地球物理仪器专业课程教学改革与实践

毛玉蓉+周磊

摘要：地球物理与石油资源学院在地球物理仪器专业方向上进行了人才培养和课程体系建设工作。提出“一个平台，三个方向”的人才培养方案，探讨了人才培养方案中的培养目标与特色建设，提出创新性改革措施，优化课程体系，进行实践教学体系的建设，并强调培养适应地球物理勘探行业需求的应用型人才的重要性。

关键词：地球物理仪器；培养方案；课程体系；实践教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）39-0153-02

一、引言

地球物理学在某种程度上可以认为是一门观测的学科[1][2]，在地球物理学发展的进程中，首当其冲的就需要高精度高分辨率的观测数据，而这就对地球物理仪器和设备提出了较高的要求。

在地球物理学领域里面[3]，主要有重力场、电磁感应场、地热场、地磁场、放射性辐射场和地震波场。而在地震波场中又分为人工源地震波场和天然地震波场，它是地球物理场研究的主要部分。不论是金属矿产、油气和环境的勘查、地震灾害的预测，还是地球深部圈、层结构物质组成与空间状态的探测都是这样。由于它在理论、方法和应用方面的不断进步，相应学科的仪器与设备也跟着飞速发展，使得诸如物理学、信息学与计算科学等各个学科的新成果在地震学中得到广泛应用，这些仪器观测的精度和对信息的分辨率也得到不断提高。地球物理仪器技术领域也发生了很大的变化。

二、地球物理仪器专业的培养目标与特色建设

本专业的培养目标主要在于充分利用地球物理与石油资源学院的专业背景，发挥各学科交叉的优势，培养具备电子技术、信息检测与控制，计算机应用技术，石油勘探技术方面基础知识与应用能力，能在国民经济各部门从事电子测量与控制领域内有关仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的宽口径、高素质、复合型高级工程技术人才。主要定位地球物理勘探仪器，具备非常鲜明的勘探专业特色，侧重于电子和计算机应用两个方面，在应用方面与石油勘探仪器（地震仪器、测井仪器）相结合，培养了解石油勘探开发过程、掌握石油勘探仪器原理与特点、同时具备通用电工、电子仪器开发技术的工程技术人才。

在课程设置方面，主要学习电子技术、计算机应用技术和信号检测与控制技术的基础理论，注重现代计算机测控技术和仪器应用的实际训练，着重掌握石油勘探和开发仪器的原理与技术。在教学上采取软件与硬件结合、部件与系统结合的方法，使学生在信息检测与控制、计算机应用技术等方面得到综合训练，具备一定的工业测控技术、石油勘探开发技术、仪器与系统设计和开发的能力。

三、创新性改革措施

随着科技的飞速发展，多个学科之间交叉融合的趋势越来越明显。地球物理仪器专业的培养也必须跟随这种趋势做出相对应的改变，依托传统的行业优势，把拓宽专业口径与灵活设置专业方向进行有机结合。

1.充分利用社会资源扩大专业的影响力。以走访、交流、培训等方式与企业建立密切联系，利用企业的支持建立技术中心、培训中心。同时积极鼓励教师进入企业，为企业员工进行专业技能培训。加强校企合作，扩大专业的影响力，使更多的企业认识到地球物理仪器在石油勘探开发方面的特色和优势，拓展学生的就业面。

2.培养模式的探索。地球物理仪器是以我校主干学科“应用地球物理和地球物理学”为基础，依托教育部重点实验室和工程地球物理研究中心等平台，努力打造以信息化、电气化、智能化、网络化为主要特征的学科研究方向。在油气勘探开发中研发了井中大功率脉冲场源系统、地面大功率脉冲电磁场源发射机、多功能无线电磁勘探发射与采集系统等设备。在工程勘探应用中研发了超大功率电火花震源及采集系统、多功能岩土工程质量检测仪等仪器。研究成果在全国各大油田和各地相关工程中推广应用，取得了较好的经济效益和社会效益。这也是地球物理仪器专业强有力的办学资源。在培养模式上如果照搬其他学校类似专业的培养模式，不能突出地球物理特色，很容易形成通用测控仪器专业的模式。地球物理仪器是一个集物探、测井、电磁勘探、电子等的交叉学科[3]，这也决定了该专业的人才培养遵循“宽口径、通识性”原则，那么在设置专业课程的时候就需要充分考虑课程多而不乱，除了加强专业基础课程之外，学科根基也是重中之重。在培養模式上我们做了以下安排：①充分利用地物物理专业的行业背景和师资力量，在勘查技术与工程专业大平台上确定学院地球物理仪器方向的培养方案。②加强创新能力与动手实践能力的培养。紧跟社会的发展，及时掌握市场经济对人才需求的变化。③学院在充分考虑勘查技术与工程和地球物理学两个学科特点的基础上提出“一个平台，三个方向”的培养模式，也就是说在勘查技术与工程专业平台上开设了测井、物探、地球物理仪器三个方向。在制订培养方案和教学计划的过程中，充分体现地球物理勘探特色，有意识地加大专业基础课程的比例，使学生更多地具备测井、物探、解释、电子、信号处理等方面的基础知识，不仅使学生具备坚实的理论基础，而且还拓宽了学生今后的就业方向。

