地球物理學精選(九篇)

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第1篇：地球物理學范文

關鍵詞：地球物理學；課程體系；教學改革

作者簡介：李桂花（1977-），女，山東日照人，山東科技大學地質(zhì)科學與工程學院，講師；林年添（1962-），男，福建寧德人，山東科技大學地質(zhì)科學與工程學院，教授。（山東青島266590）

基金項目：本文系2009年度山東省高等學校教學改革研究項目“依托學科優(yōu)勢，培養(yǎng)創(chuàng)新性地質(zhì)人才的教學體系改革研究”（2009226）的研究成果。

中圖分類號：G642.3     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）17-0039-02

一、山東科技大學設置地球物理學專業(yè)的歷史背景

山東科技大學地球物理學專業(yè)源于山東煤炭工業(yè)?？茖W校煤田地質(zhì)勘探與測量專業(yè)，1958年為了適應山東煤礦生產(chǎn)的需要，培養(yǎng)煤礦勘探和礦山測量人才，設置了三年制（專科）和五年制?？疲A科）煤田地質(zhì)勘探測量專業(yè)。1960年，山東煤炭工業(yè)?？茖W校升格為山東煤礦學院。1963年，淮南礦業(yè)學院成建制遷往濟南并入山東煤礦學院。隨后，江西煤礦學院、濟南工學院礦山機電專業(yè)、山東省煤炭工業(yè)管理局干部學校和江蘇煤礦?？茖W校相繼并入，建立了新的山東煤礦學院。1971年，泰安煤礦學校并入后，山東煤礦學院更名為山東礦業(yè)學院。校部由濟南遷至泰安，濟南設分院。1971年全國教育形式發(fā)展很快，現(xiàn)場急需“綜合找礦”專業(yè)的人才，于是考慮特設煤田地質(zhì)勘探專業(yè)，1972年開始招收煤田地質(zhì)勘探專業(yè)一個班，學制三年。1977年開始招收煤田地質(zhì)勘探專業(yè)兩個班，學制四年，1978年3月入學。1980年煤田地質(zhì)專業(yè)和礦山測量專業(yè)合并成立煤田地質(zhì)系，1984年山東礦業(yè)學院煤田地質(zhì)與勘探專業(yè)獲得碩士學位授予權。1993年煤田地質(zhì)系更名為地球科學系。1980年，山東煤炭教育學院在泰安成立。1999年，經(jīng)國家教育部和山東省人民政府批準，山東礦業(yè)學院與山東煤炭教育學院合并組建山東科技大學。2000年6月成立地球信息科學與工程學院。2001年，山東省財政學校并入山東科技大學。2004年，山東科技大學辦學主體搬遷至青島校區(qū)。同年招收了以應用地球物理學專業(yè)命名的第一批本科畢業(yè)生一個班。2005年成功獲得地質(zhì)資源與地質(zhì)工程一級學科授權點和兩個二級學科博士授權點，即地質(zhì)工程和地球探測與信息技術博士點。2007年12月成立地質(zhì)科學與工程學院。2007年申報成功地質(zhì)資源與地質(zhì)工程一級學科博士后流動站。至此已經(jīng)形成完成的工科人才培養(yǎng)體系，即“本科—碩士—博士”人才培養(yǎng)體系。經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展壯大，地球物理學專業(yè)在學科建設等方面取得了優(yōu)異的成績，為本專業(yè)的建設和發(fā)展提供了堅固的學科平臺和支撐條件。

二、專業(yè)建設的指導思想

從山東科技大學發(fā)展目標定位“國內(nèi)知名的高水平多科性大學”的高度，貫徹“以學生為本”的教育理念，構建以全面提高學生素質(zhì)和能力為目標，在保證專業(yè)培養(yǎng)基本規(guī)格要求的基礎上盡可能拓寬學生的知識面，大力推進教學與科研的結合，努力提高學生的綜合素質(zhì)，加強學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。為了反映學校辦學的指導思想，符合建設研究型高水平大學的辦學理念和專業(yè)人才培養(yǎng)目標的具體要求，結合地球物理專業(yè)的現(xiàn)狀，積極借鑒國內(nèi)外高校的有益經(jīng)驗，制訂地球物理學專業(yè)的培養(yǎng)目標為：培養(yǎng)具備堅實的數(shù)理基礎和較系統(tǒng)的地球物理學基本理論、基本知識和基本技能，受到基礎研究和應用基礎研究的基本訓練，具有較好的科學素養(yǎng)及初步的教學、研究能力，能在科研機構、高等學?；蛳嚓P的技術和行政部門從事地球深部構造、地震預測、地球物理工程、能源及礦產(chǎn)資源勘查等方面的科研、教學、技術開發(fā)和管理工作的高級專門人才。從培養(yǎng)目標看，地球物理學專業(yè)更加重視加強學生基礎理論和基本方法的培養(yǎng)，使學生更加牢固地掌握本專業(yè)領域的理論和技能，使其將來有能力不斷拓展新的發(fā)展空間，面向未來需要解決理論難題和創(chuàng)新課題。

