非地球物理專業物探類課程教學方法初探

石硯斌　武曄

摘要：物探作為一種重要的手段廣泛應用于資源勘查、地質結構的勘探、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、地質學專業及地下水科學與工程專業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、解釋復雜等特點，使得教師在授課過程中要突出重點、解決問題。

關鍵詞：物探；非地球物理專業；教學方法

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

一、非地球物理專業物探類課程教學中存在的問題

非地球物理專業的學生，其數學和物理的基礎相對薄弱、很多地球物理學專業的先導課程不足。同時，這些學生要掌握地球物理的諸多方法，以資源勘查工程專業為例，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，學生的學習負擔會加重、學習熱情也會大大降低。因此，要結合專業特點做適當調整。

二、教學方法的改進

（一）課程的引入

由于地球物理課程內容較多，因此在教學過程中要抓住課程的重點，資勘專業學生學習這類課程的重點是要掌握物探方法的應用，能夠分析物探資料中的異常特征，并賦予其地質意義。那么在授課之前就要先讓學生明確他們學物探的意義，以問題為導向，既能提高學習的興趣，又明確了學習的重點。例如在第一堂課上我會問學生：“我們剛剛過去的地質實習中，同學們能夠根據自己看到的地表情況推斷地面附近的地質分布，那么深部的地質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課程聯系起來，又能啟發學生思考，同時可以舉例說明物探在資源勘查中的應用。

（二）理論課程的講授

雖然資勘專業的學習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課程基礎不足的問題。因此我們從簡單的物理知識出發，重點讓學生掌握數據的定性變化特點，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。例如重力勘探中，首先要了解規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學和物理的推導。對于這樣的內容，我們的教學團隊編輯了很多小程序，可以完成其自動計算，使學生通過輸入主要的參數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來了解其對異常的影響，簡單、直接。

（三）加強實驗教學環節

現階段，實驗教學在大學教育中的地位越來越重要，它是培養學生實踐能力及創造能力的重要手段，尤其是針對我們這樣的應用型本科院校而言，實驗教學是課堂教學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生了解地球物理數據的來源、數據的形式以及在觀測過程中受到的干擾成分，不僅提高了學生的學習興趣，加深了學生對理論知識的理解，同時有助于加強學生對資料的認識，使學生能更準確、更合理地解釋分析物探數據。

（四）地球物理資料的解釋與分析

地球物理數據的解釋與應用是非地球物理專業學生學習物探類課程的最終目的，要求學生能夠借助物探的資料對地下地質分布做詳細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過程中教授資料分析方法，總結物探資料的特點，并結合諸多手段提高學生的應用能力。

1.案例教學。在高等教育的發展過程中，對學生創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用能力的培養，從而將其作為課程教學的根本目標。案例教學就是一種很好的手段，既能提升學生對課程的興趣，又能培養學生對理論知識的運用能力，提高實用性和創新性。

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，給學生介紹激發極化法在金屬礦勘探中的作用時，可以通過實際案例讓學生了解激發極化法的工作思路和解釋的原則，即：了解地質任務及工區地質概況（如圖2（a）所示）——對整個工區進行激電掃面，確定異常的分布位置及重點勘探區（如圖2（b）所示）——進行剖面測量，確定異常參數的分布。讓學生充分理解“由已知到未知”的分階段勘探過程并從中認識異常的特點和分析方法。

2.翻轉課堂。學生始終是教學活動的主體，在學生已經掌握了基本知識的前提下，充分發揮學生的主觀能動性讓學生帶著問題來到課堂上可以有效提高教學效果，翻轉課堂就是一種很好的方式。學生課前通過教學平臺上的視頻及文本的教學資源，學習物探資料解釋的方法，并結合一些實際的觀測數據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。教師提供一些生產過程中的實際觀測數據及地質環境，結合學生自主查閱文獻，讓學生分組獨立完成對資料的分析，并嘗試給出合理的地質解釋。同時在課堂上規定時間內完成對分析結果的匯報交流。

這樣的教學方式既能夠檢驗學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生之間的交流與合作。通過教學實踐過程，學生普遍認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備工作需要花費較長的時間，同學之間配合默契程度不夠等問題。因此，這種方式在組織次數上要控制，另外可作為課程的考核途徑之一。

三、結語

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

參考文獻：

[1]曾華霖，重力場與重力勘探[M].北京：地質出版社，2005.