趙培強(qiáng) 張世暉 馬火林 駱淼
摘要:野外伽馬能譜測量是放射性測量的一個分支,是地球物理實(shí)踐性教學(xué)的重要體現(xiàn)。本文以放射性原理為教學(xué)基礎(chǔ),以使用儀器完成野外實(shí)地測量為教學(xué)媒介,以分析處理測量數(shù)據(jù)為教學(xué)手段,以期讓學(xué)生深入理解地球科學(xué),提高感性認(rèn)識,深化理性認(rèn)識,擴(kuò)展興趣愛好,培養(yǎng)其動手實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和在課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)中分析解決問題的科研能力等綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)。
關(guān)鍵詞:伽馬能譜測量;實(shí)踐性教學(xué);數(shù)據(jù)處理
中圖分類號:G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)37-0204-02
野外實(shí)踐教學(xué)作為地質(zhì)教學(xué)課程的重要組成部分,是地質(zhì)及地球物理專業(yè)類學(xué)生較為全面、系統(tǒng)地深化認(rèn)知地球科學(xué)基本知識原理和基礎(chǔ)實(shí)踐過程的必修課程[1]。野外伽馬能譜測量是野外實(shí)踐的重要體現(xiàn),其課程以放射性原理教學(xué)為基礎(chǔ),提供一次全面學(xué)習(xí)放射性野外測量實(shí)習(xí)方法和技術(shù),通過實(shí)地測量的方式,按照一定測線測量該區(qū)巖石的放射性數(shù)據(jù),基于數(shù)據(jù)整理和分析流程,對比特定巖石放射性特征,完成實(shí)測資料的分析整理與解釋工作。
一、實(shí)踐教學(xué)的重要性
實(shí)踐能力是高校人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)。缺乏動手實(shí)踐能力是目前人才教育中面臨的普遍問題[2]??平膛d國戰(zhàn)略要求全面落實(shí)科學(xué)技術(shù)為第一生產(chǎn)力,增強(qiáng)國家的科技實(shí)力和向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的能力。實(shí)踐是完成科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的重要途徑,是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)技能型、應(yīng)用型人才的有效手段。
實(shí)踐教學(xué)是及時、牢固掌握知識和技能的教學(xué)方式。地質(zhì)類專業(yè)教學(xué)具有廣泛性、專業(yè)性、枯燥性、抽象性和實(shí)踐性的特點(diǎn)。心理學(xué)研究成果表明,感知越具體,形成的表象就會越清晰、越深刻,越有利于促進(jìn)從感性到理性認(rèn)識的飛躍,由形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)化[3]。格物才能致知,要真正掌握其基本原理和應(yīng)用技能,唯有經(jīng)過系統(tǒng)而充分的現(xiàn)場實(shí)踐過程,及時、直觀地獲取知識,才能夠?qū)⒊橄蟮睦碚搶W(xué)習(xí)以效率化、形象化、牢固化和系統(tǒng)化。實(shí)踐是提高感性認(rèn)識、深化理性認(rèn)識、認(rèn)識和再認(rèn)識的過程,是完成學(xué)以致用、用以促學(xué)的必要途徑。
實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)高素質(zhì)人才、全面實(shí)施素質(zhì)教育的重要課堂[4]。在實(shí)踐教學(xué)過程中,能夠及時、有效地解決學(xué)生困惑,提升其學(xué)習(xí)熱情,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,將被動學(xué)習(xí)知識轉(zhuǎn)化為主動實(shí)踐知識;實(shí)踐一般以小組為單位展開活動,需要多人協(xié)作,能夠培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力;實(shí)踐重在讓學(xué)生動手完成,鍛煉其主動思考學(xué)習(xí)、解決問題的能力;數(shù)據(jù)采集和分析的過程,同樣培訓(xùn)學(xué)生規(guī)范的科研習(xí)慣和良好的科研作風(fēng),從而達(dá)到提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。
