淺談“應用地電學”課程野外實習教學改革

摘 要:本文分析了“應用地電學”課程的特點，闡述了野外實習環節在本課程中的地位和作用。重點分析了目前的野外實習的不足之處，并根據學科發展現狀和社會需求狀況對電法勘探野外實習的改革提出了具體方案。

關鍵詞:電法勘探野外實習改革

中圖分類號:G420文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(c)-0188-01

“應用地電學”是地球物理學、地質地球物理復合專業的一門專業主干課。其前身是原“電法勘探”課程，有著悠久的發展歷史、完善的知識體系結構和廣泛的應用領域。電法勘探以物理學和數學知識為基礎，使用高精度的智能化儀器系統采集和記錄電場和磁場信號，利用計算機對采集的數據進行處理、反演以及地質解釋，通過研究地下介質的電性結構，為地球動力學研究、礦產資源勘探和工程勘查等提供手段[1]。

“應用地電學”課程有其自身的特點:(1)分支方法多。(2)儀器設備種類多。(3)野外數據采集方式多。(4)數據處理和反演方法多。

正是由于電法勘探的這些特點，決定了“應用地電學”課程是一門集基礎理論知識、儀器原理和野外實際操作能力于一體的課程。本門課程的教學，必須堅持課堂理論教學與野外實習相結合，使學生在在學好理論基礎的同時，熟悉儀器的原理、性能和操作規程，學習野外數據采集的步驟和方法，能夠利用各種專業軟件進行數據處理和反演，才能真正達到課程的教學大綱要求，培養出理論知識扎實、動手能力強、適應社會需求的電法勘探專業人才。要達到這個目標，必須加強并改革野外實習這個重要的教學環節[2]。

1“應用地電學”課程野外實習的現狀

野外實習是“應用地電學”課程必不可少的重要環節，學生在野外實習中加深了對理論知識的理解，增強了野外的實際動手能力。近些年來，隨著科學技術的進步，電法勘探在方法理論、儀器設備和數據處理方法上有了很大的發展，出現了許多新的分支方法和理論。雖然電法勘探有了很大的發展，但“應用地電學”課程的野外實習方法與內容卻沒有大的改革和發展，沿用的還是舊的實習方法，已經不能適應電法勘探理論發展和儀器設備更新的要求，出現了明顯的滯后，必須對野外實習進行改革與創新，完善野外實習環節。目前的電法勘探野外實習存在的問題主要有以下兩個方面:

(1)實習內容簡單、陳舊。

目前的野外電法實習主要以基本的常規電法為主，新方法、新技術和新儀器的內容很少甚至沒有，特別是缺少有關數據處理和反演的內容。這樣的野外實習已經不能適應本學科發展的要求，也不能滿足社會對電法勘探專業人才的需求。

(2)實習時間短，實習的各個環節達不到教學實習的要求。

電法的實習包括野外數據采集、資料處理、反演、解釋等環節，成功的野外實習必須使學生熟悉并掌握每個環節，能夠完成從施工布置、操作儀器采集數據、數據處理到反演解釋整個過程。而目前的野外實習由于實習時間等因素的限制，有些環節只能示意性地進行，沒有達到野外實習的要求。

2“應用地電學”課程野外實習改革的措施

針對“應用地電學”課程野外實習的現狀和學科發展的要求，可以從以下幾個方面進行改革，以完善本學科的教學體系，提高野外實習的質量和效果。

(1)修訂、完善野外實習指導書。

野外實習指導書是學生進行野外實習的理論指導和操作手冊，必須緊密結合本課程的課堂教學和學科發展趨勢。以往的野外實習指導書通常只注重基本的常規電法，而對新方法、新技術的介紹很少，特別是關于資料處理和反演解釋的內容少，不符合“應用地電學”課程的時代特點，也不利于電法勘探專業人才的培養。必須根據學科的發展現狀制定詳細的野外實習目的、內容和要求，實習指導書要盡可能包括所有的電勘查分支方法，特別是新方法和技術，要有基本的理論闡述、實習方法和步驟。

(2)加強室內實驗環節，為野外實習打好基礎。

在野外實習之前，要有一定學時的實驗室實習作為基礎。通過實驗室的實習，學生可以初步加深對所學知識的理解，熟悉各種儀器的原理和操作規程，為野外實習做好準備。有了實驗室的實習過程，就可以更有效地組織野外實習，提高野外實習的效率，取得良好的實習效果。

(3)根據不同分支方法的特點和儀器設備條件，多種實習方式相結合。

由于電法勘探的分支方法多，儀器種類多，野外實習不可能要求學生對每一種方法和儀器都親自實踐，必須根據各分支方法的特點和所具備的儀器設備情況制定切實可行的實習方案。對于儀器數量充足、方法簡單的基本分支方法，可以要求學生必須親自動手操作儀器，學會基本的野外施工和數據采集。對于那些原理較復雜的新技術、新方法，由于儀器精密且數量少，則可以采取實習教師進行示范操作，然后安排學生輪流實踐，做到既讓學生了解該方法和儀器的原理和操作過程，又保證儀器的安全，爭取在有限的實習時間里最大程度發揮儀器的效率。通過實際操作與演示相結合的方式，學生既掌握了基本的電法野外工作流程，也認識、了解了新方法的原理，熟悉了新儀器的使用，為今后從事電法的生產和科研奠定堅實的基礎。

(4)完善數據處理和反演解釋環節的實習。

使用高精度的儀器采集了高質量的數據，只是完成了電法勘探的第一個步驟，更重要的工作是使用先進的數據處理和反演軟件對所采集的數據進行處理和反演解釋，取得最終成果。以往的電法野外實習往往只注重野外數據采集，忽視數據處理和反演解釋環節，使得野外實習不完整。只有在實習中重視數據處理和反演解釋環節，使學生熟悉各種先進軟件的性能和使用方法，熟悉數據處理和反演解釋的過程，才能培養出符合時代要求的電法勘探專門人才。

(5)增加新方法、新技術的實習內容。

隨著科學技術的發展，電法勘探這門學科也出現了很多新的方法和新的技術。比如電阻率層析成像法，海洋電磁法，瞬變電磁法等，雖然這些方法的原理不是新的，但由于數據采集、處理等方法的改進，賦予了這些方法新的生命力，應用領域也越來越寬，在生產和科研中占據重要的地位，三維反演等技術也在不斷成熟。所以野外實習也必須適應學科發展，增加前沿的發展動態和內容。雖然有些新方法和技術不能在野外實習中完全實現，但也要通過演示、參觀等方式讓學生了解這些新方法和技術的原理，拓寬學生的知識面，為今后的發展奠定基礎。

電法勘探是一門應用學科，合格的電法勘探專業人才必須有扎實的理論基礎和很強的實踐能力。為了培養出符合社會要求的電法勘探專業人才，在本課程的教學中必須不斷加強和改進野外實習這個重要環節，真正做到理論與實踐相結合，與時俱進，完善教學內容和體系。

參考文獻

[1] 李金銘.地電場與電法勘探[M].北京: 地質出版社，2005.

[2] 楊高學，李永軍，楊寶凱.如何提高地質類大學生實習質量[J].中國地質教育，2010(4):93-95.