阎建国，李才明

成都理工大学 地球物理与信息技术系，四川 成都 610059

地质教育研究分会学术专栏

地球物理学基础教育改革初探

阎建国，李才明

成都理工大学 地球物理与信息技术系，四川 成都 610059

成都理工大学在坚持理工互补的办学模式下，通过调整课程设置、精选教学内容等措施，大力推进地球物理学基础教育。通过增加针对大尺度地球物理现象的一般地球物理学教学内容及地球物理学理论基础内容，增加了学生的学习兴趣及学生所学知识的知识面，增强了学生面对毕业的适应能力，收到了较好的效果。

地球物理学；基础教育；理工；互补；教学改革

成都理工大学信息工程学院地球物理与信息技术系主要包括理科的“地球物理学”和工科的“勘查技术工程（应用地球物理方向）”2个专业的教学和管理工作。近年来这2个专业的招生规模也在不断扩大，2008、2009、2010三年招生均为7个班，每班学生超过200人。

如何保持已有优势、进一步提高和发展我校的地球物理专业的教学能力、增强地球物理专业在国内外的地位，一直是地球物理与信息技术系管理者和教师们思考的主要问题和努力的方向。通过认真的调查、研究、分析和讨论,参考国内外院校相同专业的办学经验和教学改革成果并结合我校师资等具体条件,我们提出了大力加强地球物理学基础教育，提高学生学习热情和适应能力的教学改革试验。主要进行了课程设置调整、教学内容精选等工作。例如，在2个专业一年级第一学期即推出了“地球物理学导论”的基础课程，在三年级第一学期先行设置了“地球物理学基础”（可以面向两个专业方向），并通过增加主要针对大尺度地球物理现象的一般地球物理学教学内容及地球物理学理论基础内容，拓宽了我校地球物理学基础教学内容，提高了学生的学习热情及学生的知识面，增强了学生面对毕业的适应能力，收到了较好的效果。实践证明，这种教学改革是成功有效的，应该进一步坚持和发展。

一、调整课程设置,提高学生学习热情

在我们对各年级学生就如何学好地球物理学的调查研究中发现，学生们较普遍反映：（1）地球物理（物探）枯燥、深奥、难学；（2）物探学习方法多，“重磁电震”同时学，压力大。因而，有些同学产生畏难、厌学情绪，影响到了教学效果。

针对以上问题，在经过认真的研究和分析后，我们提出在保证和坚持“理工互补”的人才培养模式和现行的培养方案条件下，对课程设置进行必要调整。首先，从2006年开始在大学三年级第一学期，先行于其他专业课，设置了“地球物理学基础（概论）”的专业基础课，主要讲授主要针对大尺度地球物理现象和地球物理一般原理的“普通地球物理学”；其次，从2008年开始，在大学一年级第一学期，开设了“地球物理学导论”的专业基础课，作为提高学生学习热情和兴趣的入门课程，主要讲授地球物理学的一般原理和实际应用。

在这2门课程中，我们对学时安排、课程内容、教学目的和要求等，都进行了认真的准备、调整和安排。制订了明确的教学计划和学分数，纳入正式的教学培养方案。在教学内容上，也以加强地球物理基础教育，提高学生学习热情和适应能力为目标进行安排。例如，在“地球物理学基础”课程中，参照国内外综合性大学“地球物理学基础”的教学内容，注意尽可能地补充后续专业课没有讲到的基础性地球物理知识，拓宽“地球物理学基础”教学内容，从而提高学生的知识范围，使学生具备与国内外综合性大学同样专业学生应具有的地球物理基础，增强了学生以后去国内外综合性大学及研究型科研院所进一步深造的信心和能力；在“地球物理学导论”课程中，以应用实例和动手实验的形式，生动地描绘了地球物理学的先进仪器和技术、应用现状和广泛应用前景，从而大大增强了专业新生学习地球物理学的兴趣和热情。

几年的实践表明，课程调整已经获得了广泛的认可，取得了可喜的效果。今后我们将在课程衔接和教学内容上做进一步的调整和安排，考虑增加一些地球物理学涉及的基础理论课程，进一步完善地球物理学基础课程体系。

二、精选教学内容，扩大学生知识面

为满足理科和工科两个地球物理专业的共同需要，在我们先行设置的“地球物理学导论”和“地球物理学基础”2门课程中，如何选取教学内容，不但涉及整个教学体系的统一安排，也涉及本系师资力量和教学条件等问题，因此一直是我们进行相应教学改革的难题之一。在经过大量的调查分析、走访、讨论、实践后，我们提出以提高学生学习热情、增强学生面向毕业去向的适应能力为目标，以发挥我校地球物理传统优势为手段，大力加强和拓宽地球物理学基础教学的计划，从而明确了相关课程的教学内容。

通过分析，我们看到，国内外综合性大学的地球物理专业主要讲授地球物理场基础理论和大尺度地球物理现象，且对地球物理学与应用地球物理未做明显的区分。事实上，地球物理学源于地球物理应用与实践，是在此基础上的提高，其发展仍需应用实践的支持。理科和工科两者的主要区别在于：前者应用观测到的地球物理资料,研究地球的物理性质及物理场分布特征等具有全球性的大尺度地球物理现象和一般原理；而后者则主要应用这些原理来寻找矿产资源,解决诸如构造、工程、水文或环境等方面小尺度的地质及其他应用问题。所以，地球物理理论与应用的有机结合是十分必要和完全可能的。而对于工科的“应用地球物理”教学内容，我校虽然已有近50年的教学实践，形成了较为成熟的教学内容和教学体系，但增加学生的地球物理一般原理和理论基础，一直是制约学生知识面和适应能力的瓶颈之一；在理科的“地球物理学”教学内容方面，我们教学经验相对较少，但也曾开设过以研究地球深部构造和地球动力学为目的的地球深部探测专业，培养过10余届毕业生。因此如何发挥我校工科教育的传统优势来做好理科和工科两个地球物理专业的教学，需要大量的努力和教学改革的实践。