三、課程體系的設置

為適應21世紀社會發(fā)展對高等教育人才培養(yǎng)的要求，實現(xiàn)“德、智、體、美全面發(fā)展，具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神的高級專門人才”的培養(yǎng)目標，按照學校修改培養(yǎng)計劃的基本原則，即堅持“強化基礎、保證主干、精簡必需、突出實踐”的原則。“強化基礎”是指根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標的要求，在科學合理地處理好各教學環(huán)節(jié)之間關系的同時，強化公共基礎和專業(yè)基礎；“保證主干”是指保證影響專業(yè)知識結構形成的主干課程及其學時數(shù)；“精簡必需”是指正確處理基礎課與專業(yè)課、必修課與選修課的關系，盡量減少課程門數(shù)或?qū)W時數(shù)；“突出實踐”是指突出學生實踐能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識的培養(yǎng)。

結合山東科技大學的具體特點及修改培養(yǎng)計劃的基本原則，在充分調(diào)研和論證的基礎上設置了新的培養(yǎng)計劃。地球物理專業(yè)的課程體系由通識教育基礎課程、學科（專業(yè)）基礎課程、專業(yè)技術課程、實踐教學及創(chuàng)新教育五部分組成。

（1）通識教育基礎課程包括基本原理、思想與中國特色社會主義理論體系概論、中國近現(xiàn)代史綱要、思想道德修養(yǎng)與法律基礎、大學語文、大學英語、高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學物理及物理實驗、計算機文化基礎、計算機技術基礎、計算機應用基礎、地球物理學專業(yè)概論、體育、形勢與政策。

（2）學科（專業(yè)）基礎課包括普通地質(zhì)學、矢量分析與場論、礦物巖石學、電工電子技術、地球物理數(shù)值計算方法、構造地質(zhì)學、連續(xù)介質(zhì)力學、數(shù)學物理方法、測量學、數(shù)字信號處理、專業(yè)英語、地球物理場論、地球物理反演理論與方法、巖石物性基礎等。

（3）專業(yè)技術課程：地電學、重力學、地震學、地磁學、地球物理資料數(shù)字處理、鉆井地球物理學等。

（4）實踐教學。實踐教學時間增加到37周。實踐教學包括軍訓、公益勞動、社會實踐主要課程的實驗和實習、野外地質(zhì)實習、測量教學實習、地球物理勘探綜合實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習等。在實踐教學過程中，讓學生到生產(chǎn)單位參與生產(chǎn)的全過程，利用社會資源完成畢業(yè)實習。

（5）創(chuàng)新教育。舉辦院、校級各種比賽、學術與科技活動、社會實踐、課外實驗活動、素質(zhì)拓展教育等。把科技活動作為其中的一個重要環(huán)節(jié)，開設了本科生科研立項申請，重點突出學生實踐能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識的培養(yǎng)。

地球物理學專業(yè)額定學分為178學分（包括理論課程學分、實踐學分、創(chuàng)新學分），理論課程總學時數(shù)為2408學時，理論課程總學分數(shù)135分。必修課學時為1986學時，106學分，其中公共基礎課16門，總學時數(shù)為1120學時，63學分，占總學分的35.4%；專業(yè)基礎課13門，總學時數(shù)為580學時，2分，占總學分的16.3%；專業(yè)技術課6門，總學時數(shù)為270學時，15學分，占總學分的8.4%。選修課422學時，2分，占總學分的16.3% 。實踐環(huán)節(jié)37周，38學分，占總學分的21.3% 。創(chuàng)新活動4學分，占總學分的2.3%。

四、教學改革初探

為了培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)造性人才，教學方法改革是極其重要的一環(huán)。[1-3]

