地质工程专业地球物理勘探课程的教学思考

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摘 要：针对地质工程专业地球物理勘探课程的授课对象的专业特点以及课程本身理论实践并重的特点，从教学内容、教学手段、实验和考核四个环节分别进行探索，提高地球物理勘探课程在地质工程专业的教学效果，通过教育改革的具体实施办法，旨在为实践教育课程的蓬勃发展提供有力理论与实践依据。

关键词：地质工程；地球物理勘探课程；教学研究

随着我国经济建设的快速发展，工程地质人才得到广泛重视。但传统的工程地质勘探方法已不能很好地满足现代工程设计与高效施工的要求，地球物理勘探方法被越来越多地运用到地质工程领域中。

在目前的地质工程专业中，地球物理勘探课程教学产生了一些问题。首先，地球物理勘探课程包含内容多，涉及物理知识面广，是一门数理基础要求很高并与计算机技术等紧密联系的课程，但课时设置相对较少。其次，地质工程专业物探课程的实验环节仪器数量有限，造成许多学生对实践环节认识不深刻。另外，作为当代大学课堂教学的通病，大量移动智能终端的使用使得部分学生有效课堂学习时间少，而地球物理勘探课程内容难度大，会加重这种现象的发生。为了扭转这一局面，提高课程质量，需要根据地质工程专业特点对地球物理勘探课程进行改进，本文从教学内容、教学手段、实验环节以及考核四个方面分别谈一些体会。

一、教学内容的优选

地球物理学涉及大量的数学物理方程，比较抽象，逻辑性也强。但是，地质工程专业的学生很多并不具备地球物理专业的数理基础，因此，在教学内容上应重视培养学生的应用能力，而避免把重点放在烦琐的公式推导上。在课程内容的选取上，应当体现地质工程专业物探学的特点，即地球物理勘探课程教学应突出地质工程专业的特点。地质工程专业学生就业面比较广，因此，高校应根据自身的实际情况，考虑行业的实际需要，突出地球物理勘探课程的特色教育。

对于中国矿业大学的地质专业来讲，很多学生的就业方向以服务矿山为主，因此在课程授课过程中要突出资源和矿产方面的物探知识，兼顾工程物探方法的介绍。授课内容偏重于矿井物探中的最常用的技术与方法――地震勘探、电法勘探以及测井技术。在教材的选取和课程讲授中，大量吸收地球物理勘探方面的新理论、新成果、新信息，特别注重介绍满足现代矿井地质工作需求的矿井地球物理勘探新技术，及时引入国内知名矿井物探专家的最新科研成果充实教学内容，拓宽学生的知识面。

二、教学手段的优化

教学方法及手段的改革是教学改革的重要方面，是培养学生创新精神、实践能力和学习能力的有效举措。地球物理勘探教学中有很多感性认识的内容，应充分利用现代化多媒体手段进行教学。多媒体教学不是简单地将教案搬到计算机上，而是要充分利用多媒体的优势提高教学生动性。由于计算机技术的发展，地球物理勘探所利用的各种物理场的变化规律都可以利用各种数值模拟软件进行仿真，很多研究生都对这类问题展开了研究，所获取的各种模拟成果都可以拿到课堂给学生展示，增加他们对所学知识的直观认识，加强理解。例如：讲述地震波的传播规律时，利用时距曲线公式来描述，讲起来很空洞，学生不容易理解，这时候就可以借助数值模拟的动画进行演示，调动学生的听课热情。再如，讲地震勘探野外施工的时候，播放一段野外施工过程的录像，学生印象很深，很容易就记住了教学内容，增加了课程的直观性和可理解性。

地球物理勘探课程最终的教学目的是应用，在理解基本原理的基础上，可以增加案例教学的比例。案例教学要讲究方式方法，如果不进行引导，直接将案例内容讲给学生，学生当时听个热闹，课后在理解消化上就存在滞后的问题。因此可以在讲述案例前先把问题抛给学生，由学生根据当堂学习内容提出自己的解决方法，或者利用分组的形式来对案例进行讨论，然后可根据学生的解决方法分析存在的问题加以点评。

