基于三元结合的“数学地质”课程教学改革与探索

丁 熊 陈 雷 范翔宇 唐 洪 尹相东

（西南石油大学地球科学与技术学院，四川 成都610500）

0 引言

“数学地质”课程是石油类、地质类高校资源勘查工程和地质学专业的一门专业基础课，教学目的是使学生能通过定量化的数学方法与手段研究相关地质问题[1-2]。本文针对该课程教学过程中学生缺乏学习兴趣、掌握知识点较差、教学效果不佳等问题，结合该课程教学过程中的实际情况和实际体会，采用“线下课堂互动式面授”+“线上线下自发组队比赛”+“课程思政激发”三元结合的教学方法对提升该课教学质量和提高学生的学习效果进行改进与探索。

1 教学中存在的主要问题

通过对我校（西南石油大学）资源勘查工程和地质学专业“数学地质”课程教学过程进行调研和剖析，结合在该课程中教学的实际情况，认为该课在课堂教学中主要存在以下问题：

1.1 数学基础较弱，导致学生学习目的性不明确

随着该课的持续教学改革和教学经验的日益丰富，任课教师们已由“数学公式推导”为主的教学手段逐渐转变为“数学方法定量解决地质问题”的教学模式[3-4]。课堂中教师们积极采用启发式、讨论式等教学方法进行授课，但由于资源勘查工程专业和地质学专业学生数学基础普遍较弱，一旦涉及数学方法就难于理解，加之教师们关于学习该课的目的性及对后续专业课程中的应用等介绍较少，导致学生学习目的性不明确，课堂气氛沉闷，教学效果欠佳。

1.2 涉及数学方法较多，导致学生难于掌握知识点

数学方法较多是该课的显著特点[5]，资源勘查工程专业和地质学专业学生在学习该课前学习的数学相关课程仅为“高等数学”“概率统计”和“数学物理方法”，但该课涉及的数学方法还包括“模糊数学”“离散数学”“数理统计学”和“数据结构”等数学相关知识，该课较多处重要知识点涉及的数学方法不但加深了学生的学习难度，降低了学生学习的主动性，而且给授课教师教学带来困难。

1.3 缺乏师生和生生互动性，导致学生学习主动性较低

该课每节课的授课时间是45分钟，任课教师大都是按照35分钟授课、10分钟小结或答疑布置作业来分配时间，虽然35分钟的授课时间过程中会有一定的提问环节，但相较于授课极少，而且由于学生存在优劣分异性，最终导致学生考试成绩欠佳。如何改变这种单一的互动交流方式，拓宽师生、生生互动渠道，有效提高学生学习主动性，增强课堂教学质量也是授课教师们需要解决的问题。

2 课程教学改革与探索

针对上述在课堂教学过程中存在学生缺乏学习目的性、难于掌握知识点、学习主动性偏低、教学质量欠佳等问题，采用“线下课堂互动式面授”+“线上线下自发组队比赛”+“课程思政激发”三元结合的教学方法与手段，对该课程的教学思路和方法进行改进和探索。

2.1 “线下课堂互动式面授”与“课程思政激发”的有机结合

本次教学改进采用“线下课堂互动式面授”与“课程思政激发”有机结合的方式。授课教师在讲解知识点中，融入思政元素，师生、生生互动讨论，学生上讲台阐述或回顾该知识点的由来、应用领域及重要性。比如，在讲解地质资源评价模型时，教师先提出问题，“该模型是谁最先建立的？具体有何应用？”等，并提示是我国数学地质学家赵鹏大院士从国外引入并丰富优化了的模型，然后让学生讨论回顾赵鹏大院士对该模型的研究过程和贡献，结合所学专业接着讨论该模型在地质领域的应用性，最后让学生代表上讲台给大家分享讨论结果，教师总结该知识点的由来、应用领域及重要性。

2.2 “线下课堂互动式面授”与“线上线下自发组队比赛”的有机结合

本次教学改革不但将“线下课堂互动式面授”与“课程思政激发”相结合，同时将“线下课堂互动式面授”与“线上线下自发组队比赛”结合起来。任课教师在上课前后，在学习通课程学习等平台上发布该次课的知识点和练习题，练习题题型包括选择题、填空题、简答题和分析题，分值由低到高，设置学生事先不能看见题目。上课前要求学生提前预习，课堂上加强师生互动，采用20～30分钟课堂竞赛和平时成绩相结合的方式，这一时间段，调出学习通，让学习通系统随机给学生分组，分组后学生以盲选抢答的方式在学习通系统上进行课堂竞赛，这一过程中，各组学生们争先恐后进行抢答、竞争相当激烈，课堂气氛十分活跃，最后学习通线上统计各组比赛分数，优胜方适当增加平时成绩。

2.3 教改效果检验

通过采用无记名问卷方式，分别获取了2017级资源勘查工程专业和地质学专业123名学生（教改前）和2018级资源勘查工程专业和地质学专业134名学生（教改后）对“数学地质”课程的学习目的性、学习兴趣情况，对比统计分析教改前后学生的问卷调查结果（见图1），对比分析结果表明，采用三元结合的教学方法后，学生较以前明确了学习目的，提高了学习兴趣，使原来授课方式下枯燥的知识点变得浅显易懂，提高了学生的学习主动性，期末成绩得到显著提升，使教学质量得到有效提高。

图1 2017级和2018级学生学习目的/学习兴趣分布频率统计直方图

3 结语

通过调研和分析我校“数学地质”课程教学过程中学生学习目的性不明确、学生难于掌握知识点、学生学习主动性较低等问题，采用“线下课堂互动式面授”+“线上线下自发组队比赛”+“课程思政激发”三元结合的方法对提升该课教学质量和提高学生对该课的学习效果进行探索。学生较以前明确了学习目的，提高了学习兴趣，使原来授课方式下枯燥的知识点变得浅显易懂，提高了学生的学习主动性，期末成绩得到显著提升，使教学质量得到有效提高。