（1）通識教育課程中增加“地球物理學專業(yè)概論”。該課程共18學時，由地球物理系的每位專業(yè)老師講一次課，主講一個方向，如地球物理學綜述、重力學概述、磁法學概述、電法學概述、地震學概述、地震數(shù)據(jù)處理概述、測井地質(zhì)學概述、遙感地質(zhì)學概述、基礎及海洋地球物理學概述等。在學生剛?cè)氪髮W，對地球物理專業(yè)比較茫然之際，地球物理專業(yè)概論課的開設架設了老師與新生間溝通互動的橋梁，激發(fā)了新生的學習熱情，為后繼的學習打下很好的基礎。

（2）本科生導師制。在新生剛?cè)雽W的大一新生配備了低年級本科生導師，多由本專業(yè)的具有博士學位的年輕教師擔任，既解決了學生多管理學生的老師緊缺的現(xiàn)狀又能幫助、指導學生對本專業(yè)有一定認識，以一個本專業(yè)過來人的經(jīng)驗指導學生的學習和生活，傳授學生本專業(yè)各課程的學習方法，學生有了有效的學習方法，學習熱情就被大大激發(fā)，學習效果自然可以得到保證。同時，還為大四即將畢業(yè)的學生配備了高年級導師，幫助并指導學生考研或就業(yè)及其他一些問題。

（3）邀請本專業(yè)的國內(nèi)外院士、著名學者、專家、教授為學生作報告，用他們的科研新成就、研究新方向及需要應對的挑戰(zhàn)實例豐富傳統(tǒng)的教學內(nèi)容，讓學生了解本專業(yè)的學科前沿，從樹立科研的使命感和責任感入手到重視基本理論和實踐教學環(huán)節(jié)的學習。激發(fā)學生的學習熱情，讓學生們樹立學習是為了科研創(chuàng)新和科技貢獻社會發(fā)展的遠大理想。

五、學科的支撐與師資隊伍建設是專業(yè)建設的基礎

該專業(yè)現(xiàn)有教師9名，其中教授2人、副教授3人、講師4人。本專業(yè)教師隊伍中，100％具有碩士以上學位，其中具有博士學位的教師占76.6％，一批中青年教師相繼成為專業(yè)方向的學科帶頭人，已成為我國該領域人才培養(yǎng)與科技創(chuàng)新的一支重要力量，并具備強勁的拓展前景和發(fā)展后勁。

教師的學術水平主要通過科研能力來評價，以高水平、高層次的基礎研究項目為龍頭，通過積極引導自發(fā)組織科研團體形成學科優(yōu)勢。近五年來，承擔省部級以上教改項目2項，承擔了國家自然科學基金項目7項，“973計劃”項目專題1項，中國石化海相前瞻性重大項目1項，國土部油氣專項2項，教育部、國家計委等項目3項以及企業(yè)地方委托項目若干項；獲山東省科技進步獎三等獎2項，煤炭科技二等獎1項，中國高?？茖W技術獎勵委員會進步二等獎1項。

六、結論

通過近幾年的改革和建設，山東科技大學目前畢業(yè)的四屆地球物理學專業(yè)學生創(chuàng)新精神和實踐能力普遍增強。學生專業(yè)基本功扎實，應屆生中考研錄取率近4年平均80%以上。畢業(yè)生以基礎扎實、實踐創(chuàng)新能力強、作風樸實而深受用人單位的好評。

參考文獻：

[1]董守華,隋旺華,祁雪梅.地球物理學品牌專業(yè)建設實踐[J].中國地質(zhì)教育,2011,(2):55-58.

第2篇：地球物理學范文

關鍵詞：案例式教學法；提問式教學法；地球物理學基礎

一、引言

“地球物理學基礎”是中國礦業(yè)大學資源勘查、地質(zhì)工程等專業(yè)的專業(yè)選修課程。該課程由地震勘探、電法勘探和地球物理測井三部分內(nèi)容組成。目前，國內(nèi)外很多高校，如美國的斯坦福大學、休斯頓大學和科羅拉多礦業(yè)學院，英國帝國理工大學，加拿大卡爾加里大學等，國內(nèi)的同濟大學、中國地質(zhì)大學、中國石油大學、吉林大學、成都理工大學、長安大學、桂林理工大學等高校都開設了本課程。從收集的資料并結合筆者教學過程中的經(jīng)驗和體會來看，“地球物理學基礎”課程具有理論基礎要求高、實踐性強、知識面較廣、理論知識難度大等特點。再加上教程涉及的內(nèi)容多，經(jīng)過教學大綱調(diào)整之后，本課程的課時僅為48學時，難免使學生有一種“填鴨式”的感覺，無法真正理解課程中講授的內(nèi)容。綜上所述，傳統(tǒng)的教學方法不能適應該課程中理論與應用的迅速發(fā)展，不利于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。因此，有必要探索和應用更適合的教學方法，有效調(diào)動學生學習本課程的積極性，培養(yǎng)學生的學習興趣，并堅定學有所用的信心，使之更加適應社會發(fā)展和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需要。

