地球物理专业实习教学方法初探

摘要：以地震勘探的专业实习为例，首先阐述了实习的教学目标，然后针对教学目标制定了相关的实习内容以及实习安排，最后讨论了实习的效果。通过专业实习，提高了学生的动手能力和理论联系实际的能力。改善专业实习的教学效果，对于学科建设有着极大的推动作用。

关键词：地震勘探；专业实习；学科建设

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）17-0084-02

一、引言

应用地球物理学是一门实践性很强的学科，实践教学在其人才培养计划中是一个必不可少的重要环节。在我校现行的四年制应用地球物理专业本科教学计划中，实践教学环节主要包括二年级的秭归地质实习和三年级的北戴河的专业实习。其中北戴河专业实习安排在专业必修课结束后进行，起着承前启后的重要作用，有助于学生理论与实践相结合，是地球物理专业学生进入工作岗位或继续深造的必要途径。地球物理勘探简称“物探”，它是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异为研究基础，用不同的物理方法和物探仪器，探测天然的或人工的地球物理场的变化，通过分析、研究获得的物探资料，推断、解释地质构造和矿产分布情况。这是地球物理学专业的主要内容。目前主要的物探方法有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等。地震勘探作为地球物理学专业的主要方向，在各种领域的应用非常广泛。因此掌握好地震勘探的原理对于学生的就业有着很大的益处。在我校的教学计划中，地震勘探的专业必修课包括“地震勘探原理”、“地震勘探数据处理”和“地震勘探资料解释”。如何在这些课程的理论学习之后，通过地震勘探的教学实习将理论与实践紧密结合起来，并且通过实践来提高兴趣进而指导理论学习，是本文要探讨的主要内容。

二、地震勘探实习的教学目标

我校地球物理学专业实习的地点是在河北省秦皇岛市的北戴河实习基地。在实习基地内通过地震勘探专业教师给学生介绍工区内的地震地质条件和概况，施工设计方案和设计要求，可为学生提供一次全面理论联系实际的机会。因此，地震勘探实习是一次综合性的实践教学活动。课程要求学生通过为期一周的地震野外实习，能够掌握震源组、仪器组、放线组和现场处理组的工作以及编写实习报告的技能；能够提高和增强野外动手能力、文图表达能力和科技创新能力；培养和建立综合的地震思维和初步的科研意识，为后续相关课程的学习以及对地球科学、工程勘察和油气勘探等方面的研究奠定扎实的基础。

三、地震勘探的实习内容

根据地震勘探相关理论课程的学习，地震勘探的实习内容主要包括折射波数据采集和处理解释、反射波数据采集与处理和地震反射资料的构造解释三个方面。具体的实习内容为：（1）了解工区的地震地质条件；（2）根据展开排列地震记录，进行反射、折射勘探观测系统设计；（3）熟悉地震仪器设备的工作原理、性能，仪器操作及数据采集软件中的参数设置原则；（4）了解数据采集过程中出现故障的原因及处治方法；（5）了解单炮地震记录的质量评价方法；（6）完成反射波法多次覆盖观测系统和折射波法相遇追逐观测系统数据采集工作；（7）完成反射波剖面标准层的同相轴追踪、断层解释，折射波资料解释；（8）根据编写报告提纲要求，独立编写地震实习成果报告。

四、地震勘探的实习安排

由于实习学生数较多，而且可供使用的仪器数量有限，因此需要对实习学生进行合理的安排。为了让每一个学生都尽可能的加入具体工作中，真正的通过实习学习掌握到课堂以外的实践知识。我们采用分组制，在野外的数据采集中，将学生分为震源组、仪器组和放线组，每组四到五名学生，然后完成了一定的工作量之后各个组的职责进行轮换。在室内的处理和解释时，同样采用分组制，由组内成员分工协作完成。同时，为了锻炼团队协作精神，每个组设一名组长，由组长负责组内工作的协调。另外，为了锻炼学生的独立思考能力，老师在野外的工作中，只选定工区范围和布置相关任务，而对于工作任务的具体设计，尽量由学生独立完成，老师只是从旁指导，比如测线的选取，最佳偏移距的设定，覆盖次数等。对于地震勘探教学实习的内容安排如表1所示。

五、地震勘探的实习效果

这次的专业实习取得了良好的教学效果和学习效果。通过这次实习，同学们在课堂上学习到的理论知识得到了实际的应用和实践的验证，使他们不再觉得地震勘探理论知识的空洞，那些原理中抽象的公式数据变成了现实中可以看得到的东西，加深了对理论知识的理解。另外，采用分组制的实习方式，一方面可以提高效率，另一方面可以让学生在团队的协作交流当中进一步巩固学习到的知识。

为了加深同学们对在数据的采集过程当中注意事项的理解，我们做了一些简单的小试验。比如，在采集时故意找几名同学在检波器旁走动，以此来观察环境噪声对数据质量的影响。实习结束后，同学们深有体会，在总结交流时纷纷表达了自己对地震勘探的理解和认识。有一名同学谈到：在进行数据处理和解释的过程当中，我才发现第一手的采集资料的质量对后续流程的重要性，如果没有较高的数据信噪比作保证，后面的处理和解释真的是步履维艰。还有的同学谈到：在理论的学习中，我们知道了直达波、折射波和反射波的时距曲线特征，但是这么直观的观测到了我们自己采集的数据，可以更加的加深了我们对地震波场的理解。

六、结语

高等教育作为一种有目的的培养高素质人才的实践活动，必须满足社会的需要。改革开放以来，社会对大学的需要已经从“高级知识分子”转变成“复合型高级专门人才”。因此，高等院校培养的大学能否适应社会的需要，只能通过实践来检验。专业实习作为一种实践手段，可以充分调动学生的学习积极性和对实际问题的解决能力，使学生的实践能力在解决实际问题的过程中得到充分的锻炼和发挥。因此，大力开展专业实习课程的改革和探索研究，注重学生的理论联系实际能力的培养，对于加强学科建设具有十分深远的意义。

由于专业实习安排在大四之前的暑期进行，此时他们已经对地质学和地震勘探原理处理和解释等方面的只是有所掌握，因此，在专业实习的教学中，对学生的教学应该采用启发式教学，通过地震勘探的实习过程，让每位同学积极参与，让他们了解每一个实验细节，并且在实验过程中让他们仔细观察地震波的各种波场特征，边发现问题边解决问题，加强学生综合素质和实践能力的锻炼，培养他们举一反三的能力及发散性思维能力。

在地球物理学专业实习的过程中，还是暴露出了一些不足之处。如实验仪器的不足就限制了教学的效果。因此，我们只能充分利用现有教学实验仪器及传统的教学资源优势，并不断开发出新的教学资源，尽量排除客观条件的限制为同学们提供便利的学习应用条件，提高学生的创新意识和严谨的工作态度。使他们能在今后的学习和工作中更好的发挥专业特长和技能。同时，作为一名年轻老师，要做好角色的转变，从一名科研工作者发展成一位不但能够做好科研工作更擅长将科学知识传播给学生的大学教师，通过学习不断提高自身修养，将最新的方法理论知识传授给学生们，并且通过实践教学进一步的加深学生的理解。

作者简介：严哲（1982-），男，湖北汉川人，讲师，2010年博士毕业于中国地质大学，同年留校任教，研究方向为地震勘探。