《工程与环境物探》课程教学大纲

《工程与环境物探》教学大纲课程编号：16170218英文名称：EngineeringandEnvironmentalGeophysics学分：2学时：总学时40学时，其中理论24学时，实践16学时先修课程：数学物理方程、高等数学，计算机编程设计课程类别：专业基础课程授课对象：地质工程专业学生教学单位：土木工程学院修读学期：第4学期一、课程描述和目标《工程与环境物探》是一门运用地球物理原理及方法解决实际工程与环境中地质问题的交叉学科。它是一门理论性与实践性都较强的课程。利用物理及地球物理基本现象，运用现代先进的计算机及数学方法，在不损害介质结构的前提下探测地下目标异常体。通过本课程的学生，培养学生对地球物理勘探基本概念的整体认识，了解各类方法的基本原理及对各类物探方法的优缺点和其适用范围。同时了解现阶段各类方法对应的主流测试仪器的基本情况，为学生毕业后走进科研或生产单位面临实际地质问题时具备解决难题的地球物理方法基础。本课程拟达到的课程目标:课程目标1：；掌握电阻率法勘探的基本概念和方法，了解直流和交流电法勘探基本原理；掌握地震勘探的基本概念和方法，了解地质雷达、反射法、折射法及面波勘探基本原理；掌握岩体弹性波勘探法的基本概念和方法，了解岩体声波探测、隧道超前预报及井间弹性波勘探的基本原理。课程目标2：了解工程与环境物探的基本研究对象及各类主流物探方法。课程目标3：了解主流物探仪器基本工作原理，掌握地质雷达及电法物探的原理及数据基本处理流程和方法，掌握高密度电法等物探方法在实际工程中的运用流程。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点5-1了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其适用性和局限性。课程目标10.5指标点5-2能够利用文献检索等信息资源搜索方法，选择和使用恰当的仪器、工程工具和使用现代工具和专业模拟软件，对复杂地质工程问题进行分析、计算与设计。课程目标20.3指标点5-3能够针对岩土工程勘察、地质与水文地质勘查、环境地质评价与地质灾害防止等复杂地质工程问题，选用或开发满足特定需求的现代工具，对专业问题进行模拟与预测，并分析其局限性。课程目标30.2（注：要求课程目标与毕业要求指标点应是一一对应支撑）三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1绪论开设“工程及环境物探”课程的重要性，了解本课程包括的主要内容、基本要求和教学方法等。讲解工程物探在国民经济的中重要性，使学生对课程产生兴趣。2课堂讲授（ppt、视频、板书）课程目标12地震反射、折射方法基本原理熟练掌握工程地震勘察的折射波、反射波方法基本原理，掌握折射波方法单层水平界面时距方程及时距曲线特征。6课堂讲授（ppt、视频、板书、工程案例）课程目标13地质雷达基本原理掌握时间域探地雷达方法的基本原理。掌握该方法的野外工作方式、技术参数要求及采集数据的操作方法。学会所采集资料的基本处理方法，并且能够识别解释地质雷达资料。4课堂讲授（ppt、板书、工程案例）课程目标14岩体弹性波勘探方法基本原理掌握岩体弹性波勘探方法的基本原理。掌握该方法的野外工作方式、技术参数要求及采集数据的操作方法。学会所采集资料的基本处理方法，并且能够识别解释弹性波资料。4课堂讲授（ppt、板书）课程目标15电法勘探基本原理掌握高密度电阻率方法的基本原理，了解高密度电阻率仪的组成结构。学会高密度电阻率方法的野外采集技术，掌握高密度电阻率资料的处理解释方法。4课堂讲授（ppt、板书）课程目标26主要物探仪器工作原理了解地震勘探的主要震源类型、检波器主要工作原理；隧道超前预报系统的主要组成部分及工作原理；了解地质雷达的主要部件及工作原理。4课堂讲授（ppt、项目成果报告，板书）课程目标1合计24序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1实验讲解必修1.讲解实验室安全要求，实验后整理好实验设备等实验规定。2.讲解实验前的预习要求，熟悉实验目的、内容、方案、步骤、设备操作、数据采集等流程。3.介绍实验结果分析、处理方法及实验报告的撰写要求。4集中授课课程目标12电法实验必修能使用各种电法仪器进行数据采集。能够编写各种电法勘探的成果报告。能够阅读、分析、理解电法勘探的成果资料。4演示课程目标33波速测试实验必修能使用波速装置进行数据采集。能够阅读、分析、理解波速测试结果。4演示课程目标34地质雷达实验必修能使用地质雷达装置进行数据采集。能够阅读、分析、理解波速测试结果。4演示课程目标3合计16注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法理论课：以课堂集中讲授为主，使用多媒体、板书、动画演示等教学手段，结合分析讨论习题课、课后作业、课堂测验、专题研习、答疑等教学方式共同实施。