二、互動式教學法

互動式教學，就是通過營造多邊互動的教學環(huán)境，在教學雙方平等交流探討的過程中，達到不同觀點碰撞交融，進而激發(fā)教學雙方的主動性和探索性，達成提高教學效果的一種教學方式?；涌赏ㄟ^多種教學方式來完成，主要包括案例教學、小組活動、提問式教學、對談式教學、模擬訓練等。筆者在“地球物理學基礎”課程教學方法的研究中，重點開展了案例教學和提問式教學法方面的探索。

1.案例教學。案例教學就是將案例引入到教學的過程中，讓學生對案例提供的客觀事實和問題進行分析研究，提出見解，做出判斷和決策，從而提高學生分析問題和解決問題能力的一種理論聯(lián)系實際的啟發(fā)式教學方法。

王青梅等對案例教學法的歷史背景、界定方法、理論基礎、未來的研究方向等進行了分析，提出對案例教學法應理性實踐的觀點。王迎超等將案例教學法應用于“隧道工程”的教學中，將教學內(nèi)容的講解融于工程背景之中，與工程設計、圍巖穩(wěn)定性分析等聯(lián)系起來，使得學生在學習的過程中，更容易加深對基本原理、基本概念和計算方法的掌握。

鑒于案例教學法已有的成功經(jīng)驗，將案例教學法引入“地球物理學基礎”課程的教學中，做到理論和實際應用相結合，使學生在系統(tǒng)學習地球物理學理論的基礎上，了解這一理論在實際生產(chǎn)中的應用情況。結合教學實踐，在“地球物理學基礎”課程中開展案例教學法主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：

（1）準備案例。對地質(zhì)專業(yè)的學生來講，如何利用所學的地球物理知識評價地基的穩(wěn)定性就是很實際的問題。我們在教學的過程中，可以將教學內(nèi)容，如直流電法測深和瞬態(tài)面波勘探的基本理論融入地基穩(wěn)定性評價的案例之中。在案例的準備過程中，努力使所選案例做到理論和實際的應用相結合，使學生在學習地球物理學理論的基礎上，了解理論在實際生產(chǎn)中的應用情況，使學生更堅定學有所用的信心。

（2）課堂案例教學的組織和實施。案例教學法是教師和學生一起，共同參與對實際案例的討論和分析，案例構成課堂討論的基礎。課堂案例教學的組織和實施主要包括案例的引入、案例分析和討論、對案例的概括和總結、布置相關思考題等環(huán)節(jié)。在課堂教學過程中，以學生為主體，案例為載體，將“地球物理學基礎”課程相關的基本理論進行講解。

（3）案例教學的歸納和總結。教師在案例教學完成后，需對學生的案例討論情況進行點評，歸納優(yōu)點，挖掘潛力，并指出不足和需要改進的地方，以提高案例教學法的教學效果。另外，教師還需要利用課外時間，積極地與學生進行溝通、交流，探討案例教學法的效果，以使案例的準備和實施不斷完善和提高。

2.提問式教學。提問式教學就是在課堂教學過程中以教師提問為授課主線，從而導引課堂內(nèi)容，激發(fā)學生學習興趣，以便達到課堂教學目的的教學方法。課堂提問是互動式教學方法的基本方式，筆者在“地球物理學基礎”課程的教學中主要從以下幾方面開展工作：

（1）問題準備。在備課的過程中需根據(jù)教學大綱和教學的內(nèi)容，設計出一些有針對性和啟發(fā)性的問題，讓學生去思考和討論。這種方式能夠調(diào)動學生學習的積極性，培養(yǎng)他們從現(xiàn)象追蹤本質(zhì)的思維方式。如在進行“地球物理學基礎”課程地震勘探部分的教學過程中，給學生的思考題是：“地質(zhì)剖面和地震剖面有何異同？”學生通過回答這個問題，將對地震剖面所反映的信息有更深入的了解，以此激發(fā)地質(zhì)專業(yè)的學生學習本課程的積極性。

