地球物理學范文

導語：如何才能寫好一篇地球物理學，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

英文名稱：Chinese Journal of Geophysics

主管單位：中國科學院

主辦單位：中國地球物理學會;中國科學院地質與地球物理研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語

種：雙語

開

本：16開

國際刊號：0001-5733

國內刊號：11-2074/P

郵發代號：2-571

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1948

期刊收錄：

百種重點期刊

中科雙高期刊

第二屆全國優秀科技期刊

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)

期刊榮譽：

CA 化學文摘(美)(2009)

SCI 科學引文索引(美)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

聯系方式

篇2

解題是掌握地球物理學各個分支理論必不可少的一個過程。相反，缺乏此環節，學生們往往會覺得地球物理學難以理解，也很難將其與實際應用環境結合起來。

本書積累了197個涉及地球物理的相關習題，并詳細闡述了具體解題過程、涉及的關系式以及前提假設等，并通過一些簡單圖示來幫助學生更直觀理解。本書從不同角度考慮，選取了適合于大多數初級課程的簡單習題以及本文由收集整理具有較高難度因子的復雜習題。

書中的習題覆蓋了地球物理學的各個分支。全書共分為五部分：1.引言，主要涉及地球物理學中常用的關系式；2.重力部分，包含68道習題；3.地磁學部分，包含42道習題；4.地震學部分，包含69道習題；5.熱流及地質演變部分，包含18道習題。

篇3

關鍵詞：數字信號處理;教學軟件;球物理學;實踐教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）42-0267-03

一、引言

《數字信號處理》課程的特點是概念多，公式、性質的推導和證明繁瑣，是電子、通信、計算機等專業的重要專業基礎課。在這類基礎課程的學習過程中，學生通常以《信號與系統》等相關課程為基礎。但是地球物理學科的學生不能夠像電子、通信學科的學生那樣系統地學習與《數字信號處理》相關的基礎課程，那么就需要教師在授課時進行一些必要的補充，由于課時影響以及學生基礎的限制，給授課教師帶來了不小的挑戰。

數字信號處理技術為推動物探技術的發展起了不小的作用，“數字信號處理”課程的教學也在地球物理專業受到了相當的重視。筆者作為“數字信號處理”課程的主講教師，結合地球物理專業的特點，對該門課程的實驗教學進行了探索，并提出了建設硬件平臺來強化學生學習和理解數字信號處理中的采樣等基礎概念。另外，教材中涉及的很多概念，如頻譜分析和濾波器的設計和實現，也是構成物探信號處理技術的基礎，因此，在本校地物學科的教學過程中，我們嘗試基于matlab的教學軟件，鼓勵學生通過程序來實現數字信號處理概念，如：實現典型序列，實現快速傅里葉變換（FFT），濾波器的性能比較，以及結合本專業的地震正演應用，目的是使學生通過親自動手，進一步了解數字信號處理中相關的抽象概念，化抽象為具體，使學生不僅了解相關的概念知識，而且進一步深化課程與地球物理專業之間的聯系，實現地球物理學科講授數字信號處理的目的。

二、教學軟件的基本框架

本軟件一共分為六個部分（如圖1），分別為：典型序列，FFT應用，地震正演應用，濾波器性能，相位差監測以及聽音辯數。當然這六個部分是整個軟件的框架，具體功能的實現需要學生通過matlab的GUI來進一步的實現。運行到主頁面時，通過鼠標點擊相關的實驗部分，完成相關功能，每個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塊包括圖形顯示區域組合菜單欄、應用按鈕、退出按鈕，組合菜單欄包括單位取樣選項、單位階躍選項、矩形序列選項等。FFT應用模塊包括題目要求、過渡點個數選擇按鈕和畫圖按鈕、過渡點取值滑動欄和復位按鈕、濾波效果畫圖按鈕、補零影響畫圖按鈕、退出按鈕。地震正演應用模塊包括圖形顯示區域、檢波器個數輸入欄、采樣間隔輸入欄、V0速度輸入欄、V1速度輸入欄、V2速度輸入欄、V3速度輸入欄、運行按鈕、退出按鈕。濾波器性能模塊包括圖形顯示窗口、FIR濾波器設計說明下拉菜單、IIR濾波器設計說明下拉菜單、退出按鈕。其中，FIR濾波器設計說明下拉菜單包括頻率采樣法、窗口法、最大最近法等子菜單。IIR濾波器設計說明下拉菜單包括脈沖響應不變法、雙線性變化法等子菜單。相位差檢測模塊包括圖形顯示區域、仿真信號真實信號按鈕、強信號真實信號按鈕、弱信號真實信號按鈕、退出按鈕。聽音辨數模塊包括圖形顯示區域、聽音變數組合菜單欄。聽音變數組合菜單欄包括打開按鈕、分析按鈕、辨別按鈕、辨別結果顯示欄、運行狀態顯示欄、退出按鈕。

三、軟件的使用及功能

此軟件是本校地物學生數字信號處理上級內容的重要組成部分，上機實驗之前，每一學生得到一份最基本的軟件框架，學生以個人的形式完成其所需的各種功能，在上機過程中，學生可能除了相關的matlab知識之外，還需要一些matlab GUI的相關知識，我們通過實習指導書的附錄補充以及學生課外的自主學習，來完成相關知識的傳授，如怎樣進入GUI界面，如何頁面進行設計，以及如何將所需按鈕和相應程序進行鏈接。教學過程中，我們要求學生演示自己所編寫的程序以達到上機要求。所有實驗中，前四個實驗是基本的教學實驗，后面兩個實驗是學生興趣實驗，深化學生對教學內容的理解。下面主要介紹前四個實驗。