实验课：课前预习，学生撰写预习报告、实验方案；实验过程中，学生有疑问及时解答；实验后学生上交实验报告，老师批改后下次实验课前讲解实验报告情况。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、课堂表现、课程试验、期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占50%、平时作业成绩占20%、课堂表现成绩占10%、课程实验成绩占20%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1平时作业1064202课堂表现532103课程实验1064204期末考试25151050课程目标对应分值503020100（二）考核与评价标准1.平时成绩考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分作业按时完成，90%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握到位。能够利用理论知识识别、分析地质工程领域相关专业问题。按时完成，70%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握较到位。能够较好利用理论知识识别、分析地质工程领域相关专业问题。延时完成，60%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握基本到位。利用理论知识对地质工程领域相关专业问题有一定的识别、分析。不交和补交，50%以下的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握有偏差。不能利用理论知识对地质工程领域相关专业问题进行识别、分析。2.课堂表现考核与评价标准分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分课堂表现上课听讲认真，能正确地回答课堂提问，课堂笔记完整、可读性强，与师生的互动性良好。上课听讲认真，能较正确地回答课堂提问，课堂笔记较完整、可读性较强，与师生的互动性一般。上课听讲较认真，能基本正确地回答课堂提问，课堂笔记的完整性一般、可读性一般，与师生的互动性一般。上课听讲不认真，基本不能正确地回答课堂提问，无课堂笔记，无师生互动。3.实验考核与评价标准按实验预习（10%）、实验操作（40%）、实验报告（50%）进行总评得出。分值观测点90-100分70-89分60-69分0-59分实验预习（10%）（教师依据实验预习报告、实验方案现场提问、打分）1.实验预习认真，有思考；实验方案可行；2.教师提问，指定学生回答，答题好。1.实验预习较认真，有思考；实验方案比较可行；2.指定学生回答，答题较好。1.实验预习一般；实验方案一般可行；2.指定学生回答，答题一般。1.实验预习、实验方案未认真思考；2.指定学生回答较差。实验操作（40%）（教师现场提问、打分）1.实验操作过程规范；不弄虚作假、不故意损坏实验设备；2.有合理的实验数据，不抄袭他人的实验结果；3.参与程度、团队协作、实事求是探索求新好。1.实验操作过程较规范；不弄虚作假、不故意损坏实验设备；2.有合理的实验数据，不抄袭他人的实验结果；3.参与程度、团队协作、实事求是探索求新较好。1.实验操作过程不够规范；不弄虚作假、不故意损坏实验设备；2.有合理的实验数据，不抄袭他人的实验结果；3.参与程度、团队协作、实事求是探索求新一般。1.实验操作过程不规范；弄虚作假、疑似故意损坏实验设备；2.没有合理的实验数据，抄袭他人的实验结果；3.参与程度、团队协作、实事求是探索求新较差。实验报告（50%）（采用5级记分，总评时折算为百分制。）1.实验报告撰写规范（实验日期、使用仪器，同组成员），图表清楚，数据合理；2.实验报告中的问题讨论能够适当展开，有自己的观点，所得出结论和实验过程联系紧密。1.实验报告撰写较规范（实验日期、使用仪器，同组成员），图表较清楚，数据合理；2.实验报告中的问题讨论能够展开，大部分有自己的观点，所得出结论和实验过程联系较紧密。1.实验报告撰写一般（实验日期、使用仪器，同组成员），图表一般，数据较合理；2.实验报告中的问题讨论能够展开，小部分有自己的观点，所得出结论和实验过程联系一般。1.实验报告撰写基本达到要求（实验日期、使用仪器，同组成员），图表、数据基本合理；2.实验报告中的问题讨论基本能够展开，自己的观点不清。4.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考试题目，以此检验学生对课程知识的掌握程度，以及解决问题的能力。根据考试题目的作答情况及相应评分标准，给定考