地球物理学范文

导语：如何才能写好一篇地球物理学，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

英文名称：Chinese Journal of Geophysics

主管单位：中国科学院

主办单位：中国地球物理学会;中国科学院地质与地球物理研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

语

种：双语

开

本：16开

国际刊号：0001-5733

国内刊号：11-2074/P

邮发代号：2-571

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1948

期刊收录：

百种重点期刊

中科双高期刊

第二届全国优秀科技期刊

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

CA 化学文摘(美)(2009)

SCI 科学引文索引(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

联系方式

篇2

解题是掌握地球物理学各个分支理论必不可少的一个过程。相反，缺乏此环节，学生们往往会觉得地球物理学难以理解，也很难将其与实际应用环境结合起来。

本书积累了197个涉及地球物理的相关习题，并详细阐述了具体解题过程、涉及的关系式以及前提假设等，并通过一些简单图示来帮助学生更直观理解。本书从不同角度考虑，选取了适合于大多数初级课程的简单习题以及本文由收集整理具有较高难度因子的复杂习题。

书中的习题覆盖了地球物理学的各个分支。全书共分为五部分：1.引言，主要涉及地球物理学中常用的关系式；2.重力部分，包含68道习题；3.地磁学部分，包含42道习题；4.地震学部分，包含69道习题；5.热流及地质演变部分，包含18道习题。

篇3

关键词：数字信号处理;教学软件;球物理学;实践教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）42-0267-03

一、引言

《数字信号处理》课程的特点是概念多，公式、性质的推导和证明繁琐，是电子、通信、计算机等专业的重要专业基础课。在这类基础课程的学习过程中，学生通常以《信号与系统》等相关课程为基础。但是地球物理学科的学生不能够像电子、通信学科的学生那样系统地学习与《数字信号处理》相关的基础课程，那么就需要教师在授课时进行一些必要的补充，由于课时影响以及学生基础的限制，给授课教师带来了不小的挑战。

数字信号处理技术为推动物探技术的发展起了不小的作用，“数字信号处理”课程的教学也在地球物理专业受到了相当的重视。笔者作为“数字信号处理”课程的主讲教师，结合地球物理专业的特点，对该门课程的实验教学进行了探索，并提出了建设硬件平台来强化学生学习和理解数字信号处理中的采样等基础概念。另外，教材中涉及的很多概念，如频谱分析和滤波器的设计和实现，也是构成物探信号处理技术的基础，因此，在本校地物学科的教学过程中，我们尝试基于matlab的教学软件，鼓励学生通过程序来实现数字信号处理概念，如：实现典型序列，实现快速傅里叶变换（FFT），滤波器的性能比较，以及结合本专业的地震正演应用，目的是使学生通过亲自动手，进一步了解数字信号处理中相关的抽象概念，化抽象为具体，使学生不仅了解相关的概念知识，而且进一步深化课程与地球物理专业之间的联系，实现地球物理学科讲授数字信号处理的目的。

二、教学软件的基本框架

本软件一共分为六个部分（如图1），分别为：典型序列，FFT应用，地震正演应用，滤波器性能，相位差监测以及听音辩数。当然这六个部分是整个软件的框架，具体功能的实现需要学生通过matlab的GUI来进一步的实现。运行到主页面时，通过鼠标点击相关的实验部分，完成相关功能，每个部分需要完成的功能如下：

其中，典型序列的表示及特征分析模块包括图形显示区域组合菜单栏、应用按钮、退出按钮，组合菜单栏包括单位取样选项、单位阶跃选项、矩形序列选项等。FFT应用模块包括题目要求、过渡点个数选择按钮和画图按钮、过渡点取值滑动栏和复位按钮、滤波效果画图按钮、补零影响画图按钮、退出按钮。地震正演应用模块包括图形显示区域、检波器个数输入栏、采样间隔输入栏、V0速度输入栏、V1速度输入栏、V2速度输入栏、V3速度输入栏、运行按钮、退出按钮。滤波器性能模块包括图形显示窗口、FIR滤波器设计说明下拉菜单、IIR滤波器设计说明下拉菜单、退出按钮。其中，FIR滤波器设计说明下拉菜单包括频率采样法、窗口法、最大最近法等子菜单。IIR滤波器设计说明下拉菜单包括脉冲响应不变法、双线性变化法等子菜单。相位差检测模块包括图形显示区域、仿真信号真实信号按钮、强信号真实信号按钮、弱信号真实信号按钮、退出按钮。听音辨数模块包括图形显示区域、听音变数组合菜单栏。听音变数组合菜单栏包括打开按钮、分析按钮、辨别按钮、辨别结果显示栏、运行状态显示栏、退出按钮。

三、软件的使用及功能

此软件是本校地物学生数字信号处理上级内容的重要组成部分，上机实验之前，每一学生得到一份最基本的软件框架，学生以个人的形式完成其所需的各种功能，在上机过程中，学生可能除了相关的matlab知识之外，还需要一些matlab GUI的相关知识，我们通过实习指导书的附录补充以及学生课外的自主学习，来完成相关知识的传授，如怎样进入GUI界面，如何页面进行设计，以及如何将所需按钮和相应程序进行链接。教学过程中，我们要求学生演示自己所编写的程序以达到上机要求。所有实验中，前四个实验是基本的教学实验，后面两个实验是学生兴趣实验，深化学生对教学内容的理解。下面主要介绍前四个实验。