（一）典型序列的表示及特征分析

當鼠標在主頁面選中典型序列選項，關閉主頁面，形成一個新的名為“典型序列”的頁面（圖2），在此頁面中，建立一個單選按鈕組（button group），分別代表單位取樣，單位階躍，矩形序列，單邊指數，正弦序列。選擇序列后點擊應用，則出現相應的序列形態。如圖：

（二）FFT應用

所要實現的相關功能有：①依據題目在選擇過渡點數的同時，求得相應的傳遞函數，畫出相應的頻率響應曲線，改變過渡點取值，得到最佳值的經驗數據。②在過渡點數為1的基礎上，對于不同函數的頻譜進行濾波效果的比較。③用圖示說明，對于序列做不同點數的FFT，幅度譜會出現什么樣的變化，后端補零對于離散傅里葉變換的影響。

（三）地震正演應用

假設有一個三層界面的地質模型，輸入檢波器個數，采樣間隔，以及相關的地質參數，如層速度利用matlab中的褶積公式，來最終形成一個地震正演波形圖（圖4），其中假設的采樣點數為2048。

（四）濾波器性能比較

此部分需要完成通過IIR和FIR進行濾波器設計的比較（圖5），其中，IIR方法包括脈沖響應不變法和雙線性變換法，FIR中包括頻率采樣法、窗口法和最大最小比較法。圖形的顯示應該包括原信號、加入噪聲后的頻譜、濾波器的頻譜、濾波后的信號和濾除的干擾波的頻譜等。

四、結論

本軟件貫穿整個數字信號處理的教學，學生在學習的過程中，逐步完成軟件所需功能的各種實現。不僅使課堂效果更加的生動，也能通過在動手編程的過程中，使學生對于相關概念有更深一步的認識。學生先從最簡單的序列的實現入手，通過序列的實現了解各種序列的特性。在FFT教學的過程中，通過事先編好的程序讓學生理解FFT的濾波作用，以及不同點數，不同過濾點數對于FFT的影響。通過地震正演，學生可以比較直觀地感受到正演圖形的形成。濾波器性能分析和比較可以輔助學生理解濾波器不同設計方法的特點以及設計實現的步驟。之后的各種功能都是在之前的基礎上對于學生能力的一種拓展，讓學生體會到數字信號處理無論對于科學研究還是日常生活都有著重要的作用，并掌握其基本的原理。

參考文獻：

[1]卜凡亮，趙守國，王鎖柱.“數字信號處理”課程研究型教學改革與探索[J].成都：教育與教學研究，2009，81（2）.

[2]薛昀，韓桂明，梁桂英，馬姝靚，周斌，韓傳久.“數字信號處理”課程改革探討與實踐[J].南京：電氣電子教學學報，2009，31（6）.

[3]程佩青.數字信號處理教程（第二版）[M].北京：清華大學出版社，2002.

[4]鄭晶，彭蘇萍，朱國維，等.地球物理專業數字信號處理實驗教學的探索[J].實驗室科學，2013，16（1）.

[5]鄭晶，鄒冠貴，姜.數字信號處理實驗教學研究[J].科技信息，2013，（34）.

篇4

關鍵詞：地球；勘測技術；煤炭；科學開采

中圖分類號：TU201.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2016)02(a)-0031-02

煤炭資源在我國資源發展和應用的過程中占據重要的影響力，對于我國經濟發展來說也有一定的影響意義。隨著我國社會經濟的發展，科技技術的不斷改進，政府對于資源的消耗和發展制定了相關的要求，促使煤炭資源實現可持續發展的戰略戰策。現階段，煤炭開采技術在不斷發展的過程中還存在一定的問題，其中最主要的問題就是對于煤炭資源和地質開采的不合理性。在實施開采的過程中，相應的開采工作實施的不完善，很容易導致煤炭的開采出現問題，以此導致無法獲取有效的資源。因此，在實施開采工作的過程中，需要為相應的工作提供有效的依據，從而實現科學、合理化的地球開采工作。

1物理勘測技術的重要任務

在進行煤層開采的過程中，依據物理勘測技術主要的原因就是為了檢查出礦井內部存在的地質情況和煤層分布，在明確礦井的構成問題和發展后，檢查相應的空間分布等地質問題，并且檢查出煤層中的火成巖入侵狀況，依據相應的地質發展情況和力學熱點，為制定完善的解決方案提供有效的勘測數據[1]。

2地球物理勘測技術在開采中的應用

2.1在煤礦地質構造勘測中的應用

影響煤層開采工作中最重要的影響因素就是地質構造，因此需要在實施監測之前查明白其地質結構是最基本的工作。在進行檢測工作的過程中，可以依據地質的相應情況，依據地震勘測、電法、電磁等方法的相互融合，依據煤礦地質結構的不同特點，制定完善的檢測方案。地震勘測的方式主要適用于所勘測地層表面部分的波阻抗比下層的阻力要高，與沉積巖層的相關工作有共同點?，F階段，多次實施覆蓋反射波勘測技術是地震勘測技術中有效的一種技術。但在實際應用的過程中也存在一定的問題。在多次應用的過程中發展到現階段，需要依據一定的物理技術獲取有效的地質信息，但數據過少，因此該技術在實際勘測的過程中難以達到相應的需求，從而實現工作人員的勘測效果。地震折射的勘測技術主要是引用在其中部的地震波導速度高于上層的速度中，但在實際應用的過程中，該技術會受到一些因素的影響，以此導致相應的測量數據出現問題。電法和電磁的勘測技術主要是依據煤層的自燃區邊界進行確認。相應的煤礦儲備含量較大，但存在一些不可避免的問題，以此為礦井開采工作帶來了一定的挑戰。在實際勘測的過程中，需要以自燃電位為基礎，磁法為輔助工作，明確相應的煤層活火范圍。在一定的基礎上，依據鉆孔、注漿等方式可以有效的避免問題的出現，確保開采工作的完善性[2]。

