勘查技术与工程专业多元化实践教学环境构建

文晓涛，李 琼，童开宇，张 澎

成都理工大学 地球物理学院，四川 成都 610059

实践教学

勘查技术与工程专业多元化实践教学环境构建

文晓涛，李 琼，童开宇，张 澎

成都理工大学 地球物理学院，四川 成都 610059

提升大学生的实践能力对于拓展大学生的就业市场，推进全面素质教育至关重要。目前的实践教学体系主要依赖于校内实验室和校企共建的实践教学基地。这两种平台虽然对提高学生实践能力有一定帮助，但也存在明显的局限性。本文基于勘查技术与工程专业的实践教学探索，讨论了不同实践教学模式的优缺点，提出构建多元化实践教学体系的必要性，为大学生实践能力培养提供了可供借鉴的思路。

勘查技术与工程；卓越工程师；实践教学环境

exploration and engineering technology; outstanding engineers; practical teaching environment

为贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》，教育部推出了“卓越工程师培养计划”这一重要改革项目[1]。成都理工大学勘查技术与工程专业于2010年申报国家卓越工程师培养计划并获批准[2]。该计划的主要内容之一就是要强化实践能力培养，包括实践教学体系的构建、条件建设、教师的实践经验等几个方面[3-4]。为加强实践环节，本专业在进行培养方案制订时就采取了相应措施，主要包括两个方面：第一，调整理论课与实验课的比例。以“地震勘探”这门课程为例，方案调整前实验课所占学时比例为14%，调整后所占比例为37.5%。第二，增强生产实习环节，在培养方案中共设计了17周的生产实习。这些生产实习主要在学院与国有大中型企业合建的校外实习基地（包括国家级工程实践教育中心）进行。实践证明，以上举措在提高学生实践能力方面作用明显，但也存在一定不足，因此需要通过多种渠道创造实践机会，提高实践环节的教学质量。以下将就本专业在实践教学过程中采取的一些措施进行分析，总结出这些措施的优势与不足。

一、校内实验课

校内实验课程对于提高学生的实践能力有很大的帮助。我们在制订培养方案时除了设计依托于理论课程的实验外，为了提高学生特定的能力，还有针对性地设置了专门的实验课。如考虑到程序设计能力对于勘查技术与工程专业非常重要，我们专门增设了5周的程序设计实习。通过实习，学生切实感受到了程序设计的重要性，对编程的兴趣增加。学生通过反复实践，熟练掌握了编程过程中的难点问题（如指针等），编程能力得到较大的提高。

但校内实验课的不足也是显而易见的，主要体现在两个方面：第一，大学生实践能力包括一般实践能力、专业实践能力和综合实践能力[5]。实验课主要培养学生某一方面的技能，而很难培养学生的综合实践能力[4]。仍以前面提到的程序设计实验为例。学生通过程序设计实验提高了编程能力，但某个实际问题不只是仅靠编程就能解决，可能还需要推导新的公式，依赖于相关的软件，提出有效的流程等，这些环节在实验课上是无法得到解决的。第二，实验课所设计的问题往往与

实际脱节。在一些依托于理论课的实验中，这些实验往往是验证型的，即针对某一理论、方法、原理进行验证。如我们在“地震勘探”这门课程中设计了“叠加特性分析”这一实验，学生通过编程实现叠加特性曲线的绘制，通过绘制不同参数生成的叠加特性曲线，了解了道间距、偏移距、覆盖次数等参数对叠加特性曲线的影响。而我们在实际工作中遇到的往往是新问题，或者即便是老问题，也有一些具体的新情况。仍以“叠加特性分析”这一实验为例，由于地表、地下界面的复杂性，实际的叠加特性与理论的叠加特性曲线存在差异，因此我们在实际观测系统设计中往往考虑的是目的层的照明程度，而不能简单利用道间距、偏移距、覆盖次数等参数对叠加特性曲线的影响来设计观测系统。