（一）典型序列的表示及特征分析

当鼠标在主页面选中典型序列选项，关闭主页面，形成一个新的名为“典型序列”的页面（图2），在此页面中，建立一个单选按钮组（button group），分别代表单位取样，单位阶跃，矩形序列，单边指数，正弦序列。选择序列后点击应用，则出现相应的序列形态。如图：

（二）FFT应用

所要实现的相关功能有：①依据题目在选择过渡点数的同时，求得相应的传递函数，画出相应的频率响应曲线，改变过渡点取值，得到最佳值的经验数据。②在过渡点数为1的基础上，对于不同函数的频谱进行滤波效果的比较。③用图示说明，对于序列做不同点数的FFT，幅度谱会出现什么样的变化，后端补零对于离散傅里叶变换的影响。

（三）地震正演应用

假设有一个三层界面的地质模型，输入检波器个数，采样间隔，以及相关的地质参数，如层速度利用matlab中的褶积公式，来最终形成一个地震正演波形图（图4），其中假设的采样点数为2048。

（四）滤波器性能比较

此部分需要完成通过IIR和FIR进行滤波器设计的比较（图5），其中，IIR方法包括脉冲响应不变法和双线性变换法，FIR中包括频率采样法、窗口法和最大最小比较法。图形的显示应该包括原信号、加入噪声后的频谱、滤波器的频谱、滤波后的信号和滤除的干扰波的频谱等。

四、结论

本软件贯穿整个数字信号处理的教学，学生在学习的过程中，逐步完成软件所需功能的各种实现。不仅使课堂效果更加的生动，也能通过在动手编程的过程中，使学生对于相关概念有更深一步的认识。学生先从最简单的序列的实现入手，通过序列的实现了解各种序列的特性。在FFT教学的过程中，通过事先编好的程序让学生理解FFT的滤波作用，以及不同点数，不同过滤点数对于FFT的影响。通过地震正演，学生可以比较直观地感受到正演图形的形成。滤波器性能分析和比较可以辅助学生理解滤波器不同设计方法的特点以及设计实现的步骤。之后的各种功能都是在之前的基础上对于学生能力的一种拓展，让学生体会到数字信号处理无论对于科学研究还是日常生活都有着重要的作用，并掌握其基本的原理。

参考文献：

[1]卜凡亮，赵守国，王锁柱.“数字信号处理”课程研究型教学改革与探索[J].成都：教育与教学研究，2009，81（2）.

[2]薛昀，韩桂明，梁桂英，马姝靓，周斌，韩传久.“数字信号处理”课程改革探讨与实践[J].南京：电气电子教学学报，2009，31（6）.

[3]程佩青.数字信号处理教程（第二版）[M].北京：清华大学出版社，2002.

[4]郑晶，彭苏萍，朱国维，等.地球物理专业数字信号处理实验教学的探索[J].实验室科学，2013，16（1）.

[5]郑晶，邹冠贵，姜.数字信号处理实验教学研究[J].科技信息，2013，（34）.

篇4

关键词：地球；勘测技术；煤炭；科学开采

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2016)02(a)-0031-02

煤炭资源在我国资源发展和应用的过程中占据重要的影响力，对于我国经济发展来说也有一定的影响意义。随着我国社会经济的发展，科技技术的不断改进，政府对于资源的消耗和发展制定了相关的要求，促使煤炭资源实现可持续发展的战略战策。现阶段，煤炭开采技术在不断发展的过程中还存在一定的问题，其中最主要的问题就是对于煤炭资源和地质开采的不合理性。在实施开采的过程中，相应的开采工作实施的不完善，很容易导致煤炭的开采出现问题，以此导致无法获取有效的资源。因此，在实施开采工作的过程中，需要为相应的工作提供有效的依据，从而实现科学、合理化的地球开采工作。

1物理勘测技术的重要任务

在进行煤层开采的过程中，依据物理勘测技术主要的原因就是为了检查出矿井内部存在的地质情况和煤层分布，在明确矿井的构成问题和发展后，检查相应的空间分布等地质问题，并且检查出煤层中的火成岩入侵状况，依据相应的地质发展情况和力学热点，为制定完善的解决方案提供有效的勘测数据[1]。

2地球物理勘测技术在开采中的应用

2.1在煤矿地质构造勘测中的应用

影响煤层开采工作中最重要的影响因素就是地质构造，因此需要在实施监测之前查明白其地质结构是最基本的工作。在进行检测工作的过程中，可以依据地质的相应情况，依据地震勘测、电法、电磁等方法的相互融合，依据煤矿地质结构的不同特点，制定完善的检测方案。地震勘测的方式主要适用于所勘测地层表面部分的波阻抗比下层的阻力要高，与沉积岩层的相关工作有共同点。现阶段，多次实施覆盖反射波勘测技术是地震勘测技术中有效的一种技术。但在实际应用的过程中也存在一定的问题。在多次应用的过程中发展到现阶段，需要依据一定的物理技术获取有效的地质信息，但数据过少，因此该技术在实际勘测的过程中难以达到相应的需求，从而实现工作人员的勘测效果。地震折射的勘测技术主要是引用在其中部的地震波导速度高于上层的速度中，但在实际应用的过程中，该技术会受到一些因素的影响，以此导致相应的测量数据出现问题。电法和电磁的勘测技术主要是依据煤层的自燃区边界进行确认。相应的煤矿储备含量较大，但存在一些不可避免的问题，以此为矿井开采工作带来了一定的挑战。在实际勘测的过程中，需要以自燃电位为基础，磁法为辅助工作，明确相应的煤层活火范围。在一定的基础上，依据钻孔、注浆等方式可以有效的避免问题的出现，确保开采工作的完善性[2]。