2.2在礦井水勘測中的應用

電磁法的技術在實際發展的過程中占據重要的影響意義，其主要是指在包含水的低阻體中具有一定的敏感度，當巖體電性的相差為基礎的電磁法勘測技術主要是為了礦井水災進行有效的勘測工作，可以有效的解決與水相關的礦井結構問題和發展性評價，以此展示出一定的優勢。除此之外，其勘測技術和地震CT的有效融合和應用可以幫助工作者更深入的了解地球物理勘測技術的應用和特點，從而為今后的發展提供有效的依據。由此可見，為了更好的應用這種物理勘測技術，需要對相應的礦井進行有效的了解和分析，從而實施有效的監測工作，為礦井水災的防治工作提供有效的依據。

2.3在礦井瓦斯勘測中的應用

依據相應的案例和數據研究可以發現，依據相應的技術特點，可以有效的獲取煤層等有關的信息，以此預測裂縫的發展方向和形式，為了更好的明確瓦斯的發展特點和分布區域。通過相應的數據和案例的分析，可以明確的是煤層瓦斯的含量和相應的數據變化有一定的影響意義，伴隨著煤層瓦斯含量的逐漸層架，促使煤層地震波速度得到了有效的降低。通過相應的研究可以發現，監測巖體的物質差異性是實施瓦斯的動力能力進行監測工作，以此對物體的差異性進行有效的定位，從而為煤炭開采工作提供安全的隔離巖層。整合現階段我國煤礦業的開采技術和實際勘測技術的研究和分析，實施地球物理勘測技術對于實際發展工作有一定的影響意義[3]。

2.4在煤巖層頂底板條件勘測中的應用

伴隨著煤礦實施開采工作的過程中，煤層頂底板的完善性逐漸降低，因此在實際發展過程中出現于的事件或是問題大都與地質結構有關系。在依據槽波地震監測的過程中主要是通過煤層中出現的導波，監測煤層的連貫性，它具有較為明顯的特點，容易認識，也有很強的干擾性，相應監測的距離很大，同時獲取的數據也很明確，因此在實際監測的過程中占據重要的影響意義。除此之外，依據地震波的相應技術對煤層工作形成的結構進行有效的監測工作，可以通過不同時期的震波數據進行相關問題的解決，促使工作人員獲取煤層開采過程中底板破壞特點和發展方向。依據相應的實踐案例可以發現，依據相應的技術可以有效的解決問題。

3結語

綜上所述，以往的監測技術過于單一，而創新的地球物理勘測技術與煤炭科學開采的技術可以有效的提升其技術的優質性，以此促使技術人員可以更加深入的進行研究，從而確保其技術的有效性。為了促使綜合地球物理勘察技術得到了有效的發展，一方面可以更加深入的研究，從而設置完善的檢測方式，另一方面需要加強技術的實際應用，以此加強相關的技術研究，從而為今后的地球物理勘測技術與煤炭科學開采的技術發展提供有效的依據。因此，在實際發展的過程中，需要依據對以往應用案例的研究和分析，制定完善的解決方案，從而為勘測技術的發展和應用提供有效的依據和信息。

參考文獻

[1]楊國慶,田新明.運用地球物理勘探技術實現煤炭的科學開采[J].煤炭技術,2014,33(5):135-138.

[2]胡水根,張平松,嚴家平.綜合地球物理勘探技術保障煤礦深部資源的科學開采[J].煤礦開采,2012,16(3):31-34.

篇5

英文名稱：應用地球物理(英文版)

主管單位：中國科學技術協會

主辦單位：中國地球物理學會

出版周期：季刊

出版地址：北京市

語

種：英語

開

本：16開

國際刊號：1672-7975

國內刊號：11-5212/O

郵發代號：

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：2004

期刊收錄：

SCI 科學引文索引(美)(2009)

核心期刊：

期刊榮譽：

聯系方式

篇6

想認識地球的脾氣，得了解一下與研究地球相關的專業。下面我們簡單介紹三個。

地質學

生活在“地球”上，可以說人類與地球休戚相關。那么，地球內部啥樣？為什么會發生地質災害呢……地質學告訴我們答案。地質學是一門研究關于地球的物質組成、內部構造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史等知識體系的綜合性學科。作為一級學科地質學，其主要的分支二級學科有：礦物學、巖石學、礦床學、構造地質學、古生物和地層學。

地質學的研究對象是龐大的地球及地球悠遠的歷史，決定了這門學科具有特殊的復雜性。地質學是提高人類認識自然，增進與環境的協調和求得環境改善的科學。它是在不同學派、不同觀點的爭論中形成和發展起來的。地球表層的生物和人類的大量活動，都與地質條件相關。

地質學與人類的關系不僅僅在于資源的取用，還和人類生存、生活環境的諸多方面直接相關。現在，地質學已成為人類社會所普遍需要的科學。

培養目標——培養具備地質學基本理論、基本知識、基本技能和相關學科基礎知識，具有較好科學素養及初步研究、教學和管理能力的高級專門人才。

主要課程——地質學、結晶礦物學、古生物學、地史學、巖石學、構造地質學、礦床學、地球物理及勘探方法、地球化學、遙感技術等。學校一般會安排很多野外地質學習或區域地質測量實習。

