《工程與環(huán)境物探》課程教學(xué)大綱

《工程與環(huán)境物探》教學(xué)大綱課程編號：16170218英文名稱：EngineeringandEnvironmentalGeophysics學(xué)分：2學(xué)時：總學(xué)時40學(xué)時，其中理論24學(xué)時，實踐16學(xué)時先修課程：數(shù)學(xué)物理方程、高等數(shù)學(xué)，計算機編程設(shè)計課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程授課對象：地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：土木工程學(xué)院修讀學(xué)期：第4學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)《工程與環(huán)境物探》是一門運用地球物理原理及方法解決實際工程與環(huán)境中地質(zhì)問題的交叉學(xué)科。它是一門理論性與實踐性都較強的課程。利用物理及地球物理基本現(xiàn)象，運用現(xiàn)代先進的計算機及數(shù)學(xué)方法，在不損害介質(zhì)結(jié)構(gòu)的前提下探測地下目標(biāo)異常體。通過本課程的學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生對地球物理勘探基本概念的整體認識，了解各類方法的基本原理及對各類物探方法的優(yōu)缺點和其適用范圍。同時了解現(xiàn)階段各類方法對應(yīng)的主流測試儀器的基本情況，為學(xué)生畢業(yè)后走進科研或生產(chǎn)單位面臨實際地質(zhì)問題時具備解決難題的地球物理方法基礎(chǔ)。本課程擬達到的課程目標(biāo):課程目標(biāo)1：；掌握電阻率法勘探的基本概念和方法，了解直流和交流電法勘探基本原理；掌握地震勘探的基本概念和方法，了解地質(zhì)雷達、反射法、折射法及面波勘探基本原理；掌握巖體彈性波勘探法的基本概念和方法，了解巖體聲波探測、隧道超前預(yù)報及井間彈性波勘探的基本原理。課程目標(biāo)2：了解工程與環(huán)境物探的基本研究對象及各類主流物探方法。課程目標(biāo)3：了解主流物探儀器基本工作原理，掌握地質(zhì)雷達及電法物探的原理及數(shù)據(jù)基本處理流程和方法，掌握高密度電法等物探方法在實際工程中的運用流程。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點5-1了解專業(yè)常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和模擬軟件的使用原理和方法，并理解其適用性和局限性。課程目標(biāo)10.5指標(biāo)點5-2能夠利用文獻檢索等信息資源搜索方法，選擇和使用恰當(dāng)?shù)膬x器、工程工具和使用現(xiàn)代工具和專業(yè)模擬軟件，對復(fù)雜地質(zhì)工程問題進行分析、計算與設(shè)計。課程目標(biāo)20.3指標(biāo)點5-3能夠針對巖土工程勘察、地質(zhì)與水文地質(zhì)勘查、環(huán)境地質(zhì)評價與地質(zhì)災(zāi)害防止等復(fù)雜地質(zhì)工程問題，選用或開發(fā)滿足特定需求的現(xiàn)代工具，對專業(yè)問題進行模擬與預(yù)測，并分析其局限性。課程目標(biāo)30.2（注：要求課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點應(yīng)是一一對應(yīng)支撐）三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1緒論開設(shè)“工程及環(huán)境物探”課程的重要性，了解本課程包括的主要內(nèi)容、基本要求和教學(xué)方法等。講解工程物探在國民經(jīng)濟的中重要性，使學(xué)生對課程產(chǎn)生興趣。2課堂講授（ppt、視頻、板書）課程目標(biāo)12地震反射、折射方法基本原理熟練掌握工程地震勘察的折射波、反射波方法基本原理，掌握折射波方法單層水平界面時距方程及時距曲線特征。6課堂講授（ppt、視頻、板書、工程案例）課程目標(biāo)13地質(zhì)雷達基本原理掌握時間域探地雷達方法的基本原理。掌握該方法的野外工作方式、技術(shù)參數(shù)要求及采集數(shù)據(jù)的操作方法。學(xué)會所采集資料的基本處理方法，并且能夠識別解釋地質(zhì)雷達資料。4課堂講授（ppt、板書、工程案例）課程目標(biāo)14巖體彈性波勘探方法基本原理掌握巖體彈性波勘探方法的基本原理。掌握該方法的野外工作方式、技術(shù)參數(shù)要求及采集數(shù)據(jù)的操作方法。學(xué)會所采集資料的基本處理方法，并且能夠識別解釋彈性波資料。4課堂講授（ppt、板書）課程目標(biāo)15電法勘探基本原理掌握高密度電阻率方法的基本原理，了解高密度電阻率儀的組成結(jié)構(gòu)。學(xué)會高密度電阻率方法的野外采集技術(shù)，掌握高密度電阻率資料的處理解釋方法。4課堂講授（ppt、板書）課程目標(biāo)26主要物探儀器工作原理了解地震勘探的主要震源類型、檢波器主要工作原理；隧道超前預(yù)報系統(tǒng)的主要組成部分及工作原理；了解地質(zhì)雷達的主要部件及工作原理。4課堂講授（ppt、項目成果報告，板書）課程目標(biāo)1合計24序號實驗項目實驗內(nèi)容與要求學(xué)時類型對應(yīng)課程目標(biāo)1實驗講解必修1.講解實驗室安全要求，實驗后整理好實驗設(shè)備等實驗規(guī)定。2.講解實驗前的預(yù)習(xí)要求，熟悉實驗?zāi)康摹?nèi)容、方案、步驟、設(shè)備操作、數(shù)據(jù)采集等流程。3.介紹實驗結(jié)果分析、處理方法及實驗報告的撰寫要求。4集中授課課程目標(biāo)12電法實驗必修能使用各種電法儀器進行數(shù)據(jù)采集。能夠編寫各種電法勘探的成果報告。能夠閱讀、分析、理解電法勘探的成果資料。4演示課程目標(biāo)33波速測試實驗必修能使用波速裝置進行數(shù)據(jù)采集。能夠閱讀、分析、理解波速測試結(jié)果。4演示課程目標(biāo)34地質(zhì)雷達實驗必修能使用地質(zhì)雷達裝置進行數(shù)據(jù)采集。