非地球物理专业物探类课程教学方法初探

石砚斌　武晔

摘要：物探作为一种重要的手段广泛应用于资源勘查、地质结构的勘探、地下水资源探查中。因此，物探类的课程是资源勘查工程专业、地质学专业及地下水科学与工程专业的核心课或重要选修课。但是由于物探课程的方法多、难度大、解释复杂等特点，使得教师在授课过程中要突出重点、解决问题。

关键词：物探；非地球物理专业；教学方法

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）29-0182-02

一、非地球物理专业物探类课程教学中存在的问题

非地球物理专业的学生，其数学和物理的基础相对薄弱、很多地球物理学专业的先导课程不足。同时，这些学生要掌握地球物理的诸多方法，以资源勘查工程专业为例，需要掌握重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探等几乎所有地球物理方法，如果用给地球物理专业授课的思路去讲解会遇到理论难度大、课时量不足等诸多问题，学生的学习负担会加重、学习热情也会大大降低。因此，要结合专业特点做适当调整。

二、教学方法的改进

（一）课程的引入

由于地球物理课程内容较多，因此在教学过程中要抓住课程的重点，资勘专业学生学习这类课程的重点是要掌握物探方法的应用，能够分析物探资料中的异常特征，并赋予其地质意义。那么在授课之前就要先让学生明确他们学物探的意义，以问题为导向，既能提高学习的兴趣，又明确了学习的重点。例如在第一堂课上我会问学生：“我们刚刚过去的地质实习中，同学们能够根据自己看到的地表情况推断地面附近的地质分布，那么深部的地质情况我们能不能看到，可以通过什么手段去探测？”这样既可以把本课程与先导课程联系起来，又能启发学生思考，同时可以举例说明物探在资源勘查中的应用。

（二）理论课程的讲授

虽然资勘专业的学习重点是资料的解释与分析，但是其前提是要掌握基本的方法原理，这就遇到了前面我们提到的先导课程基础不足的问题。因此我们从简单的物理知识出发，重点让学生掌握数据的定性变化特点，而定量的计算部分则可以通过一些软件及程序自动计算来实现。例如重力勘探中，首先要了解规则几何体重力异常的剖面和平面特征，其中涉及了大量的数学和物理的推导。对于这样的内容，我们的教学团队编辑了很多小程序，可以完成其自动计算，使学生通过输入主要的参数信息就可以直观地看到异常的特点[1]，并且可以通過修改参数来了解其对异常的影响，简单、直接。

（三）加强实验教学环节

现阶段，实验教学在大学教育中的地位越来越重要，它是培养学生实践能力及创造能力的重要手段，尤其是针对我们这样的应用型本科院校而言，实验教学是课堂教学中必不可少的组成部分。地球物理方法的野外实践也有助于学生了解地球物理数据的来源、数据的形式以及在观测过程中受到的干扰成分，不仅提高了学生的学习兴趣，加深了学生对理论知识的理解，同时有助于加强学生对资料的认识，使学生能更准确、更合理地解释分析物探数据。

（四）地球物理资料的解释与分析

地球物理数据的解释与应用是非地球物理专业学生学习物探类课程的最终目的，要求学生能够借助物探的资料对地下地质分布做详细的分析和合理的推断。这是一个需要在长期的实践工作中逐步积累的过程，那么就需要我们在有限的课堂教学过程中教授资料分析方法，总结物探资料的特点，并结合诸多手段提高学生的应用能力。

1.案例教学。在高等教育的发展过程中，对学生创新能力和对知识的运用能力方面要求越来越高，那么高校教师在授课过程中就要充分考虑到理论知识的实际应用能力的培养，从而将其作为课程教学的根本目标。案例教学就是一种很好的手段，既能提升学生对课程的兴趣，又能培养学生对理论知识的运用能力，提高实用性和创新性。

在《勘查地球物理》课程中要解决的重要问题就是资料的解释与分析，例如在电法勘探中，给学生介绍激发极化法在金属矿勘探中的作用时，可以通过实际案例让学生了解激发极化法的工作思路和解释的原则，即：了解地质任务及工区地质概况（如图2（a）所示）——对整个工区进行激电扫面，确定异常的分布位置及重点勘探区（如图2（b）所示）——进行剖面测量，确定异常参数的分布。让学生充分理解“由已知到未知”的分阶段勘探过程并从中认识异常的特点和分析方法。

2.翻转课堂。学生始终是教学活动的主体，在学生已经掌握了基本知识的前提下，充分发挥学生的主观能动性让学生带着问题来到课堂上可以有效提高教学效果，翻转课堂就是一种很好的方式。学生课前通过教学平台上的视频及文本的教学资源，学习物探资料解释的方法，并结合一些实际的观测数据观摩资料解释的成果。课堂上主要用于问题的研讨、特点的总结与归纳，可以深化对物探资料的分析和理解。

3.分组讨论及课程汇报。教师提供一些生产过程中的实际观测数据及地质环境，结合学生自主查阅文献，让学生分组独立完成对资料的分析，并尝试给出合理的地质解释。同时在课堂上规定时间内完成对分析结果的汇报交流。

这样的教学方式既能够检验学生对知识的理解程度，对知识的灵活运用度，同时分组汇报也增进了学生之间的交流与合作。通过教学实践过程，学生普遍认为这种方式对能力的提升有很大帮助，但是存在前期资料的准备工作需要花费较长的时间，同学之间配合默契程度不够等问题。因此，这种方式在组织次数上要控制，另外可作为课程的考核途径之一。

三、结语

本文以资源勘查与工程专业的《勘查地球物理》课程为例讨论了针对非地球物理专业学生的物探课程讲授中的问题以及对不同教学过程中的方法改革与实践，并取得了较好的效果。同时，在课程教学中还要重视教学资源的开发，通过建设完善的课程资源平台，给学生提供更有力的学习环境和完备的教学材料。此外，教师也要不断提升自身的知识储备和教学水平，才能使课程的建设更合理、更完善。

参考文献：

[1]曾华霖，重力场与重力勘探[M].北京：地质出版社，2005.