二、校企实践教学基地

我们可以通过与企业共同建设实习基地，为学生提供良好的企业实习与毕业设计环境，让学生参与企业真实生产、项目开发和技术研发的全过程，物探数据采集、资料处理、解释的基本流程，了解企业文化，逐步熟悉国内外应用地球物理发展现状，培养学生综合工程能力、团队合作能力以及良好的职业素养，成为符合企业需要的应用地球物理工程师。根据上面的目标，我们先后建立了11个校企实践教学基地，可进行石油勘探、天然地震、工程物探等多个方向的校外生产实习（见表1）。这些实习基地大多与国有大中型企业合建，其中有些实习基地（如与南京物探研究院合建的地球探测与信息技术实习基地）已建成国家级工程实践教育中心。

表1 校企实习基地一览表

为使实习更加切实可行，我们在派遣学生进行生产实习之前，与企业进行了频繁的沟通，与企业指导教师共同制订了培养方案、实习内容等。如我们在2014年前往南京物研院进行生产实习之前，设计的主要实习内容包括3方面。（1）地球物理实验中心实习内容。①地球物理实验室工作流程，物理模型制作、物模观测、资料分析，主要成果展示；②岩石物理测试实验室设备，岩芯备制、实验观测、资料分析，应用效果展示。（2）地震处理解释中心实习内容：①主要地震资料处理系统，地震资料处理流程，关键地震资料处理步骤与效果，现场展示承担项目解决问题与目标实现情况；②主要地震解释系统与软件，地震资料解释关键工作流程，地震资料解释关键技术与效果，现场展示承担项目解决问题与目标实现情况；③了解地球物理云计算中心组构、运行、监控。（3）地球物理软件所实习内容：①熟悉地球物理软件开发环境，软件开发结构与组织，产品线工作模式；②展示软件开发效果与应用状态，对物探院3+X（采集、处理、解释、特色包）产品进行主要功能了解，对关键技术进行演示，对部分应用成果进行展示。除此之外，为拓展学生视野，南京物探研究院还安排了多名教授级高级工程师或高级工程师进行专业性专题讲座，包括：①物探院情况介绍与主要技术研发进展；②野外地震采集设计技术与应用；③地球物理实验技术与应用；④岩石物理技术与应用；⑤地震资料处理流程与应用；⑥地震资料解释技术与应用；⑦地震成像技术进展与应用；⑧VSP测井技术与应用；⑨地球物理软件技术与开发等。通过学校和企业的密切合作，学生的实践能力得到了极大的提高。

但是，这种模式仍然存在一定的不足。主要体现在：（1）愿意深度参与实践培养的企业较少。由于企业的生产任务较重，参与生产实习的学生在实际岗位上所起的作用有限，因此很少有企业愿意以牺牲生产进度为代价来参与学生的培养。（2）企业提供的部分实训内容与学生所掌握的理论未能紧密衔接，学生想在短时间内掌握这些实践内容存在一定的困难。以地震资料处理为例，

学生在几周的企业实训中能够掌握基本的处理流程，但对于各模块中的参数选择却感觉力不从心。究其原因，是因为参数选择需要较多的经验，学生在短时间内很难掌握。在某次实习结束后，我们对一个班进行了问卷调查。调查结果显示，约30%的同学反映由于时间短、动手机会少，对校外实习内容掌握较少。

三、校内地球物理实验场

模拟实际地下情况，我们在校内建立了地球物理实验场。实验项目包括：

（1）板状体异常。①材料：废弃铁门、文件柜等。②厚度0.2米。③横向3排，间距1米，纵向2层，间距0.3-0.5米不等。④埋深：0.5-1米⑤适用方法：电法、磁法、重力。

（2）圆柱体异常。①材料：铁质垃圾桶。②直径1米，长度约1.2米。③埋深：0.5-1米。④适用方法：电法、磁法。

（3）空洞。①材料：水泥管。②直径1米，长度约2-3米。③埋深：0.5-1米。④适用方法：电法、重力。

该实验场的特点为：（1）成本低。由于实验场主要利用了家属区废旧的水泥管、预制构件、铁质垃圾桶、废弃防盗门等，成本较低。（2）实验内容丰富。从异常体形态来看，包括了板状体、圆柱体、空洞等。从所用方法来看，包括了电法、磁法、重力等。学生利用现有仪器采集数据，然后进行处理、解释，基本完成了地球物理勘探全过程。该实验场的缺点为：（1）所埋置异常体较规则，埋藏浅、体积小，与实际勘探过程中的异常体有所差异，勘探难度不大。（2）所埋置位置为校内绿化地，地形起伏较小，干扰小，因此处理中的地形改正等环节在实验中用不到。