我们知难而上，对教学内容进行了精选，主要参照国内外综合性大学同类课程的教学内容，以讲授地球物理学一般性原理和基础知识为主，补充以大尺度地球物理现象及研究为主要内容的地球物理基础知识，并选派了基础好、知识面宽的教师担任主讲。在课程体系方面，建立加强数、理等基础课及专业基础课，重组理工结合的专业课及保证综合能力的素质课课程体系。一些具体做法如下：

(1)课堂教学内容。对所开设的“地球物理学基础”课程，部分选用北京大学、中国科技大学地球物理专业“地球物理学基础”课程的教材和教学课件，并在具体教学过程中结合授课教师的能力，选用国外著名的地球物理学基础教材Fundamentals of Geophysics (Second edition，W ILLIAM LOWRIE，Cambridge University Press)进行教学实践。教学内容相比我校以前的地球物理课程，着重补充地球物理基础理论方面的知识，并注意与后续专业课的衔接和调整。在地球物理学基础课程中主要讲授地磁、地电、重力、地震等一般性原理和理论内容。例如，在有关地磁学的内容中，主要讲授了利用高斯理论描述地球磁场，用球谐分析、调和分析研究地磁场的平静变化外，还补充了（在教材中以附录的形式）磁流体动力学方程、矢量亥姆霍茨方程的解、标志方位角的测量等基础理论知识以及加强说明地磁场的起源和古地磁学的原理和应用等内容。又比如，在大尺度地球物理现象及应用知识方面，结合国内外教材内容，主要补充了板块构造、地球内部结构的地球物理观测方法、结果和证据等相关内容，以及重力学在卫星轨道测量和计算中的应用等内容。

(2)实践教学。对第一学期所开设共40学时的“地球物理学导论”课程，安排了10～16学时地球物理仪器实验，参观如省地震局下属地震台站等生产单位，使学生较早地对地球物理场的存在、变化、观测和应用等有切身的感性认识，以及对地球物理研究的整个过程有所了解，从而提高了学生学习热情。

我们的目标是，在上述教学内容和课程体系及实践教学的基础之上，通过实践不断总结经验，力争在课程内容、课程结构和教材、师资等方面建立国内具有先进性、前瞻性、科学性和适用性的地球物理学专业课程体系，培养宽基础、会应用、理工互补的高级专业人才。

三、采取有效措施，增强学生适应能力

在进行了课程调整和教学内容选择之后，搞好教学，提高质量，就成了关键问题。我们认识到，提高教学质量的关键在于师资力量和教学条件，要提高教学质量，离不开一支造诣深、素质高的师资队伍,因此，我们采取“走出去、请进来”的办法,培养引进师资，做好本专业的教学工作。“走出去”就是指从事本专业教学的教师到从事地球物理学研究和工作的单位去，拜那里的科研人员为师，向他们学习，吸取新的养分,提高自身的业务水平；“请进来”就是指聘请长期从事地球物理学研究的专家作为我校的客座教授，给本专业学生讲课，作学术报告，指导和帮助教师从事本专业的教学和科研工作。

我们与四川省地震局建立了密切联系，为这一措施的具体实施打下了良好的基础,最终在西昌地震中心建立了地球物理学专业实习基地, 保障了地磁、地电、重力、地震等地球物理场观测实习。有了地球物理学方面理论与实践水平都较高的师资力量,还要有较好的教材，才能保证让学生学习好、掌握好本专业的基本知识。我们除编写了具备理工结合特点的《重力学》、《地磁学》、《地电学》、《地球物理数据处理》等专业课教材外,还将编写《地球物理学基础》等教材，以保证学生使用；另外，我们大力推进选用国外教材、用英语授课的教学实践。

通过上述几方面的努力，我们培养的学生增强了报考国内外综合性大学和研究型科研院所地球物理专业研究生的信心和决心，同时也受到生产单位的大力欢迎和好评。最近3届（2008～2010）毕业生的教学工作已顺利圆满完成，取得了良好的效果。这主要体现在所培养的毕业生既具备了比较扎实和宽广的数理基础及专业基础，又有比较强的处理地球物理应用方面技术难题的能力，实现了既定目标。此外,共有近1/6的本专业毕业生考取研究生继续深造,部分优秀学生则以高分考上北京大学、中科院地球物理研究所、地质科学研究院、四川大学等院校的研究生。近年来，学生报考国内外综合性大学和研究型科研院所地球物理专业研究生的比例逐渐增加。

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Discussion on Reform of Basic Education of Geophysics

YAN Jian-guo, LI Cai-m ing
Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China

It is carried out exploring on strengthening geophysical fundamentals teaching by adjusting the courses and changing the course contents under our current unique education model of science and technology complementation. And we mainly teach the general geophysics in the courses which focus on general geophysical phenomenon and fundamental theories of geophysics by selecting the course contents properly, which are successful in increasing the learning interests of the students and w idening the know ledge range of the students and improving the students’ adaptabilities of their facing the career choices. The results prove the teaching reformation successful so far, and make us con f i dent to continue and enhance the reformation in the future.

geophysics; basic education; science and technology; complementation; teaching reform

G 640

A

1006-9372 （2010）04-0032-03

2010-11-03；

2010-12-02。

阎建国，男，副教授，主要从事地球物探勘探方法的教学和研究工作。