“固體地球物理學(xué)I-地震學(xué)”課程思政案例設(shè)計與實施

田有　李洪麗

摘? 要：課程思政是思想政治理論教育在專業(yè)領(lǐng)域的延伸與拓展。文章以“固體地球物理學(xué)I-地震學(xué)”課程為依托，根據(jù)課程內(nèi)容特點，將挖掘到的課程思政元素組成案例融入課程教學(xué)大綱，以隱性的教育方式使課程思政貫穿課程講授全過程，以達到立德樹人的根本目的。通過課程教授，引導(dǎo)幫助學(xué)生培養(yǎng)正確的人生觀、價值觀，樹立正確的科學(xué)信仰，養(yǎng)成良好的專業(yè)行為習(xí)慣。以偉大的科學(xué)家李四光、黃大年等榜樣事例為引領(lǐng)，有效培養(yǎng)學(xué)生的家國情懷、增強使命擔(dān)當(dāng)意識、提高專業(yè)文化素養(yǎng)，為國家培養(yǎng)更多更優(yōu)秀的地球物理專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：課程思政；思政元素；案例設(shè)計；地球物理

中圖分類號：G641? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2023）18-0173-04

課程思政是順應(yīng)新時代發(fā)展的新理念、新要求、新制度。習(xí)近平總書記關(guān)于立德樹人的重要論述是課程思政的思想引領(lǐng)和理論指導(dǎo)［1］。課程思政是一項系統(tǒng)工程，在這一系統(tǒng)工程中，專業(yè)課程進行思想政治教育是最為核心、最為關(guān)鍵和最難解決的部分。然而，每一門課程都有對學(xué)生的情感、態(tài)度、價值觀的教育要求，這些要求也恰恰是課程思政教育的“落腳點”［2］。對于高校一線教師來說，課程思政已不再陌生。如何避免課程思政“表面化”，思政內(nèi)容 “硬融入”，未能有效地將思想政治教育貫穿于教學(xué)過程等問題，已經(jīng)成為繼續(xù)改進的關(guān)注焦點［3-4］。在教學(xué)過程中，充分挖掘?qū)I(yè)課程中的德育元素，以案例分析、名人故事以及我國自主創(chuàng)新先進技術(shù)的講解等多種形式將思政教育融入專業(yè)課程［5］。將課程思政案例形成體系，有效地融入課堂教育，仍然是努力的目標(biāo)與方向。深入挖掘課程思政元素與課程內(nèi)容無縫銜接的方式方法，將課程思政案例貫穿整個日常教學(xué)的始終，系統(tǒng)地滲透給每一位學(xué)生，教授出更多更優(yōu)秀的專業(yè)人才，為國家建設(shè)盡微薄之力。

本文將挖掘到的“固體地球物理學(xué)I-地震學(xué)”課程相關(guān)的思政元素歸納整理為課程思政案例，并將思政案例有機地融入課程教學(xué)大綱，以先進人物案例、能源開發(fā)案例、助力國防建設(shè)案例等形式將課程思政元素系統(tǒng)地呈現(xiàn)在課堂教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生不忘學(xué)習(xí)初心，堅定學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的信心，樹立用專業(yè)知識武裝自己、助力國家發(fā)展建設(shè)的決心。

一、“固體地球物理學(xué)I-地震學(xué)”課程介紹

（一）課程簡介

主要內(nèi)容包括與天然地震相關(guān)的基本概念，定量研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基本方法；根據(jù)連續(xù)介質(zhì)中彈性波傳播理論，著重討論利用在地球內(nèi)部傳播的地震波來研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其動力學(xué)的基本理論與方法；重點講授基于射線理論的地震學(xué)成像方法及理論。

（二）課程目的、性質(zhì)與任務(wù)