（2）課堂提問方式。課堂提問是教師有目的、有意識的教學方法。筆者針對學生聽課的狀態(tài)主要利用自問自答式、提問回答式和逐步引導式等方式提問。當所講知識點相對簡單，但比較重要的時候，可利用自問自答的方式進行提問。如：“地震勘探部分野外測線的布置原則是什么？”教師可以直接給出答案。當所講知識有一定的難度，可提出問題，讓全體（上接第35頁）學生思考，然后確定一位或幾位學生回答。如：“測井部分電子導體產(chǎn)生自然電位的原因是什么？”對于難度較大的問題，學生可能一時回答不了或者不太正確，可以根據(jù)問題的難度，逐步進行引導。如：“地震部分低速帶厚度如何調(diào)查？”可以先提問“折射法時距曲線”的相關問題，然后啟發(fā)學生利用折射法開展低速帶厚度的調(diào)查工作。

三、認識和建議

教師要通過探索“地球物理學基礎”課程中的教學方法，適當調(diào)整傳統(tǒng)的教學方法，有效調(diào)動學生學習本課程的積極性，培養(yǎng)學生的學習興趣，使之更加適應社會發(fā)展和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的需要。從學生的反饋和教學評價的效果看，案例教學法和提問式教學法取得了較好的效果。現(xiàn)將教學方法探索過程中的認識和建議總結如下：

第一，案例教學法和提問式教學法對教師提出了更高的要求，具有一定的挑戰(zhàn)性，需要教師課前進行充分準備，以便設計出更典型的案例和問題。

第二，案例教學強調(diào)師生之間的互動和學生的主動學習，所以在這個過程中要認清自己的角色，學生是主體，教師扮演組織和引導員的角色，所以在案例教學的過程中要采取多種方法鼓勵學生積極參與，這樣才能保證案例教學法的成功。

第三，提問式教學法的運用時間較為重要，剛上課時，學生沒有完全進入角色，可提幾個問題，以便集中學生的注意力?？煜抡n時，部分學生會出現(xiàn)心不在焉的情況，教師可對本次課程所講內(nèi)容進行總結性提問，達到復習所學內(nèi)容的目的，同時也為下次課提供可靠的教學參考。

綜上所述，筆者通過“地球物理學基礎”課程的教學方法探索，將案例教學法和提問式教學法應用于該課程的教學中，激發(fā)了學生的學習積極性，有效地提高了教學效果。

參考文獻：

[1]周畢文，李金林，田作堂.互動式教學法研究分析[J].北京理工大學學報（社會科學版），2007（9）（增刊）:104-107.

[2]蔡淑蘭，金志遠.課程與教學論[M].西安：山西師范大學出版社，2008.

[3]王青梅，趙革.國內(nèi)外案例教學法研究綜述[J].寧波大學學報（教育科學版），2009，31（3）:7-11.

第3篇：地球物理學范文

【論文摘要】應用地球物理是礦業(yè)類高校的一門重要必修課程。隨著煤炭系統(tǒng)對物探技術的需求與日俱增，對應用地球物理課程內(nèi)容的講授提出了更高的要求。為了使學生的培養(yǎng)更加適應現(xiàn)代化技術快速發(fā)展的需要，本文通過分析目前應用地球物理課程中存在的問題，提出了一些課程教學內(nèi)容改進的方法和建議，對于礦業(yè)類高校的應用地球物理課程內(nèi)容具有一定的參考價值。

引言

《應用地球物理》課程是河南理工大學資源環(huán)境學院地質(zhì)科學與工程系和地球信息科學與技術系以及水文與水資源工程系的必修課。該課程是一門以地球為研究對象的應用物理學，它利用物理學的力學、電學、磁學、熱學等方面的原理與方法，通過觀測和研究地球內(nèi)部各部分的物理條件、物理性質(zhì)和物理狀態(tài)，從時間和空間兩方面找出它們之間的聯(lián)系和規(guī)律，從而達到認識地球，借以實現(xiàn)地質(zhì)勘查和找礦目標，減少地質(zhì)災害[1]。

對于河南理工大學等以煤炭資源為主要主導的礦業(yè)類高校來說，本科畢業(yè)的學生大部分進入到煤炭系統(tǒng)工作，如何合理地設置應用地球物理課程內(nèi)容對于學生以后所從事工作具有重要的指導意義。