由于地質學的發展和社會的發展互相支持、互相依賴，因此對地質學從史學、哲學和社會學的角度進行交叉研究所取得的進展，也將孕育新的學科。

該專業畢業生可以在地質、地震、冶金、煤炭、建材、化工、水電、城建、核能、海洋科學、材料科學等有關研究單位、高等院校和生產部門從事基礎理論及應用研究、教學和生產實際工作。如今，與環境相關的行業內如石油天然氣開采與利用、水污染治理、國土資源評價等也提供了大量的就業機會。

國內現在有十幾所大學設置了這個專業。較知名的綜合性大學主要有：中國地質大學、北京大學、南京大學、浙江大學、同濟大學、中山大學、吉林大學、西北大學、蘭州大學等。此外，還有成都理工大學、長安大學、中國海洋大學等一些專業性院校。

專家提醒，由于人類社會和科學技術的發展，建議有志報考該專業的學生將重點集中在環境方向。

地理信息科學

2012年教育部最新本科專業將地理信息系統改名為地理信息科學。它主要培養的是具備地理信息系統與地圖學基本知識、基本技能的高級專門人才。

地理信息系統是在計算機硬、軟件系統地支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。它的處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等，用于分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程，解決復雜的規劃、決策和管理問題。其實，說得直白一點，這個專業就是一個地球的“會計”——搜集整理各種地球資料數據。因為要“搜集數據”，所以它與測繪學和地理學專業有密切關系。自然地理學、人文地理學、經濟地理學、地圖學、遙感技術、數據庫技術、地理信息系統原理、地理信息系統設計與應用等就都是必修課程啦。但是，該專業學生要做好常常在室外甚至野外工作的準備。

其主干學科有地理學、地圖學、計算機科學與技術，主要課程包括自然地理學、人文地理學、經濟地理學、地圖學、遙感技術、數據庫技術、地理信息系統原理、地理信息系統設計與應用等。

近年來，此專業畢業生在國際人才市場上屬于熱門人選，美國勞工部更是將地球空間信息科學、納米技術和生物技術并稱為未來最有發展潛力的三大技術。畢業生可在國土管理、城市管理、規劃管理、交通、農業、電力、電信、環保、國防、軍事、公安等部門及有關科研單位從事信息系統的設計、開發建立、維護管理和信息處理分析工作。而擁有良好的計算機技術也使此專業畢業生有更多選擇。

國內開設該專業的高校比較好的有：武漢大學、北京大學、南京師范大學、南京大學、華東師范大學、中國地質大學等。

地球物理學

你是否聽過地球上的六大板塊呢？汶川大地震是怎么造成的？地震怎么會有如此巨大的能量……

如果你對這些感興趣，不妨學習一下地球物理學。它是研究廣泛系列的地質現象，主要研究對象是人類生息的地球及其周圍空間。具體地，是運用物理學的原理和方法，先進的電子和信息技術、地基監測和空間探測技術等手段對各種地球物理場進行觀測，探索地球內部奧秘，發現地球內部的各種物理過程并揭示其規律，研究與其相關的各種自然現象及其變化規律。在此基礎上為優化和改善人類生存環境，為預防及減輕自然災害，為探測和開發國民經濟建設中急需的能源及資源提供新理論、新方法和新技術，也為人類的太空活動提供空間環境保證。

由于其學習內容非常廣泛，地球本體、地球動力、機制、環境與災害預報、地球大氣、地磁與高空物理、近地空間環境、高層大氣……甚至整個太陽系的物理現象都是它的研究對象，所以在實際學習中，還會安排一定時間的野外地質實習，因此，堅韌不拔的耐力和相當的務實精神是對想學者必不可少的要求。

北京大學地球物理學專業創建于1956年，在全國同類專業中歷史最悠久，師資力量雄厚，并與國外著名大學和研究機構有著密切的聯系及良好的合作關系。

篇7

The Illustrated History of

Natural Disasters

2010,230 p.

Hardcover

ISBN9789048133246

地球經歷著漫長的地質演化過程。通常情況下這個過程是緩慢而安全的，但當能量積聚到一定程度后會突然爆發出來，展示出令人敬畏的對自然界的破壞力，并對人類社會造成巨大的財產損失和人員傷害，這就是所謂的自然災害。地震、海嘯、火山爆發、泥石流、雪崩等自然災害伴隨著人類社會的歷史，給我們留下了沉痛的歷史回憶。一方面，本書翔實地描述了由14世紀至19世紀發生的著名的自然災害，其中包括1356年巴塞爾地震、1650年東京地震、1762年君士坦丁堡地震、1868年與1909年舊金山地震與1669年的埃特納火山噴發等歷史上的特大自然災害；另一方面，本書向讀者介紹了對于形成自然災害的地球的結構、動態表現形式及其內力發展的學術觀點的發展與研究進展。

本書包含豐富的自然災害的圖片，這些圖片主要是從大量的私人收藏中遴選出來的，其中包括罕見的版畫、新舊地圖、草圖和圖表的復制品等等。伴隨著這些精美的圖片，作者描述了相應自然災害的地質背景、歷史背景以及災害背后的故事。

全書分為三大部分：1.簡介，簡要介紹自然災害圖史與圖片復制技術；2.火山爆發、地震與海嘯，介紹這三種主要的自然災害的發生機理的研究歷史與研究現狀；3.自然災害圖史，分別對歷史上發生的重大自然災害的狀況以及背景進行描述。

本書的兩位作者是捷克科學院地球物理研究所的高級研究人員。J. Kozák在實驗室從事地震學與地震和火山歷史研究。除了他的科學工作，他一直熱心于收藏珍貴的老照片。在40年中他收集了世界上地震、火山爆發、海嘯等自然災害的2300余張圖像資料。V. Cermák是國際公認的地熱學方面的專家。他曾擔任捷克科學院地球物理研究所所長 （1990-1998）、歐洲地球物理學會副主席（1994-1998）、國際地震學與地球物理學會的主席（1995-1999）。目前他是歐洲科學院、德國與美國地球物理聯盟的成員，同時擔任捷克大地測量學與地球物理全國委員會的主席。

