[摘要]本文討論了勘查技術與工程專業主要專業課程的教學方法,提出在理論部分采用突出重點、分階段深入,在實踐環節采用分階段逐步深入認識的教學方法,使學生在有限的學習時間和教學條件下掌握好專業基礎課、專業課和綜合選修課,達到培養具有創新精神的應用型技術人才的目的。
[關鍵詞]勘查技術與工程 教學方法
一、引言
勘查技術與工程專業為應用型工科專業,主要培養資源勘查、環境勘查和工程建設中所需要的應用型高級技術人才。為了使勘查技術與工程專業的學生能適應礦產資源、水資源勘查及工程地質勘查、工程檢測、地質災害防治等方面國家和廣西經濟建設及社會需要,采用適當的教學方法,達到培養應用型創新人才的目的是教學研究工作中的一個重要方面。
勘查技術與工程專業課程教學方法研究調整正是在這一背景下提出的。在圍繞專業人才培養目標修訂教學計劃和教學課程大綱的過程中,在科學地設置勘查技術與工程課程結構之后,教學手段和方法的改革是培養具有創新精神應用型專業人才的關鍵。
勘查技術與工程專業是由應用地球物理學專業演變而來,原有的應用地球物理學專業在教學上強調應用地球物理學的理論,教學內容偏深,對學生的數學和物理基礎知識要求很高,應用地球物理學涉及的領域又非常廣泛,需要大量的教學時間。而勘查技術與工程專業的應用領域是資源勘查、工程建設、質量檢測等行業,要求學生具有動手能力、分析解決問題的能力以及實際施工能力等綜合能力,需要大量的實踐訓練。因此,必須處理好這些矛盾,采用有效的教學方法和手段,達到培養學生實際工作能力、組織能力、綜合應用能力、創新意識和能力的目的。
二、基本理論的教學方法
(一)根據理論內容的重要程度采用不同的教學方法
為培養學生的綜合能力,首先必須使學生掌握足夠的理論基礎,而不同的理論課程要區別對待。
勘查技術與工程專業主干專業基礎課“場論”是物理學和數學的結合,是其他方法類專業課程的基礎,也是學生學習中感到難度較大的一門課程。這門課程的特點是數學內容多,物理概念抽象,且無法利用實驗課程驗證。對于這樣重要的專業基礎課,教師采用教授數學的方法教學,精細講解、反復作題練習、在講授數學的過程中滲透物理概念。
而勘查技術與工程專業主干必修課程包括地震勘探、電法勘探、重力勘探、磁法勘探,是在地震學、電學、重力學和磁力學的基礎上發展而成的,物理概念清楚,容易理解。但難點是內容龐雜,公式復雜繁瑣。對這部分理論,教師主要以物理概念為主講解,只對重點例題深入解析數學內容,讓學生掌握這些主干必修課程物理概念的精髓。
數據處理課程是勘查技術與工程專業各種應用地球物理學方法的資料解釋理論基礎,是一門應用數學和應用地球物理學結合的綜合課程,涉及應用數學方法、計算機編程和地球物理信息等多方面的結合,是培養和訓練學生綜合能力的一門重要課程。這門課程在專業主干必修課程結束后開設,教師以各種地球物理方法資料解釋為主線,使學生掌握數據處理過程中的正反演技術。
(二)將理論內容由集中講授改為分應用方法講授
為了拓展應用地球物理學的應用領域,在設置勘查技術與工程專業主干課程外,還設置了專業選修課程。如電法勘探課程為主干專業課,而管線探測、地質雷達技術則是在電法勘探課程基礎上的有明確應用目的的綜合探測技術。由于管線探測、地質雷達技術應用電磁場理論和電磁波理論,也是電法勘探的基本理論,如果集中在電法勘探課程中講授,則需要增加教學時間,增加學生的理解度,而分散到具體的課程中,只講授涉及管線探測和地質雷達技術的理論,對應性強,容易理解。同時,基本理論的學習應一直貫穿在地球物理方法的學習當中。
三、專業主干課程中的方法技術教學
勘查技術與工程專業主干課程中的地震勘探、電法勘探、重力勘探和磁法勘探等解決各種勘探問題的重要方法技術,其教學內容包括相關方法的基本理論,野外工作方法技術和資料解釋技術。在掌握了基本理論之后,最重要的部分是掌握野外工作方法技術。這部分教學內容可主要分為2個環節:課堂教學環節和實踐教學環節,其中實踐教學環節又可以再細分為實驗室驗證、生產教學實習訓練和畢業實習中的工作實踐3個部分。
(一)方法技術的課堂教學環節
勘查技術與工程專業課程中的應用地球物理方法的野外工作方法和資料解釋技術都是實踐性極強的。課堂教學以獲得高質量的地球物理信息為主要目的,講授資料采集和解釋的方法,并配備多媒體課件,展示豐富多彩的教學實例,突出數據采集的主要問題,啟發學生分析問題的思路。
(二)方法技術的實踐教學環節
野外工作方法和資料解釋技術的掌握必須通過實驗室驗證、生產教學實習訓練和畢業實習等實踐環節才能最終完成。3個實踐環節應具有不同的教學目的,實驗課程部分主要為驗證理論、理解方法原理、輔助理論課程學習,但實驗課程主要在實驗室中進行,實驗規模小,環境接近理想的理論狀態,主要是模型認識階段;生產教學實習部分則在真實的野外工作場地進行,包括方法的各個環節設計:勘查方法設計、野外施工方法設計和組織、數據采集方法、室內資料處理和解釋、圖件繪制和報告編寫等主要工作技能的訓練,在這一階段,主要是學生綜合能力的訓練和培養;在畢業實習過程中,學生已經開始研究某一種地球物理方法,并進行較深入的研究探索以及創新精神的培養㈣。
四、綜合課程的教學方法
在勘查技術與工程專業課程中設計了以勘探目的為名稱的應用地球物理勘探方法,如地球物理測井、管線探測等課程涉及電法、磁法、放射性等課程,而綜合找礦方法研究則涉及地質、地球化學、遙感等多個學科。這些課程的教學會使學生開拓思路,學習利用多種方法綜合解決問題,并能夠分析地質、地球物理、地球化學、遙感等反映出來的綜合信息。提高學生綜合分析、解決問題能力,增加解決問題的手段。
在這一教學階段,教師要注意根據學生個人的學習情況、引導學生的專業興趣,關注地球物理學科新方法、新技術的進展,強調專業基礎課和專業課程之間的聯系,調動學生自主學習和創造熱情,發揮出他們的聰明才智。
五、結論
為了達到培養應用型創新能力人才的目標,在教學的不同階段和過程中采用不同的教學方法,使學生在有限的學習時間和教學條件下掌握好專業基礎課、專業課和綜合選修課。值得重視的是,在這個教學過程中,雄厚的師資力量和適當實驗設備是實現教學目的的重要支撐。