張瑩瑩 木合塔爾·扎日 陳川 劉桂萍
摘要:勘查地球物理是資源勘查工程專業的一門重要課程。隨著國家經濟建設發展,地球物理方法技術也得到了較快的發展,如何使學生學好這門課程,是我們的主要教學任務。本文根據《勘查地球物理》課程特點及新技術發展趨勢,結合新疆大學資源勘查工程專業學生特點,就該課程的教學內容、教學方法及改革措施等方面展開討論,以促進并提高該課程的教學質量。
關鍵詞:地球物理;資源勘查工程;教學實踐
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)48-0135-02
一、前言
資源勘查工程是地質類方向的一個重要專業分支,該專業在新疆大學具有悠久的辦學歷史,曾作為自治區重點學科、國家第一類特色專業、自治區重點建設的急需緊缺專業建設至今,緊密圍繞地方經濟發展方向,依托自治區區域和礦產資源優勢,積累了豐富的辦學資源,為新疆地質行業培養了一批又一批基礎扎實、工程素養高、實踐與創新能力強的高級工程技術人才,贏得了良好的社會聲譽。
課程建設是專業建設的重要組成內容,核心課程的建設水平將直接影響專業建設水平,在很大程度上影響人才培養的質量。勘查地球物理課程是我校資源勘查工程專業的一門專業核心課,是該專業本科生必修的基礎課程,其目的是使學生具有對地質、地球物理勘探等信息進行簡單處理、解釋和在礦產勘查中應用的初步能力。為了提高勘查地球物理課程教學質量,筆者針對新疆大學資源勘查工程專業勘查地球物理教學現狀及存在的問題,開展了相關教學改革和探索。
二、教學現狀及存在問題
勘查地球物理課程一直是新疆大學資源勘查工程專業的主干課程之一,已經形成相對穩定的課程體系,但就教學內容和教學方法等方面而言,仍存在如下問題。
1.方法眾多,而非地球物理學專業學生基礎過于薄弱。地球物理是物理學與地質學結合的邊緣學科,以巖礦石等介質的物理性質差異為物質基礎,利用物理學原理,通過觀測和研究地球物理場的空間和時間分布規律,以實現基礎地質研究、工程環境勘察和地質找礦等目的的一門應用科學。由于物性參數種類眾多,相應的地球物理勘探方法種類也較多,且每種地球物理勘探方法有不同的實質和應用,要求學生具有較強的綜合知識背景。在以往的教學過程中,受學時限制與舊教學理念的約束,考慮到我院大部分學生數理基礎薄弱的特點,課程教學一般側重于方法的具體應用,忽略了方法的原理,從而出現學習者只知其然不知其所以然的狀況。學生普遍反映勘查地球物理課程難學、難懂,實際教學效果不夠理想。
2.教學內容難以匹配知識體系更新速度。隨著計算機、電子、機械和通信等基礎應用技術的進步,地球物理新技術、新方法層出不窮。但是,目前的教學內容對地球物理學科發展中產生的新理論、新方法引入不足,目前勘查地球物理課程主要仍以經典教學內容為主,無法匹配知識體系更新速度,因此迫切需要進行改革。集合新疆地域特色,引入本學科前沿領域的新技術、新方法,對于激發學生的學習興趣,啟發學生的創造性思維,也將起到重要作用。
3.偏重理論教學,實際應用不足,增加實驗課課時。首先,由于理論教學的系統性和完整性,對于資源勘查工程專業的學生,學習內容與解決實際地質問題之間存在一定的脫節現象;其次,由于實驗課時有限,以往勘查地球物理課程實驗方法種類有限,實驗內容也較為簡單,很多情況下只能在課堂上講解處理方法和步驟,學生不能親自動手操作儀器和軟件,以至于學習印象不夠深刻,實驗教學效果不夠理想。
三、教學內容改革理念與措施
針對上述勘查地球物理課程教學內容存在的問題,結合資源勘查工程專業特點,主要就教學內容方面提出以下幾點建議。
1.立足地方與行業,堅持特色與優勢。我校資源勘查工程專業人才培養注重學生的實踐和創新能力,這是我們的特色與優勢。同時,新疆是我國戰略資源的重要儲備區,但地質礦產勘查程度卻很低,礦床深邊部和外圍尚未進行有效勘查,因此當前亟須開展礦產高效勘查技術示范,加快發現大型、超大型礦床,努力發展一批大型后備資源基地,增加資源供給量,這對維護新疆區域社會穩定、增進民族團結和保障邊疆安全將產生深遠影響。因此,立足新疆,服務地方與行業,堅持特色與優勢,是我校資源勘查工程專業課程體系改革與實踐的原則。