本書不僅闡述了有關自然災害的科學觀點，而且具有一定的藝術、歷史與文化價值。本書適合任何對地球物理尤其是對自然災害感興趣的本科生、研究生與科學家閱讀。

劉昊，

博士生

(中國科學院力學研究所)

篇8

關鍵詞：競賽驅動；地震勘探；數據處理；教學方法

“以賽促教”和“以賽促學”的教學方法在高職技術院校長期以來較為重視，在培養技術性專業人才方面起到了明顯的效果［1］。其教學模式應用的直接效果是使得培養的學生具有較強的實際操作能力，有助于解決學生的就業問題［2］。近些年，在本科專業的教學過程中，也逐漸重視培養學生的實踐能力，大大地增加了實踐教學環節的學時。由于教學資源的有限，集體或分組實踐是主要的形式，其教學效果難以控制。因此，傳統的集體實習、以及講多練少的教學模式與授課方式，在理論與實踐并重的課程教學應用中難以提高學生的學習興趣和積極性，也極大地影響著教師的授課激情。為此，將理工科大學生學科競賽與相關課程教學相結合，協調開展與推進，對促進教學模式的改進是一條行之有效的途徑，也是培養學生創新能力和實踐能力的一個重要手段［3］。目前，在教育部、團中央、高校研究所及各學科專業協會等部門的主辦下，不同級別和不同形式的學科競賽種類繁多。各高校相關部門在引導學生參加學科競賽方面也呈現積極發展態勢，這對培養學生實踐能力具有重要意義。而如何將競賽訓練與課程教學高度協調和緊密結合，真正做到理論與實踐并重、教師的教和學生的學并重，進一步完善學科競賽和課程教學在時間和內容上的協同開展具有重要的實際意義。本文將以中國礦業大學“地震勘探資料數據處理”課程的教學模式改革為例，探討本課程在以競賽為驅動力的教學方法探索與實踐過程。

一、實施“競賽驅動”的教學方法改革的重要意義

探索和應用以競賽為驅動力的課程教學方法［4］，使課堂教學、上機實驗與學科競賽協同推進，建立“以賽促學”和“以賽促教”教學氛圍［5］，具有重要的實際意義。一是，實施以“競賽驅動”的課程實踐環節教學。通過參加競賽，使教師了解一流學校該課程教學動向，調整“地震勘探資料數據處理”課程教學內容與方法，讓學生清楚該課程教學內容的特色，激發學生自主學習的積極性以及濃厚的學習興趣，實現“以賽促學”的目的。二是，將專業比賽及專業培養目標相結合，將競賽訓練與課程學習緊密結合。將學、練、賽與教融為一體，以競賽為契機，提高學生的專業技術技能、創新意識以及教師團隊的整體水平，實現專業學生實踐能力的整體提高，縮小與國內外一流大學該課程的教學水平差距。三是，通過探索“競賽驅動”的課程教學方法與實踐，能夠使學生滿足用人單位對本專業應用型人才技能掌握的實際要求，提高學生對專業發展現狀的認識，幫助學生制定適合自身興趣的職業生涯規劃，提升學生的就業競爭力，激發學生對本專業理論與方法的創新［6］。四是，通過組織、指導競賽，促進教師不斷進行教學研究、改革和實踐，提升相關課程教師團隊的授課水平及專業素養，實現“以賽促教”的目的［7］。

二、“地震勘探資料數據處理”課程教學現狀

“地震勘探資料數據處理”課程通常是本科生地球物理學專業的一門專業骨干課，該課程的特點是理論和實踐并重［8］。其課程教學目的旨在通過對該課程的學習，掌握目前國內外反射地震數據處理中廣泛使用的算法原理，深刻理解地震數據處理的目的和含義，熟悉基本的數據處理流程，并能運用簡單的地震處理軟件進行實際的地震資料處理。課程主要內容包括預處理、數字濾波與反褶積、速度分析、動靜校正、水平疊加和偏移成像。地震勘探包括數據采集、數據處理和資料解釋三個環節，地震資料數據處理起到中間橋梁的作用。國內外地球物理學專業該課程的開設時間大都安排在三年級下學期或四年級上學期，均要求“數字信號處理”“彈性波動力學”及“地震勘探原理”等課程作為前期基礎課，課程的主要內容設置各具特色。教學形式基本都是以課堂教學和實踐教學相結合的方式開展的。該課程主要在石油、金屬礦山和煤田系統高校地球物理專業和勘查技術與工程專業開設，其中以石油系統高校教學質量最高，引領“地震勘探資料數據處理”教學和研究的主要方向。中國礦業大學地球物理學本科專業主要培養煤田地球物理高技術人才，“地震勘探資料數據處理”課程作為專業主干課程，于四年級上學期開設，課程總課時為48學時，其中課堂教學38學時、上機實驗10學時。但長期以來，該門課程教學效果并不十分理想，主要存在以下問題：一是，課程教學模式單一、學生重視度不夠。對于在校本科生，對專業發展現狀和特點不夠了解，學習主動性不足。對地震勘探資料數據處理在地震勘探中的重要地位認識不夠，學習積極性不高，這與教學方法和教學模式不當有關。二是，上機實驗教學環節學時有限，實際應用能力培養欠缺?！暗卣鹂碧劫Y料數據處理”課程是一門理論與實踐并重的課程，其特征是數理基礎要求高、理論性強、難度大，其最終目的是通過理論學習掌握地震數據處理方法，并具有一定的實際資料處理能力。目前，課程設置的上機實驗學時有限，難以培養學生的實際地震數據處理能力。三是，課程開設時間較晚，不利于實踐教學。地球物理學專業本科生第六學期末暑假生產實習內容要求到實習單位觀摩實際地震數據處理和練習實踐，這需要一定的地震數據處理方法理論做鋪墊，然而“地震勘探資料數據處理”課程開設時間為第七學期，不利于提高生產實習效果，且四年級學生在第七學期面臨考研或找工作等壓力，課程學習難以全身心投入。