1 應用地球物理課程現(xiàn)狀

應用地球物理課程主要講授內(nèi)容包括以下三個部分：一是應用地球物理方法的物質(zhì)基礎及地球物理場的基本概念；二是應用地球物理分析的正演方法；三是應用地球物理的各類勘探方法和應用，包括重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、地球物理測井和放射性勘探等。其中，第一、二部分是應用地球物理學的基礎，第三部分是課程講授的重點。

由于應用地球物理課程內(nèi)容龐雜、知識面廣、理論公式繁瑣、內(nèi)容抽象，學生在學習過程中普遍反映難度偏大，抓不住重點，難以理解地球物理概念。這已經(jīng)不適應當前高速發(fā)展的礦產(chǎn)資源開發(fā)對人才的要求。一個完整、合理的應用地球物理課程，應該同時具有理論性和實踐性。既能傳授學生相應的學科科學理論體系，又要顧及生產(chǎn)單位對人才的要求，要具有一定的實用性，使得學生工作后能盡快融入到工作環(huán)境中，并能把課本上的理論知識應用到實際中去，能夠解決生產(chǎn)單位面臨的實際問題。

目前，我校應用地球物理課程主要面臨如下的實際問題：

（1） 課程內(nèi)容相對陳舊。21世紀以來，應用地球物理學科發(fā)展迅猛，各種新技術、新方法層出不窮。例如物探數(shù)據(jù)處理技術早已融合了現(xiàn)代信號處理的思想、概念和方法。而課堂上講授的仍是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理內(nèi)容，且部分技術方法已經(jīng)被生產(chǎn)單位所拋棄，學生在學校所接受的知識過于陳舊，不能滿足快速發(fā)展社會的需要。

（2） 基礎課程開設偏少，導致應用地球物理概念理解困難。應用地球物理具有廣泛的理論體系，涉及到數(shù)學、物理、電子、信號等領域。如果學生之前沒有學過這些基礎課程，在聽課時，對應用地球物理課本中出現(xiàn)的理論公式難以段時間內(nèi)消化，造成學習的困難。

（3） 計算機技術對于應用地球物理來說具有舉足輕重的地位，尤其是現(xiàn)代地球物理處理技術，更是離不開計算機。例如目前絕大多數(shù)地球物理處理軟件都是基于UNIX或LINUX平臺，而學生普遍缺乏該系統(tǒng)的理論學習，與生產(chǎn)單位發(fā)展需求脫節(jié)。

（4） 實驗課對于學生提高應用地球物理的感性認識作用明顯，尤其是對實踐性很強的應用地球物理課來說，需要大量的實際操作才能深入理解。而目前實驗教學大多屬于觀察、驗證性類型，缺少實際地區(qū)的實際數(shù)據(jù)采集、處理和解釋的訓練，導致學生動手能力差。

2 教學內(nèi)容改革探討

針對以上教學過程中出現(xiàn)的問題，結合多年應用地球物理教學經(jīng)驗，提出以下幾個課程教學內(nèi)容改革的想法。

（1） 作為以煤炭為主導的礦業(yè)類高校，本科畢業(yè)的學生大多進入到煤炭系統(tǒng)工作。因此，在教學過程中，因充分考慮煤礦企業(yè)對物探技術的需求。如增強地震勘探在解決煤田構造方面的內(nèi)容，以及電法勘探對煤礦富水區(qū)和采空區(qū)的探測內(nèi)容，使得學生在學校所學到的知識能夠跟上現(xiàn)代社會發(fā)展的步伐。

（2） 由于課時有限，而應用地球物理覆蓋的物探專業(yè)知識領域廣泛，因此在授課過程中，應有所取舍對。對于應用面較窄的放射性勘探、地熱勘探等可作為課余了解內(nèi)容，而探測效果明顯的地震勘探、電法勘探和重力勘探等需要詳細講解。

（3） 課程內(nèi)容應該與時俱進，保持行業(yè)先進性。在保留傳統(tǒng)基本理論的基礎上，增加應用地球物理新技術、新方法的講解。將現(xiàn)代信號處理、計算機處理的信息傳授給學生，擴大學生的知識面，增強學生就業(yè)競爭力。

（4） 重視應用地球物理數(shù)值正演模擬。地球物理正演模擬是反演的基礎，通過正演模擬可以使得學生更好的理解地球物理場的變化特征，避免空洞的公式推導，提高學生學習的興趣，使學生更容易掌握地球物理的概念。同時，還能增強學生計算機編程能力，讓學生自己上機進行運算模擬，提高對正演模型的理解。

