共同的特点，地震方法也不例外。实践包括两方面，一是课堂实验教学，二是野外方法实习。通过这两个实践环节的教学和学习，可以使学生把所学到的理论知识与实践融会贯通，在实践中加强对专业知识的理解和掌握。

3.多学科交叉融合性强

首先，地震学理论的研究和应用离不开地质理论的指导，在课程的学习中涉及的地质理论包括普通地质学、构造地质学、沉积岩石学及石油与天然气地质等；其次，还涉及计算机、信号分析、数学以及物理等学科的相关知识。

4.理论与实际并重

从本课程的名称—“应用地震学”便可以看出，该课程强调“应用”，但“应用”离不开“理论”，理论知识不清楚，应用也无从谈起，因而在本课程的教学过程中，应该理论与实际并重，在

讲授理论知识的同时，也要加强应用实例的讲解。

5.技术发展和更新速度快

随着计算机技术的发展以及学科间的交叉融合，应用地震学领域的技术发展和更新速度越来越快，相关方法和技术不再满足定性评价，而是向定量化、精细化和立体化的方向发展。这种技术的发展和方法的更新对课程的设置和授课内容提出了更高的要求。

总之，“应用地震学”是一门对数理基础要求高、理论与实践相结合、技术发展速度快且多学科信息融合性强的专业课程。针对应用地震学的以上特点，反思目前该课程的教学现状存在着的问题，主要表现在以下几个方面。

(1)课程总课时不充足，几乎未给学生留下主动性与创新性学习的时间和空间，且内容受课时限制，不能及时扩充和更新方法；

(2)授课内容上，课堂讲授的大多是经典的地震勘探方法理论，涉及新技术新方法的内容很少，不能紧跟学科前沿；

(3)教学方法相对比较单一，课堂环节师生教学“双向”互动性不够，课堂气氛生动性、趣味性有待于进一步提高；

(4)实践环节仍然比较薄弱，设计型、探索型实验所占比例较低，影响了学生动手能力、专业技能及创新能力的培养；

除此之外，还存在着欠缺专业外语词汇、成绩评定方式过于单一等问题。针对以上对于“应用地震学”课程特点及教学现状的讨论，对该课程的改革势在必行。

三、改革前后课程内容调整

改革后，对本课程的教学大纲进行了修订，同时对教学内容进行了优化和补充，补充了应用地震学领域的新方法技术、新进展和新成果等前沿内容。新教学大纲既保留了传统专业课的系统性，又突出了应用地震学领域的前沿特色，能够适应当前地球物理专业人才培养需求与培养目标。课程改革前后的主要变化体现在以下几个方面。

1.增加课时

课程改革后，根据课程内容的安排，增加了课时。由原来的总学时64（包括讲课58学时，实验6学时）增加为总学时80（包括讲课72学时，实验8学时）。通过课时的增加，满足了增授新内容的时间需求。

2.扩充课程内容

按照新教学大纲，对教学内容进行了扩充，补充了现代地震勘探技术的内容，主要包括：四维地震技术、VSP技术、定量地震解释、地震属性分析技术以及叠后地震反演技术的相关内容，注重理论结合实例的讲授方式。

3.加强实验环节

为培养学生实际动手能力和分析问题解决问题的能力，本课程安排实践教学共8学时，其中认识地震仪器设备2学时，看实际地震资料及绘地震构造图2学时，结合地球物理地震学理论编程上机4学时，突出了理论教学与实践教学相结合的特色。

4.融入专业外语词汇

由于地球物理专业本科生2010级新的培养计划中取消了“地球物理专业外语”这门选修课，而对于很多继续深造的学生来说，专业词汇的掌握也是必不可少的一项学习内容，可以为研究生阶段阅读和撰写外文专业文献奠定基础，因而在该课程的讲授过程中将常见的专业外语词汇和专用表达融入进来。

四、课程教学方法探讨

教学方法是在教学过程中教与学相互作用的活动方式的总称，是教学的基本要素之一[1]。它直接关系着教学工作的成败。好的教学方法和教学手段是完成教学任务、达成教学目标、提高教学效果的保证。

1.多样化的教学方式和方法，提高学生课堂学习兴趣

在教学方式上，采取了传统的板书教学与现代多媒体教学相结合的方式。传统的板书教学可以帮助学生理清每堂课的脉络，突出重点和难点，但缺点是效率偏低，不够直观。多媒体教学方式体现的信息容量大，表现形式多种多样、可声像并举、动静结合，能够激发学生兴趣并促进学生对知识的理解[2]。“应用地震学”课程的特点决定了很多教学内容都需要结合直观的图像展示或者图像对比的方式进行，尤其在实践教学中，多媒体教学更显示出其不可替代的作用。以地震资料多次覆盖采集为例，如若不结合多媒体的动画效果，仅仅依靠传统的板书形式，将很难使同学清晰生动地理解多次覆盖的采集过程及采集排列的移动过程。为此，采用了如下的教学手段，在利用板书讲解完重要的采集参数，如排列长度、道数、道间距、炮间距、偏移距、激发能量、检波器组合方式、覆盖次数等之后，利用多媒体的动

画向同学展示多次覆盖采集的定点、放线、下炸药、激发、数据回传及排列滚动等几道工序，使学生更加直观生动地理解地震勘探多次覆盖野外采集的整个过程。除动画之外，配以炸药激发及数据回传时的声音，课堂上能够轻松抓住学生上课的注意力，提高学生的学习兴趣，让学生在乐趣中掌握专业知识，改善了课堂的授课效果。