2.2在矿井水勘测中的应用

电磁法的技术在实际发展的过程中占据重要的影响意义，其主要是指在包含水的低阻体中具有一定的敏感度，当岩体电性的相差为基础的电磁法勘测技术主要是为了矿井水灾进行有效的勘测工作，可以有效的解决与水相关的矿井结构问题和发展性评价，以此展示出一定的优势。除此之外，其勘测技术和地震CT的有效融合和应用可以帮助工作者更深入的了解地球物理勘测技术的应用和特点，从而为今后的发展提供有效的依据。由此可见，为了更好的应用这种物理勘测技术，需要对相应的矿井进行有效的了解和分析，从而实施有效的监测工作，为矿井水灾的防治工作提供有效的依据。

2.3在矿井瓦斯勘测中的应用

依据相应的案例和数据研究可以发现，依据相应的技术特点，可以有效的获取煤层等有关的信息，以此预测裂缝的发展方向和形式，为了更好的明确瓦斯的发展特点和分布区域。通过相应的数据和案例的分析，可以明确的是煤层瓦斯的含量和相应的数据变化有一定的影响意义，伴随着煤层瓦斯含量的逐渐层架，促使煤层地震波速度得到了有效的降低。通过相应的研究可以发现，监测岩体的物质差异性是实施瓦斯的动力能力进行监测工作，以此对物体的差异性进行有效的定位，从而为煤炭开采工作提供安全的隔离岩层。整合现阶段我国煤矿业的开采技术和实际勘测技术的研究和分析，实施地球物理勘测技术对于实际发展工作有一定的影响意义[3]。

2.4在煤岩层顶底板条件勘测中的应用

伴随着煤矿实施开采工作的过程中，煤层顶底板的完善性逐渐降低，因此在实际发展过程中出现于的事件或是问题大都与地质结构有关系。在依据槽波地震监测的过程中主要是通过煤层中出现的导波，监测煤层的连贯性，它具有较为明显的特点，容易认识，也有很强的干扰性，相应监测的距离很大，同时获取的数据也很明确，因此在实际监测的过程中占据重要的影响意义。除此之外，依据地震波的相应技术对煤层工作形成的结构进行有效的监测工作，可以通过不同时期的震波数据进行相关问题的解决，促使工作人员获取煤层开采过程中底板破坏特点和发展方向。依据相应的实践案例可以发现，依据相应的技术可以有效的解决问题。

3结语

综上所述，以往的监测技术过于单一，而创新的地球物理勘测技术与煤炭科学开采的技术可以有效的提升其技术的优质性，以此促使技术人员可以更加深入的进行研究，从而确保其技术的有效性。为了促使综合地球物理勘察技术得到了有效的发展，一方面可以更加深入的研究，从而设置完善的检测方式，另一方面需要加强技术的实际应用，以此加强相关的技术研究，从而为今后的地球物理勘测技术与煤炭科学开采的技术发展提供有效的依据。因此，在实际发展的过程中，需要依据对以往应用案例的研究和分析，制定完善的解决方案，从而为勘测技术的发展和应用提供有效的依据和信息。

参考文献

[1]杨国庆,田新明.运用地球物理勘探技术实现煤炭的科学开采[J].煤炭技术,2014,33(5):135-138.

[2]胡水根,张平松,严家平.综合地球物理勘探技术保障煤矿深部资源的科学开采[J].煤矿开采,2012,16(3):31-34.

篇5

英文名称：应用地球物理(英文版)

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国地球物理学会

出版周期：季刊

出版地址：北京市

语

种：英语

开

本：16开

国际刊号：1672-7975

国内刊号：11-5212/O

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：2004

期刊收录：

SCI 科学引文索引(美)(2009)

核心期刊：

期刊荣誉：

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篇6

想认识地球的脾气，得了解一下与研究地球相关的专业。下面我们简单介绍三个。

地质学

生活在“地球”上，可以说人类与地球休戚相关。那么，地球内部啥样？为什么会发生地质灾害呢……地质学告诉我们答案。地质学是一门研究关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史等知识体系的综合性学科。作为一级学科地质学，其主要的分支二级学科有：矿物学、岩石学、矿床学、构造地质学、古生物和地层学。

地质学的研究对象是庞大的地球及地球悠远的历史，决定了这门学科具有特殊的复杂性。地质学是提高人类认识自然，增进与环境的协调和求得环境改善的科学。它是在不同学派、不同观点的争论中形成和发展起来的。地球表层的生物和人类的大量活动，都与地质条件相关。

地质学与人类的关系不仅仅在于资源的取用，还和人类生存、生活环境的诸多方面直接相关。现在，地质学已成为人类社会所普遍需要的科学。

培养目标——培养具备地质学基本理论、基本知识、基本技能和相关学科基础知识，具有较好科学素养及初步研究、教学和管理能力的高级专门人才。

主要课程——地质学、结晶矿物学、古生物学、地史学、岩石学、构造地质学、矿床学、地球物理及勘探方法、地球化学、遥感技术等。学校一般会安排很多野外地质学习或区域地质测量实习。