（5） 重視實驗課的作用。地球物理實踐性很強，應通過實驗課程加強學生的動手能力和創(chuàng)新能力，能夠使學生把書本上的理論知識和實際應用相結合。通過野外數(shù)據(jù)實際采集，提高學生對地球物理的理解，提高物探行業(yè)的感性認識。為了讓學生更好地了解物探儀器設備，河南省生物遺跡與成礦過程重點實驗室（河南理工大學）購置了國際先進的ARIES三維地震儀、V8電法勘探儀，為學生認識物探儀器提供了有利的條件。實踐證明，充分利用好實驗課培養(yǎng)學生的動手能力，對于提高學生對地球物理概念的理解作用明顯。

3 結語

應用地球物理課程對于資源勘查、地質(zhì)等本科專業(yè)是一門非常重要的基礎課程，是煤礦企業(yè)的一項重要的技術手段。作為培養(yǎng)人才的礦業(yè)類高等院校，應注重學科發(fā)展的動向，保持與實際生產(chǎn)密切結合，避免理論與實踐脫節(jié)，為培養(yǎng)新世紀人才不斷努力。

應用地球物理是實踐性很強的一門課，在課程學習過程中，實踐教學對學生認知地球物理是一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。通過實踐教學，使得學生把課本上說學到的理論知識和實踐應用相結合，培養(yǎng)學生的實際操作能力。

參考文獻

[1] 賴旭龍，金振民，國外地質(zhì)類專業(yè)課程體系研究[M].武漢:中國地質(zhì)大學出版社，2002

[2] 張平松，劉盛東.地球物理勘探課程設計性綜合性實驗實施與思考[J].中國地質(zhì)教育，2005(4):97-99

第4篇：地球物理學范文

上面這個頗有科幻小說味道的橋段真真切切地地發(fā)生在1895年的9月2日。太陽上連續(xù)爆發(fā)的多個太陽耀斑所驅(qū)動的超強太陽風暴襲擊了地球。在太陽風暴的吹襲下，地球的地磁場像大地震動那樣發(fā)生了強烈的擾動，給地球上的人們帶來了極光和電報線路中的神秘電流。那時的人們，還不了解種種現(xiàn)象的原因和聯(lián)系。幾十年后，隨著人類第一顆人造衛(wèi)星的發(fā)射，人類活動的觸角逐漸向太空伸展，也催生了一個叫做“空間物理學”的學科。她的不斷發(fā)展，逐漸解開了上面故事中種種神秘現(xiàn)象的面紗。

搞什么：了解太空，保衛(wèi)地球

試想在未來的某天，城市的電力供應中斷，陷入一片漆黑，GPS衛(wèi)星定位不再正常工作，途經(jīng)南北極的國際航班停飛，為我們轉(zhuǎn)播電視信號、提供天氣預報的衛(wèi)星紛紛損壞甚至隕落。如果像1895年那樣的超強太陽風暴再次襲擊地球，這將是我們不得不面對的災難場景。

空間物理學是主要利用空間飛行器直接探測和研究宇宙空間中的物理過程的學科。隨著空間科學技術的發(fā)展，探測區(qū)域由近地空間向外擴展到月球、行星和行星際空間?？臻g天氣學是空間物理學發(fā)展最為蓬勃的一個分支，是人們?yōu)榱私饪臻g環(huán)境變化對人類活動影響而未雨綢繆的一門學科，絕大部分的空間物理學研究力量也集中于此。上文所提到的那種災難，始于太陽上物質(zhì)和能量的突然釋放，形成這些能量和物質(zhì)對地球各個圈層的影響?？臻g天氣學便致力于研究其中的變化規(guī)律，搞清災難的因果鏈，研發(fā)地球空間環(huán)境的預報方法，從而在災難來臨前發(fā)出預警，給出避難的建議。在“神舟”“天宮”“嫦娥”等重要航天任務發(fā)射前，航天部門都要征詢空間天氣研究機構的意見，避開空間環(huán)境惡劣的時段。飛行器在太空運行的過程中，空間天氣研究機構還會嚴密監(jiān)視空間環(huán)境的變化，在必要時可以讓飛行器改變軌道，關閉部分儀器以保證正常工作。