目前，电子产品的广泛使用及校园网络的便捷，给学生生活带来方便的同时也严重影响了听课效果。对待这个问题，部分学校的做法是上课前收通信工具，下课后返还，这种方式并没有从源头上解决问题。究其原因，主要是学生的课堂积极性没被调动起来。可以将课堂教学分为教学+考核的方式，每次课堂拿出10分钟用来进行课堂测验，考核结果纳入课程最终总评，从而改善听课的效果，同时这样做也使教师最终对每个学生的学习评价更加科学合理。

充分利用微信等带来的便捷，开设课程微信群，既方便为学生答疑，又能方便学生相互学习讨论。教师还可在微信公众平台上发起话题，师生互动讨论，并利用微信的点评和积分功能给予学生激励，这样做促进了师生之间及生生之间观点的碰撞。

三、实践教学的改进

地球物理勘探课程是一门实践性很强的课程，为了保证教学效果，实现教学目标，就要把加强教学实验环节作为课程教学的重要一环。学生通过实验室中各种实验的锻炼，可以加深对理论知识的理解和掌握，也能提高动手能力。但是地质工程专业学生众多，而实验室仪器数量有限，为了避免学生扎堆实验、走马观花，解决学生多、仪器少的矛盾，采用分批、分小组的实验方法。教师应充分利用各种仿真软件在实验之前先给学生演示，并要求学生实验前提交实验方案，使学生对实验内容预先熟悉。

纯粹的实验室教学与实际的工程环境是千差万别的，没到过工地去体验，学生还只是仪器操作员。野外实习能够提升学生处理实际工程问题的能力，然而野外实习需要很大的成本，而且学生的安全也是最让人担心的一个问题。建设固定的校内教学实践基地能够较好地解决野外实习学生的安全问题，而且成本也较低。校内场地实验受实验环境的影响，采用的方法有局限。例如，地震勘探只能采用锤击震源的方法，勘探深度有限，这样很多时候无法获得满意的典型记录信号，缺乏说服力，因此可在校内实验场地预先设计一些典型地质结构埋置于地下，实验数据可以和已知地质模型对照分析，以便更好地实现实验的预期效果。

四、考核方式的改革

地球物理勘探课程的授课对象为大三年级的学生，很多学生开始对课程的投入精力不如低年级基础课多，甚至有部分学生认为考前突击就可以解决问题，这种快餐式的学习方法对知识的长久掌握和理解非常不利。为了提高课程学习的长期效果，我们将随堂考核纳入课程考核体系，使学生带着压力听课，可显著地提高学生的听课效果，同时很大程度上避免了考前突击现象的发生。

互联网的普及使学生能够随时获取大量信息，而且网络让师生在信息获取上趋于同步，这时教师在教学信息资源的掌握上不再具有绝对优势。教师要想更好地利用这些海量信息，就要更多地担任教学内容引导者的角色。除了随堂测试以外，鼓励学生利用课外时间多探索更具时效性的新技术方法。地球物理勘探课程所讲授的内容相对独立，这时教师就可以针对每个不同的勘探方法分别布置课外专题阅读任务，并以学生讲学的方式纳入考核体系。研讨式的教学方式既激发了学生自主学习的热情，又是对课堂教学内容的丰富。

五、结语

教育既要遵循既有的教育规律，又要根据形势变化及时调整教育方法。通过以上几方面的努力，地质工程专业地球物理勘探课程的教学效果得到明显改善，学生专业综合素质得到明显提高，这对增进学生的自信心、培养其独立解决问题的能力有很好的促进作用。良好的学风会在各年级间传递，形成良性循环，从而进一步提升整体教学效果。

参考文献：

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[4]刘向红，张平松，等.应用型示范本科高校实践课程的设计研究[J].中国地质教育，2012（4）：123-125.

基金项目：中国矿业大学教育教学改革与建设课题（2015YB15），江苏高校优势学科建设工程资助项目（PAPD）。

作者简介：许永忠，副教授，主要从事地球物理勘探的教学和科研工作。

通信作者：岳蕾（1980- ），女，讲师，主要从事地球物理勘探的教学和研究工作。