勘查技術與工程專業重、磁、電勘探原理教學探索

摘要：在勘查技術與工程專業的課程設置中，重、磁、電勘探原理是一門重要的專業課程，該課程的教學質量對培養學生的能力具有直接且重要的影響。文章通過對比傳統教學方法和現代教學方法，并結合學校和社會需求情況，在教學方式和考核方式上提出一系列的改革措施。

關鍵詞：重、磁、電勘探原理；勘查技術與工程；地球物理學

一、引言

勘查技術與工程專業是培養具備地質學、地球物理學、地球化學等多學科知識的復合型人才的專業。重、磁、電勘探原理作為重、磁、電勘探的理論基礎課程，其教學內容主要包括重力場、磁場、電場及電磁場的測量原理，野外數據采集方式，數據處理的基本流程和結果解釋等。

勘查技術與工程是一個注重實踐的專業，要求學生具備很強的實踐能力。因此，在勘查技術與工程專業的課程設置中，重、磁、電勘探原理的教學內容應注重理論與實際生產應用的結合，注重培養學生的實際操作能力和解決實際問題的能力。

二、教學現狀分析

中國石油大學（北京）克拉瑪依校區勘查技術與工程專業旨在培養知識、能力和素質全面發展，系統掌握油氣等礦藏資源地球物理勘探和測井的基本理論、方法和技能，獲得地球物理勘探和測井工作者必備的知識結構和技能訓練，具備從事礦藏資源地球物理勘探和測井領域的工程設計、應用研究和生產管理工作的能力，具有創新精神、實踐能力和國際視野的應用型高級工程技術人才。

重、磁、電勘探原理是中國石油大學（北京）克拉瑪依校區勘查技術與工程專業的核心專業課程，該課程是重力、磁法和電法勘探的理論基礎。通過本課程的學習，學生需要掌握三種地球物理勘探方法的基礎理論、方法技術及數據處理解釋的基本流程，為進一步從事地質與地球物理研究打下基礎。該課程總學時為64學時，其中重力勘探20學時，磁法勘探22學時，電法勘探22學時。由于課程中的數學公式較多，有限的學時難以保證教學進度，并且推導過程枯燥，學生容易失去學習興趣，所以中國石油大學（北京）克拉瑪依校區對勘查技術與工程專業的學生側重實踐能力的培養。如何將教學過程中難懂的數學公式及抽象的理論概念通過實際生產的案例傳授給學生，提高學生將理論應用于實踐的能力，一直是教師探索的方向。

三、傳統教學方法的不足

第一，理論教學與實踐教學脫節。勘查技術與工程專業是一個實踐性很強的專業，側重于培養解決實際問題的高級工程技術人才。但是，學生往往只是通過課堂學習掌握理論知識，應用課堂知識解決實際問題的機會較少，導致課程學習目的性不強，不清楚學習該課程的意義，學習主動性、積極性較低。

第二，教學內容抽象難懂。重、磁、電勘探原理涉及大量的數學和物理知識，其原理和概念相對抽象，學生往往難以理解和掌握。理論是實踐的基礎，開設重、磁、電勘探原理課程就是為了讓學生在今后的工作中知道為什么要這樣做以及為什么能夠這樣做。

第三，缺乏實際應用案例。目前，重、磁、電勘探原理教學缺乏實際應用案例的介紹，學生只是通過理論學習掌握知識，不知道如何將這些知識應用到實際工作中，導致學生缺乏實踐能力和解決問題的能力。

第四，教學方法單一。目前，重、磁、電勘探原理的教學方法缺乏多樣性和創新性，學生容易感到枯燥無味，缺乏學習動力。

第五，考核方式單一。傳統的考核方式一般由學生考勤、課后作業和期末考試構成，其中期末考試的比重最大，整個考核環節過于側重理論知識方面的考查，對學生課上、課后分析問題能力和解決問題能力的考查不夠，在無形中促使學生以應對期末考試為最終目的，只會死記硬背，不利于學生能力的培養。

四、現代教學方法的改進措施

第一，加強實踐教學。中國石油大學（北京）克拉瑪依校區采購了高密度電法儀、激電儀、質子磁力儀等專業的教學儀器設備，在教學的過程中根據課程進度，通過講解儀器工作原理、常見野外采集裝置類型等，并讓學生通過實際操作以鞏固課堂理論知識，掌握重、磁、電勘探的工作方法。例如，在完成直流電測深原理的教學后，教師組織學生利用高密度電法儀在校園內進行直流電測深的測量，讓學生參與測區的選擇、測線、測點的布置、儀器準備等環節，并在完成實際測量工作后，導出數據，利用配套的軟件對數據進行處理、成圖，結合已知信息（如地下管線、地面干擾物等），對結果進行分析、討論，最終完成一個成果報告。在課程的最后，教師對不同方法得到的結果進行對比、總結，進一步理解各種方法之間的差異，讓學生全面掌握數據采集、數據處理及成果展示等環節。同時，教師組織學生前往中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司綜合物化探處的勘探施工現場了解實際地球物理勘探工作的情況，并與一線物探工作人員討論交流，了解實際生產工作的需求及面臨的挑戰，幫助學生根據自身情況有目的性地學習。