由于地质学的发展和社会的发展互相支持、互相依赖，因此对地质学从史学、哲学和社会学的角度进行交叉研究所取得的进展，也将孕育新的学科。

该专业毕业生可以在地质、地震、冶金、煤炭、建材、化工、水电、城建、核能、海洋科学、材料科学等有关研究单位、高等院校和生产部门从事基础理论及应用研究、教学和生产实际工作。如今，与环境相关的行业内如石油天然气开采与利用、水污染治理、国土资源评价等也提供了大量的就业机会。

国内现在有十几所大学设置了这个专业。较知名的综合性大学主要有：中国地质大学、北京大学、南京大学、浙江大学、同济大学、中山大学、吉林大学、西北大学、兰州大学等。此外，还有成都理工大学、长安大学、中国海洋大学等一些专业性院校。

专家提醒，由于人类社会和科学技术的发展，建议有志报考该专业的学生将重点集中在环境方向。

地理信息科学

2012年教育部最新本科专业将地理信息系统改名为地理信息科学。它主要培养的是具备地理信息系统与地图学基本知识、基本技能的高级专门人才。

地理信息系统是在计算机硬、软件系统地支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它的处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。其实，说得直白一点，这个专业就是一个地球的“会计”——搜集整理各种地球资料数据。因为要“搜集数据”，所以它与测绘学和地理学专业有密切关系。自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用等就都是必修课程啦。但是，该专业学生要做好常常在室外甚至野外工作的准备。

其主干学科有地理学、地图学、计算机科学与技术，主要课程包括自然地理学、人文地理学、经济地理学、地图学、遥感技术、数据库技术、地理信息系统原理、地理信息系统设计与应用等。

近年来，此专业毕业生在国际人才市场上属于热门人选，美国劳工部更是将地球空间信息科学、纳米技术和生物技术并称为未来最有发展潜力的三大技术。毕业生可在国土管理、城市管理、规划管理、交通、农业、电力、电信、环保、国防、军事、公安等部门及有关科研单位从事信息系统的设计、开发建立、维护管理和信息处理分析工作。而拥有良好的计算机技术也使此专业毕业生有更多选择。

国内开设该专业的高校比较好的有：武汉大学、北京大学、南京师范大学、南京大学、华东师范大学、中国地质大学等。

地球物理学

你是否听过地球上的六大板块呢？汶川大地震是怎么造成的？地震怎么会有如此巨大的能量……

如果你对这些感兴趣，不妨学习一下地球物理学。它是研究广泛系列的地质现象，主要研究对象是人类生息的地球及其周围空间。具体地，是运用物理学的原理和方法，先进的电子和信息技术、地基监测和空间探测技术等手段对各种地球物理场进行观测，探索地球内部奥秘，发现地球内部的各种物理过程并揭示其规律，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上为优化和改善人类生存环境，为预防及减轻自然灾害，为探测和开发国民经济建设中急需的能源及资源提供新理论、新方法和新技术，也为人类的太空活动提供空间环境保证。

由于其学习内容非常广泛，地球本体、地球动力、机制、环境与灾害预报、地球大气、地磁与高空物理、近地空间环境、高层大气……甚至整个太阳系的物理现象都是它的研究对象，所以在实际学习中，还会安排一定时间的野外地质实习，因此，坚韧不拔的耐力和相当的务实精神是对想学者必不可少的要求。

北京大学地球物理学专业创建于1956年，在全国同类专业中历史最悠久，师资力量雄厚，并与国外著名大学和研究机构有着密切的联系及良好的合作关系。

篇7

The Illustrated History of

Natural Disasters

2010,230 p.

Hardcover

ISBN9789048133246

地球经历着漫长的地质演化过程。通常情况下这个过程是缓慢而安全的，但当能量积聚到一定程度后会突然爆发出来，展示出令人敬畏的对自然界的破坏力，并对人类社会造成巨大的财产损失和人员伤害，这就是所谓的自然灾害。地震、海啸、火山爆发、泥石流、雪崩等自然灾害伴随着人类社会的历史，给我们留下了沉痛的历史回忆。一方面，本书翔实地描述了由14世纪至19世纪发生的著名的自然灾害，其中包括1356年巴塞尔地震、1650年东京地震、1762年君士坦丁堡地震、1868年与1909年旧金山地震与1669年的埃特纳火山喷发等历史上的特大自然灾害；另一方面，本书向读者介绍了对于形成自然灾害的地球的结构、动态表现形式及其内力发展的学术观点的发展与研究进展。

本书包含丰富的自然灾害的图片，这些图片主要是从大量的私人收藏中遴选出来的，其中包括罕见的版画、新旧地图、草图和图表的复制品等等。伴随着这些精美的图片，作者描述了相应自然灾害的地质背景、历史背景以及灾害背后的故事。

全书分为三大部分：1.简介，简要介绍自然灾害图史与图片复制技术；2.火山爆发、地震与海啸，介绍这三种主要的自然灾害的发生机理的研究历史与研究现状；3.自然灾害图史，分别对历史上发生的重大自然灾害的状况以及背景进行描述。

本书的两位作者是捷克科学院地球物理研究所的高级研究人员。J. Kozák在实验室从事地震学与地震和火山历史研究。除了他的科学工作，他一直热心于收藏珍贵的老照片。在40年中他收集了世界上地震、火山爆发、海啸等自然灾害的2300余张图像资料。V. Cermák是国际公认的地热学方面的专家。他曾担任捷克科学院地球物理研究所所长 （1990-1998）、欧洲地球物理学会副主席（1994-1998）、国际地震学与地球物理学会的主席（1995-1999）。目前他是欧洲科学院、德国与美国地球物理联盟的成员，同时担任捷克大地测量学与地球物理全国委员会的主席。

