非地球物理專業(yè)物探類課程教學(xué)方法初探

石硯斌　武曄

摘要：物探作為一種重要的手段廣泛應(yīng)用于資源勘查、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘探、地下水資源探查中。因此，物探類的課程是資源勘查工程專業(yè)、地質(zhì)學(xué)專業(yè)及地下水科學(xué)與工程專業(yè)的核心課或重要選修課。但是由于物探課程的方法多、難度大、解釋復(fù)雜等特點，使得教師在授課過程中要突出重點、解決問題。

關(guān)鍵詞：物探；非地球物理專業(yè)；教學(xué)方法

中圖分類號：G642.4 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）29-0182-02

一、非地球物理專業(yè)物探類課程教學(xué)中存在的問題

非地球物理專業(yè)的學(xué)生，其數(shù)學(xué)和物理的基礎(chǔ)相對薄弱、很多地球物理學(xué)專業(yè)的先導(dǎo)課程不足。同時，這些學(xué)生要掌握地球物理的諸多方法，以資源勘查工程專業(yè)為例，需要掌握重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探等幾乎所有地球物理方法，如果用給地球物理專業(yè)授課的思路去講解會遇到理論難度大、課時量不足等諸多問題，學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)會加重、學(xué)習(xí)熱情也會大大降低。因此，要結(jié)合專業(yè)特點做適當(dāng)調(diào)整。

二、教學(xué)方法的改進

（一）課程的引入

由于地球物理課程內(nèi)容較多，因此在教學(xué)過程中要抓住課程的重點，資勘專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)這類課程的重點是要掌握物探方法的應(yīng)用，能夠分析物探資料中的異常特征，并賦予其地質(zhì)意義。那么在授課之前就要先讓學(xué)生明確他們學(xué)物探的意義，以問題為導(dǎo)向，既能提高學(xué)習(xí)的興趣，又明確了學(xué)習(xí)的重點。例如在第一堂課上我會問學(xué)生：“我們剛剛過去的地質(zhì)實習(xí)中，同學(xué)們能夠根據(jù)自己看到的地表情況推斷地面附近的地質(zhì)分布，那么深部的地質(zhì)情況我們能不能看到，可以通過什么手段去探測？”這樣既可以把本課程與先導(dǎo)課程聯(lián)系起來，又能啟發(fā)學(xué)生思考，同時可以舉例說明物探在資源勘查中的應(yīng)用。

（二）理論課程的講授

雖然資勘專業(yè)的學(xué)習(xí)重點是資料的解釋與分析，但是其前提是要掌握基本的方法原理，這就遇到了前面我們提到的先導(dǎo)課程基礎(chǔ)不足的問題。因此我們從簡單的物理知識出發(fā)，重點讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)的定性變化特點，而定量的計算部分則可以通過一些軟件及程序自動計算來實現(xiàn)。例如重力勘探中，首先要了解規(guī)則幾何體重力異常的剖面和平面特征，其中涉及了大量的數(shù)學(xué)和物理的推導(dǎo)。對于這樣的內(nèi)容，我們的教學(xué)團隊編輯了很多小程序，可以完成其自動計算，使學(xué)生通過輸入主要的參數(shù)信息就可以直觀地看到異常的特點[1]，并且可以通過修改參數(shù)來了解其對異常的影響，簡單、直接。

（三）加強實驗教學(xué)環(huán)節(jié)

現(xiàn)階段，實驗教學(xué)在大學(xué)教育中的地位越來越重要，它是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力及創(chuàng)造能力的重要手段，尤其是針對我們這樣的應(yīng)用型本科院校而言，實驗教學(xué)是課堂教學(xué)中必不可少的組成部分。地球物理方法的野外實踐也有助于學(xué)生了解地球物理數(shù)據(jù)的來源、數(shù)據(jù)的形式以及在觀測過程中受到的干擾成分，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深了學(xué)生對理論知識的理解，同時有助于加強學(xué)生對資料的認(rèn)識，使學(xué)生能更準(zhǔn)確、更合理地解釋分析物探數(shù)據(jù)。

