李勤

[摘 要]“地球物理勘探”課程是一門理論和實踐并重的課程。針對地質(zhì)工程專業(yè)本科生這一教學(xué)對象，分析“地球物理勘探”課程的課程特點，從重視教材建設(shè)，構(gòu)建實踐教學(xué)體系，采用現(xiàn)代教學(xué)手段三個方面著手，實現(xiàn)“地球物理勘探”課程在地質(zhì)工程中實現(xiàn)其應(yīng)用性的教學(xué)目標(biāo)。

[關(guān)鍵詞]地球物理勘探 地質(zhì)工程 教學(xué)研究

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）07-0111-02

地球物理勘探是指借助專門的儀器和設(shè)備對地下介質(zhì)的地球物理場進(jìn)行觀測，獲取地球物理場的相關(guān)數(shù)據(jù)，研究地球物理場的變化規(guī)律，進(jìn)一步達(dá)到解決地質(zhì)問題的目的。[1] “地球物理勘探”這門課程是將地球物理學(xué)原理用于地質(zhì)勘查和礦產(chǎn)資源開發(fā)的一門學(xué)科，包含了重力、磁法、電法、地震和放射性勘探等多種方法和內(nèi)容，是一門同時注重理論和實踐的課程。[2]對于“地球物理勘探”專業(yè)的學(xué)生來說，在具備了扎實的數(shù)理基礎(chǔ)后，至少用兩個學(xué)年的時間才能完成這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)；而對于地質(zhì)專業(yè)的學(xué)生來說，分配給“地球物理勘探”這門課程的學(xué)習(xí)時間是非常有限的，通常是一學(xué)期40個學(xué)時左右的時間。對于這樣一門內(nèi)容豐富，涉及面非常廣泛的課程，如何在地質(zhì)工程專業(yè)中開展教學(xué)，有效地構(gòu)建本課程的教學(xué)體系，以獲取良好的教學(xué)效果，是一個值得深思的問題。

一、課程特點分析

（一）理論基礎(chǔ)要求高

地球物理勘探方法很多，對于所有的地球物理勘探方法分類，按其勘探過程可以分三個環(huán)節(jié)來進(jìn)行：數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理和資料解釋。[3]數(shù)據(jù)處理中涉及的課程有場論、數(shù)理方程、數(shù)值計算、數(shù)字信號分，等等。學(xué)生只有具備扎實的理論基礎(chǔ)后，才能將地球物理勘探的理論做到融會貫通，對地球物理勘探中第一個環(huán)節(jié)——數(shù)據(jù)采集中得到的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行計算機處理，即數(shù)據(jù)處理；同時也需要具備一定的計算機圖像處理和數(shù)據(jù)可視化理論，將處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像，作為第三個環(huán)節(jié)——資料解釋的依據(jù)?？梢姡暗厍蛭锢砜碧健笔且婚T對于學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)和計算機基礎(chǔ)要求都較高的課程，但是地質(zhì)工程專業(yè)的學(xué)生，在前期基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)中，基本沒有進(jìn)行這樣的知識積累。

（二）與地質(zhì)知識交叉

在地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生由于已經(jīng)具備一定的地質(zhì)基礎(chǔ)，在建模以及數(shù)據(jù)的解釋方面，不至于與實現(xiàn)地質(zhì)情況相脫離，而這一點是在地質(zhì)工程學(xué)生中進(jìn)行“地球物理勘探”課程教學(xué)的優(yōu)勢。因此，應(yīng)該將這一優(yōu)勢有效地發(fā)揮出來，揚長避短，在教學(xué)過程中重視應(yīng)用，而對于復(fù)雜的理論及計算公式的推導(dǎo)，采用深入淺出的方法。然而，現(xiàn)在我國用人單位對于地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生要求都較高，要求有較寬的知識面，因而教學(xué)應(yīng)該與學(xué)生就業(yè)相聯(lián)系，讓學(xué)生既具備一定的數(shù)據(jù)處理和解釋能力，并且能進(jìn)行一定程度的理論研究，讓地質(zhì)工程專業(yè)的本科生在學(xué)習(xí)中盡可能地向這些目標(biāo)靠近。

二、教學(xué)方法研究

針對目前“地球物理勘探”在地質(zhì)工程專業(yè)中進(jìn)行教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，可以通過以下幾個方面來構(gòu)建更為完善的教學(xué)體系。

（一）重視教材建設(shè)

教材是教學(xué)內(nèi)容的一個載體，是教學(xué)大綱內(nèi)容的具體化的體現(xiàn)，是教師的教與學(xué)生的學(xué)的主要依據(jù)，因而教材于教學(xué)來說，具有舉足輕重的意義。[4]就“地球物理勘探”課程來說，自20世紀(jì)50年代發(fā)展至今，中外各種類型的教材層出不窮， 由先前單一的“地球物理勘探原理”教材，有了許多新的分支，如“工程與環(huán)境地球物理勘探”、 “水文地球物理勘探”、“石油地球物理勘探”等適合于不同領(lǐng)域的教材，[5]完全能滿足“地球物理勘探”專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，但是很少有針對地質(zhì)工程專業(yè)的“地球物理勘探”教材。以西安科技大學(xué)為例來說，西安科技大學(xué)作為一所典型的煤炭類院校，其本科學(xué)生就業(yè)也主要分布在煤炭系統(tǒng)，故其“地球物理勘探”課程的教育也應(yīng)將重點放在煤礦地質(zhì)“地球物理勘探”方面，而到目前為止，還沒有這樣的一套教材。