在教学方法上，改变了传统的“教师讲，学生听”的灌输式讲授教学，采用了多样化的教学方法，将讨论式、互动式、启发式以及案例式教学法运用进来[3]，具体的操作方式包括：教师讲轮廓学生补细节的互动教学，与奖惩结合的章节复习讨论课，上机验证书本理论作业及课堂交流等[4]，培养学生发现问题、分析问题及解决问题的能力，锻炼学生的表达能力，提高了自信心，取得了很好的效果。

2.结合学校背景突出专业特色，培养综合型地球物理人才

地学是我校一直以来的特色和强势学科，我校是目前国内高校开设地球物理专业方法最全的高校，开设的专业课包括：“应用重力学”、“应用地磁学”、“应用地电学”、“应用地震学”、“地球物理测井”以及“核地球物理”，这些课程囊括了目前地球物理主流的方法。在“应用地震学”的授课过程中，我们有针对性地给学生树立了“综合地球物理”的概念，结合具体的重震联合处理解释、电震联合处理解释以及地质-地球物理结合等综合地球物理研究的实例，给学生全方位展示各种地球物理方法在寻找矿产资源及油气资源中的应用，突出了专业的特色，将我校的地球物理专业本科生培养成综合型地球物理人才，有利于提高我校毕业生的综合实力，拓宽就业面，提高他们在就业市场上的竞争力。

3.加强实践教学，增强学生综合素质

地球物理学专业是理论和实践并重的学科。要培养高素质的综合地球物理人才“学习是基础，思考是关键，时间是根本”[5]。地球物理专业的特点决定了实践环节在“应用地震学”课程中占据的重要角色。同时，实践环节是培养和提高学生综合素质的重要环节，也是能够体现“应用地震学”课程专业特色的重要环节。实践教学包括两个方面：一是课堂实验教学，二是野外方法实习。在上机实验环节，重点加强学生的计算机编程能力、实际地球物理资料的分析能力和实验报告编写能力。通过编程将专业方法用计算机语言实现出来，增强学生的动手能力；通过实际图件的分析，重点培养学生在地质概念的指导下对地球物理图件的分析解释能力；通过实验报告的编写，提高学生的逻辑分析和书面表达能力。对于野外实践环节，充分利用我校设在北戴河的野外实习基地，在大三暑假小学期进行全面的野外地震资料采集工作实习，为了增强野外实践效果，我们提出了有针对性的措施，包括：每日一“问”及每日一“答”，分组轮换体验协同工作，自己找“茬”及互相找“茬”等，经过两年的实践应用，取得了不错的效果。课堂实验及野外实践环节的加强，能够有效锻炼学生“发现问题、解决问题”的能力，从各个角度提升学生的综合素质，具有非常重要的意义。

4.改进考试制度，增大考核力度

传统的考核制度通常采用“平时成绩+期末成绩”的方式，二者采用二八分或者三七分。“应用地震学”课程改革之后，为了检验学生在各个环节的掌握情况，我们提出了更为细致的考核方式，细化考核的各项内容。考核由五部分组成，称为“1+1+2+2+4”，每项分别代表课堂表现、平时作业、随机测验、实验报告和期末考试，数字代表各项所占的比例。新的考核制度下，相对弱化了期末考试的比重，增加了课堂随机测验和实验环节的比例，避免了传统考核方式中期末考试“一锤子买卖”带来的弊端，增强考核力度，能够更好地完成考核目的。

五、结束语

中国地质大学（北京）一直秉承“特色+精品”的办学指导思想，地球物理专业“应用地震学”课程的教学内容设置不仅体现出该专业的综合型定位和人才培养目标，还要与时俱进，根据当前地震勘探技术的发展及时做出调整和更新，形成“重基础、强实践、突出地学特色”的课程特点。同时在教学方法上改变传统，采用多样化的教学手段，加强实践教学，结合学校背景突出专业特色，同时改进考核制度，以取得良好的教学效果，将我校的地球物理专业本科生培养成实践性、创新性和综合型地球物理人才。

[1] 孙爱群，牛树银.探索教学方法讲究授课艺术[J].中国地质教育，2006，(3)：43-45.

[2] 徐思煌，袁彩萍.多媒体课程教学效果及其影响因素的调查研究[J].中国地质教育，2006，(2)：57-60.

[3] 赵宪明，林子慧.开放式实验教学模式探究和学习效果评价[J].科技信息，2009，(23)：150-151.

[4] 段云卿.互动式教学法在“应用地震学”教学中的应用[J].中国地质教育，2007，(4)：105-108.

[5] 周俊.论理工科大学生知识结构的优化[J].江苏理工大学学报（社会科学版），2003，(3)：48-53.

Title: Course Reform and Teaching Method Discussion of Applied Seismology

Author(s): SUN Lu-ping

applied seismology; course reform; geophysics major

G642

A

1006-9372（2014）01-0051-04

2013-10-30。

中国地质大学（北京）2013年度教学研究与教学改革项目，地质资源勘查国家级实验教学示范中心资助，高等学校博士学科点专项科研基金（20110022120004）。

孙鲁平，女，讲师，主要从事地震资料处理与解释的教学和研究工作。