探析《應用地球物理》礦業(yè)類(lèi)高校課程教學(xué)內容
【關(guān)鍵詞】應用地球物理 物探 礦業(yè) 教學(xué)
【摘要】應用地球物理是礦業(yè)類(lèi)高校的一門(mén)重要必修課程。隨著(zhù)煤炭系統對物探技術(shù)的需求與日俱增，對應用地球物理課程內容的講授提出了更高的要求。為了使學(xué)生的培養更加適應現代化技術(shù)快速發(fā)展的需要，本文通過(guò)分析目前應用地球物理課程中存在的問(wèn)題，提出了一些課程教學(xué)內容改進(jìn)的方法和建議，對于礦業(yè)類(lèi)高校的應用地球物理課程內容具有一定的參考價(jià)值。
引言
《應用地球物理》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(mén)以地球為研究對象的應用物理學(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(guò)觀(guān)測和研究地球內部各部分的物理條件、物理性質(zhì)和物理狀態(tài)，從時(shí)間和空間兩方面找出它們之間的聯(lián)系和規律，從而達到認識地球，借以實(shí)現地質(zhì)勘查和找礦目標，減少地質(zhì)災害[1]。
對于河南理工大學(xué)等以煤炭資源為主要主導的礦業(yè)類(lèi)高校來(lái)說(shuō)，本科畢業(yè)的學(xué)生大部分進(jìn)入到煤炭系統工作，如何合理地設置應用地球物理課程內容對于學(xué)生以后所從事工作具有重要的指導意義。
1 應用地球物理課程現狀
應用地球物理課程主要講授內容包括以下三個(gè)部分：一是應用地球物理方法的物質(zhì)基礎及地球物理場(chǎng)的基本概念；二是應用地球物理分析的正演方法；三是應用地球物理的各類(lèi)勘探方法和應用，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、二部分是應用地球物理學(xué)的基礎，第三部分是課程講授的重點(diǎn)。
由于應用地球物理課程內容龐雜、知識面廣、理論公式繁瑣、內容抽象，學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中普遍反映難度偏大，抓不住重點(diǎn)，難以理解地球物理概念。這已經(jīng)不適應當前高速發(fā)展的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)對人才的要求。一個(gè)完整、合理的應用地球物理課程，應該同時(shí)具有理論性和實(shí)踐性。既能傳授學(xué)生相應的學(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(shí)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用到實(shí)際中去，能夠解決生產(chǎn)單位面臨的實(shí)際問(wèn)題。
目前，我校應用地球物理課程主要面臨如下的實(shí)際問(wèn)題：
�。�1） 課程內容相對陳舊。21世紀以來(lái)，應用地球物理學(xué)科發(fā)展迅猛，各種新技術(shù)、新方法層出不窮。例如物探數據處理技術(shù)早已融合了現代信號處理的思想、概念和方法。而課堂上講授的仍是傳統數據處理內容，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(guò)于陳舊，不能滿(mǎn)足快速發(fā)展社會(huì )的需要。
�。�2） 基礎課程開(kāi)設偏少，導致應用地球物理概念理解困難。應用地球物理具有廣泛的理論體系，涉及到數學(xué)、物理、電子、信號等領(lǐng)域。如果學(xué)生之前沒(méi)有學(xué)過(guò)這些基礎課程，在聽(tīng)課時(shí)，對應用地球物理課本中出現的理論公式難以段時(shí)間內消化，造成學(xué)習的困難。
�。�3） 計算機技術(shù)對于應用地球物理來(lái)說(shuō)具有舉足輕重的地位，尤其是現代地球物理處理技術(shù)，更是離不開(kāi)計算機。例如目前絕大多數地球物理處理軟件都是基于UNIX或LINUX平臺，而學(xué)生普遍缺乏該系統的理論學(xué)習，與生產(chǎn)單位發(fā)展需求脫節。
�。�4） 實(shí)驗課對于學(xué)生提高應用地球物理的感性認識作用明顯，尤其是對實(shí)踐性很強的應用地球物理課來(lái)說(shuō)，需要大量的實(shí)際操作才能深入理解。而目前實(shí)驗教學(xué)大多屬于觀(guān)察、驗證性類(lèi)型，缺少實(shí)際地區的實(shí)際數據采集、處理和解釋的訓練，導致學(xué)生動(dòng)手能力差。
2 教學(xué)內容改革探討
針對以上教學(xué)過(guò)程中出現的問(wèn)題，結合多年應用地球物理教學(xué)經(jīng)驗，提出以下幾個(gè)課程教學(xué)內容改革的想法。
�。�1） 作為以煤炭為主導的礦業(yè)類(lèi)高校，本科畢業(yè)的學(xué)生大多進(jìn)入到煤炭系統工作。因此，在教學(xué)過(guò)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造方面的內容，以及電法勘探對煤礦富水區和采空區的探測內容，使得學(xué)生在學(xué)校所學(xué)到的知識能夠跟上現代社會(huì )發(fā)展的步伐。
�。�2） 由于課時(shí)有限，而應用地球物理覆蓋的物探專(zhuān)業(yè)知識領(lǐng)域廣泛，因此在授課過(guò)程中，應有所取舍對。對于應用面較窄的放射性勘探、地熱勘探等可作為課余了解內容，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） 課程內容應該與時(shí)俱進(jìn)，保持行業(yè)先進(jìn)性。在保留傳統基本理論的基礎上，增加應用地球物理新技術(shù)、新方法的講解。將現代信號處理、計算機處理的信息傳授給學(xué)生，擴大學(xué)生的知識面，增強學(xué)生就業(yè)競爭力。
�。�4） 重視應用地球物理數值正演模擬。地球物理正演模擬是反演的基礎，通過(guò)正演模擬可以使得學(xué)生更好的理解地球物理場(chǎng)的變化特征，避免空洞的公式推導，提高學(xué)生學(xué)習的興趣，使學(xué)生更容易掌握地球物理的概念。同時(shí)，還能增強學(xué)生計算機編程能力，讓學(xué)生自己上機進(jìn)行運算模擬，提高對正演模型的理解。
�。�5） 重視實(shí)驗課的作用。地球物理實(shí)踐性很強，應通過(guò)實(shí)驗課程加強學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力，能夠使學(xué)生把書(shū)本上的理論知識和實(shí)際應用相結合。通過(guò)野外數據實(shí)際采集，提高學(xué)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(xué)生更好地了解物探儀器設備，河南省生物遺跡與成礦過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗室（河南理工大學(xué)）購置了國際先進(jìn)的ARIES三維地震儀、V8電法勘探儀，為學(xué)生認識物探儀器提供了有利的條件。實(shí)踐證明，充分利用好實(shí)驗課培養學(xué)生的動(dòng)手能力，對于提高學(xué)生對地球物理概念的理解作用明顯。
3 結語(yǔ)
應用地球物理課程對于資源勘查、地質(zhì)等本科專(zhuān)業(yè)是一門(mén)非常重要的基礎課程，是煤礦企業(yè)的一項重要的技術(shù)手段。作為培養人才的礦業(yè)類(lèi)高等院校，應注重學(xué)科發(fā)展的動(dòng)向，保持與實(shí)際生產(chǎn)密切結合，避免理論與實(shí)踐脫節，為培養新世紀人才不斷努力。
應用地球物理是實(shí)踐性很強的一門(mén)課，在課程學(xué)習過(guò)程中，實(shí)踐教學(xué)對學(xué)生認知地球物理是一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，使得學(xué)生把課本上說(shuō)學(xué)到的理論知識和實(shí)踐應用相結合，培養學(xué)生的實(shí)際操作能力。
參考文獻：
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