本书不仅阐述了有关自然灾害的科学观点，而且具有一定的艺术、历史与文化价值。本书适合任何对地球物理尤其是对自然灾害感兴趣的本科生、研究生与科学家阅读。

刘昊，

博士生

(中国科学院力学研究所)

篇8

关键词：竞赛驱动；地震勘探；数据处理；教学方法

“以赛促教”和“以赛促学”的教学方法在高职技术院校长期以来较为重视，在培养技术性专业人才方面起到了明显的效果［1］。其教学模式应用的直接效果是使得培养的学生具有较强的实际操作能力，有助于解决学生的就业问题［2］。近些年，在本科专业的教学过程中，也逐渐重视培养学生的实践能力，大大地增加了实践教学环节的学时。由于教学资源的有限，集体或分组实践是主要的形式，其教学效果难以控制。因此，传统的集体实习、以及讲多练少的教学模式与授课方式，在理论与实践并重的课程教学应用中难以提高学生的学习兴趣和积极性，也极大地影响着教师的授课激情。为此，将理工科大学生学科竞赛与相关课程教学相结合，协调开展与推进，对促进教学模式的改进是一条行之有效的途径，也是培养学生创新能力和实践能力的一个重要手段［3］。目前，在教育部、团中央、高校研究所及各学科专业协会等部门的主办下，不同级别和不同形式的学科竞赛种类繁多。各高校相关部门在引导学生参加学科竞赛方面也呈现积极发展态势，这对培养学生实践能力具有重要意义。而如何将竞赛训练与课程教学高度协调和紧密结合，真正做到理论与实践并重、教师的教和学生的学并重，进一步完善学科竞赛和课程教学在时间和内容上的协同开展具有重要的实际意义。本文将以中国矿业大学“地震勘探资料数据处理”课程的教学模式改革为例，探讨本课程在以竞赛为驱动力的教学方法探索与实践过程。

一、实施“竞赛驱动”的教学方法改革的重要意义

探索和应用以竞赛为驱动力的课程教学方法［4］，使课堂教学、上机实验与学科竞赛协同推进，建立“以赛促学”和“以赛促教”教学氛围［5］，具有重要的实际意义。一是，实施以“竞赛驱动”的课程实践环节教学。通过参加竞赛，使教师了解一流学校该课程教学动向，调整“地震勘探资料数据处理”课程教学内容与方法，让学生清楚该课程教学内容的特色，激发学生自主学习的积极性以及浓厚的学习兴趣，实现“以赛促学”的目的。二是，将专业比赛及专业培养目标相结合，将竞赛训练与课程学习紧密结合。将学、练、赛与教融为一体，以竞赛为契机，提高学生的专业技术技能、创新意识以及教师团队的整体水平，实现专业学生实践能力的整体提高，缩小与国内外一流大学该课程的教学水平差距。三是，通过探索“竞赛驱动”的课程教学方法与实践，能够使学生满足用人单位对本专业应用型人才技能掌握的实际要求，提高学生对专业发展现状的认识，帮助学生制定适合自身兴趣的职业生涯规划，提升学生的就业竞争力，激发学生对本专业理论与方法的创新［6］。四是，通过组织、指导竞赛，促进教师不断进行教学研究、改革和实践，提升相关课程教师团队的授课水平及专业素养，实现“以赛促教”的目的［7］。

二、“地震勘探资料数据处理”课程教学现状

“地震勘探资料数据处理”课程通常是本科生地球物理学专业的一门专业骨干课，该课程的特点是理论和实践并重［8］。其课程教学目的旨在通过对该课程的学习，掌握目前国内外反射地震数据处理中广泛使用的算法原理，深刻理解地震数据处理的目的和含义，熟悉基本的数据处理流程，并能运用简单的地震处理软件进行实际的地震资料处理。课程主要内容包括预处理、数字滤波与反褶积、速度分析、动静校正、水平叠加和偏移成像。地震勘探包括数据采集、数据处理和资料解释三个环节，地震资料数据处理起到中间桥梁的作用。国内外地球物理学专业该课程的开设时间大都安排在三年级下学期或四年级上学期，均要求“数字信号处理”“弹性波动力学”及“地震勘探原理”等课程作为前期基础课，课程的主要内容设置各具特色。教学形式基本都是以课堂教学和实践教学相结合的方式开展的。该课程主要在石油、金属矿山和煤田系统高校地球物理专业和勘查技术与工程专业开设，其中以石油系统高校教学质量最高，引领“地震勘探资料数据处理”教学和研究的主要方向。中国矿业大学地球物理学本科专业主要培养煤田地球物理高技术人才，“地震勘探资料数据处理”课程作为专业主干课程，于四年级上学期开设，课程总课时为48学时，其中课堂教学38学时、上机实验10学时。但长期以来，该门课程教学效果并不十分理想，主要存在以下问题：一是，课程教学模式单一、学生重视度不够。对于在校本科生，对专业发展现状和特点不够了解，学习主动性不足。对地震勘探资料数据处理在地震勘探中的重要地位认识不够，学习积极性不高，这与教学方法和教学模式不当有关。二是，上机实验教学环节学时有限，实际应用能力培养欠缺。“地震勘探资料数据处理”课程是一门理论与实践并重的课程，其特征是数理基础要求高、理论性强、难度大，其最终目的是通过理论学习掌握地震数据处理方法，并具有一定的实际资料处理能力。目前，课程设置的上机实验学时有限，难以培养学生的实际地震数据处理能力。三是，课程开设时间较晚，不利于实践教学。地球物理学专业本科生第六学期末暑假生产实习内容要求到实习单位观摩实际地震数据处理和练习实践，这需要一定的地震数据处理方法理论做铺垫，然而“地震勘探资料数据处理”课程开设时间为第七学期，不利于提高生产实习效果，且四年级学生在第七学期面临考研或找工作等压力，课程学习难以全身心投入。