3.课程体系的优化。在重新设置地球物理仪器专业方向时，组织专家对地球物理仪器领域的企业单位进行充分调研，了解这些单位对地球物理仪器专业方向的学生应具备的能力，知识结构需求，有针对性地调整课程结构。地球物理行业内的各专家均强调了行业背景的重要性，这也突出了地球物理仪器的课程与通用测控技术与仪器专业课程的区别。在调研的基础上，课程的内容进行了优化设置，课程体系包括通识教育课程、学科基础课程、专业课程、实践教学等。地球物理仪器方向课程设置主要特点为：①在通识教育方面[4][5]，遵从学校培养大方向，确保学生具有扎实的自然科学、人文科学和社会科学基础，较好地掌握一门外语的听、说、读、写能力；②保证学生具有勘查技术与工程专业大类基础课方面的理论知识和基本技能；合理安排每门课程的学时和学分，增设与行业紧密相关的专业选修课程；③强调实践教学环节，创造条件引导学生进行创新创业实践活动；增设与行业紧密相关的专业任选课，学生可以根据自己的兴趣爱好自主选课，积极培养学生的特长。

4.实践教学体系的建设。首先在实践教学环节，优化实验设备，充分利用地球物理与石油资源学院现有的专业实验设备以及油田各单位捐赠设备，建设实践课程体系。学院大部分实验设备其实就是实际生产现场中使用的设备，结合地球物理仪器专业特点，有针对性地开设实验课程、课程设计等实践教学，使得学生在实践教学中非常直观地与理论教学结合，达到融会贯通。作为老牌的石油院校，我院的社会资源较为丰富。依托我院丰富的师资力量与雄厚的科研实力，“六五”以来，一直承担国内三大石油公司科研项目的研究，并与这些科研单位和油田建立了长期的产学研合作关系。另外，国内外石油勘探开发企业在校内建立了和专业结合较紧的培训教学基地，每年派业务骨干到学校对高年级学生进行现场专业软件培训，与学校建立了长期的产学合作。与企业的长期密切合作关系为教学科研的发展提供了良好的外部资源条件。

四、结束语

勘查技术与工程专业下的地球物理仪器方向的培养方案按照宽口径、多样化的原则，设置了抓基础，强调实践的课程体系，重点体现了地球物理仪器的定位原则和地球物理勘探的专业特色。随着地球物理勘探行业的需求变化，地球物理与石油资源学院在地球物理仪器专业方向将不断进行人才培养模式的建设，加大应用型人才培养的力度，使该专业方向成为有特色的可持续发展的专业[5]。

参考文献：

[1]滕吉文.当代地球物理学研究的核心科学问题和发展导向[J].地球物理学进展，2008，23（3）：637-640.

[2]滕吉文.中国地球物理仪器和实验设备研究与研制的发展与导向[J].地球物理学进展，2005，20（2）：276-281.

[3]滕吉文，胡国泽，杨辉，等.学科交叉与交叉学科：地球物理学在创新进程中的必然发展轨迹[J].地球物理学进展，2012，27（6）：2263-2278.

[4]温秀兰.应用型本科测控技术与仪器专业人才培养体系的探索与实践[J].中国现代教育装备，2008，63（5）：122-123.

[5]李恒灿.测控技术与仪器专业建设的探索与实践[J].中国电力教育，2011.17（031）：63-65.endprint