《應(yīng)用地球物理》礦業(yè)類高校課程教學(xué)內(nèi)容探究
馮磊
【論文關(guān)鍵詞】應(yīng)用地球物理物探礦業(yè)教學(xué)
【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(xué)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(xué)內(nèi)容改進(jìn)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(xué)資源環(huán)境學(xué)院地質(zhì)科學(xué)與工程系和地球信息科學(xué)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應(yīng)用物理學(xué),它利用物理學(xué)的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)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(dá)到認(rèn)識地球,借以實現(xiàn)地質(zhì)勘查和找礦目標(biāo),減少地質(zhì)災(zāi)害[1]。 對于河南理工大學(xué)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(xué)生大部分進(jìn)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(xué)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)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(xué)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(xué)生在學(xué)習(xí)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(dāng)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(xué)生相應(yīng)的學(xué)科科學(xué)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(xué)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(jì)以來,應(yīng)用地球物理學(xué)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(xué)生在學(xué)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(xué)、物理、電子、信號等領(lǐng)域。如果學(xué)生之前沒有學(xué)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(xué)習(xí)的困難。 (3) 計算機(jī)技術(shù)對于應(yīng)用地球物理來說具有舉足輕重的地位,尤其是現(xiàn)代地球物理處理技術(shù),更是離不開計算機(jī)。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(xué)生普遍缺乏該系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí),與生產(chǎn)單位發(fā)展需求脫節(jié)。 (4) 實驗課對于學(xué)生提高應(yīng)用地球物理的感性認(rèn)識作用明顯,尤其是對實踐性很強(qiáng)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(xué)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(xùn)練,導(dǎo)致學(xué)生動手能力差。 2 教學(xué)內(nèi)容改革探討 針對以上教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題,結(jié)合多年應(yīng)用地球物理教學(xué)經(jīng)驗,提出以下幾個課程教學(xué)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(xué)生大多進(jìn)入到煤炭系統(tǒng)工作。因此,在教學(xué)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(qiáng)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(xué)生在學(xué)校所學(xué)到的知識能夠跟上現(xiàn)代社會發(fā)展的步伐。