三、构建竞赛驱动型“地震勘探资料数据处理”课程教学模式

1．全面搭建竞赛平台对学习“地震勘探资料数据处理”课程的学生，通过介绍和宣传国际勘探地球物理学家协会（So－cietyofExplorationGeophysicists，SEG）的发展历史及贡献，鼓励他们申请SEG学生会员，从而享受免费下载SEG官方网站提供的如《地球物理学》（Geophysics）、《前缘》（TheLeadingEdge）等勘探地球物理领域最高级别杂志的文献资料，了解国际勘探地球物理尖端技术发展前沿方向。申报成立SEG中国矿业大学学生分会，建立大赛分赛区，为参加“全国大学生勘探地球物理大赛”提供强有力的竞赛平台。“全国大学生勘探地球物理大赛”以实际地震数据处理为主，一个工区的地震数据最大可达几十GB，加上处理过程中产生的中间数据，其数据大小甚至可达几TB，因此需要较大的存储空间。此外，地震处理运算量非常大，要求计算机的运算速度必须要快。为此，建立可用于比赛训练的数据处理平台十分重要。利用校学科建设经费，购置了8节点计算机集群和大量工作站。在大赛赞助方的支持下，成功安装了比赛指定使用的大型地震数据处理软件GeoEast，创建了大赛训练与课程实验相结合的地震数据处理实验室，为参赛学生搭建了良好的竞赛学习平台。2．精心组织学生竞赛组织地球物理专业学生的竞赛具有较强的针对性和导向性，依托“地震勘探资料数据处理”课程学习，以地震数据处理能力培养为主线，以用人单位的需求为依据，鼓励学生积极报名参加每年举办的全国大学生勘探地球物理大赛。根据本科生在基础理论认识不深、动手能力不足、可自由支配时间不多的实际情况，鼓励通过“研究生＋本科生”的混合组队方式报名参赛，开展协同训练。这种“一对一的帮带”组队方式，有利于高年级学生参加竞赛得到锻炼并取得良好成效，从而对低年级学生产生较好的“辐射”引导作用，激励低年级学生积极参与竞赛，形成高年级带动低年级参赛的良好循环模式。3．教学与竞赛协调发展全国大学生地球物理勘探大赛包含两大块内容：理论笔试和实际地震资料处理。结合大赛笔试知识点，补充“地震勘探资料数据处理”课堂教学内容，及时更新对媒体材料，增加最新的地震数据处理新方法和新技术的讲解。不仅让学生能够了解和接触到前沿知识，又为参加竞赛奠定了理论基础。此外，对“地震勘探资料数据处理”课程的实践教学与大赛训练两个环节进行教学融合。通过大赛训练，能够使学生接触到地震资料处理中的实际问题，弥补课程实践教学侧重理论验证性实验的不足。通过指导学生参加竞赛，提高学生的实际地震资料处理能力，强化教学过程中的实践性和“职业性”，实现边教、边学、边赛，在赛中教、在赛中学、在学中赛，将学与赛、赛与教密切结合，真正做到“地震勘探资料数据处理”课程理论教学与实践教学并重。

四、“竞赛驱动”型“地震勘探资料数据处理”课程教学模式保障机制方案建设

1．过程保障机制（1）全国大学生勘探地球物理大赛具体内容与“地震勘探资料数据处理”课程内容相互匹配，与课程教学目标一致，形成与教学与竞赛的同步。全国大学生勘探地球物理大赛是以地震数据处理为内容的大型年度赛事，大赛环节包括笔试、资料处理和答辩，由初赛和决赛组成。（2）“地震勘探资料数据处理”课程开设时间与大赛时间同步，有利课程教学与竞赛的协同推进。新一轮地球物理专业培养方案将从第七学期调整至第六学期开设，全国大学生勘探地球物理大赛每年报名时间为3月初，初赛时间为5月中旬，决赛时间为8月下旬。（3）课程实验与大赛训练指导教师团队由研究所选定实践经验丰富的教师担任。通过小组指导的形式，能够保障学生实践学习效果。（4）参加比赛发生的资料费和差旅费由优势学科建设等项目提供经费保障。2．奖励保障机制（1）学生奖励保障措施：对竞赛获奖学生，学校建立相关规定给予相应的综合素质学分，在奖学金、助学金、三好学生评优等活动中予以优先考量。（2）教师奖励制度措施：对指导竞赛获得奖励的教师，院校均制定相关的教学绩效奖励政策和在职称评审中给予优先考量的政策。

五、初步成效

中国矿业大学通过上述“竞赛驱动”型“地震勘探资料数据处理”课程教学方法改革与建设，目前已取得了明显的初步成效。一是，在2016年第四届全国大学生勘探地球物理大赛中，中国矿业大学参赛学生取得了优异的成绩，其中二等奖1项、三等奖1项、优秀作品奖2项。获奖学生明显对低年级学生具有榜样和鼓舞作用，使在学“地震勘探资料数据处理”课程的学生学习目的更加明确、学习积极性更高，表现在出勤率大幅度提高、课堂氛围更加良好、实践环节学习愿望更加强烈、学生处理实际地震数据的能力明显增强。二是，教师的教学模式也得到了进一步的丰富，课堂教学与实践教学做到了协同开展和无缝对接。下一步将对课堂教学、上机实验和竞赛锻炼三个环节进一步优化，提高教学质量和水平。

