龔玉蓉
(昆明理工大學國土資源工程學院,云南 昆明 650000)
昆明理工大學地科系有著悠久的歷史,經過了教育部工程教育專業認證等一系列的學科建設,形成了資源勘察和地質工程兩大優勢專業。《工程與環境物探》課程作為地質工程專業的必修課程涵蓋了電、重、震、放射性、地溫等地球物理方法,共計48學時。針對非地球物理專業開設的地球物理課程以物探基礎知識普及為主要目的,教學目標是讓地質工程專業水工環方向的學生具備勘查地球物理方法的基本知識,為后續工程應用提供專業基礎。
經典的地球物理專業包括電、磁、重、震等方法會根據專業勘查方向的不同設置不同的學時。相對而言,《工程與環境物探》中的《電法勘探》部分課時量要少了很多,在授課的過程中很多知識點無法完全涵蓋,學生也無法掌握。論文從課程教學中存在的難點出發,結合學生自身的特點,總結歸納《工程與環境物探》課程中《電法勘探》教學的難點,便于學生掌握本課程的知識點,了解勘查地球物理的實質,達到在工程應用中合理地使用地球物理方法的目的。
電法勘探是勘查地球物理專業的一門重要的專業主干課,涉及場論、高等數學、數學物理方程、電工電子技術等眾多的前序理論基礎、專業課程,屬于涉及面廣、綜合及應用性強的一門課程。電法勘探課程以電場理論為研究對象,以巖礦石的電性差異為核心,以電法儀器裝置設備為執行機構,在電磁場理論的指導下研究地電斷面的電性規律。有著理論性強、概念抽象、結構復雜、涉及前期基礎課程多的特點,在教學的環節中存在教師難教、學生難學的問題[1-3]。鑒于該課程在專業課程體系中的重要性,基于對學生綜合能力的培養要求,發現當前的電法勘探教學存在以下難點。
電法勘探是一門集電學、電工電子技術、電磁場理論等于一體的綜合實用性強的課程,要學好這門課程,必須要具備前期理論基礎。大部分學生在學習這門課程時,面對教材中抽象的電勢梯度、勢場性、場強散度、拉氏方程等理論與公式推導[4]、求解時不能理解,不能掌握,這些生澀的公式與理論無疑地降低了他們的學習欲望。同時,由于屬于非地球物理專業的學生,前序的基礎理論知識的確實導致的“聽不懂,跟不上”使學生喪失了學習的主動性,上課發呆、跑神的現象時有發生,嚴重影響了學習質量及教學質量。電法勘探課程中涉及的電學上的定理、定律通常利用微積分的形式來表達,很多概念也從宏觀轉變到微觀,雖然,課程面向的對象為大三學生,但是由于高等數學的基礎相對比較薄弱,對這些公式表達形式理解的過程相對比較長,許多細節需要補充和推理,在教學中需要花費更多的時間,也增加了教學的難度。
由于該校的電法勘探課程面向的是地質工程水工環方面的學生,開設這門課程的出發點是為了普及地球物理方法,便于學生能夠了解這種勘查方法在完成工程項目的作用。然而,受專業視角的影響,大部分學生認為自己的專業學習這門課程用處不大,畢業以后的工作也極有可能涉及不到本課程的內容,導致了大多數學生對課程中大多數知識點的期望值低,但是對考試和分數的期望又比較高,從而學習動機非常不明確,課堂上學習積極性不高,注意力也不能高度集中,課后就更加不可能花時間鞏固課堂內容,即使小部分同學有學習意愿的也難以達到理解、掌握課程內容,只是通過生硬的記憶完成課程學習,使得授課過程相對比較艱難,難以得到良好的效果。
人類發明并利用地球物理勘查技術已有100多年的歷史,隨著大規模的人文建設和發展,工程勘探的難度日漸增大,勘查地球物理技術顯得愈加重要,《工程與環境物探》課程在地質工程中的重要性不言而喻。本文從非地球物理專業學生特點入手,歸納總結提高該課程教學質量的難點。在后續教學過程中,本課程將根據這些難點,有針對性地對教學內容、方法、手段等提出合理的措施,以期全面提高《電法勘探》及整體的《工程與環境物探》課程的教學質量。