許永忠 岳蕾 董守華 陳同俊 祁雪梅

摘 要：針對地質(zhì)工程專業(yè)地球物理勘探課程的授課對象的專業(yè)特點(diǎn)以及課程本身理論實(shí)踐并重的特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)和考核四個(gè)環(huán)節(jié)分別進(jìn)行探索，提高地球物理勘探課程在地質(zhì)工程專業(yè)的教學(xué)效果，通過教育改革的具體實(shí)施辦法，旨在為實(shí)踐教育課程的蓬勃發(fā)展提供有力理論與實(shí)踐依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程；地球物理勘探課程；教學(xué)研究

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，工程地質(zhì)人才得到廣泛重視。但傳統(tǒng)的工程地質(zhì)勘探方法已不能很好地滿足現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)與高效施工的要求，地球物理勘探方法被越來越多地運(yùn)用到地質(zhì)工程領(lǐng)域中。

在目前的地質(zhì)工程專業(yè)中，地球物理勘探課程教學(xué)產(chǎn)生了一些問題。首先，地球物理勘探課程包含內(nèi)容多，涉及物理知識面廣，是一門數(shù)理基礎(chǔ)要求很高并與計(jì)算機(jī)技術(shù)等緊密聯(lián)系的課程，但課時(shí)設(shè)置相對較少。其次，地質(zhì)工程專業(yè)物探課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)儀器數(shù)量有限，造成許多學(xué)生對實(shí)踐環(huán)節(jié)認(rèn)識不深刻。另外，作為當(dāng)代大學(xué)課堂教學(xué)的通病，大量移動智能終端的使用使得部分學(xué)生有效課堂學(xué)習(xí)時(shí)間少，而地球物理勘探課程內(nèi)容難度大，會加重這種現(xiàn)象的發(fā)生。為了扭轉(zhuǎn)這一局面，提高課程質(zhì)量，需要根據(jù)地質(zhì)工程專業(yè)特點(diǎn)對地球物理勘探課程進(jìn)行改進(jìn)，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)以及考核四個(gè)方面分別談一些體會。

一、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)選

地球物理學(xué)涉及大量的數(shù)學(xué)物理方程，比較抽象，邏輯性也強(qiáng)。但是，地質(zhì)工程專業(yè)的學(xué)生很多并不具備地球物理專業(yè)的數(shù)理基礎(chǔ)，因此，在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，而避免把重點(diǎn)放在煩瑣的公式推導(dǎo)上。在課程內(nèi)容的選取上，應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)地質(zhì)工程專業(yè)物探學(xué)的特點(diǎn)，即地球物理勘探課程教學(xué)應(yīng)突出地質(zhì)工程專業(yè)的特點(diǎn)。地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)面比較廣，因此，高校應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況，考慮行業(yè)的實(shí)際需要，突出地球物理勘探課程的特色教育。

對于中國礦業(yè)大學(xué)的地質(zhì)專業(yè)來講，很多學(xué)生的就業(yè)方向以服務(wù)礦山為主，因此在課程授課過程中要突出資源和礦產(chǎn)方面的物探知識，兼顧工程物探方法的介紹。授課內(nèi)容偏重于礦井物探中的最常用的技術(shù)與方法——地震勘探、電法勘探以及測井技術(shù)。在教材的選取和課程講授中，大量吸收地球物理勘探方面的新理論、新成果、新信息，特別注重介紹滿足現(xiàn)代礦井地質(zhì)工作需求的礦井地球物理勘探新技術(shù)，及時(shí)引入國內(nèi)知名礦井物探專家的最新科研成果充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識面。

二、教學(xué)手段的優(yōu)化

教學(xué)方法及手段的改革是教學(xué)改革的重要方面，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)能力的有效舉措。地球物理勘探教學(xué)中有很多感性認(rèn)識的內(nèi)容，應(yīng)充分利用現(xiàn)代化多媒體手段進(jìn)行教學(xué)。多媒體教學(xué)不是簡單地將教案搬到計(jì)算機(jī)上，而是要充分利用多媒體的優(yōu)勢提高教學(xué)生動性。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，地球物理勘探所利用的各種物理場的變化規(guī)律都可以利用各種數(shù)值模擬軟件進(jìn)行仿真，很多研究生都對這類問題展開了研究，所獲取的各種模擬成果都可以拿到課堂給學(xué)生展示，增加他們對所學(xué)知識的直觀認(rèn)識，加強(qiáng)理解。例如：講述地震波的傳播規(guī)律時(shí)，利用時(shí)距曲線公式來描述，講起來很空洞，學(xué)生不容易理解，這時(shí)候就可以借助數(shù)值模擬的動畫進(jìn)行演示，調(diào)動學(xué)生的聽課熱情。再如，講地震勘探野外施工的時(shí)候，播放一段野外施工過程的錄像，學(xué)生印象很深，很容易就記住了教學(xué)內(nèi)容，增加了課程的直觀性和可理解性。

地球物理勘探課程最終的教學(xué)目的是應(yīng)用，在理解基本原理的基礎(chǔ)上，可以增加案例教學(xué)的比例。案例教學(xué)要講究方式方法，如果不進(jìn)行引導(dǎo)，直接將案例內(nèi)容講給學(xué)生，學(xué)生當(dāng)時(shí)聽個(gè)熱鬧，課后在理解消化上就存在滯后的問題。因此可以在講述案例前先把問題拋給學(xué)生，由學(xué)生根據(jù)當(dāng)堂學(xué)習(xí)內(nèi)容提出自己的解決方法，或者利用分組的形式來對案例進(jìn)行討論，然后可根據(jù)學(xué)生的解決方法分析存在的問題加以點(diǎn)評。