三、構建競賽驅動型“地震勘探資料數據處理”課程教學模式

1．全面搭建競賽平臺對學習“地震勘探資料數據處理”課程的學生，通過介紹和宣傳國際勘探地球物理學家協會（So－cietyofExplorationGeophysicists，SEG）的發展歷史及貢獻，鼓勵他們申請SEG學生會員，從而享受免費下載SEG官方網站提供的如《地球物理學》（Geophysics）、《前緣》（TheLeadingEdge）等勘探地球物理領域最高級別雜志的文獻資料，了解國際勘探地球物理尖端技術發展前沿方向。申報成立SEG中國礦業大學學生分會，建立大賽分賽區，為參加“全國大學生勘探地球物理大賽”提供強有力的競賽平臺?！叭珖髮W生勘探地球物理大賽”以實際地震數據處理為主，一個工區的地震數據最大可達幾十GB，加上處理過程中產生的中間數據，其數據大小甚至可達幾TB，因此需要較大的存儲空間。此外，地震處理運算量非常大，要求計算機的運算速度必須要快。為此，建立可用于比賽訓練的數據處理平臺十分重要。利用校學科建設經費，購置了8節點計算機集群和大量工作站。在大賽贊助方的支持下，成功安裝了比賽指定使用的大型地震數據處理軟件GeoEast，創建了大賽訓練與課程實驗相結合的地震數據處理實驗室，為參賽學生搭建了良好的競賽學習平臺。2．精心組織學生競賽組織地球物理專業學生的競賽具有較強的針對性和導向性，依托“地震勘探資料數據處理”課程學習，以地震數據處理能力培養為主線，以用人單位的需求為依據，鼓勵學生積極報名參加每年舉辦的全國大學生勘探地球物理大賽。根據本科生在基礎理論認識不深、動手能力不足、可自由支配時間不多的實際情況，鼓勵通過“研究生＋本科生”的混合組隊方式報名參賽，開展協同訓練。這種“一對一的幫帶”組隊方式，有利于高年級學生參加競賽得到鍛煉并取得良好成效，從而對低年級學生產生較好的“輻射”引導作用，激勵低年級學生積極參與競賽，形成高年級帶動低年級參賽的良好循環模式。3．教學與競賽協調發展全國大學生地球物理勘探大賽包含兩大塊內容：理論筆試和實際地震資料處理。結合大賽筆試知識點，補充“地震勘探資料數據處理”課堂教學內容，及時更新對媒體材料，增加最新的地震數據處理新方法和新技術的講解。不僅讓學生能夠了解和接觸到前沿知識，又為參加競賽奠定了理論基礎。此外，對“地震勘探資料數據處理”課程的實踐教學與大賽訓練兩個環節進行教學融合。通過大賽訓練，能夠使學生接觸到地震資料處理中的實際問題，彌補課程實踐教學側重理論驗證性實驗的不足。通過指導學生參加競賽，提高學生的實際地震資料處理能力，強化教學過程中的實踐性和“職業性”，實現邊教、邊學、邊賽，在賽中教、在賽中學、在學中賽，將學與賽、賽與教密切結合，真正做到“地震勘探資料數據處理”課程理論教學與實踐教學并重。

四、“競賽驅動”型“地震勘探資料數據處理”課程教學模式保障機制方案建設

1．過程保障機制（1）全國大學生勘探地球物理大賽具體內容與“地震勘探資料數據處理”課程內容相互匹配，與課程教學目標一致，形成與教學與競賽的同步。全國大學生勘探地球物理大賽是以地震數據處理為內容的大型年度賽事，大賽環節包括筆試、資料處理和答辯，由初賽和決賽組成。（2）“地震勘探資料數據處理”課程開設時間與大賽時間同步，有利課程教學與競賽的協同推進。新一輪地球物理專業培養方案將從第七學期調整至第六學期開設，全國大學生勘探地球物理大賽每年報名時間為3月初，初賽時間為5月中旬，決賽時間為8月下旬。（3）課程實驗與大賽訓練指導教師團隊由研究所選定實踐經驗豐富的教師擔任。通過小組指導的形式，能夠保障學生實踐學習效果。（4）參加比賽發生的資料費和差旅費由優勢學科建設等項目提供經費保障。2．獎勵保障機制（1）學生獎勵保障措施：對競賽獲獎學生，學校建立相關規定給予相應的綜合素質學分，在獎學金、助學金、三好學生評優等活動中予以優先考量。（2）教師獎勵制度措施：對指導競賽獲得獎勵的教師，院校均制定相關的教學績效獎勵政策和在職稱評審中給予優先考量的政策。

五、初步成效

中國礦業大學通過上述“競賽驅動”型“地震勘探資料數據處理”課程教學方法改革與建設，目前已取得了明顯的初步成效。一是，在2016年第四屆全國大學生勘探地球物理大賽中，中國礦業大學參賽學生取得了優異的成績，其中二等獎1項、三等獎1項、優秀作品獎2項。獲獎學生明顯對低年級學生具有榜樣和鼓舞作用，使在學“地震勘探資料數據處理”課程的學生學習目的更加明確、學習積極性更高，表現在出勤率大幅度提高、課堂氛圍更加良好、實踐環節學習愿望更加強烈、學生處理實際地震數據的能力明顯增強。二是，教師的教學模式也得到了進一步的豐富，課堂教學與實踐教學做到了協同開展和無縫對接。下一步將對課堂教學、上機實驗和競賽鍛煉三個環節進一步優化，提高教學質量和水平。