（二）充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)

“地球物理勘探”授課內(nèi)容具有嚴(yán)密的邏輯性和一定的抽象性，教師和學(xué)生在教與學(xué)的過程中都會感覺到枯燥。而多媒體課件集聲音、動畫、視頻等多媒體手段于一體，能創(chuàng)設(shè)情境，將一些抽象的理論，以生動的視聽形式展示給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生更生動、直觀地感受教學(xué)內(nèi)容；板書作為傳統(tǒng)的教學(xué)手段，給教師與學(xué)生留下了更大的空間，借助板書，教師能將復(fù)雜的問題一步步簡單化，還原了學(xué)習(xí)的過程，培養(yǎng)了學(xué)生的思維習(xí)慣，也能讓學(xué)生更好地跟上教的節(jié)奏，有助于學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容。

借助多媒體和板書，實現(xiàn)案例式教學(xué)與啟發(fā)式教學(xué)相結(jié)合的方式。案例式教學(xué)法是在教師的指導(dǎo)下將特定的案例呈現(xiàn)給學(xué)生，以提高學(xué)生實際操作能力的一種教學(xué)方法，以多媒體為載體，結(jié)合地質(zhì)講解“地球物理勘探”在地質(zhì)中的應(yīng)用案例，進(jìn)行案例式教學(xué)，實現(xiàn)課堂教學(xué)與實踐教學(xué)的過渡。啟發(fā)式教學(xué)是指教師在教學(xué)工作中依據(jù)學(xué)習(xí)過程的變化，引導(dǎo)學(xué)生主動地參與掌握知識的過程的一種教學(xué)方法。以問題為主的啟發(fā)式教學(xué)在課程教學(xué)過程中引入更多的問題，讓學(xué)生思考，并將學(xué)生的問題反饋回來，實現(xiàn)教與學(xué)的和諧發(fā)展。

（三）加強實驗室建設(shè)

由于將本課程用于地質(zhì)工程專業(yè)的教學(xué)，故野外實習(xí)沒有“地球物理勘探”課程的內(nèi)容，但將實驗室的操作當(dāng)作一種野外數(shù)據(jù)采集的模擬也基本能滿足學(xué)習(xí)要求，這樣的實踐教學(xué)也十分必要。然而，“地球物理勘探”課程在地質(zhì)工程專業(yè)的教學(xué)與實踐中仍存在沒有足夠的教學(xué)儀器資源，缺乏對學(xué)生從理論到實際地質(zhì)工程問題轉(zhuǎn)化能力的培養(yǎng)等問題，這些問題已經(jīng)影響了目前本科高校對人才培養(yǎng)的要求。實驗教學(xué)作為理論教學(xué)的一個延伸，是知識從理論到應(yīng)用的一個轉(zhuǎn)化過程，也是“地球物理勘探”這門課程一個必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。引進(jìn)實驗設(shè)備，加強實驗技術(shù)人員隊伍建設(shè)，加強實驗室建設(shè)對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，增強學(xué)生動手能力都有重要意義，同時，也有利于學(xué)生更好地適應(yīng)畢業(yè)后的實際工作，更是提高學(xué)生適應(yīng)社會需求的一種手段。

三、結(jié)語

綜上所述，筆者認(rèn)為應(yīng)將對地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生的“地球物理勘探”課程作為一門偏重應(yīng)用型課程進(jìn)行教學(xué)，提出教學(xué)改革建議如下：（1）重視教材建設(shè)，編制適合地質(zhì)工程專業(yè)的本科“地球物理勘探”教材；（2）采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，促進(jìn)教與學(xué)的互動，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)；（3）構(gòu)建實踐教學(xué)體系，加強實踐教學(xué)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 陳運泰，滕吉文，張中杰.地球物理學(xué)的回顧與展望[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2001（5）：636-642.

[2] 方根顯.地球物理勘探課程教學(xué)內(nèi)容改革的研究[J]. 東華理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2008（3）：273-275.

[3] 潘紀(jì)順.地質(zhì)工程專業(yè)地球物理勘探課的教學(xué)改革[J].河南教育，2010（8）：61-63.

[4] 隋旺華，孫亞軍，劉樹才，等. “煤礦水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”課程教學(xué)模式和方法改革實踐[J].中國地質(zhì)教育，2013（1）：40-42.

[5] 劉向紅，張平松，孫林華，等. 應(yīng)用型示范本科高校實踐課程的設(shè)計研究—以宿州學(xué)院地質(zhì)專業(yè)“地球物理勘探”課程的教學(xué)設(shè)計為例[J].中國地質(zhì)教育，2012（4）：123-125.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]