《應(yīng)用地球物理》礦業(yè)類高校課程教學內(nèi)容探析論文

1、應(yīng)用地球物理礦業(yè)類高校課程教學內(nèi)容探析論文應(yīng)用地球物理礦業(yè)類高校課程教學內(nèi)容探析論文【論文關(guān)鍵詞】應(yīng)用地球物理物探礦業(yè)教學【論文摘要】應(yīng)用地球物理是礦業(yè)類高校的一門重要必修課程。隨著煤炭系統(tǒng)對物探技術(shù)的需求與日俱增，對應(yīng)用地球物理課程內(nèi)容的講授提出了更高的要求。為了使學生的培養(yǎng)更加適應(yīng)現(xiàn)代化技術(shù)快速發(fā)展的需要，本文通過分析目前應(yīng)用地球物理課程中存在的問題，提出了一些課程教學內(nèi)容改進的方法和建議，對于礦業(yè)類高校的應(yīng)用地球物理課程內(nèi)容具有一定的參考價值。引言應(yīng)用地球物理課程是河南理工大學資源環(huán)境學院地質(zhì)科學與工程系和地球信息科學與技術(shù)系以及水文與水資源工程系的必修課。該課程是一門以地球為研究對象的

2、應(yīng)用物理學，它利用物理學的力學、電學、磁學、熱學等方面的原理與方法，通過觀測和研究地球內(nèi)部各部分的物理條件、物理性質(zhì)和物理狀態(tài)，從時間和空間兩方面找出它們之間的聯(lián)系和規(guī)律，從而達到認識地球，借以實現(xiàn)地質(zhì)勘查和找礦目標，減少地質(zhì)災(zāi)害 1 。對于河南理工大學等以煤炭資源為主要主導(dǎo)的礦業(yè)類高校來說，本科畢業(yè)的學生大部分進入到煤炭系統(tǒng)工作，如何合理地設(shè)置應(yīng)用地球物理課程內(nèi)容對于學生以后所從事工作具有重要的指導(dǎo)意義。1 應(yīng)用地球物理課程現(xiàn)狀應(yīng)用地球物理課程主要講授內(nèi)容包括以下三個部分：一是應(yīng)用地球物理方法的物質(zhì)基礎(chǔ)及地球物理場的基本概念；二是應(yīng)用地球物理分析的正演方法；三是應(yīng)用地球物理的各類勘探方法和應(yīng)

3、用，包括重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地球物理測井和放射性勘探等。其中，第一、二部分是應(yīng)用地球物理學的基礎(chǔ)，第三部分是課程講授的、重點。由于應(yīng)用地球物理課程內(nèi)容龐雜、知識面廣、理論公式繁瑣、內(nèi)容抽象，學生在學習過程中普遍反映難度偏大，抓不住重點，難以理解地球物理概念。這已經(jīng)不適應(yīng)當前高速發(fā)展的礦產(chǎn)資源開發(fā)對人才的要求。一個完整、合理的應(yīng)用地球物理課程，應(yīng)該同時具有理論性和實踐性。既能傳授學生相應(yīng)的學科科學理論體系，又要顧及生產(chǎn)單位對人才的要求，要具有一定的實用性，使得學生工作后能盡快融入到工作環(huán)境中，并能把課本上的理論知識應(yīng)用到實際中去，能夠解決生產(chǎn)單位面臨的實際問題。目前，我校應(yīng)用

4、地球物理課程主要面臨如下的實際問題：1）課程內(nèi)容相對陳舊。 21 世紀以來，應(yīng)用地球物理學科發(fā)展迅猛，各種新技術(shù)、新方法層出不窮。例如物探數(shù)據(jù)處理技術(shù)早已融合了現(xiàn)代信號處理的思想、概念和方法。而課堂上講授的仍是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理內(nèi)容，且部分技術(shù)方法已經(jīng)被生產(chǎn)單位所拋棄，學生在學校所接受的知識過于陳舊，不能滿足快速發(fā)展社會的需要。2）基礎(chǔ)課程開設(shè)偏少，導(dǎo)致應(yīng)用地球物理概念理解困難。應(yīng)用地球物理具有廣泛的理論體系，涉及到數(shù)學、物理、電子、信號等領(lǐng)域。如果學生之前沒有學過這些基礎(chǔ)課程，在聽課時，對應(yīng)用地球物理課本中出現(xiàn)的理論公式難以段時間內(nèi)消化，造成學習的困 難。3）計算機技術(shù)對于應(yīng)用地球物理來說具有舉足

