中國(guó)石油大學(xué)（北京） 謝 僉

一、概述

（一）巖石物理實(shí)驗(yàn)課程概況

巖石物理實(shí)驗(yàn)是勘查技術(shù)與工程的專(zhuān)業(yè)核心課程之一，是巖石物理學(xué)研究和學(xué)習(xí)的重要手段。課程的內(nèi)容涉及超聲脈沖測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試方法、縱橫波速度的測(cè)量和多孔樣品孔隙度測(cè)量等。以巖石的密度、孔隙度之間的關(guān)系和縱橫波傳播特性為學(xué)習(xí)重點(diǎn)，著重強(qiáng)調(diào)了測(cè)試方法、測(cè)試技巧和測(cè)試結(jié)果分析，鼓勵(lì)學(xué)生自主分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并思考產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因，這些實(shí)驗(yàn)和測(cè)試方法為地球物理學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的發(fā)展提供了必要的實(shí)踐基礎(chǔ)和技能。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將進(jìn)一步理解巖石物理理論基礎(chǔ)和方法，能夠靈活運(yùn)用巖石物理方法解決實(shí)際油氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)問(wèn)題。

（二）巖石物理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的必要性

巖石物理學(xué)是地球物理學(xué)的核心專(zhuān)業(yè)課程，實(shí)驗(yàn)測(cè)試是巖石物理學(xué)研究和學(xué)習(xí)的重要手段。本項(xiàng)目依照培養(yǎng)計(jì)劃，建設(shè)地質(zhì)與巖石物理相結(jié)合的特色實(shí)驗(yàn)課程。該課程的建設(shè)，不僅能夠加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)掌握的程度，還能夠提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)滿(mǎn)足勘查技術(shù)與工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的需求。

二、課程建設(shè)內(nèi)容及方向

本課程將在原有巖石物理學(xué)的基礎(chǔ)上增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。計(jì)劃將實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)由4學(xué)時(shí)增加到16學(xué)時(shí)。結(jié)合巖石物理學(xué)教學(xué)內(nèi)容改進(jìn)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增設(shè)新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。改進(jìn)多孔樣品的密度和孔隙度測(cè)量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和孔隙度對(duì)縱橫波速度的影響實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生深入了解速度—孔隙度關(guān)系；增設(shè)水飽和巖石樣品的縱橫波速度測(cè)量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生了解縱橫波在水飽和多孔介質(zhì)中的傳播性質(zhì)，掌握流體對(duì)水飽和巖石縱波和橫波速度的影響；增設(shè)飽和多孔介質(zhì)中的慢縱波觀測(cè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生了解飽和多孔介質(zhì)中慢縱波的傳播性質(zhì)，掌握慢縱波的測(cè)試方法；增設(shè)觀測(cè)橫波分裂現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生了解橫波在各向異性介質(zhì)中的傳播特性，通過(guò)一個(gè)各向異性介質(zhì)的橫波測(cè)試掌握橫波分裂的測(cè)試方法；增設(shè)固體中縱波衰減的測(cè)量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生了解固體介質(zhì)中波傳播能量衰減特性，熟悉固體介質(zhì)高頻聲波衰減的測(cè)量方法。注重課堂上的討論，以免學(xué)生因?yàn)椴僮鞯牟皇炀殞?dǎo)致不能理解實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。并結(jié)合預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)和復(fù)習(xí)理論知識(shí)提高對(duì)課堂授課的接受程度。通過(guò)對(duì)基本教學(xué)材料進(jìn)行搜集和整理，最后形成的教學(xué)計(jì)劃如表格所示。

章節(jié) 章節(jié)內(nèi)容第一節(jié)：超聲脈沖測(cè)試方法通過(guò)對(duì)兩種材料的參考樣品進(jìn)行縱波速度測(cè)試，讓學(xué)生了解并掌握超聲脈沖透射法測(cè)試各種巖石或材料速度的基本方法了解測(cè)試巖石速度的基本原理和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備組成，并能正確使用，掌握基本的測(cè)試技巧掌握判斷測(cè)試結(jié)果的正確性和有效性的能力以及培養(yǎng)編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告的能力

續(xù)表

通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，學(xué)生在掌握巖石物理學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升了專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和研究能力。建立巖石物理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。改進(jìn)測(cè)量密度和飽和度相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增設(shè)水飽和巖石樣品的縱橫波速度測(cè)量、飽和多孔介質(zhì)中的慢縱波觀測(cè)、觀測(cè)橫波分裂現(xiàn)象、固體中縱波衰減的測(cè)量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，加深學(xué)生對(duì)速度—孔隙度關(guān)系，各向異性、衰減相關(guān)知識(shí)的理解，掌握聲波測(cè)試系統(tǒng)的使用方法。一方面加深學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的程度，另一方面提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。使學(xué)生在掌握系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，提升創(chuàng)新意識(shí)與動(dòng)手能力，使之適應(yīng)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

本課程為實(shí)驗(yàn)課堂，學(xué)生是主體，教師為輔助，鼓勵(lì)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。按實(shí)驗(yàn)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容自主搭建實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步了解所學(xué)知識(shí)點(diǎn)。由于每個(gè)學(xué)生所測(cè)樣品不同，測(cè)量環(huán)境和測(cè)量條件也有所不同，所以會(huì)得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，共同討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，既能深化知識(shí)，又能提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

課程配備了《巖石物理學(xué)》《The rock physics handbook》《Fundamentals of seismic rock physics》等參考書(shū)（均包含原版和中文譯版）和參考文獻(xiàn)。要求學(xué)生利用上述參考書(shū)，并調(diào)研相關(guān)文獻(xiàn)，完成該課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立研究的能力。

三、課程考核方式

計(jì)劃建設(shè)全英語(yǔ)的考核項(xiàng)目，不僅包括出勤成績(jī)（10%）、課堂表現(xiàn)（10%）、考試（40%），還包括實(shí)驗(yàn)操作部分的考核（40%）。同時(shí)留出充足的課內(nèi)外集中答疑輔導(dǎo)時(shí)間，協(xié)助學(xué)生課后復(fù)習(xí)課程內(nèi)容。

該課程建設(shè)根據(jù)本專(zhuān)業(yè)的性質(zhì)和本課程的特點(diǎn)，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，拓展豐富實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，研究地質(zhì)、地球物理、巖石物理相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使之適應(yīng)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，這對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)很有幫助。開(kāi)設(shè)本課程的目的是提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和查閱文獻(xiàn)的能力、實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力。巖石物理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)也為學(xué)生的技術(shù)交流提供了保證，有利于學(xué)生豐富自己的知識(shí)面，對(duì)于本科教學(xué)水平和學(xué)科建設(shè)水平登上新臺(tái)階都具有十分重要的意義。