野外伽馬能譜測量教學(xué)實踐與體會

趙培強　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)其動手實踐能力、團(tuán)隊協(xié)作能力和在課堂教學(xué)與實踐教學(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)實踐過程的必修課程[1]。野外伽馬能譜測量是野外實踐的重要體現(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)放射性野外測量實習(xí)方法和技術(shù)，通過實地測量的方式，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，完成實測資料的分析整理與解釋工作。

一、實踐教學(xué)的重要性

實踐能力是高校人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)。缺乏動手實踐能力是目前人才教育中面臨的普遍問題[2]。科教興國戰(zhàn)略要求全面落實科學(xué)技術(shù)為第一生產(chǎn)力，增強國家的科技實力和向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的能力。實踐是完成科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化現(xiàn)實生產(chǎn)力的重要途徑，是實現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)技能型、應(yīng)用型人才的有效手段。

實踐教學(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、抽象性和實踐性的特點。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。

實踐教學(xué)是培養(yǎng)高素質(zhì)人才、全面實施素質(zhì)教育的重要課堂[4]。在實踐教學(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)化為主動實踐知識；實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)隊協(xié)作能力；實踐重在讓學(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)、實物教學(xué)、錄像教學(xué)和野外實地教學(xué)等，不斷豐富野外實習(xí)考察內(nèi)容，改革實踐教育方法，開放實踐教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建地質(zhì)實踐教學(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)的一門實踐教學(xué)課程，包括理論學(xué)習(xí)、實地測量和數(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)計等；完成實測資料整理、分析與解釋。本次實習(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)計漲落等基本概念，了解放射性單位計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、異值點處理、特征巖石放射性特性、等值線繪制等。

2.實地測量。基于實習(xí)區(qū)地質(zhì)相關(guān)概況，自主設(shè)計測區(qū)若干測線，完成實地測量工作。注意團(tuán)隊協(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)

實踐教學(xué)是理論教學(xué)的補充、延伸和運用，旨在使學(xué)生提高直觀感性認(rèn)識，強化理性認(rèn)知，培養(yǎng)其動手實踐能力，以及結(jié)合實踐鉆研地球科學(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。伽馬能譜測量實踐教學(xué)提供了學(xué)生很好的實踐機(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、野外測量實習(xí)方法和技術(shù)、儀器設(shè)備使用、工作設(shè)計和實測資料分析整理與解釋。

在教學(xué)過程中，要加強自身知識儲備，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.野外實測地質(zhì)剖面教學(xué)實踐與體會[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.

[2]沈超，袁興國.人才強國戰(zhàn)略與高校人才培養(yǎng)模式改革探析——基于高等教育個性化教育改革思路的視角[J].黑龍江高教研究，2011，（8）：71-73.

[3]張琴，朱筱敏，王貴文.地質(zhì)類專業(yè)課實踐性教學(xué)改革新模式構(gòu)建[J].高教論壇，2011，（12）：20-22.

[4]浩歌.提升大學(xué)教師的教書育人能力[J].中國高等教育，2010，（5）：1-1.