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浅析地质工程专业地球物理课程教学的改革与措施

2020-03-20 319 上传者：管理员

摘要：近年来，随着地方经济和地质勘探的发展，地球物理勘探作为地质工程中一门重要的课程，也得到了较快发展，因此如何上好这门课程成为了专业教师值得思考的问题。基于此，本文依托2个省级重点平台，根据地球物理勘探课程特点，结合贵州工程应用技术学院的培养目标，就该课程的教学内容、教学方法与改革措施等方面进行了详细的讨论，旨在提高教学质量，促进地质工程专业的发展。

关键词：
地球物理勘探
地质工程
教学实践
教学改革
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一、前言

地质工程是贵州工程应用技术学院于2014年新建本科专业，其目标是培养从事地质工程技术及相关领域的勘查、设计、施工、评价和管理等方面工作的应用型工程技术人才^[1]。贵州省黔西北煤炭、铅锌、磷、铝土等矿产资源十分丰富，地质工程专业紧密围绕地方行业的特点和发展办学，为地方经济提供有效支撑。目前，贵工程拥有两个与物探有关的研究平台，即省市共建矿山物探重点实验室、普通高校喀斯特工程物探研究中心。

课程建设是专业建设的重要部分，核心课程建设的好坏直接影响专业建设的发展，地球物理勘探是我校地质工程专业的核心课程，也是该专业必修的基础课程^[2]，根据现有专业教学大纲，将其分为勘探地球物理A和勘探地球物理B两门课程，其中A主讲电法和磁法，B主讲地震和重力部分，覆盖了基本的地球物理勘探方法，借助我院的2个省级平台，开展电法和地震的实习实践。对这门课程，学生普遍反映抽象难懂，公式推导多，综合知识强等。如何有效地开展勘探地球物理课程的教学，培养真正意义上的应用型本科高校学生，是教学中必须面对的问题。为了提高本门课程的教学质量和教学效果，结合实际，针对我校勘探地球物理的教学现状和存在问题，开展相关的教学改革和实践探索。

二、教学现状和存在的问题

(一) 电法勘探发展快、方法多、应用广，而地质工程专业学生基础薄弱，未开展大学物理课程

勘探地球物理是地质学和物理学相结合的一门综合性学科，学生对地电场的分布和公式推导理解相当困难，受到学时和教学理念的限制，课程教学一般侧重于工程应用，而忽略了方法和原理，因此学生出现了只知其然不知其所以然的状况，学生普遍反映难懂，教学效果不是很理想^[3]。

(二) 教学内容陈旧，理论知识欠缺

地质工程专业学生主要参考李世峰主编的《资源与工程地球物理勘探》教材，其内容简单，省略了许多公式推导的过程，应用实例较为广泛，符合非地球物理专业的教学，但缺乏现阶段热点问题——电磁法勘探，而对于刘国兴主编的《电法勘探原理与方法》和程志平主编的《电法勘探教程》都分别从电阻率法、自然电场法和充电法、激发极化法和电磁感应法几个方面对电法勘探进行讲解，难度稍大只适合于物探专业的学生使用，教学效果不太理想。

(三) 实验设备不足，学生动手能力不强

受经费的限制，学校实验设备欠缺，从物探实验室设备使用情况表可以看出，在2018-2019学年，实验设备主要以电法勘探为主，现缺乏地震、重力、磁法等相应设备，不能涵盖基本的物探方法；很多情况下，只能在实践教学中讲解处理方法和简单步骤，且实习以班为单位，学生不能亲自动手操作仪器和软件，实验效果不够理想；且无实验室专职人员、实验室制度建设不完善，不能真正培养应用型本科高校学生。

2018-2019学年物探实验室设备使用情况

三、教学改革与措施

针对上述地质工程专业勘探地球物理课程教学内容存在的问题，结合地方性应用型本科高校的特点，提出以下几点建议。

(一) 立足地方行业，发挥地方特色优势

我校地质工程注重培养学生的实践能力和应用能力，同时，黔西北矿产资源较为丰富，地质条件较为复杂，毕节试验区的发展离不开能源的储备和开发，立足毕节，服务地方行业，发挥地方优势，培养应用型本科高校人才是我校地质工程专业课程体系改革与实践的原则。