能夠閱讀、分析、理解波速測試結(jié)果。4演示課程目標(biāo)3合計16注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括演示、驗證、綜合、設(shè)計等。四、課程教學(xué)方法理論課：以課堂集中講授為主，使用多媒體、板書、動畫演示等教學(xué)手段，結(jié)合分析討論習(xí)題課、課后作業(yè)、課堂測驗、專題研習(xí)、答疑等教學(xué)方式共同實施。實驗課：課前預(yù)習(xí)，學(xué)生撰寫預(yù)習(xí)報告、實驗方案；實驗過程中，學(xué)生有疑問及時解答；實驗后學(xué)生上交實驗報告，老師批改后下次實驗課前講解實驗報告情況。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評價相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、課程試驗、期末考核組成，均按百分制計分，其中期末考核成績占50%、平時作業(yè)成績占20%、課堂表現(xiàn)成績占10%、課程實驗成績占20%。2.課程目標(biāo)達成考核與評價序號教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計1平時作業(yè)1064202課堂表現(xiàn)532103課程實驗1064204期末考試25151050課程目標(biāo)對應(yīng)分值503020100（二）考核與評價標(biāo)準(zhǔn)1.平時成績考核與評價標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握到位。能夠利用理論知識識別、分析地質(zhì)工程領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題。按時完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識識別、分析地質(zhì)工程領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題。延時完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握基本到位。利用理論知識對地質(zhì)工程領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題有一定的識別、分析。不交和補交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差。不能利用理論知識對地質(zhì)工程領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題進行識別、分析。2.課堂表現(xiàn)考核與評價標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分課堂表現(xiàn)上課聽講認真，能正確地回答課堂提問，課堂筆記完整、可讀性強，與師生的互動性良好。上課聽講認真，能較正確地回答課堂提問，課堂筆記較完整、可讀性較強，與師生的互動性一般。上課聽講較認真，能基本正確地回答課堂提問，課堂筆記的完整性一般、可讀性一般，與師生的互動性一般。上課聽講不認真，基本不能正確地回答課堂提問，無課堂筆記，無師生互動。3.實驗考核與評價標(biāo)準(zhǔn)按實驗預(yù)習(xí)（10%）、實驗操作（40%）、實驗報告（50%）進行總評得出。分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分實驗預(yù)習(xí)（10%）（教師依據(jù)實驗預(yù)習(xí)報告、實驗方案現(xiàn)場提問、打分）1.實驗預(yù)習(xí)認真，有思考；實驗方案可行；2.教師提問，指定學(xué)生回答，答題好。1.實驗預(yù)習(xí)較認真，有思考；實驗方案比較可行；2.指定學(xué)生回答，答題較好。1.實驗預(yù)習(xí)一般；實驗方案一般可行；2.指定學(xué)生回答，答題一般。1.實驗預(yù)習(xí)、實驗方案未認真思考；2.指定學(xué)生回答較差。實驗操作（40%）（教師現(xiàn)場提問、打分）1.實驗操作過程規(guī)范；不弄虛作假、不故意損壞實驗設(shè)備；2.有合理的實驗數(shù)據(jù)，不抄襲他人的實驗結(jié)果；3.參與程度、團隊協(xié)作、實事求是探索求新好。1.實驗操作過程較規(guī)范；不弄虛作假、不故意損壞實驗設(shè)備；2.有合理的實驗數(shù)據(jù)，不抄襲他人的實驗結(jié)果；3.參與程度、團隊協(xié)作、實事求是探索求新較好。1.實驗操作過程不夠規(guī)范；不弄虛作假、不故意損壞實驗設(shè)備；2.有合理的實驗數(shù)據(jù)，不抄襲他人的實驗結(jié)果；3.參與程度、團隊協(xié)作、實事求是探索求新一般。1.實驗操作過程不規(guī)范；弄虛作假、疑似故意損壞實驗設(shè)備；2.沒有合理的實驗數(shù)據(jù)，抄襲他人的實驗結(jié)果；3.參與程度、團隊協(xié)作、實事求是探索求新較差。實驗報告（50%）（采用5級記分，總評時折算為百分制。）1.實驗報告撰寫規(guī)范（實驗日期、使用儀器，同組成員），圖表清楚，數(shù)據(jù)合理；2.實驗報告中的問題討論能夠適當(dāng)展開，有自己的觀點，所得出結(jié)論和實驗過程聯(lián)系緊密。1.實驗報告撰寫較規(guī)范（實驗日期、使用儀器，同組成員），圖表較清楚，數(shù)據(jù)合理；2.實驗報告中的問題討論能夠展開，大部分有自己的觀點，所得出結(jié)論和實驗過程聯(lián)系較緊密。1.實驗報告撰寫一般（實驗日期、使用儀器，同組成員），圖表一般，數(shù)據(jù)較合理；2.實驗報告中的問題討論能夠展開，小部分有自己的觀點，所得出結(jié)論和實驗過程聯(lián)系一般。1.實驗報告撰寫基本達到要求（實驗日期、使用儀器，同組成員），圖表、數(shù)據(jù)基本合理；2.實驗報告中的問題討論基本能夠展開，自己的觀點不清。4.期末試卷考核與評價標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計期末考試題目，以此檢驗學(xué)生對課程知識的掌握程度，以及解決問題的能力。根據(jù)考試題目的作答情況及相應(yīng)評分標(biāo)準(zhǔn)，給定考