作者:胡明顺 董守华 刘志新 潘冬明 单位:中国矿业大学资源与地球科学学院

参考文献：

［1］明鑫，卢丹萍，蔡欢欢．基于电子竞赛探索高职单片机原理课程教学改革［J］．教育与职业，2014（33）：152－154．

［2］解家欣．“竞赛式教学法”在职校计算机教学中的实践与探索［J］．职业技术教育，2006，27（14）：86－87．

［3］李苏北．基于学科竞赛的高校教学体系建设［J］．江苏社会科学，2011（S1）：174－177．

［4］顾文豪，齐元胜，赵世英．论学生实践创新能力与学科竞赛平台的辩证发展关系［J］．大学教育，2013（3）：19－20．

［5］杨昌洪，尹长根．“以赛促学、以赛促教”培养模式初探［J］．课程教育研究：新教师教学，2012（13）：63．

［6］闻炳海，黎艳玲，何冰，等．计算机学科竞赛促进大学生创新能力培养的研究［J］．大学教育，2016（7）：99－100．

篇9

地球物理勘探是一门边缘学科，其方法手段包括地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、放射性勘探等数据处理及资料解释。它主要是利用物理学的原理和方法，联合先进的计算机计算技术，将地球物理场的计算分为三大部分，第一部分为地球物理场数理方程的正演计算，即由源的属性推导出场的分布属性；然后是结合物探工作仪器采集回来的数据进行各种地球物理场的数据处理及资料解释，即进行地球物理场的反演计算，由场的分布来推导源的属性；最后是依据离散数据的计算机处理技术和计算机编程将测得的数理数据可视化[1]。

地球物理勘探经过长期的改革和调整，目前已形成了相对稳定的教学体系，但在如今现代科技强烈支撑的新教学环境下一些传统守旧的教学观念和方法甚至内容已经不足以完成培养创新型、全方位发展人才的新要求。为了实现地球物理勘探课程的可持续发展，摸索出适应现代教学环境和目标的新教学方式就成为教学中不可回避的问题。下面就我校在地球物理勘探教学的实际情况作一简单分析 ：

1.课程设置以及在教学中存在的问题

（1）地球物理勘探专业教学内容太多。地球物理的方法手段包括地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、放射性勘探等，教学内容既要反映出学科的全貌，又要有一定的深度，同时还要保证学生能够全面地掌握专业教育所涵盖的教学内容，教学内容在不断增加，而课时有限，所以学生的学习任务就会很重，再加上该专业对数理基础知识要求较高，除了高数外，物探专业还要加强对《数据分析》、《矩阵分析》等课程的学习，因为他们是地球物理研究中的基本工具[2]。所以一旦学生感觉到学习起来很吃力的时候就容易产生放弃的念头。

（2）相对教学方法和教学手段单一，难以激发学生的兴趣。由于物探教材内容的复杂，公式繁琐，所以近些年来，授课教师多采用多媒体教学，虽然多媒体所能提供的课堂信息量和教学效率远远大于板书，但是它对大脑皮层的刺激也在大大的减小，就会出现关掉PPT就不清楚授课内容的现象，所以还要注重培养学生自我学习、互相学习的能力。

（3）在授课过程中太过于强调理论的推导，而缺乏与实际的工程物探实际相联系，特别是学生缺乏对物理场建模的训练。学生学习了物理场的正反演课程，却往往难以将物探中的实际问题转化为恰当的数字模型进行求解和编程。

（4）地球物理勘探在授课过程中，几乎每一种物探方法都安排有实验教学，但这些实验教学绝大多数属于验证性类型，相对来讲，缺少设计性、综合性实验，不能充分调动学生学习、思考、参与的积极性。

2.教学改革新思路和新方法

具体提出下列具体改革建议：

（1）由于地球物理勘探课程众多，涉及大量的数学物理方程，比较抽象，逻辑性也强，所以在跟不一样的专业上课的时候要根据其学科特点和以后工作中所涉及的方法做有区别的对待，突出他们的专业特色。比如，勘查技术与工程物探方向的同学，相关的勘探方法基本都有所要求，特别是重磁电震这四大方法，而且它们的工作原理、曲线类型、以及异常解释基本要做到信手拈来；但是对地质工程的同学来说，他们并不具备地球物理专业的数理基础，因此，在教学内容上应重视培养学生的应用能力，而避免把重点放在烦琐的公式推导上。在课程内容的选取上，应当体现地质工程专业物探学的“一专多能”，做到“突出重点，兼顾全面”。“一专”和“重点”是指物探课教学应突出地质工程专业的特点，“多能”和“全面”是指兼顾其他领域的工程物探，并了解资源和矿产方面的物探知识[3]。

（2）将教材中的理论、程序计算、资料解释重新编排，即把物探的理论知识集中在一起，便于将每种方法进行比较；将原来的计算方法、程序设计等课程组合成数值计算。将原来分散在重磁勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探课程中的数据处理及资料解释内容组合成地球物理数据处理与解释课程，该课程讲授各种地球物理场的识别、划分，讲授各种类型的地质体特征识别技术。