眾多的地質(zhì)教育者在實(shí)踐教學(xué)中做出了積極的探索和研究,進(jìn)行圖片教學(xué)、實(shí)物教學(xué)、錄像教學(xué)和野外實(shí)地教學(xué)等,不斷豐富野外實(shí)習(xí)考察內(nèi)容,改革實(shí)踐教育方法,開放實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)模式,鼓勵參加科技創(chuàng)新活動,完善量化考評體系等。
二、課程安排
伽馬能譜測量教學(xué)作為地球物理專業(yè)的一門實(shí)踐教學(xué)課程,包括理論學(xué)習(xí)、實(shí)地測量和數(shù)據(jù)處理三部分:學(xué)習(xí)有關(guān)核地球物理方法和測量原理;提供一次全面學(xué)習(xí)野外放射性測量,包括實(shí)習(xí)方法和技術(shù)、儀器設(shè)備操作與使用、測量出工前設(shè)計(jì)等;完成實(shí)測資料整理、分析與解釋。本次實(shí)習(xí)共16學(xué)時,其中理論學(xué)習(xí)及儀器演練部分4學(xué)時,實(shí)地測量8學(xué)時,資料處理解釋4學(xué)時。
1.理論學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)相關(guān)的核物理知識。掌握放射性核素、核衰變、放射系、放射性統(tǒng)計(jì)漲落等基本概念,了解放射性單位計(jì)量及地球三大巖石類型(巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積巖)的放射性強(qiáng)弱,理解伽馬能譜測量反應(yīng)的元素含量及解譜的過程。
學(xué)習(xí)儀器測量原理是通過伽馬光子與探測器發(fā)生三種效應(yīng),產(chǎn)生次級電子,從而在計(jì)數(shù)器中產(chǎn)生電信號,完成記錄。了解手持式伽瑪能譜儀性能,掌握其操作規(guī)范和流程。
學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理方法,涉及數(shù)據(jù)采集、誤差分析、異值點(diǎn)處理、特征巖石放射性特性、等值線繪制等。
2.實(shí)地測量?;趯?shí)習(xí)區(qū)地質(zhì)相關(guān)概況,自主設(shè)計(jì)測區(qū)若干測線,完成實(shí)地測量工作。注意團(tuán)隊(duì)協(xié)作、操作規(guī)范。測量前要求做好放射性物探的三性檢查,儀器達(dá)到“三性”要求,即準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、一致性。測量過程中,注意數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測,要求檢查工作量工作不少于總工作量的10%;完成數(shù)據(jù)采集和記錄工作。
3.數(shù)據(jù)處理。完成實(shí)測資料分析整理與解釋。進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和校正,完成露頭特征巖性的放射性解釋,繪制測區(qū)放射性平面等值線分布圖,與磁法測量結(jié)果或重力測量結(jié)果進(jìn)行對比分析、解釋對比分析。
三、總結(jié)
實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的補(bǔ)充、延伸和運(yùn)用,旨在使學(xué)生提高直觀感性認(rèn)識,強(qiáng)化理性認(rèn)知,培養(yǎng)其動手實(shí)踐能力,以及結(jié)合實(shí)踐鉆研地球科學(xué)、善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的科研素養(yǎng)和習(xí)慣。伽馬能譜測量實(shí)踐教學(xué)提供了學(xué)生很好的實(shí)踐機(jī)會,學(xué)習(xí)了有關(guān)核地球物理基礎(chǔ)知識、方法測量原理、野外測量實(shí)習(xí)方法和技術(shù)、儀器設(shè)備使用、工作設(shè)計(jì)和實(shí)測資料分析整理與解釋。
在教學(xué)過程中,要加強(qiáng)自身知識儲備,注重現(xiàn)場答疑,充分了解學(xué)生掌握知識的情況,及時解決其困惑和問題;量化合理考評體系,培養(yǎng)學(xué)生的良好科研習(xí)慣;開放教學(xué)內(nèi)容,最大限度地調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情。
參考文獻(xiàn):
[1]鮑曉歡,張先進(jìn),陳麗霞.野外實(shí)測地質(zhì)剖面教學(xué)實(shí)踐與體會[C]中國地質(zhì)學(xué)會地質(zhì)教育研究分會2011年學(xué)術(shù)年會.2011.
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