詳細介紹當(dāng)前人們對地球內(nèi)部構(gòu)造的了解，使學(xué)生對天然地震產(chǎn)生的機制和地震活動的主要特征以及地震預(yù)測預(yù)報等問題做深入了解和探討，了解目前地震學(xué)研究領(lǐng)域的熱點問題與研究方法。引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)理論分析相關(guān)問題，提升學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域提出問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)。“固體地球物理學(xué)I-地震學(xué)”作為地球物理學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)課程，是地球物理學(xué)尤其是固體地球物理學(xué)理科專業(yè)工作者專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中必不可少的組成部分，主要是介紹地球的地震、地球本體相關(guān)的知識，如何利用地震、地震波理論探究地球本體結(jié)構(gòu)及其動力學(xué)等方面內(nèi)容。

將課程思政元素同授課知識點設(shè)計、教學(xué)方法采納、教學(xué)效果評價等環(huán)節(jié)有機結(jié)合起來，授課時在對應(yīng)知識點講解中穿插挖掘到的課程思政案例，在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷和服務(wù)社會的正確信念，由此實現(xiàn)專業(yè)課課程思政教育的目標(biāo)。

（三）教學(xué)基本要求

固體地球物理學(xué)I-地震學(xué)是為理科專業(yè)學(xué)生講授的內(nèi)容，有些概念比較抽象，所以在講授中應(yīng)盡量采用通俗易懂的語言，聯(lián)系實際講清楚基本概念和基本理論。根據(jù)學(xué)科專業(yè)特點，講授中要體現(xiàn)地球物理學(xué)的本質(zhì)。教師要安排適當(dāng)課時實驗，布置適量的作業(yè)題，幫助學(xué)生理解課堂教學(xué)內(nèi)容，增強專業(yè)知識實際應(yīng)用能力，將課程相關(guān)的思政元素系統(tǒng)地滲透給每一位學(xué)生，努力將更多的學(xué)生培養(yǎng)成具有家國情懷和敢于挑戰(zhàn)科學(xué)高峰的專業(yè)型人才。

（四）課程培養(yǎng)目標(biāo)

本課程的培養(yǎng)目標(biāo)主要有三個：1. 知識目標(biāo)：了解地震學(xué)相關(guān)基本概念及發(fā)展歷史、熟悉地震發(fā)生機制及地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、掌握地震學(xué)研究方法及其應(yīng)用，2. 能力目標(biāo)：熟悉地震學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵與技術(shù)前沿、具有科學(xué)研究的創(chuàng)新意識和國際視野、培養(yǎng)專業(yè)興趣和科學(xué)探索欲望、科研能力；3. 價值目標(biāo)：深入理解新時代地球物理學(xué)人的使命和創(chuàng)新精神、樹立為地震學(xué)事業(yè)奉獻一切的精神、培養(yǎng)擁有家國情懷和高度社會責(zé)任感的人才。

二、“固體地球物理學(xué)I-地震學(xué)”課程各章節(jié)內(nèi)容及課程思政案例引入

（一）引言

該部分內(nèi)容為地震學(xué)簡介部分，需要2個學(xué)時，主要介紹天然地震與地震學(xué)的內(nèi)容及應(yīng)用。使學(xué)生了解地震學(xué)、固體地球物理學(xué)相關(guān)的概念、原理及地震學(xué)發(fā)展的歷史，著重掌握地震學(xué)的應(yīng)用。在該部分插入課程思政元素教學(xué)案例：“時代楷模”黃大年教授——地學(xué)人無私奉獻與家國情懷。教育學(xué)生熱愛地球物理事業(yè)，學(xué)習(xí)黃大年教授心有大我、至誠報國的愛國主義情懷，把愛國之情、報國之志融入祖國改革發(fā)展的偉大事業(yè)中，融入人民創(chuàng)造歷史的偉大奮斗之中。以此人物案例來吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，振奮和鼓舞學(xué)生學(xué)習(xí)地球物理專業(yè)知識的信念。