四、进入科研团队实习

本专业部分教师科研任务较饱满，项目中部分环节较适合本科学生参与。因此，我们将学生化整为零，根据学生自己的意愿进入教师的科研团队进行实习。笔者所在的科研团队去年接纳了15名本科生进行实习。笔者将其分成5个组，布置的题目如下：（1）第一组，曲率分析及其在裂缝检测中的应用；（2）第二组，阻抗反演；（3）第三组，地震属性分析；（4）第四组，烃类检测；（5）第五组，地震相分析。从实习效果来看，学生不仅熟悉了相关软件，而且巩固了所学的理论知识。该模式的特点为：（1）分组实习有利于培养学生的团队协作精神并相互促进。例如学生在进行阻抗反演时，不同学生选择了不同的方法、模块，甚至采用了不同的软件。这样一来，反演结果就会有所差异。为此，笔者组织学生对反演结果进行讨论，学生查阅了大量相关书籍、资料，讨论气氛非常热烈。最后，在老师的指导下，学生明白了不同方法的优缺点及适用性，实习达到了预期的效果。（2）这种模式有利于激发学生的成就感。学生通过实习解决了部分科学问题，使学生感觉到学有所用，激发了学生的学习兴趣。这种模式的不足在于：（1）学生的实习面较窄、较偏。由于教师承担的科研任务多属前沿性的，因此很少用到常规的方法、技术，且教师承担科研的目的是为了解决科学问题，不可能从培养学生的角度出发来设计实习内容，因此适合本科生参与的实习内容较少。（2）与实际生产结合不够紧密。教师的科研项目创新性较强，有利于培养学生的创新意识，但科研不同于生产，有些问题过于理想化，在实际勘探中很难遇到，与实际生产是脱节的。

五、结束语

不同的实践教学模式都有其优势和不足，因此，在实际教学过程中若采用单一的模式并不利于学生实践能力的培养。构建多元化实践教学环境解决了以下问题：第一，解决了企业容纳能力有限的问题。由于不同实践环境的实践内容相互独立，我们可分批次轮流在不同的实践环境中实习，解决了企业无法容纳的问题。第二，多元化实践教学环境有利于学生多方面能力的培养。如校企实践教学基地侧重于培养学生的实践能力，教师的科研团队则侧重于培养学生的创新意识。

[1] 张广智，宋建国，李振春，等.对勘查技术与工程专业实施“卓越工程师教育培养计划”的一些思考[J].中国地质教育，2011(2)：5-9.

[2] 文晓涛，童开宇，张澎.如何培养勘查技术工程创新人才[J].中国地质教育，2013(2)：85-88.

[3] 林健.谈实施“卓越工程师培养计划”通用标准研制[J].中国高等教育，2010(17)：21-29.

[4] 刘兴亚.高校大学生实践能力培养研究[D].东北师范大学，2006.

[5] 何万国，漆新贵.大学实践能力的形成及其培养机制[J].高等教育研究，2010(10)：62-66.

G642

A

1006-9372（2016）02-0069-03

2015-08-11。

文晓涛，男，教授，主要从事勘查技术与工程专业的教学与科研工作。

投稿网址： www.chinageoeducation.net.cn 联系邮箱：bjb3162@cugb.edu.cn

文晓涛，李琼，童开宇，等.勘查技术与工程专业多元化实践教学环境构建[J].中国地质教育，2016，25(2)：69-71.

Title: Constructionof Multiple Practical Teaching Environment in the Major of Exploration and Engineering Technology

Author(s): WEN Xiao-tao, LI Qiong, TONG Kai-yu, ZHANG Peng