（四）地球物理資料的解釋與分析

地球物理數(shù)據(jù)的解釋與應(yīng)用是非地球物理專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)物探類課程的最終目的，要求學(xué)生能夠借助物探的資料對地下地質(zhì)分布做詳細(xì)的分析和合理的推斷。這是一個需要在長期的實踐工作中逐步積累的過程，那么就需要我們在有限的課堂教學(xué)過程中教授資料分析方法，總結(jié)物探資料的特點，并結(jié)合諸多手段提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

1.案例教學(xué)。在高等教育的發(fā)展過程中，對學(xué)生創(chuàng)新能力和對知識的運用能力方面要求越來越高，那么高校教師在授課過程中就要充分考慮到理論知識的實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，從而將其作為課程教學(xué)的根本目標(biāo)。案例教學(xué)就是一種很好的手段，既能提升學(xué)生對課程的興趣，又能培養(yǎng)學(xué)生對理論知識的運用能力，提高實用性和創(chuàng)新性。

在《勘查地球物理》課程中要解決的重要問題就是資料的解釋與分析，例如在電法勘探中，給學(xué)生介紹激發(fā)極化法在金屬礦勘探中的作用時，可以通過實際案例讓學(xué)生了解激發(fā)極化法的工作思路和解釋的原則，即：了解地質(zhì)任務(wù)及工區(qū)地質(zhì)概況（如圖2（a）所示）——對整個工區(qū)進行激電掃面，確定異常的分布位置及重點勘探區(qū)（如圖2（b）所示）——進行剖面測量，確定異常參數(shù)的分布。讓學(xué)生充分理解“由已知到未知”的分階段勘探過程并從中認(rèn)識異常的特點和分析方法。

2.翻轉(zhuǎn)課堂。學(xué)生始終是教學(xué)活動的主體，在學(xué)生已經(jīng)掌握了基本知識的前提下，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性讓學(xué)生帶著問題來到課堂上可以有效提高教學(xué)效果，翻轉(zhuǎn)課堂就是一種很好的方式。學(xué)生課前通過教學(xué)平臺上的視頻及文本的教學(xué)資源，學(xué)習(xí)物探資料解釋的方法，并結(jié)合一些實際的觀測數(shù)據(jù)觀摩資料解釋的成果。課堂上主要用于問題的研討、特點的總結(jié)與歸納，可以深化對物探資料的分析和理解。

3.分組討論及課程匯報。教師提供一些生產(chǎn)過程中的實際觀測數(shù)據(jù)及地質(zhì)環(huán)境，結(jié)合學(xué)生自主查閱文獻，讓學(xué)生分組獨立完成對資料的分析，并嘗試給出合理的地質(zhì)解釋。同時在課堂上規(guī)定時間內(nèi)完成對分析結(jié)果的匯報交流。

這樣的教學(xué)方式既能夠檢驗學(xué)生對知識的理解程度，對知識的靈活運用度，同時分組匯報也增進了學(xué)生之間的交流與合作。通過教學(xué)實踐過程，學(xué)生普遍認(rèn)為這種方式對能力的提升有很大幫助，但是存在前期資料的準(zhǔn)備工作需要花費較長的時間，同學(xué)之間配合默契程度不夠等問題。因此，這種方式在組織次數(shù)上要控制，另外可作為課程的考核途徑之一。

三、結(jié)語

本文以資源勘查與工程專業(yè)的《勘查地球物理》課程為例討論了針對非地球物理專業(yè)學(xué)生的物探課程講授中的問題以及對不同教學(xué)過程中的方法改革與實踐，并取得了較好的效果。同時，在課程教學(xué)中還要重視教學(xué)資源的開發(fā)，通過建設(shè)完善的課程資源平臺，給學(xué)生提供更有力的學(xué)習(xí)環(huán)境和完備的教學(xué)材料。此外，教師也要不斷提升自身的知識儲備和教學(xué)水平，才能使課程的建設(shè)更合理、更完善。

參考文獻：

[1]曾華霖，重力場與重力勘探[M].北京：地質(zhì)出版社，2005.