《應用地球物理導論》教學方法探討

程久龍+鄭晶+王輝

摘要：《應用地球物理導論》課程作為地球物理學專業本科生的專業基礎必修課，是地球物理專業的入門課程，要從整體上介紹地球物理勘探方法。該課程的學習效果直接影響到后續課程的學習。本文分析了當前開設《應用地球物理導論》課程的教學現狀與存在的問題，結合教學實際和教學效果，多角度提出幾點教學方法改革的建設性意見。

關鍵詞：應用地球物理導論；教學方法；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）12-0177-02

一、引言

地球物理學是一門以地球為研究對象的現代應用物理學，是地球科學的重點分支。而《應用地球物理導論》是地球物理專業十分重要的一門專業基礎課程和入門課程，對地球物理專業本科生的學習至關重要。應用地球物理主要是利用地球物理學的理論和方法來研究地球物理場和地球物質的物理特性與人類生存環境（包括天然和人工環境）之間的關系，這種關系既包括地球物理場對人類的生存環境和人體健康的影響，也包括由于天然和人工環境的變化所導致地球物質特性和地球物理場的變化，其實質是：以不同巖、礦石之間的物理性質的差異為前提條件，通過儀器觀測場的變化，以研究地球物理空間和時間的分布規律，借以實現地質調查和勘察找礦。地學和應用地球物理盡管看起來都和地質有關，但實際卻大不相同。首先，在方法理論上，地學主要以巖石學、構造地質學、礦床學等為理論基礎，而應用地球物理主要以地球物理場的理論為基礎。另外地學的工作方法直接對巖礦、地層進行研究，而應用地球物理則主要以分析物質的物性差異來間接研究。明確地學與應用地球物理學之間的區別和聯系，從整體上了解地球物理勘探的基本理論和主要方法，對后續專業課程的學習起到至關重要的作用。大學本科基礎課程的設置要因專業而異，對于地球物理專業，要善于培養學生的理性思維與創造性思維能力，所以傳統的應試教育模式應進行改革。基于上述問題，本文就《應用地球物理導論》課程的教學現狀進行了研究，結合專業特點，對教學內容的優化、教學方法改革等方面進行了探討。

二、教學現狀與存在問題

對于地球物理學專業的本科生，大都在大一階段開設《應用地球物理導論》課程，剛上大學的學生不免心氣浮躁，學習勁頭放松，但這個階段的學生也是學習模仿、接受能力最強的時候，所以應教導學生改掉以往應試教育的學習模式，養成良好的主動學習習慣，接受正確的學習方法，適應啟發教育，注重思考與理解。當前課堂教學存在的主要問題如下：

1.大部分學生沒有從應試教育的學習模式中解脫出來，對課堂教學和教材嚴重依賴，不善于主動學習教材以外的知識；課下自主進行文獻查閱和總結歸納的能力較差，多數學生甚至連課后作業也不認真對待，抄襲成為完成作業的普遍方式；學生僅僅獲得課堂上的教學知識，造成知識面窄，個人自學能力和分析總結能力得不到有效提高，教學效果不明顯。

2.《應用地球物理導論》需要涉及很多數學、物理學等方面的知識，過多的公式和抽象理論會使教學變得枯燥乏味，還會讓初學者產生畏難情緒；過多的名詞及大篇幅概念性的闡述會讓學生覺得死板，致使其學習興趣下降，難以取得理想的教學效果。

3.應用地球物理學是一門以應用為主的學科，注重實踐訓練。多數高校在這門課的課程實踐環節教學課時少，實踐環節嚴重不足，使得學生不能很好地將理論與實踐結合，對課本上知識不能更好理解與掌握，看不到各種勘探方法的實際效果，對各種勘探方法及地球物理儀器缺少感性認識，從而對該專業興趣減退。

4.課堂上教學僅靠采用教材和PPT展示，方式過于單一，容易讓學生覺得枯燥，大多數學生都覺得將課堂PPT拷下來或者拍照下來考試就萬無一失，從而導致學生課堂上不聽課甚至不去上課，僅憑拍照的PPT和考試前老師勾畫的重點死記硬背混過考試，使得學生產生僥幸心理，導致學習效率低下，學習興趣減退，不能達到理想的教學效果。