（二）地震的宏觀現(xiàn)象及其發(fā)生的地質(zhì)條件

該部分內(nèi)容講授需要4個學(xué)時，主要內(nèi)容有地震相關(guān)的基本概念及地震分布，地震的宏觀現(xiàn)象和地震發(fā)生的地質(zhì)條件。使學(xué)生了解與天然地震相關(guān)的基本概念和全球地震的分布規(guī)律，了解地震發(fā)生的地質(zhì)條件。插入課程思政元素教學(xué)案例：中國地震災(zāi)害嚴(yán)重性——致力于地震相關(guān)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報。地震對人類生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重的破壞，20世紀(jì)中國地震災(zāi)害導(dǎo)致的人員傷亡占全球人員傷亡的53%，表明中國地震災(zāi)害十分嚴(yán)重。引導(dǎo)學(xué)生立足地球物理學(xué)專業(yè)，樹立基于所學(xué)專業(yè)知識報效國家，為實現(xiàn)減少地震災(zāi)害給人們造成的損失而努力奮斗的學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，增強其作為一名專業(yè)人才的抗震減災(zāi)責(zé)任感與使命擔(dān)當(dāng)。

（三）地震波基本概念

主要講授關(guān)于地球介質(zhì)的基本假設(shè)、地震波的類型、地震波的反射、折射和轉(zhuǎn)換，需要2個學(xué)時。使學(xué)生深入了解關(guān)于地球介質(zhì)的幾項基本假設(shè)，著重掌握地震波的基本類型及特征。插入課程思政元素：關(guān)于地震波的應(yīng)用使人們受益的正能量。引入案例：1. 地震波被譽為照亮地球內(nèi)部的明燈，是打開地球地心的金鑰匙。地震波因為種類、傳播速度、傳播方式等的不同，能將大量的地球內(nèi)部信息展現(xiàn)出來，實現(xiàn)人類對地球內(nèi)部奧秘的探測。2. 目前地震波攜帶的信息已經(jīng)在石油和礦藏探測中做出了很多貢獻。

（四）地震波的走時方程

該部分需要6個學(xué)時，主要講授近震地震波的走時方程、走時曲線（走時表）的用途、遠震地震波的走時方程。使學(xué)生掌握雙層地殼介質(zhì)條件下近震地震波走時方程的推導(dǎo)及時距曲線的特征；了解地震走時表的用途；著重掌握遠震地震波走時方程的推導(dǎo)、遠震射線參數(shù)P的推導(dǎo)和意義。插入課程思政元素教學(xué)案例：地震學(xué)監(jiān)測核試驗，助力國防建設(shè)。利用地震波記錄確定朝鮮核爆具體信息。2006年10月朝鮮第一次核試驗以來的歷次核爆地點都已經(jīng)被科學(xué)家們精確定位，并且通過核爆發(fā)出的地震波信息推斷出核爆的具體時間、位置和當(dāng)量等詳細信息，為高效且快速準(zhǔn)確防范核試驗危害做出貢獻，堅定學(xué)生為祖國國防事業(yè)而努力學(xué)習(xí)的決心和信念。

（五）地球內(nèi)部的速度分布與地震射線

本章節(jié)需要4學(xué)時，主要課程內(nèi)容有不同的速度分布對地震射線與走時曲線的影響、地球內(nèi)部的速度分布與遠震射線、地球內(nèi)部地震波速度反演、地震波速度與其他地球物理參數(shù)的關(guān)系。使學(xué)生了解地球內(nèi)部速度分布對地震射線及走時曲線的影響；掌握遠震射線的類型及命名規(guī)則；了解經(jīng)典的地球內(nèi)部速度結(jié)構(gòu)反演方法及地震波與其他地球物理參數(shù)的關(guān)系。插入課程思政元素教學(xué)案例：偉大地質(zhì)學(xué)家李四光先生——地學(xué)人無私奉獻，家國情懷。偉大的地質(zhì)學(xué)家李四光在礦產(chǎn)勘探、石油勘探等方面做出卓越貢獻。新中國成立初期，中國被世界公認為貧油國家，李四光對中國的地質(zhì)條件進行分析后，對中國是否具有豐富的石油資源蘊藏量給出了肯定的答案。正因為如此，堅定了人們探測石油的信心，繼而石油產(chǎn)量豐富的大慶油田被發(fā)現(xiàn)，從此中國摘掉“貧油國”的帽子，讓全世界刮目相看。本章節(jié)以此案例來提升學(xué)生對專業(yè)的熱愛，增強為國爭光、為人民服務(wù)的意識與擔(dān)當(dāng)。