(二) 讨论式和启发式教学相结合^[4]

针对学生现有基础，结合课程章节之间内在联系，采用常用的教学方法，激发学生的积极性，活跃课堂气氛。如在勘探地球物理中，对于高密度电法勘探这一章节，利用讨论教学法，把电剖面法和电测深法进行讨论，引出高密度勘探的原理与特点，提升学生的兴趣，深入理解高密度勘探的跑极过程。又如，在电场理论和电磁感应理论是较为抽象的难点、重点，教学过程中取消推导过程，直接采用启发式教学法，引导学生积极主动查阅相关资料，促进学生掌握教学内容。

(三) 增加校外实践教学，提升产教融合共同培养机制

专业实践经验往往是用人单位考虑的重要因素，勘探地球物理课程是一门理论性和实践性较强的课程。学生的动手能力普遍较差，基于我校导师制前提下，鼓励学生参与纵横向科研课题，与企业签订长期合作机制，从项目中培养学生实践动手的能力，将理论知识与实际应用相结合，使学生充分掌握仪器操作、数据处理、成果解释、报告编写等内容，培养应用型本科高校学生。

(四) 利用现有资源优化教学内容^[5]

借助我校的矿山物探重点实验室和普通高校喀斯特工程研究中心两个省级重点平台，在学生充分掌握普通地质学和岩石学情况下，了解岩石的地球物理性质（电性、磁性、密度、波速等），熟悉电阻率法、激发极化法、电磁法、磁法勘探的基本原理与仪器的基本操作。重点掌握高密度、瞬变电磁法、瑞雷波勘探的应用方向，激发学生对常用地球物理勘探新技术的兴趣，形成地球物理勘探的完整知识体系，通过展示当地纵横向课题的应用成果，丰富学生的背景知识储备，为学生今后将面临的工作打下夯实的基础，完善知识体系结构。

四、教学效果

目前，我校2015、2016、2017级地质工程专业开展了地球物理勘探、地球物理勘探课程设计、地球物理勘探实习的课程教学。在上述教学思路引导下，逐步提高了教师的教学水平，夏季小学期的地球物理勘探实习、纵横向科研项目的锻炼，提升了学生的动手能力和学习兴趣，学生对本门课程的掌握程度和要求达到了预期目标。

五、结语

针对贵州工程应用技术学院地质工程专业的地球物理勘探教学内容、实习实践等方面存在的问题，借助省市共建矿山物探重点实验室和普通高校喀斯特工程物探研究中心两个平台，对地球物理勘探教学改革进行了讨论，主要通过讨论式和启发式教学相结合，增加校外实践教学、提升产教融合共同培养机制，完善学生的知识体系结构^[6]，提升学生的学习兴趣，锻炼学生的动手能力，进而提高教学的质量水平^[7]。结合地方性高校特点，培养真正意义上的应用型本科高校学生。

参考文献：

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[2]朱国维.地质工程专业“工程物探”课教学初探[J].北京工业职业技术学院学报,2008(2):86-88.

[3]程勃,吕玉增,丁彦礼.案例教学法应用于“工程物探”课程教学的探索[J].教育教学论坛,2015(45):248-249.

[4]张致付,孟小红,郭良辉“.地球物理学”课程在地质学专业中的教学实践探讨[J].中国地质教育,2008(3):79-81.

[5]王洪华,王敏玲,丁彦礼,等.OBE教学模式下《工程物探》课程教学改革与实践[J].高教学刊,2018(11):71-73.

[6]吴荣新,胡雄武,付茂如.电法勘探原理课程教学探讨[J].教育教学论坛,2018(31):192-194.

[7]张莹莹,木合塔尔·扎日,陈川,等.资源勘查工程专业勘查地球物理课程教学实践探讨[J].教育教学论坛,2018(48):135-136.

高柱,陈豪.地质工程专业地球物理课程教学实践探讨[J].现代职业教育,2019,(18):18-19.