三、教學方法改革

1.興趣培養。學習主要在于興趣，沒有興趣的學習就跟完成任務一樣，對于不會的知識學生也不會過多地思考，更不會主動去研究，所以培養學生對《應用地球物理導論》這門課程的興趣是第一位的。首先，在教學方式上，老師不能只顧自己講課，應該多與學生交流，看看學生感興趣的是哪些方面，不感興趣的是哪些方面。對于學生感興趣的方面，可適當增加講課內容，并結合地球物理行業在該方面的最新研究進展與學生交流，增加學習興趣，使大家對專業知識有一個全面的感性認識；對于學生不太感興趣的內容，可適當減少講課內容以節省課堂時間。其次，可邀請地球物理行業的相關專家，給學生開設學術講座，用他們的科研新成果、研究新方向來豐富傳統的教學內容。與專家、學者的直接接觸可讓學生更加明確自己的目標，讓學生了解本專業的學科前沿，可以增長見識、開闊眼界，從而激發學習和科研的興趣。

2.小組學習，交流心得。可將一個班同學分成若干學習小組，每組不超過6人，以組為單位進行本課程的學習和討論，根據整組同學的平時表現對其打分，最后將整組同學的平時得分作為他們部分的平時成績。當前喜歡當面與老師討論問題的學生不多，一是由于學生大都形成惰性思維，不懂的問題不會去及時解決甚至于不懂裝懂；二是由于課堂上時間有限，老師沒有足夠時間在課堂上與學生一一探討相關問題；其次可能有的同學礙于面子，怕自己提的問題太膚淺會被嘲笑，以至于沒有勇氣將自己的疑問說出來，所以小組學習就是解決以上問題的一個很好的辦法。以小組為單位，對于自己不懂的問題，小組成員間可相互探討，大家各抒己見，最后得出較為合理的答案，再與老師進行探討。這樣既節省了時間，又讓大家積極參與討論，既鍛煉了思維能力，又培養了團隊精神。

3.學習方法培養。對《應用地球物理導論》的學習應安排適量的自學，即安排學生預習、作業以及課后閱讀等相關任務，包括一些小組集體完成的小研究等。搭建教學網站、QQ交流群或微信群，學生可以方便地從教學網站等渠道獲得課程相關材料以及各種學習資料，老師也可以在網站上發布相關作業或思考題供學生探討。更關鍵的是，借助互聯網手段，每個學生可以實時提出問題，老師可在線進行解答。對于有用的學習資料，大家可以上傳共享，這樣不僅小組成員間可相互討論，整個班級的學生均可在課下方便討論。學生對于學習資源的查找、分享也更加方便，信息來源面更廣，信息獲取也更高效，既節省了時間又學到了知識。用自己的思維和見識，運用所學知識相互探討、交流，老師進行相應引導，能更好地幫助學生進行知識體系構建。

4.注重實踐，培養動手能力。實踐性強是地球物理學專業的最大特點之一，在加強理論教學的同時一定要加強實踐課程，使學生很好地將學到的理論知識與實踐結合起來，如此才能取得好的教學效果。《應用地球物理導論》的課時較少，再加上是在大學第一學期開設，學生剛剛接觸地球物理知識，純粹的偏理論教學事倍功半。增設兩學時或更多的野外實踐課，既增加了學生對地球物理方法的感性認識，又增強了學生的動手能力。教師提出需要驗證的理論和方法，可以讓學生設計解決問題方案，教師提供必要的儀器設備，進行現場指導，啟發學生思考，培養學生的創造性思維。還可開展學科知識競賽，結合野外實驗操作綜合評比，對獲獎學生進行適當獎勵，如此既可調動學生自主學習的積極性，又可讓他們將理論與實踐很好地結合，既增加了課程的趣味性，又達到了教學目的。因此，課程理論與實踐更加緊密結合，使學生在接受知識、理解理論的基礎上多分析、多思考，才能更好地培養他們學習的積極性和創造性。

四、結論

《應用地球物理導論》的教學方法改革必須立足于該門課程實際，培養學生具備地球物理專業初步的理論知識、工程實踐以及創新能力是一項長期的工作，需要在教學實踐中逐步形成與完善。應使教學改革的每個細節落實到課程教學的每個環節，充分發揮學生的自學意識，使他們掌握更多的專業知識和實踐技能，為今后更進一步的學習專業理論知識打下堅實基礎。

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