2.銜接式教學。針對不同課程知識點之間存在的內在聯系,在課件中設置一些要用到以前學過的知識和其他課程知識的問題,在講課過程中,通過邊講授邊提問以啟發學生思考本知識點和以前學過的其他課程知識點之間存在何種聯系,以起到貫穿整個課程內在聯系的作用。如根據不同類型礦床(外生礦床、內生礦產和變質礦床)的成礦模式與地球物理特征,引出各類地球物理勘探方法的原理,進而再介紹如何用不同的地球物理方法來尋找不同類型的礦床。再如,根據不同地球物理方法的物質基礎,結合《巖石學》、《普通地質學》等課程的部分教學內容,了解巖礦石的各種地球物理性質(密度、磁性、電性及波速)等。
3.優化教學內容。教學內容力求精練,避免煩瑣的數學推導,側重基本原理及應用,讓學生對每一種主干方法有一個較完整的知識體系,了解和掌握各種地球物理勘探方法的基本原理,了解這些勘探方法在基礎地質研究、礦床資源勘查、城市工程環境評價中的應用,學會在自己的專業中運用地球物理勘探方法;在強化經典教學內容的基礎上,引入新的地球物理方法技術,分析其較傳統技術的優勢,通過對比,加深學生的學習印象,激發學生對地球物理新技術的興趣。以電法勘探中的瞬變電磁方法為例,以瞬變電磁法的原理為出發點,逐一介紹地面、航空和地空瞬變電磁方法,適當簡化各自原理共同部分,重點介紹不同工作方式的異同點及優勢,展示其在礦產資源勘查中的應用成果,豐富學生的背景知識儲備,在拓展更新教學內容的同時,完善知識體系構架。
4.增加實驗教學。張曉軍等人對資源勘查工程專業人才需求狀況的調查結果顯示,“專業實踐經驗”是用人單位最重要的考慮因素。勘查地球物理課程是一門理論性和實踐性均較強的課程,課堂教學環節是使學生掌握各種不同地球物理方法的基本理論和應用,實驗環節有助于加深學生對基本原理和基本方法的理解,以便達到更好的教學效果。由于地球物理方法種類眾多,特別是電法勘探方法,目前可供使用的方法已有20多種,而每一種方法又有其獨自的理論和工作方法,因此有必要增加現有的實驗教學學時。同時,為了適應新技術和新設備的特點,如儀器自動化程度越來越高等,可在實驗教學環節增加實驗測試內容與結果分析環節,形成良好的師生互動關系,將理論知識與實際應用相結合,反饋課堂教學效果,并對出現的問題及時進行講解,提高實驗教學對理論應用的支持度。
四、結語
本文針對新疆大學資源勘查工程專業勘查地球物理課程教學內容、教學方法等方面存在的問題,對勘查地球物理教學改革探索進行了討論,主要通過優化教學內容,不斷更新完善該課程知識體系,激發學生的學習和探索興趣,進而提高教學質量,培養出更能適應地勘行業市場需求的專業技術人才。
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Abstracts:Exploration geophysics is an important course in resource exploration engineering major.New geophysical methods are developing rapidly with state economic construction.It is our duty to help students learn the course better.According to the course characteristics and new geophysical methods development,we discusses in teaching content and teaching practice to improve teaching quality in this paper.
Key words:Geophysics;resources prospecting engineering;teaching practice