地球物理专业青年教师的教学方法探索研究

［摘 要］ 以地球物理专业为出发点，从青年教师的角度，分析了青年教师在高校的工作现状和教学认知，结合授课，总结了教学经验及融入教学的历程，并分析了青年教师在教学和科研两方面相辅相成的关系。结合当前行业新研究动态，将思政元素融入教学内容的切入点，发挥融入式、渗透式的协同育人理念，提高思政教学实效；推进线上+线下的混合式教学，发挥虚拟仿真的模拟现实优势。最后，结合青年教师和当代大学生的特点，介绍了有效沟通对教学和构建良好师生关系的重要性，总结了青年教师个人发展规划的必要性，以期为课题体系的优化和建设提供高质量的育人队伍。

［关键词］ 地球物理；青年教师；教学认知；教学体会

［基金项目］ 中国地质大学（北京）2023年度本科教育质量提升计划建设项目（JG202326）

［作者简介］ 杨春颖（1985—），女，天津人，博士，中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院副教授，主要从事地震各向异性理论研究；王 赟（1969—），男，辽宁大连人，博士，中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院教授，主要从事多波分量与地震各向异性研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）02-0033-04 ［收稿日期］ 2023-09-21

青年教师进入高校，亟须提高教学方法、教学手段等方面的系统性的知识和经验，通过自身学习与交流，为今后教学能力的提高积累宝贵经验。

一、青年教师要明确自己的身份

青年教师既不是产业开发型的工程师，也不是学习培训型的教书匠，要高度重视多年所学的专业知识，努力做好科研工作，同时反哺教学，做到教研水平的同步提升。以地球物理专业为例，高年级开设了“弹性动力学”“场论”等理论性较强的专业课，在课程设置方面对“高等数学”“大学物理”等要求较高。针对这一学科特点，要在教学方式、教学方法和教学规律等方面综合考虑，在教学过程中进行理论分析与实践教学两方面的探索［1］。此外，随着地球物理学科的快速发展与学科交叉，面对当今入学的“00后”大学新生，其对高等教育的需求已不满足于传统的教学、固有的经验、一般的教学手段。

作为青年教师，一方面要掌握扎实的专业知识，要充分学习新的教育理念，合理利用翻转课堂、“慕课”、微课等教学方法，提高学生上课的注意力，将专业知识高效地传授给学生，使得在整个教学过程中，青年教师能够发挥自身优势，学生能够积极投入。另一方面，要将教师的科学研究融入教学中。专业科学研究可以让教师掌握先进的学科知识，以此丰富教学内容。青年教师可通过运用翻转课堂、互动等教学方式，使学生的学习兴趣得到激发，进而提高学生的创新能力。以固体地球物理专业为例，在讲解“地震数据处理和解释”课程时，可将科研工作中的新成果及科研论文中的主要论点引入课程教学中进行讲解，通过教学使成果、论点得到转化和升级，进而使学生的学习目的得以明确，学生的学习兴趣得到激发，启发其独立思维与专业思维。同时，在教学中引入科研中的难题将有利于师生互动，能够调动学生科研积极性，激发学生创新灵感，并逐步提高地球物理专业学生的创新能力。此外，通过学校的大学生创新平台，为学生寻找科研课题，让部分优秀学生参与到“大创”项目中；青年教师也可以借此平台将自身的科研想法凝练为小课题，鼓励学生参与，使学生明白地球物理专业学生将来可能从事的行业，明确学习目标，提高学习兴趣，为科学研究注入新成员，尝试以科研学习为导向的教学方法，提高“00后”学生的学习主动性。

二、青年教师应循序渐进，厚积薄发

青年教师大多经历了博士、博士后两个阶段的系统学习与工作，有较多国内外交流经验，并参与了很多科研，能利用基本科研信息开展发明创造工作。资深教授在各个学科领域已获得了很高的科研成就，青年教师在入职之初渴望在科研和教学上被同事、被学生认可，则需要继续积累科研成果。教学是有系统有计划的授课，教会学生基础知识，使学生的科学素质得到全面提高，从而为其日后的工作或继续深造打下基础，因此，学校对提升青年教师的授课质量投入了大量的时间和精力。例如，教学名师系列讲座、青年教师教学基本功大赛等，旨在提高青年教师的教学水平。越来越多的高校要求青年教师同时具备教学和科研方面的工作能力，伴随着标准逐渐提高，压力也会相应增大，随着国内高校争创“双一流”大学，SCI文章的数量和质量更加显示出一个高校的科研实力，并成为高校的实力象征。作为刚入职的青年教师，教学任务和科研任务较重，需要在这两方面相互均衡，不能顾此失彼［2］。

