地球物理儀器專業(yè)課程教學(xué)改革與實踐

毛玉蓉+周磊

摘要：地球物理與石油資源學(xué)院在地球物理儀器專業(yè)方向上進(jìn)行了人才培養(yǎng)和課程體系建設(shè)工作。提出“一個平臺，三個方向”的人才培養(yǎng)方案，探討了人才培養(yǎng)方案中的培養(yǎng)目標(biāo)與特色建設(shè)，提出創(chuàng)新性改革措施，優(yōu)化課程體系，進(jìn)行實踐教學(xué)體系的建設(shè)，并強調(diào)培養(yǎng)適應(yīng)地球物理勘探行業(yè)需求的應(yīng)用型人才的重要性。

關(guān)鍵詞：地球物理儀器；培養(yǎng)方案；課程體系；實踐教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）39-0153-02

一、引言

地球物理學(xué)在某種程度上可以認(rèn)為是一門觀測的學(xué)科[1][2]，在地球物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，首當(dāng)其沖的就需要高精度高分辨率的觀測數(shù)據(jù)，而這就對地球物理儀器和設(shè)備提出了較高的要求。

在地球物理學(xué)領(lǐng)域里面[3]，主要有重力場、電磁感應(yīng)場、地?zé)釄觥⒌卮艌觥⒎派湫暂椛鋱龊偷卣鸩▓觥６诘卣鸩▓鲋杏址譃槿斯ぴ吹卣鸩▓龊吞烊坏卣鸩▓觯堑厍蛭锢韴鲅芯康闹饕糠帧２徽撌墙饘俚V產(chǎn)、油氣和環(huán)境的勘查、地震災(zāi)害的預(yù)測，還是地球深部圈、層結(jié)構(gòu)物質(zhì)組成與空間狀態(tài)的探測都是這樣。由于它在理論、方法和應(yīng)用方面的不斷進(jìn)步，相應(yīng)學(xué)科的儀器與設(shè)備也跟著飛速發(fā)展，使得諸如物理學(xué)、信息學(xué)與計算科學(xué)等各個學(xué)科的新成果在地震學(xué)中得到廣泛應(yīng)用，這些儀器觀測的精度和對信息的分辨率也得到不斷提高。地球物理儀器技術(shù)領(lǐng)域也發(fā)生了很大的變化。

二、地球物理儀器專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)與特色建設(shè)

本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)主要在于充分利用地球物理與石油資源學(xué)院的專業(yè)背景，發(fā)揮各學(xué)科交叉的優(yōu)勢，培養(yǎng)具備電子技術(shù)、信息檢測與控制，計算機應(yīng)用技術(shù)，石油勘探技術(shù)方面基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在國民經(jīng)濟(jì)各部門從事電子測量與控制領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)儀器與系統(tǒng)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理等方面的寬口徑、高素質(zhì)、復(fù)合型高級工程技術(shù)人才。主要定位地球物理勘探儀器，具備非常鮮明的勘探專業(yè)特色，側(cè)重于電子和計算機應(yīng)用兩個方面，在應(yīng)用方面與石油勘探儀器（地震儀器、測井儀器）相結(jié)合，培養(yǎng)了解石油勘探開發(fā)過程、掌握石油勘探儀器原理與特點、同時具備通用電工、電子儀器開發(fā)技術(shù)的工程技術(shù)人才。

在課程設(shè)置方面，主要學(xué)習(xí)電子技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)和信號檢測與控制技術(shù)的基礎(chǔ)理論，注重現(xiàn)代計算機測控技術(shù)和儀器應(yīng)用的實際訓(xùn)練，著重掌握石油勘探和開發(fā)儀器的原理與技術(shù)。在教學(xué)上采取軟件與硬件結(jié)合、部件與系統(tǒng)結(jié)合的方法，使學(xué)生在信息檢測與控制、計算機應(yīng)用技術(shù)等方面得到綜合訓(xùn)練，具備一定的工業(yè)測控技術(shù)、石油勘探開發(fā)技術(shù)、儀器與系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)的能力。

三、創(chuàng)新性改革措施

隨著科技的飛速發(fā)展，多個學(xué)科之間交叉融合的趨勢越來越明顯。地球物理儀器專業(yè)的培養(yǎng)也必須跟隨這種趨勢做出相對應(yīng)的改變，依托傳統(tǒng)的行業(yè)優(yōu)勢，把拓寬專業(yè)口徑與靈活設(shè)置專業(yè)方向進(jìn)行有機結(jié)合。

1.充分利用社會資源擴大專業(yè)的影響力。以走訪、交流、培訓(xùn)等方式與企業(yè)建立密切聯(lián)系，利用企業(yè)的支持建立技術(shù)中心、培訓(xùn)中心。同時積極鼓勵教師進(jìn)入企業(yè)，為企業(yè)員工進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)。加強校企合作，擴大專業(yè)的影響力，使更多的企業(yè)認(rèn)識到地球物理儀器在石油勘探開發(fā)方面的特色和優(yōu)勢，拓展學(xué)生的就業(yè)面。

