地球物理勘探開放性實驗教學的探索與實踐

談榮球

摘? 要：本文對地球物理勘探開放性實驗教學所面臨的現狀、采取的應對策略、詳細開展過程等進行了較為細致的總結。實踐表明，開展地球物理勘探開放性實驗教學在培養學生相關能力方面特別是科研創新能力方面成效顯著。

關鍵詞：地球物理勘探;開放性;實驗;創新

引言

從當前的情況來進行分析，可以發現我國的工程物探領域已經獲得了一定的發展，對于新技術進行應用，能夠為工程物探工作的開展提供新的動力，使工作更加高效的開展。

1開放性實驗教學的意義

實驗教學作為應用型本科教學的重要組成部分，在增強學生的學科思維、培養創新能力等方面具有不可替代的作用，而開放性實驗在實驗教學體系中起到的作用則更為突出。所謂開放性實驗就是將現有實驗室提供給有需求的學生讓其根據自己的想法自主進行實驗。這樣不僅能讓學生在實踐中掌握專業技能，提高學生的專業水平，還能培養學生的實踐動手能力和創新能力，使傳授知識與培養能力協調發展。在開設開放性實驗的基礎上有意識地提高學生的科研創新能力，特別是提高學生的科研論文寫作、專利發表和軟件著作編寫能力，對提升學生學習興趣和培養學生科研創新能力等具有重要的意義。不僅如此，通過開展開放性實驗還可以在一定程度上促進部分高等院校更好地向應用型高校轉型，使培養的學生能夠具有更強的科研創新能力，以更好地滿足企業的人才需求。

2物探技術

物探技術全稱為地球物理勘探技術，主要是指對于不同類型的地球物理場變化狀況來對不同類型的地層巖性、地質構造等多種地質情況進行勘探分析。因為構造底殼的不同巖層介質，一般會在密度、彈性、導電性、磁性以及放射性、導熱性等方面存在著一些區別，這些不同之處很可能會對于地球物理場的局部形態造成影響。借助于對于物理場的分布以及變化情況作出分析，并借助于所獲得的物質資料來展開分析，從而達成分析地質性狀這一目標。這一方式既能夠進行勘探、實驗兩種方式，和鉆探進行對比，其設備較為輕、不需要投入較多的成本、效率比較高、能夠在廣闊的環境下進行工作。但是，因為無法進行采樣，無法直觀地了解到觀察、鉆探等內容。物理地質勘測主要是將巖石、礦石以及巖土物理性質作為立足點，對于近地空間介質、物質以及演化等，分析其存在的自然情況和規律。

3開放性實驗教學所面臨的現狀

3.1在促進學生科研創新方面存在不足

目前高校學生在科研創新方面僅部分學生在論文、專利和軟件著作等方面有少量的產出。調研發現，學生在科研創新方面存在較為強烈的主觀意愿，但受到一些客觀因素的限制，主要為：（1）學習內容受限，即學生水平與教師的科研項目差距較大，難以融入科研過程;（2）學習途徑受限，除大學生創新創業等少數項目外，學生難以獲得有效的科研創新指導途徑，難以形成科研成果產出。

3.2實驗室開放性不足

具體體現在以下幾個方面：（1）實驗室的開放時間不夠，即多數實驗室的大部分時間未向學生開放，從而限制了學生學習的主動性;（2）實驗的開放性不夠，即絕大多數實驗為演示性、驗證性實驗，基本上都要求學生按照實驗設計者的思路完成實驗，在一定程度上束縛了學生的思維，難以促進學生開展獨立思考，從而對創新能力的培養形成了桎梏;（3）適用于專業獨有特點的實驗室開放相關管理規定細致程度不夠。鑒于高校在開放性實驗教學環節上和學生科研創新能力提高上的不足，通過開展開放性較強的實驗環節及配套的科研創新指導環節進行彌補是十分必要的。

4地球物理勘探開放性實驗教學的開展

4.1開放性實驗教學策略的確立

（1）探索促進學生科研創新的途徑，切實有效也幫助學生形成科研產出。在完成開放性實驗的基礎上，讓學生通過較高水平教師對科技論文、專利和軟件著作等科研創新產出的講解，總結歸納自己在開放性實驗中的問題，在相關領域教師的指導下完成上述科研產出，在科研創新的道路上起步，從而進一步激發學生的學習興趣，且當開放性實驗意義較為顯著時，可在教師指導下繼續開展后續的實驗研究，拓展開放性實驗的教學成果。（2）提高實驗室的開放性。以本校地質災害防治自治區重點實驗室及礦山超前地質探測與安全預報校級重點實驗室下設的分室———地球物理實驗室為試點，提高實驗室及實驗內容的開放性，促進學生的創新性。將實驗室及實驗儀器最大程度上對學生開放，讓學生自主設計并完成實驗，給學生充足的空間與條件，讓學生最大程度上發揮其創造性與探索性，以提高學生的綜合能力。

4.2開放性實驗教學的具體開展過程

4.2.1準備階段

主要完成實驗器材、指導書及制度的準備及學生的動員工作。地球物理實驗室首先對現有設備進行檢查和調試，確保實驗設備的正常運轉，同時根據這些實驗設備編寫對應的實驗指導材料以便參與開放性實驗的同學查閱。同時完善實驗室開放的規章制度，在全面運轉實驗室的同時，充分保障實驗過程的安全和有序以及實驗設備的安全。不僅如此，還要對學生進行開放性實驗的動員。由于實驗模式較為新穎，需要對學生進行廣泛的宣傳和動員，在課程教學環節中，向資源勘查工程、勘查技術與工程、地質工程專業的學生充分宣傳和動員，鼓勵大家參與到開放性實驗的過程中來。

4.2.2開展階段

在學生充分熟悉實驗指導書，并到開放性實驗室多次動手熟悉了實驗設備及裝置后，根據自己對已經掌握的知識的興趣點，自行設計實驗，撰寫實驗預習報告提交給實驗室負責教師審閱。教師根據其與專業的相關性、可行性、學生預期收獲、安全性等多方面酌情考慮對預習報告做出同意實驗、修改后同意實驗和不同意實驗的批復。學生在得到教師同意實驗的批復后在教師的陪同下（主要防范安全事故及設備損壞）獨立完成實驗并在實驗過程中注重記錄發生的現象、問題、解決方法和實驗數據，然后完成實驗總結性報告提交給實驗教師。

4.2.3整體完善階段

主要包含師生之間的經驗交流和少量學生的調查反饋。由有成果產出的同學細致整理自己完成的整個過程，總結經驗并集中向其他同學進行交流。同時由教師對整個完成過程中學生的成功表現予以肯定，對不足之處加以講解，促進學生整體提高。同時，在各個運行環節中，由少量學生負責收集全體學生的意見及建議并匯總給開放性實驗負責教師，由負責教師召集相關人員集體討論對學生反映較好的方面進行加強，對學生反映不足的地方進行及時改進，以切實保證學生通過完成開放性實驗能夠有更好的收獲。

結束語

經過地球物理勘探開放性實驗的開展，也形成了一定的認識和經驗，開放性實驗對學生和教師挑戰性均較高。對學生而言主要是要投入較多的精力，真正靜下心來去踏踏實實地完成，才可能形成最終的收獲。對教師而言，需要做好充分的準備工作和大量耐心細致的后續工作，而且要有較為充足的知識儲備才能應對學生的發散性思維。

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