在这种情况下，青年教师会觉得在接受学院课程安排后需要准备教材，然后根据课时合理安排授课内容。刚开始准备课程时，备课时间长，经常要从内容设置、难易程度、课堂内容分配时间和比例等多方面考虑。课后要考量学生反馈，针对学生提出的问题，总结授课内容的合理性，以及学生对课堂讲解的吸收程度，并作为后续课堂讲授的经验。通常情况下，备课时间远远大于上课时间，因精力有限，科研时间必然有所减少。然而，青年教师不能顾此失彼，既不能因教学而教学，关注了课时量而忽略了科研能力的提升；又不能沉浸于科研过程，过多强调论文的数量而忽略了教学水平；更不能因为两方面的双重压力而失去自信心，要理解并合理处理教学、科研之间的联系。将认知应用到日常工作当中，并以身边的知名教授和教学名师为榜样，要认识到成为一流大学的杰出人才，需要兼备较高的教学和科研能力。在这种情况下，工作中要兼顾教学和科研水平。总之，青年教师需要对个人的时间、科研、教学进行合理安排，对自己的能力有较准确的认知，通过个人的努力，较好地完成学院安排的各项工作。要充分认识到个人能力发展和学校发展方向的一致性，更应该循序渐进，通过科研研究，站在理论前沿，为学科发展、科学进步做出自己的贡献。

三、青年教师要扎实抓好思政教育

深入实施新时代人才强国战略，建设世界人才中心，要重视人才培养。党的十九届五中全会明确了到2035年我国进入创新型国家前列、建成人才强国的战略目标［3］。人才是第一资源，可为世界重要人才中心建设创造有利条件，提供国际先进的创新平台。高校是人才培养的主力军，在学生培育过程中激发学生的家国情怀和专业认同，需要将思政育人模式深度挖潜，增强学生的责任感、使命感，以及在新时代中国特色社会主义现代化建设中的重要作用［4］。扎实抓好思政教育，是加快建设教育强国的迫切需要，将为奋进新征程凝心聚力；教育信息化、数字化沉淀海量数据，可释放数字技术对教育高质量发展的倍增效应。在思政教学模式中，概念性知识和价值引领的高度融合，能够体现出知识的价值和个人使命感［5］，进而强化学生的学习动力，提高育人水平。在传统的概念性授课方式中，通过多维交互，多层次融合方法，形成了新的思政育人模式，对思政育人和专业学习具有双重作用。多维交互体现在概念性知识、应用领域和科研进展三个方面，多层次融合将具体教学内容贯穿到某一行业。思政的教学方法方面，通过三方面及行业的深度拓展探索思政元素，可拓展学生的科学思维。实践性的思政育人实例，如讲解滤波的概念时，可因时而进，增强学科的时代特征。早期的数据处理流程中，切除技术将有效反射信号和噪声分离开。这种方法是粗糙、直观的。随着勘探逐渐向岩性构造方向发展，近偏记录被直接切除，损失了有效信号，这部分信号对岩性等勘探任务是很重要的波场信息。为保留体波信号，实现高保真的去噪技术，发展了机器学习等信号分离方法。

在过去的几年里，我国互联网技术飞速发展，培养了一批优秀的机器学习和AI技术专家，这些专家在各个行业发挥了科技力量，推动了行业的信息化发展，提高了工作效率，变革了生产模式。随着ChatGPT的发展，再次掀起了AI浪潮，这项技术突破科研了搜索模式，问答模式更友好，答案更精准。学生要向ChatGPT的提出者学习，沉心于专业知识，积极投身科学研究，聚焦行业的某一重点内容，突破科研瓶颈，进一步提高我国的科研实力。思政育人模式的教学理念，使得学生在理解课堂知识点的同时，能够树立正确的世界观、人生观、价值观，实现课程、科研、应用与思政的结合。将思政教育全面地浸透于教学，培养科学思维，引导学生“为学”“为人”，培育和践行社会主义核心价值观，从而满足新时代中国特色社会主义发展的人才培育需求。