第二，堅持校企協同，強化產學研實踐育人體系建設。中國石油大學（北京）克拉瑪依校區通過共建“研究生企業工作站”“工程師學院”等人才培養新模式，讓學生在企業里學習，在實踐中成才；組織“石油企業行”“紅色之旅”社會實踐團隊，赴油田廠礦、西部邊陲，全方位了解企業最新發展成果和需求；舉辦能源動力行業人才供需專題研討會、中國石油教育學會高等教育專業委員會年會，以行業需求為導向推進人才培養模式改革；按照“實踐教學四年不斷線、企業專家參與人才培養四年不斷線”的思路，與行業企業協同制訂人才培養方案。

第三，引入實際應用案例。在教學中，教師引入實際應用案例，讓學生了解重、磁、電勘探在解決實際問題中的應用，并邀請企業專家參與教學，結合實際生產講解知識的應用。這可以幫助學生更好地理解和掌握知識，了解行業發展動態，激發學生的學習興趣。

第四，多樣化教學方法。教師可以采用線上線下相結合的混合教學模式，讓學習、交流討論不局限于課堂，同時推薦國內外最新研究成果，讓學生了解重、磁、電勘探領域所取得的最新成果和亟待解決的問題；引導學生閱讀經典學術論文并展開討論，傳授其閱讀專業學術論文的方式，培養學生發現問題、提出觀點、構思解決方案的能力。

第五，考核方式改革。教師采用課堂表現、課程內容討論、課后實踐及報告編寫、課后作業、期末考試等考核形式，如圖1所示，加強理論知識與實踐相結合能力的考查，增加實踐環節考核，并針對學生的個體差異建立反饋機制，通過多元化的考核方式給每個學生展示自己的平臺。

第六，引入課程思政內容。教師將思政教育融入課程教學，實現全課程育人，引導學生認識重、磁、電勘探方法在地質勘查中的重要作用；向學生講述先輩的光榮事跡，并組織學生參觀獨庫公路博物館、新疆物探處展覽館等場館，讓學生學習先輩吃苦耐勞、不怕困難、敢于挑戰、甘于奉獻的精神，培養學生的愛國情懷和責任感；引導學生理解國家和時代需求，培養學生扎根西部、服務邊疆的高尚情懷，響應祖國“到祖國最需要的地方去”的號召，為西部勘探事業的發展貢獻自己的力量。

五、實踐驗證

為了驗證這些改進措施的有效性，教師通過課程成績、學生表現（包括學習的積極性、主動性，學生自身成就感等方面）、學生的思想覺悟等方面進行分析驗證。結果顯示，在采用現代教學方法后，學生的學習效果得到顯著改善。具體表現在以下方面。

第一，考試成績提升。通過對比改革前后的考試成績，學生的考試成績提高明顯，學生更愿意接受改革后的考核方式，普遍認為考核更全面、更合理。

第二，學習興趣增強。通過調查問卷、課堂觀察及與部分學生課下交流，筆者發現學生對重、磁、電勘探的興趣明顯增強，部分學生表達出今后的學習和工作方向會優先考慮重、磁、電勘探方向。

第三，實踐能力提高。通過實踐操作環節的鍛煉，學生的實踐能力得到顯著提高，能夠更好地將理論知識應用于實際工作中。同時，學生之間的討論更多，越來越多的學生能夠提出與生產實踐相契合的問題。

第四，學生的使命感、責任感增強。通過與學生交流發現，學生對自身的認同感普遍更高，愿意留在新疆的學生比重上升明顯。他們立志服務國家能源戰略，到祖國最需要的地方去建功立業，到邊疆基層工作，去能源地質勘探一線攻堅克難，用自己的青春和汗水在荒涼的戈壁上成就華麗的人生。

六、結論

隨著社會、科學技術的發展，勘探行業也發生了翻天覆地的變化。為培養出滿足社會需要、適應行業發展的勘查技術與工程專業人才，教師應不斷創新，培養出能夠將課堂所學知識應用于實踐生產問題，具有創新能力、創新意識的人才。

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基金項目：中國石油大學（北京）克拉瑪依校區教改項目課題“勘查技術與工程專業《電磁場理論》教學方式探索改革”，項目編號：JG2023020。

（作者單位：中國石油大學<北京>克拉瑪依校區）