2.培養(yǎng)模式的探索。地球物理儀器是以我校主干學(xué)科“應(yīng)用地球物理和地球物理學(xué)”為基礎(chǔ)，依托教育部重點實驗室和工程地球物理研究中心等平臺，努力打造以信息化、電氣化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化為主要特征的學(xué)科研究方向。在油氣勘探開發(fā)中研發(fā)了井中大功率脈沖場源系統(tǒng)、地面大功率脈沖電磁場源發(fā)射機、多功能無線電磁勘探發(fā)射與采集系統(tǒng)等設(shè)備。在工程勘探應(yīng)用中研發(fā)了超大功率電火花震源及采集系統(tǒng)、多功能巖土工程質(zhì)量檢測儀等儀器。研究成果在全國各大油田和各地相關(guān)工程中推廣應(yīng)用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。這也是地球物理儀器專業(yè)強有力的辦學(xué)資源。在培養(yǎng)模式上如果照搬其他學(xué)校類似專業(yè)的培養(yǎng)模式，不能突出地球物理特色，很容易形成通用測控儀器專業(yè)的模式。地球物理儀器是一個集物探、測井、電磁勘探、電子等的交叉學(xué)科[3]，這也決定了該專業(yè)的人才培養(yǎng)遵循“寬口徑、通識性”原則，那么在設(shè)置專業(yè)課程的時候就需要充分考慮課程多而不亂，除了加強專業(yè)基礎(chǔ)課程之外，學(xué)科根基也是重中之重。在培養(yǎng)模式上我們做了以下安排：①充分利用地物物理專業(yè)的行業(yè)背景和師資力量，在勘查技術(shù)與工程專業(yè)大平臺上確定學(xué)院地球物理儀器方向的培養(yǎng)方案。②加強創(chuàng)新能力與動手實踐能力的培養(yǎng)。緊跟社會的發(fā)展，及時掌握市場經(jīng)濟(jì)對人才需求的變化。③學(xué)院在充分考慮勘查技術(shù)與工程和地球物理學(xué)兩個學(xué)科特點的基礎(chǔ)上提出“一個平臺，三個方向”的培養(yǎng)模式，也就是說在勘查技術(shù)與工程專業(yè)平臺上開設(shè)了測井、物探、地球物理儀器三個方向。在制訂培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃的過程中，充分體現(xiàn)地球物理勘探特色，有意識地加大專業(yè)基礎(chǔ)課程的比例，使學(xué)生更多地具備測井、物探、解釋、電子、信號處理等方面的基礎(chǔ)知識，不僅使學(xué)生具備堅實的理論基礎(chǔ)，而且還拓寬了學(xué)生今后的就業(yè)方向。

3.課程體系的優(yōu)化。在重新設(shè)置地球物理儀器專業(yè)方向時，組織專家對地球物理儀器領(lǐng)域的企業(yè)單位進(jìn)行充分調(diào)研，了解這些單位對地球物理儀器專業(yè)方向的學(xué)生應(yīng)具備的能力，知識結(jié)構(gòu)需求，有針對性地調(diào)整課程結(jié)構(gòu)。地球物理行業(yè)內(nèi)的各專家均強調(diào)了行業(yè)背景的重要性，這也突出了地球物理儀器的課程與通用測控技術(shù)與儀器專業(yè)課程的區(qū)別。在調(diào)研的基礎(chǔ)上，課程的內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)置，課程體系包括通識教育課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實踐教學(xué)等。地球物理儀器方向課程設(shè)置主要特點為：①在通識教育方面[4][5]，遵從學(xué)校培養(yǎng)大方向，確保學(xué)生具有扎實的自然科學(xué)、人文科學(xué)和社會科學(xué)基礎(chǔ)，較好地掌握一門外語的聽、說、讀、寫能力；②保證學(xué)生具有勘查技術(shù)與工程專業(yè)大類基礎(chǔ)課方面的理論知識和基本技能；合理安排每門課程的學(xué)時和學(xué)分，增設(shè)與行業(yè)緊密相關(guān)的專業(yè)選修課程；③強調(diào)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，創(chuàng)造條件引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動；增設(shè)與行業(yè)緊密相關(guān)的專業(yè)任選課，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好自主選課，積極培養(yǎng)學(xué)生的特長。

4.實踐教學(xué)體系的建設(shè)。首先在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，優(yōu)化實驗設(shè)備，充分利用地球物理與石油資源學(xué)院現(xiàn)有的專業(yè)實驗設(shè)備以及油田各單位捐贈設(shè)備，建設(shè)實踐課程體系。學(xué)院大部分實驗設(shè)備其實就是實際生產(chǎn)現(xiàn)場中使用的設(shè)備，結(jié)合地球物理儀器專業(yè)特點，有針對性地開設(shè)實驗課程、課程設(shè)計等實踐教學(xué)，使得學(xué)生在實踐教學(xué)中非常直觀地與理論教學(xué)結(jié)合，達(dá)到融會貫通。作為老牌的石油院校，我院的社會資源較為豐富。依托我院豐富的師資力量與雄厚的科研實力，“六五”以來，一直承擔(dān)國內(nèi)三大石油公司科研項目的研究，并與這些科研單位和油田建立了長期的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系。另外，國內(nèi)外石油勘探開發(fā)企業(yè)在校內(nèi)建立了和專業(yè)結(jié)合較緊的培訓(xùn)教學(xué)基地，每年派業(yè)務(wù)骨干到學(xué)校對高年級學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場專業(yè)軟件培訓(xùn)，與學(xué)校建立了長期的產(chǎn)學(xué)合作。與企業(yè)的長期密切合作關(guān)系為教學(xué)科研的發(fā)展提供了良好的外部資源條件。

四、結(jié)束語

勘查技術(shù)與工程專業(yè)下的地球物理儀器方向的培養(yǎng)方案按照寬口徑、多樣化的原則，設(shè)置了抓基礎(chǔ)，強調(diào)實踐的課程體系，重點體現(xiàn)了地球物理儀器的定位原則和地球物理勘探的專業(yè)特色。隨著地球物理勘探行業(yè)的需求變化，地球物理與石油資源學(xué)院在地球物理儀器專業(yè)方向?qū)⒉粩噙M(jìn)行人才培養(yǎng)模式的建設(shè)，加大應(yīng)用型人才培養(yǎng)的力度，使該專業(yè)方向成為有特色的可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)[5]。

參考文獻(xiàn)：

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