线上教学显示出优质教学资源的共享前景，教学的信息化和教育理念的发展打破了传统的线下教学模式。教育资源沉淀了海量数据［6］，将数字化的教学内容与线下教学相结合，打破物理空间的壁垒，完成教育资源整合，可发展出较为完善的“线下+线上”混合教学模式。课堂的教学模式已发展得尤为完整，将虚拟仿真技术引入课堂，将现实进行虚拟化，将真实地层信息化，使用计算机再现地层的构造信息，搭载这种线上演示教学，引导学生在虚拟环境中巩固、掌握知识点，深入理解地震采集、数据处理和解释。虚拟仿真平台的优势在于呈现地球物理概念或通过采用人机交互模式可完成野外实习、野外采集的一般性演示，采用虚拟仿真平台的观察学习方法，可扩展学生的视野，形象地认知地球物理行业的发展脉络，完成数据处理和解释的学习，复习课本知识，培养系统性科学思维，提高学习热情。

目前，中国地质大学（北京）已经开发了复杂模型三维地震勘探数据采集虚拟仿真实验平台，为“线下+线上”混合式教学提供了教学平台。学生通过自主设计实验流程、接近现实的实验流程，独立操作实验步骤、对比分析实验结果，深刻理解三维地震勘探野外数据采集的关键技术，掌握三维地震数据采集的关键参数、实验方法和实验数据的分析评价技术。实操实验展示了七个小实验，包括震源激发参数实验、最小炮检距实验、最大炮检距实验、道间距实验、面元尺度实验、覆盖次数实验和小折射实验。实验过程中，学生通过点选不同的参数，根据反馈的结果，分析所选参数对野外数据采集的影响。此外，在实验中穿插一些知识点的考查，加强过程化监督。此虚拟仿真平台引入了评价体系，整个虚拟平台将采集过程分成17个步骤，每一个步骤均设定了分值，实验操作总分为80分。根据学生的表现，实验结束后平台将给出分数，同时系统向学生提供学习报告，包括学生实验步骤得分和教师评价。

四、青年教师应以学生为中心

青年教师在对待学生方面，要谨记“学生永远是教师存在的理由”，相互尊重，面对学生出现的不良状态和问题，要寻找合适的处理方法，积极引导，把学生当朋友，尽力提供帮助。有效的沟通可及时发现学生在心理、思想上出现的问题，这是解决问题的切入点。通过及时引导问题学生，可帮助其回到正确的人生轨迹，青年教师应做到以学生为中心，及时传递有效信息和正能量［7］。学生在入学之初，父母希望教师对学生严加管理，通过观察发现，学生进入大学后，容易陷入迷茫，对自己大学四年缺少规划，开始逃课，不自习，并开始逃避教师的管理。针对新生出现的种种问题，有效沟通显得尤为重要。一方面，通过和学生交流，了解不同学生的心理状态和个性发展，可针对不同学生，进行不同方式的谈话和交流，对学生进行引导。另一方面，以学生为中心［8］，通过沟通加深学生对青年教师的理解，与学生成为朋友。只有掌握了这些学生的心理特征，从学生的立场出发，从学生的视角看待大学生活，才有可能找到问题的根源［9］。例如，班级班长，笔者希望其在生活和学习中起到正面、积极的榜样作用，而月考成绩不理想，会给班长带来一定的心理压力，通过有效引导，笔者尽力为其提供学习上的帮助，使其在最后的期末考试中拿到好成绩。因此，选择合适的沟通方式，提高青年教师的沟通能力，以学生为中心，从学生的视角出发，维护并尊重学生的价值，能够帮助构建良好的师生关系；找到学生出现问题的根源，并选择合适的时机，真正帮助学生认识自身，扬长避短，争取在各方面都有均衡发展。久而久之，即可建立教师和学生彼此之间的亲切友善关系。

结语

作为青年教师，个人的发展规划要考虑教学和科研两个方面，并正确处理学生问题，形成良好的师生关系，制订符合自身的可行计划，面对困难和瓶颈时，要勇于开拓，积极解决问题。在教学过程中，将行业新科研动态、思政元素融入课题，阐述知识的应用前景；促进互联网的深度结合，发展“线上+线下”混合式教学，提高学生的课堂参与度，从而全面提高育人成效，为全面建设社会主义现代化国家、实现中华民族伟大复兴而努力奋斗。