作者:胡明順 董守華 劉志新 潘冬明 單位:中國礦業大學資源與地球科學學院

參考文獻：

［1］明鑫，盧丹萍，蔡歡歡．基于電子競賽探索高職單片機原理課程教學改革［J］．教育與職業，2014（33）：152－154．

［2］解家欣．“競賽式教學法”在職校計算機教學中的實踐與探索［J］．職業技術教育，2006，27（14）：86－87．

［3］李蘇北．基于學科競賽的高校教學體系建設［J］．江蘇社會科學，2011（S1）：174－177．

［4］顧文豪，齊元勝，趙世英．論學生實踐創新能力與學科競賽平臺的辯證發展關系［J］．大學教育，2013（3）：19－20．

［5］楊昌洪，尹長根．“以賽促學、以賽促教”培養模式初探［J］．課程教育研究：新教師教學，2012（13）：63．

［6］聞炳海，黎艷玲，何冰，等．計算機學科競賽促進大學生創新能力培養的研究［J］．大學教育，2016（7）：99－100．

篇9

地球物理勘探是一門邊緣學科，其方法手段包括地震勘探、電法勘探、重力勘探、磁法勘探、放射性勘探等數據處理及資料解釋。它主要是利用物理學的原理和方法，聯合先進的計算機計算技術，將地球物理場的計算分為三大部分，第一部分為地球物理場數理方程的正演計算，即由源的屬性推導出場的分布屬性；然后是結合物探工作儀器采集回來的數據進行各種地球物理場的數據處理及資料解釋，即進行地球物理場的反演計算，由場的分布來推導源的屬性；最后是依據離散數據的計算機處理技術和計算機編程將測得的數理數據可視化[1]。

地球物理勘探經過長期的改革和調整，目前已形成了相對穩定的教學體系，但在如今現代科技強烈支撐的新教學環境下一些傳統守舊的教學觀念和方法甚至內容已經不足以完成培養創新型、全方位發展人才的新要求。為了實現地球物理勘探課程的可持續發展，摸索出適應現代教學環境和目標的新教學方式就成為教學中不可回避的問題。下面就我校在地球物理勘探教學的實際情況作一簡單分析 ：

1.課程設置以及在教學中存在的問題

（1）地球物理勘探專業教學內容太多。地球物理的方法手段包括地震勘探、電法勘探、重力勘探、磁法勘探、放射性勘探等，教學內容既要反映出學科的全貌，又要有一定的深度，同時還要保證學生能夠全面地掌握專業教育所涵蓋的教學內容，教學內容在不斷增加，而課時有限，所以學生的學習任務就會很重，再加上該專業對數理基礎知識要求較高，除了高數外，物探專業還要加強對《數據分析》、《矩陣分析》等課程的學習，因為他們是地球物理研究中的基本工具[2]。所以一旦學生感覺到學習起來很吃力的時候就容易產生放棄的念頭。

（2）相對教學方法和教學手段單一，難以激發學生的興趣。由于物探教材內容的復雜，公式繁瑣，所以近些年來，授課教師多采用多媒體教學，雖然多媒體所能提供的課堂信息量和教學效率遠遠大于板書，但是它對大腦皮層的刺激也在大大的減小，就會出現關掉PPT就不清楚授課內容的現象，所以還要注重培養學生自我學習、互相學習的能力。

（3）在授課過程中太過于強調理論的推導，而缺乏與實際的工程物探實際相聯系，特別是學生缺乏對物理場建模的訓練。學生學習了物理場的正反演課程，卻往往難以將物探中的實際問題轉化為恰當的數字模型進行求解和編程。

（4）地球物理勘探在授課過程中，幾乎每一種物探方法都安排有實驗教學，但這些實驗教學絕大多數屬于驗證性類型，相對來講，缺少設計性、綜合性實驗，不能充分調動學生學習、思考、參與的積極性。

2.教學改革新思路和新方法

具體提出下列具體改革建議：

（1）由于地球物理勘探課程眾多，涉及大量的數學物理方程，比較抽象，邏輯性也強，所以在跟不一樣的專業上課的時候要根據其學科特點和以后工作中所涉及的方法做有區別的對待，突出他們的專業特色。比如，勘查技術與工程物探方向的同學，相關的勘探方法基本都有所要求，特別是重磁電震這四大方法，而且它們的工作原理、曲線類型、以及異常解釋基本要做到信手拈來；但是對地質工程的同學來說，他們并不具備地球物理專業的數理基礎，因此，在教學內容上應重視培養學生的應用能力，而避免把重點放在煩瑣的公式推導上。在課程內容的選取上，應當體現地質工程專業物探學的“一專多能”，做到“突出重點，兼顧全面”?！耙粚！焙汀爸攸c”是指物探課教學應突出地質工程專業的特點，“多能”和“全面”是指兼顧其他領域的工程物探，并了解資源和礦產方面的物探知識[3]。

（2）將教材中的理論、程序計算、資料解釋重新編排，即把物探的理論知識集中在一起，便于將每種方法進行比較；將原來的計算方法、程序設計等課程組合成數值計算。將原來分散在重磁勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探課程中的數據處理及資料解釋內容組合成地球物理數據處理與解釋課程，該課程講授各種地球物理場的識別、劃分，講授各種類型的地質體特征識別技術。