（六）利用地震波研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)

本部分主要內(nèi)容有天然地震體波與地殼構(gòu)造、面波頻散特性與地殼構(gòu)造、地球自由震蕩及其應(yīng)用、利用人工地震探測地殼和上地幔結(jié)構(gòu)、地球介質(zhì)的品質(zhì)因子，需要6個學(xué)時。使學(xué)生著重掌握利用天然地震體波來研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法及原理；了解面波、地球自由震蕩、介質(zhì)品質(zhì)因子等基本概念。插入課程思政元素材料：研究震區(qū)地殼內(nèi)部構(gòu)造，地震、孕震發(fā)震機制等，為抗震救災(zāi)相關(guān)工作和地震災(zāi)后重建提供理論支持；利用人工地震探測或者利用布設(shè)地震臺站對天然地震的地震波記錄，都可以反演地球淺層結(jié)構(gòu)，為區(qū)域規(guī)劃及建設(shè)提供參考，對未來發(fā)生地震的危險性進行評價，為防震減災(zāi)工作提供專業(yè)的指導(dǎo)服務(wù)。使學(xué)生全面了解專業(yè)知識服務(wù)內(nèi)容，將專業(yè)知識引入人類生活的方方面面，開闊學(xué)生視野，使專業(yè)知識學(xué)習(xí)不再枯燥。以此來堅定學(xué)生立足于本專業(yè)發(fā)奮學(xué)習(xí)的自信心，激發(fā)其努力為減少災(zāi)害面前人民生命財產(chǎn)損失而學(xué)習(xí)的熱情。

（七）震源機制

本部分需要4個學(xué)時，主要講述內(nèi)容有P波初動方向的分布、在烏爾夫網(wǎng)上求P波初動解、震源區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)、一些典型地區(qū)的震源機制。使學(xué)生了解地震震源機制相關(guān)的概念及含義；了解利用P波初動分布來簡單求取震源機制解的方法；會識別震源機制。插入課程思政元素教學(xué)案例：唯一一次作出準(zhǔn)確臨震預(yù)報的大地震——1975年海城地震。當(dāng)時的地震研究人員對海城地區(qū)地震活動性展開研究，并且結(jié)合眾多地震前兆信息，于1975年2月4日零時發(fā)出海城—營口即將發(fā)生強震的預(yù)測，10時地震預(yù)測得到省政府響應(yīng)。19時36分7.3級強震在海城發(fā)生，這是我國首次實現(xiàn)對7級以上大地震的成功預(yù)報。事后，聯(lián)合國認定海城地震預(yù)報為人類第一次、也是迄今為止唯一一次對強震作出準(zhǔn)確臨震預(yù)報，這是中國人的驕傲，也是全世界地震研究人員的驕傲。地震的預(yù)報工作仍是當(dāng)今科學(xué)研究的難題，前人的研究已經(jīng)為我們做好了榜樣，打下了良好的科研基礎(chǔ)。作為當(dāng)代大學(xué)生又怎么能不為之努力奮斗呢？雖然地震預(yù)報十分復(fù)雜，但是可以顯著改善可靠的地震預(yù)警系統(tǒng)的發(fā)展。在災(zāi)難來臨時減少人類損失，也是科研工作者的堅定目標(biāo)。