5、輕重的地位，尤其是現(xiàn)代地球物理處理技術(shù)，更是離不開計算機。例如目前絕大多數(shù)地球物理處理軟件都是基于UNIX或LINUX平臺，而學生普遍缺乏該系統(tǒng)的理論學習，與生產(chǎn)單位發(fā)展需求脫節(jié)。4）實驗課對于學生提高應(yīng)用地球物理的感性認識作用明顯，尤其是對實踐性很強的應(yīng)用地球物理課來說，需要大量的實際操作才能深入理解。而目前實驗教學大多屬于觀察、驗證性類型，缺少實際地區(qū)的實際數(shù)據(jù)采集、處理和解釋的訓練，導(dǎo)致學生動手能力差。教學內(nèi)容改革探討針對以上教學過程中出現(xiàn)的問題，結(jié)合多年應(yīng)用地球物理教學經(jīng)驗，提出以下幾個課程教學內(nèi)容改革的想法。1）作為以煤炭為主導(dǎo)的礦業(yè)類高校，本科畢業(yè)的學生大多進入到煤炭系統(tǒng)工作。因此

6、，在教學過程中，因充分考慮煤礦企業(yè)對物探技術(shù)的需求。如增強地震勘探在解決煤田構(gòu)造方面的內(nèi)容，以及電法勘探對煤礦富水區(qū)和采空區(qū)的探測內(nèi)容，使得學生在學校所學到的知識能夠跟上現(xiàn)代社會發(fā)展的步伐。2）由于課時有限，而應(yīng)用地球物理覆蓋的物探專業(yè)知識領(lǐng)域廣泛，因此在授課過程中，應(yīng)有所取舍對。對于應(yīng)用面較窄的放射性勘探、地熱勘探等可作為課余了解內(nèi)容，而探測效果明顯的地震勘探、電法勘探和重力勘探等需要詳細講解。3）課程內(nèi)容應(yīng)該與時俱進，保持行業(yè)先進性。在保留傳統(tǒng)基本理論的基礎(chǔ)上，增加應(yīng)用地球物理新技術(shù)、新方法的講解。將現(xiàn)代信號處理、計算機處理的信息傳授給學生，擴大學生的知識面，增強學生就業(yè)競爭力。4）重視應(yīng)

7、用地球物理數(shù)值正演模擬。地球物理正演模擬是反演的基礎(chǔ)，通過正演模擬可以使得學生更好的理解地球物理場的變化特征，避免空洞的公式推導(dǎo)，提高學生學習的興趣，使學生更容易掌握地球物理的概念。同時，還能增強學生計算機編程能力，讓學生自己上機進行運算模擬，提高對正演模型的理解。5）重視實驗課的作用。地球物理實踐性很強，應(yīng)通過實驗課程加強學生的動手能力和創(chuàng)新能力，能夠使學生把書本上的理論知識和實際應(yīng)用相結(jié)合。通過野外數(shù)據(jù)實際采集，提高學生對地球物理的理解，提高物探行業(yè)的感性認識。為了讓學生更好地了解物探儀器設(shè)備，河南省生物遺跡與成礦過程重點實驗室（河南理工大學）購置了國際先進的ARIES三維地震儀、V8電法

8、勘探儀，為學生認識物探儀器提供了有利的條件。實踐證明，充分利用好實驗課培養(yǎng)學 生的動手能力，對于提高學生對地球物理概念的理解作用明顯。結(jié)語應(yīng)用地球物理課程對于資源勘查、地質(zhì)等本科專業(yè)是一門非常重要的基礎(chǔ)課程，是煤礦企業(yè)的一項重要的技術(shù)手段。作為培養(yǎng)人才的礦業(yè)類高等院校，應(yīng)注重學科發(fā)展的動向，保持與實際生產(chǎn)密切結(jié)合，避免理論與實踐脫節(jié)，為培養(yǎng)新世紀人才不斷努力。應(yīng)用地球物理是實踐性很強的一門課，在課程學習過程中，實踐教學對學生認知地球物理是一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。通過實踐教學，使得學生把課本上說學到的理論知識和實踐應(yīng)用相結(jié)合，培養(yǎng)學生的實際操作能力。參考文獻：賴旭龍 , 金振民 , 國外地質(zhì)類專業(yè)課程體系研究M. 武漢 : 中國地質(zhì)大學出版社,2002張平松, 劉盛東. 地球物理勘探課程設(shè)計性綜合性實驗實施與思考 J