基于pbl教学模式的《地震勘探原理》课程教学方法改革与实践

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1、基于PBL教学模式的《地震勘探原理》课程教学方法改革与实践摘要：PBL教学模式是国外先进的“基于问题式学习”的自主学习模式，是指以学生为中心，教师为指导者的新型教学方法。本文利用该教学理念对《地震勘探原理》传统灌输式教学模式进行了改革和创新，革新了传统师生之间的从属支配关系。实践应用表明，PBL教学模式显著提高了该课程教学效果和教学质量，从而促进了教学相长，形成了师生良性互动；有效激发了学生学习的积极性和主动性；显著提高了学生独立分析问题、解决问题及创新能力；培养了学生团队协作精神、沟通表达能力和实际综合素质。关键词：地震勘探原理；PBL；教学模式；教学方法;教学改革中图分类号：G642.0

2、文献标志码：A文章编号：1674-932424-0230-03一、引言PBL教学模式是“基于问题式学习”的自主学习模式，是指以学生为中心，教师为指导者的新型教学理念。它把教学内容化作具体问题，通过PBL良好问题设计、学生合理分组、各组自主学习、课堂热烈讨论、教师点评、多样化教学评价、教学效果反馈等多个关键命h节引导学生通过解决问题达到掌握知识、形成技能、养成独立思维和创造能力的新型教学方法和教学理念。PBL教学模式最初起源于医学教育，80年代以后，PBL教学模式在北美和欧洲医学院获得了较快发展，并进行了几十年的探索、尝试、实行和广泛运用,取得了显著的教学效果。目前，这一教学模式己风靡全球，被

3、誉为国外教学改革浪潮中多年来教育领域“最引人注目的革新”［1］。学生对地震勘探原理课程学习的好坏将直接影响其后续地震资料采集与处理和地震勘探资料解释的学习效果［2］。为此，针对地震勘探原理学时少、内容多、理论复杂、难度大和需要的知识面宽等特点［3］，本文成功将上述国外新型的PBL教学模式引入到了《地震勘探原理》教学方法改革和实践中，对传统灌输式教学模式进行了改革和创新，革新了传统师生之间的从属支配关系，显著提高了《地震勘探原理》教学效果和教学质量。从而促进了教学相长，形成了师生良性互动；有效激发了学生学习的积极性和主动性，显著提高了学生独立分析问题、解决问题及创新能力；培养了学生团队协作精神

4、、沟通表达能力和实际综合素质。二、PBL教学模式在地震勘探原理教学中的应用本文以我院2013级的061133班和061134班为例说明PBL教学模式在地震勘探原理教学中的应用过程。1.PBL教案准备与具体问题设计。根据地震勘探原理教学目标和教学大纲，课前课题组认真讨论，精心组织了PBL教学方案，设计了难度适中、内容合理、重点突出的PBL良好具体问题。例如，我们在讲完折射波法基本原理后，给学生设计了如下具体问题：在老师指导下，在校园附近采集两个排列相遇追逐观测系统折射波实测地震记录，进行初至时间拾取，解释覆盖层厚度h，覆盖层速度vl和下伏基岩速度v2,并编写实现该过程的折射波综合处理解释软件。

5、2.组成不同学习小组。根据学生的知识面、能力差异和学习习惯等因素，将061133班分成了4组，每组7人；将061134班分成了4组，其中前2组每组各7人，后2组每组各8人。每组均由学习成绩好、组织协调能力强的优秀学生担任小组长，负责组内分工。3.学生查阅资料和自主学习。令8个小组课后查阅书馆、国内外相关学术论文、国内外参考书，并通过国内外国家精品课程、中国大学MOOC等丰富的网络资源进行自主学习，其内容主要包括：水平界面、倾斜界面和弯曲界面折射波时距曲线方程及特点、折射波相遇追逐观测系统、折射波地震资料解释方法、折射波主要用途和相关编程语言等，获得可能解决该PBL问题的多种答案或多种解决途径

6、。4.PBL课堂热烈讨论。两周后首先令8个小组分别通过PPT汇报本组折射波地震资料解释结果，并演示该组编写的折射波综合处理解释软件。通过各组的PPT汇报和软件演示可以发现：有的组基于EXCEL2010利用tO差数法编写了折射波综合处理解释软件，有的组基于Matlab2013语言利用时间场法编写了折射波综合处理解释软件，有的组基于VC++语言利用tO差数法、时间场法和哈雷斯法编写了折射波综合处理解释软件，并进行了对比分析；有的组基于Matlab2011语言利用tO差数法编写了折射波综合处理解释软件，并对传统的tO差数法进行了改进；有的组基于蚁群优化算法实现了折射波初至时间全自动追踪拾取，有的组

7、实现了初至时间自动拾取和手动拾取相结合；有的组覆盖层厚度h、上覆介质速度vl和下伏基岩速度v2解释结果比较接近，有的组解释结果相差较大。然后，让各组根据其他组PPT汇报和软件演示结果就各组关心的焦点问题进行组内和组间课堂热烈讨论，相互取长补短。通过讨论我们发现：各组关注的焦点主要集中在如何准确拾取折射波初至时间，尤其是在地震记录有噪声初至时间起跳不明显时该如何处理？如何准确确定直达波与折射波的交点？采用哪种方