（3）加強實踐教學環節，增設設計性、綜合性實驗。比如加強實驗室建設，先進實驗室的建成，就會極大地豐富教學內容，開闊學生的眼界，增強了實踐能力；再如建設教學實踐基地。正如說，“沒有調查就沒有發言權”，因為實際的探測工程環境是千差萬別的，如果沒到過工地去體驗，那么學生容易眼高手低，紙上談兵。而野外實習能夠提升學生處理實際問題的能力，教學實踐基地建設要堅持“產、學、研”相結合的原則，充分利用社會資源提高教學質量，努力做到既有利于加強實踐教學，培養學生的創新精神和實踐能力，又有利于教學科研活動和實踐教學體系的建設和完善。

篇10

本區屬內蒙古中部地槽褶皺系（Ⅱ），蘇尼特右旗晚華力西褶皺帶（Ⅱ4），哲斯-林西復向斜（Ⅱ41）。二連浩特一扎蘭屯深大斷裂與北北東向大興安嶺主脊斷裂交匯附近，出露地層屬華北地層大區（Ⅴ）內蒙古草原地層區（Ⅴ3），烏蘭浩特―哈爾濱地層分區（Ⅴ31）；中新生帶地層屬濱太平洋地層區（5），大興安嶺-燕山地層分區（51），烏蘭浩特-赤峰地層小區（513）。區域出露地層有古生界二疊系、中生界侏羅系及新生界第四系。區處于大興安嶺中部，二連―賀根山―扎蘭屯斷裂與大興安嶺主脊斷裂交匯附近。受區域構造影響，區內次級褶皺、斷裂發育，構造線方向以北東、北北東向為主，其次為北西向。由于巖體的侵入和中生代火山巖覆蓋，區域內僅在大石寨巖體周邊二疊紀地層中發育有一系列北東、北西和近南北向展布的斷裂構造多斷續分布。

2. 土壤異常特征

地球化學、礦物微量元素研究還說明：本區不僅是銅地球化學異常區（據蘇宏偉等，2004），同時也是銀地球化學異常區（據盛繼福等，1999），已知各類礦床主要金屬礦物（方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等礦物）含Ag量比三江地臺、華北地臺中的銅、鉛鋅等礦床中的同種金屬礦物高1個～2個數量級，反映出預查區區域上處在銀、銅、錫、鉛、鋅異常區中，是尋找新的銀、銅、錫礦床有望地段。

其中大興安嶺主脊―Sn、Cu、Ag、Pb、Zn成礦帶通過本次預查區。地球化學、礦物微量元素研究還說明：本區不僅是銅地球化學異常區（據蘇宏偉等，2004），同時也是銀地球化學異常區（據盛繼福等，1999），已知各類礦床主要金屬礦物（方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦等礦物）含Ag量比三江地臺、華北地臺中的銅、鉛鋅等礦床中的同種金屬礦物高1個～2個數量級，反映出預查區區域上處在銀、銅、錫、鉛、鋅異常區中，是尋找新的銀、銅、錫礦床有望地段。

目前工作區已發現礦點6處，經統計分布于二疊系地層中的銀銅礦點數占總礦點數的66.6%。說明本區礦產分布豐富，且成礦條件良好。帶內由AT1、AT2、AT3、AT4、AT5、AT6個綜合異常組成，北東向大斷裂兩側及猛鷲山一帶。主要銅、錫異常，產于壽山溝組與侵入巖接觸上。

3. 地球物理特征

3.1 基本概念

電法勘探是以電性差異為基礎，根據地殼中不同的巖（礦）石產生的電磁性質及電化學性質的差異，通過對天然和人工場及電磁場空間分布規律來觀察和研究，通過研究與地質體有關的電場分布特征來達到，尋找不同類型的礦床和地質體構造解決埋深較大的礦產資源。從而借助地球物理探礦方法是解決問題的有效辦法。

3.2 地球物理巖性特征

工作區主要出露的地質體有：流紋巖、凝灰巖、安山巖、二長花崗巖等。在物探工作中，對測區內特別是異常區內出現的巖石較為系統的進行了物性標本的采集和測定工作，全區共對四種巖石采集和測定標本，由物性參數測定統計結果可得知：區內地質體的電性特征是：流紋巖、凝灰巖的電阻率一般較高（大于2500Ωm）、視極化率較高（1.28%～1.34%左右）；安山巖、二長花崗巖的電阻率較低（2000Ωm左右）、極化率較低（0.51%～0.92%）；由此可見測區內電法測量基本上干擾地質體，開展物探工作物性條件較好。

3.3 地球物理異常特征

從整體上看：測區的大部隊分地區極化率較低，所對應為火山巖地區；南東部激化率較高，所對應為花崗巖地區，分區較為明顯。區內圈定了一處視極化率異常，主要特征為：位于測區的東南部，為一軸向北東向展布的橢圓狀異常，異常等值線圈定異常長度為400m，寬約300m，其北東側異常沒有封閉其中出現強度為5.81%的峰值。異常區的對應的視電阻率值在2400Ωm～3600Ωm之?g，宏觀上處在視電阻率高低阻過渡的梯度帶上，視電阻率異常等值線在異常區內北為北東向南部變為北西向；異常區主要出露的巖石是花崗二長巖，JH-1異?；旧吓c土壤測量異常對應，異常為W0.8304―Sn0.6323―Bi0.3618―Au0.2902―Co0.2332―Mo0.1669―As0.0505―Zn0.0207元素組合，W、Sn元素顯示較強，規模也較大；異常受巖體控制特征明顯，具有明顯的熱液活動特征；個別點峰值較高，表明其礦化作用較強。初步認為JH-1異常可能與巖體內外接觸帶硫化物富積有關。