（八）地震儀器

本部分需要2個學(xué)時，主要介紹地震儀原理與組成、地震儀野外布設(shè)。使學(xué)生了解地震儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)及組成，熟悉地震儀的工作原理和野外布設(shè)方法。插入課程思政元素教學(xué)案例：世界首臺“地動儀”的發(fā)明。我國東漢科學(xué)家張衡在公元132年就發(fā)明了世界上最早的地動儀，史稱候風(fēng)地動儀。張衡發(fā)明的地動儀是人類歷史上的首創(chuàng)，開創(chuàng)了地震科學(xué)的新紀(jì)元。張衡成為人類歷史上從事地震科學(xué)研究的先驅(qū)，被全世界公認為地震學(xué)的研究鼻祖，張衡地動儀的發(fā)明比歐洲早1700多年。因此引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)古人張衡持之以恒、勇于探索、敢于變通、不為人后的攀登精神具有重要意義。

三、本課程選用教材及參考書

（一）選用教材：

金旭，付維洲編著，《固體地球物理學(xué)—地震學(xué)、地電學(xué)與地?zé)釋W(xué)》，北京：地質(zhì)出版社，2012。

（二）主要參考書：

傅承義等，《地球物理學(xué)基礎(chǔ)》，北京：科學(xué)出版社，1985。傅淑芳等，《地震學(xué)教程》，北京：地震出版社，1991。金旭等，《固體地球物理學(xué)基礎(chǔ)》，吉林：吉林大學(xué)出版社，2003。徐果明等，《地震學(xué)原理》，北京：科學(xué)出版社，1982。Thorne Lay and Terry C. Wallace， Modern Global Seismology， Kingdom： Academic Press.

四、教學(xué)感悟

專業(yè)課課程思政教育一直在路上。課程思政不僅僅是對學(xué)生的悉心培育，也有對專業(yè)任課教師的提升教育，即“育教師”。作為授課教師，應(yīng)不斷提升自身的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)水平、創(chuàng)新能力和思想道德素養(yǎng)。在教學(xué)研究中，不斷挖掘“固體地球物理學(xué)I-地震學(xué)”課程相關(guān)的思政元素，凝練形成系統(tǒng)的課程思政教學(xué)案例，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，創(chuàng)新教學(xué)理念，以服務(wù)專業(yè)人才培養(yǎng)為宗旨，使之在提升人才培養(yǎng)質(zhì)量與素養(yǎng)中發(fā)揮重要作用，引領(lǐng)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展。授課過程中堅持做到主動與學(xué)生進行有效溝通，從學(xué)生學(xué)習(xí)角度積極調(diào)整知識點講解的方式方法，以潤物細無聲的方式將課程思政元素融入課堂教學(xué)，由此引起學(xué)生思想認識上的共鳴，達到育人育心的效果。每學(xué)期授課完成后，教師要分析學(xué)生評價結(jié)果，聽取督學(xué)聽課效果反饋意見，總結(jié)經(jīng)驗，吸取教訓(xùn)，不斷改進教學(xué)方式方法。由此促進課程思政教育不斷推進，與專業(yè)課完美結(jié)合。

五、結(jié)語

基于“固體地球物理學(xué)I-地震學(xué)”課程內(nèi)容特點，不能直接將思想政治內(nèi)容直接引入課程當(dāng)中，要在專業(yè)知識和科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的同時，將思政元素融入專業(yè)課程和人才教育之中，充分挖掘?qū)I(yè)課程中蘊含的課程思政元素，這屬于隱性的思政教育。因此結(jié)合“固體地球物理學(xué)I-地震學(xué)”課程隱性課程思政的特點和教學(xué)實際需要，采用章節(jié)穿插課程思政元素的教育教學(xué)方法，能使學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的熱情空前高漲，探索科學(xué)的積極性得到提高，同時增強學(xué)習(xí)先進科學(xué)知識的自信心，用熱情飽滿的精神狀態(tài)完成課程學(xué)習(xí)。通過本課程的教授，培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的人生目標(biāo)，在牢固掌握專業(yè)知識的同時形成優(yōu)秀的科研素養(yǎng)，養(yǎng)成敢于開拓進取的科研思維。踐行地球物理學(xué)家黃大年精神，懷揣家國情懷，成為致力于為祖國繁榮富強偉大事業(yè)貢獻力量的高能地球物理人才。

參考文獻：

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（責(zé)任編輯：陳華康）