目前，電子產(chǎn)品的廣泛使用及校園網(wǎng)絡(luò)的便捷，給學(xué)生生活帶來方便的同時(shí)也嚴(yán)重影響了聽課效果。對待這個(gè)問題，部分學(xué)校的做法是上課前收通信工具，下課后返還，這種方式并沒有從源頭上解決問題。究其原因，主要是學(xué)生的課堂積極性沒被調(diào)動起來。可以將課堂教學(xué)分為教學(xué)+考核的方式，每次課堂拿出10分鐘用來進(jìn)行課堂測驗(yàn)，考核結(jié)果納入課程最終總評，從而改善聽課的效果，同時(shí)這樣做也使教師最終對每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)評價(jià)更加科學(xué)合理。

充分利用微信等帶來的便捷，開設(shè)課程微信群，既方便為學(xué)生答疑，又能方便學(xué)生相互學(xué)習(xí)討論。教師還可在微信公眾平臺上發(fā)起話題，師生互動討論，并利用微信的點(diǎn)評和積分功能給予學(xué)生激勵，這樣做促進(jìn)了師生之間及生生之間觀點(diǎn)的碰撞。

三、實(shí)踐教學(xué)的改進(jìn)

地球物理勘探課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，為了保證教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，就要把加強(qiáng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)作為課程教學(xué)的重要一環(huán)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)室中各種實(shí)驗(yàn)的鍛煉，可以加深對理論知識的理解和掌握，也能提高動手能力。但是地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生眾多，而實(shí)驗(yàn)室儀器數(shù)量有限，為了避免學(xué)生扎堆實(shí)驗(yàn)、走馬觀花，解決學(xué)生多、儀器少的矛盾，采用分批、分小組的實(shí)驗(yàn)方法。教師應(yīng)充分利用各種仿真軟件在實(shí)驗(yàn)之前先給學(xué)生演示，并要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前提交實(shí)驗(yàn)方案，使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容預(yù)先熟悉。

純粹的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)與實(shí)際的工程環(huán)境是千差萬別的，沒到過工地去體驗(yàn)，學(xué)生還只是儀器操作員。野外實(shí)習(xí)能夠提升學(xué)生處理實(shí)際工程問題的能力，然而野外實(shí)習(xí)需要很大的成本，而且學(xué)生的安全也是最讓人擔(dān)心的一個(gè)問題。建設(shè)固定的校內(nèi)教學(xué)實(shí)踐基地能夠較好地解決野外實(shí)習(xí)學(xué)生的安全問題，而且成本也較低。校內(nèi)場地實(shí)驗(yàn)受實(shí)驗(yàn)環(huán)境的影響，采用的方法有局限。例如，地震勘探只能采用錘擊震源的方法，勘探深度有限，這樣很多時(shí)候無法獲得滿意的典型記錄信號，缺乏說服力，因此可在校內(nèi)實(shí)驗(yàn)場地預(yù)先設(shè)計(jì)一些典型地質(zhì)結(jié)構(gòu)埋置于地下，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以和已知地質(zhì)模型對照分析，以便更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果。

四、考核方式的改革

地球物理勘探課程的授課對象為大三年級的學(xué)生，很多學(xué)生開始對課程的投入精力不如低年級基礎(chǔ)課多，甚至有部分學(xué)生認(rèn)為考前突擊就可以解決問題，這種快餐式的學(xué)習(xí)方法對知識的長久掌握和理解非常不利。為了提高課程學(xué)習(xí)的長期效果，我們將隨堂考核納入課程考核體系，使學(xué)生帶著壓力聽課，可顯著地提高學(xué)生的聽課效果，同時(shí)很大程度上避免了考前突擊現(xiàn)象的發(fā)生。

互聯(lián)網(wǎng)的普及使學(xué)生能夠隨時(shí)獲取大量信息，而且網(wǎng)絡(luò)讓師生在信息獲取上趨于同步，這時(shí)教師在教學(xué)信息資源的掌握上不再具有絕對優(yōu)勢。教師要想更好地利用這些海量信息，就要更多地?fù)?dān)任教學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)者的角色。除了隨堂測試以外，鼓勵學(xué)生利用課外時(shí)間多探索更具時(shí)效性的新技術(shù)方法。地球物理勘探課程所講授的內(nèi)容相對獨(dú)立，這時(shí)教師就可以針對每個(gè)不同的勘探方法分別布置課外專題閱讀任務(wù)，并以學(xué)生講學(xué)的方式納入考核體系。研討式的教學(xué)方式既激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，又是對課堂教學(xué)內(nèi)容的豐富。

五、結(jié)語

教育既要遵循既有的教育規(guī)律，又要根據(jù)形勢變化及時(shí)調(diào)整教育方法。通過以上幾方面的努力，地質(zhì)工程專業(yè)地球物理勘探課程的教學(xué)效果得到明顯改善，學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)得到明顯提高，這對增進(jìn)學(xué)生的自信心、培養(yǎng)其獨(dú)立解決問題的能力有很好的促進(jìn)作用。良好的學(xué)風(fēng)會在各年級間傳遞，形成良性循環(huán)，從而進(jìn)一步提升整體教學(xué)效果。

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基金項(xiàng)目：中國礦業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革與建設(shè)課題（2015YB15），江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目（PAPD）。

作者簡介：許永忠，副教授，主要從事地球物理勘探的教學(xué)和科研工作。

通信作者：岳蕾（1980- ），女，講師，主要從事地球物理勘探的教學(xué)和研究工作。