（3）加强实践教学环节，增设设计性、综合性实验。比如加强实验室建设，先进实验室的建成，就会极大地丰富教学内容，开阔学生的眼界，增强了实践能力；再如建设教学实践基地。正如说，“没有调查就没有发言权”，因为实际的探测工程环境是千差万别的，如果没到过工地去体验，那么学生容易眼高手低，纸上谈兵。而野外实习能够提升学生处理实际问题的能力，教学实践基地建设要坚持“产、学、研”相结合的原则，充分利用社会资源提高教学质量，努力做到既有利于加强实践教学，培养学生的创新精神和实践能力，又有利于教学科研活动和实践教学体系的建设和完善。

篇10

本区属内蒙古中部地槽褶皱系（Ⅱ），苏尼特右旗晚华力西褶皱带（Ⅱ4），哲斯-林西复向斜（Ⅱ41）。二连浩特一扎兰屯深大断裂与北北东向大兴安岭主脊断裂交汇附近，出露地层属华北地层大区（Ⅴ）内蒙古草原地层区（Ⅴ3），乌兰浩特―哈尔滨地层分区（Ⅴ31）；中新生带地层属滨太平洋地层区（5），大兴安岭-燕山地层分区（51），乌兰浩特-赤峰地层小区（513）。区域出露地层有古生界二叠系、中生界侏罗系及新生界第四系。区处于大兴安岭中部，二连―贺根山―扎兰屯断裂与大兴安岭主脊断裂交汇附近。受区域构造影响，区内次级褶皱、断裂发育，构造线方向以北东、北北东向为主，其次为北西向。由于岩体的侵入和中生代火山岩覆盖，区域内仅在大石寨岩体周边二叠纪地层中发育有一系列北东、北西和近南北向展布的断裂构造多断续分布。

2. 土壤异常特征

地球化学、矿物微量元素研究还说明：本区不仅是铜地球化学异常区（据苏宏伟等，2004），同时也是银地球化学异常区（据盛继福等，1999），已知各类矿床主要金属矿物（方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等矿物）含Ag量比三江地台、华北地台中的铜、铅锌等矿床中的同种金属矿物高1个～2个数量级，反映出预查区区域上处在银、铜、锡、铅、锌异常区中，是寻找新的银、铜、锡矿床有望地段。

其中大兴安岭主脊―Sn、Cu、Ag、Pb、Zn成矿带通过本次预查区。地球化学、矿物微量元素研究还说明：本区不仅是铜地球化学异常区（据苏宏伟等，2004），同时也是银地球化学异常区（据盛继福等，1999），已知各类矿床主要金属矿物（方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等矿物）含Ag量比三江地台、华北地台中的铜、铅锌等矿床中的同种金属矿物高1个～2个数量级，反映出预查区区域上处在银、铜、锡、铅、锌异常区中，是寻找新的银、铜、锡矿床有望地段。

目前工作区已发现矿点6处，经统计分布于二叠系地层中的银铜矿点数占总矿点数的66.6%。说明本区矿产分布丰富，且成矿条件良好。带内由AT1、AT2、AT3、AT4、AT5、AT6个综合异常组成，北东向大断裂两侧及猛鹫山一带。主要铜、锡异常，产于寿山沟组与侵入岩接触上。

3. 地球物理特征

3.1 基本概念

电法勘探是以电性差异为基础，根据地壳中不同的岩（矿）石产生的电磁性质及电化学性质的差异，通过对天然和人工场及电磁场空间分布规律来观察和研究，通过研究与地质体有关的电场分布特征来达到，寻找不同类型的矿床和地质体构造解决埋深较大的矿产资源。从而借助地球物理探矿方法是解决问题的有效办法。

3.2 地球物理岩性特征

工作区主要出露的地质体有：流纹岩、凝灰岩、安山岩、二长花岗岩等。在物探工作中，对测区内特别是异常区内出现的岩石较为系统的进行了物性标本的采集和测定工作，全区共对四种岩石采集和测定标本，由物性参数测定统计结果可得知：区内地质体的电性特征是：流纹岩、凝灰岩的电阻率一般较高（大于2500Ωm）、视极化率较高（1.28%～1.34%左右）；安山岩、二长花岗岩的电阻率较低（2000Ωm左右）、极化率较低（0.51%～0.92%）；由此可见测区内电法测量基本上干扰地质体，开展物探工作物性条件较好。

3.3 地球物理异常特征

从整体上看：测区的大部队分地区极化率较低，所对应为火山岩地区；南东部激化率较高，所对应为花岗岩地区，分区较为明显。区内圈定了一处视极化率异常，主要特征为：位于测区的东南部，为一轴向北东向展布的椭圆状异常，异常等值线圈定异常长度为400m，宽约300m，其北东侧异常没有封闭其中出现强度为5.81%的峰值。异常区的对应的视电阻率值在2400Ωm～3600Ωm之?g，宏观上处在视电阻率高低阻过渡的梯度带上，视电阻率异常等值线在异常区内北为北东向南部变为北西向；异常区主要出露的岩石是花岗二长岩，JH-1异常基本上与土壤测量异常对应，异常为W0.8304―Sn0.6323―Bi0.3618―Au0.2902―Co0.2332―Mo0.1669―As0.0505―Zn0.0207元素组合，W、Sn元素显示较强，规模也较大；异常受岩体控制特征明显，具有明显的热液活动特征；个别点峰值较高，表明其矿化作用较强。初步认为JH-1异常可能与岩体内外接触带硫化物富积有关。