不久前美國航空航天局的科學家們確認了“旅行者1號”飛船已經(jīng)飛出太陽系，翱翔在太陽系之外的宇宙空間中，這個振奮人心的成果也將空間物理學研究的疆域推進到了更遠的地方。作為一門和人類航天活動一同發(fā)展起來的學科，空間物理學的研究范圍就是人類制造的飛行器所能探索的宇宙空間。目前，除了“旅行者1號”的少量數(shù)據(jù)，我們對空間的了解還僅限于太陽系之內(nèi)，這相對于浩瀚的宇宙只是微不足道的一隅，但其中的發(fā)現(xiàn)卻足以讓人興奮：行星之間的空間并不是真空，而是充斥著從太陽中噴發(fā)出來的等離子體、從太陽系外長途跋涉而來的星級物質(zhì)，其中有著異常豐富的物理現(xiàn)象值得人們探索、研究。

怎么搞：放衛(wèi)星、鉆理論、做模擬

清朝康熙年間的太平縣縣令陳久陛是個旅游“發(fā)燒友”，他認為明代著名“玩家”徐霞客對黃山“天下無山，觀止矣”的描述言過其實，于是親登黃山，爬到始信峰時為美景所折服，在附近的山崖上刻上了“豈有此理，說也不信；真正妙絕，到此方知”的詩句。一百多年后，在地球另一端的美國，一群學者對尤金?帕克教授的太陽風理論也產(chǎn)生了類似的懷疑，認為太空中充斥的應該是一些平靜的物質(zhì)，而不是像太陽風那樣運動的。他們沒有辦法效仿陳久陛“飛到那遙遠的地方看一看”，于是把探測太陽風的儀器安裝在了飛向金星的“海盜2號”飛船上。太空中的探測結果平息了所有的爭論，讓懷疑帕克教授的學者們“到此方知”。

這是空間物理學發(fā)展史上開創(chuàng)性的事件。時至今日，用衛(wèi)星進行實地探測依然是空間物理學最基本的研究方法。在太陽和地球間，在地球附近的不同位置上、在遠離地球的行星際空間都有服務于科學研究的衛(wèi)星為我們探索那里的奧秘，源源不斷地傳回那里的觀測數(shù)據(jù)。

觀測數(shù)據(jù)只能讓人“知其然”，要“知其所以然”，就需要理論工作者用物理理論和數(shù)學方法，對觀測數(shù)據(jù)加以分析，提出現(xiàn)象背后的物理機制。相對于浩瀚的太空，我們現(xiàn)在所擁有的探測衛(wèi)星只能探測到其中的一小部分。這個盲人摸象的現(xiàn)實使得目前對于大部分空間物理學現(xiàn)象的機制，還沒有確定的、沒有爭論的理論解釋，需要后來人不斷發(fā)展、創(chuàng)造。

可控的實驗是科學研究的基本方法，但是除了頭子，沒有人聲稱能夠幫助空間物理學家讓太陽和地球在確定的時間出現(xiàn)科學家所希望的狀態(tài)，以便驗證他們的科學理論。計算機模擬仿真技術的快速發(fā)展給科空間物理學家提供了一個“操縱”太陽和地球的機會。像計算機輔助設計飛機、汽車一樣，他們可以選定他們感興趣的區(qū)域，給出那個區(qū)域的狀態(tài)，讓計算機根據(jù)物理理論和數(shù)值算法模擬那個區(qū)域的演化，從而了解其變化規(guī)律。另外，通過數(shù)值模擬，科學家可以預測未來一段時間內(nèi)的空間環(huán)境變化，從而在可能到來的災難前作出預警，使相關部門和社會公眾做好準備。

研究生招生人數(shù)大于本科畢業(yè)生人數(shù)

這是個奇怪的現(xiàn)象，每年，空間物理各個招生單位招收研究生的數(shù)量要多于這個專業(yè)畢業(yè)的本科生數(shù)量。因此進入這個專業(yè)繼續(xù)學習的研究生有很多都是其他相近專業(yè)而來的。以中科院國家空間科學中心為例，每年招收的14名空間物理學專業(yè)研究生中，本科是空間物理專業(yè)的一般不超過5人。學得早不如學得好，不是“科班”出身的同學在研究生階段的學習中也能取得很好的成績。這是因為空間物理學的研究工具是物理和數(shù)學的理論，這類專業(yè)的同學通過研究生階段的課程學習能夠迅速掌握空間物理學的基礎知識。而他們在本科學習中所打下的良好的數(shù)理基礎，又能使他們在科研工作中獲得獨到的優(yōu)勢。

本科開設空間物理專業(yè)的院校：北京大學、南京大學、中國科學技術大學、武漢大學、山東大學（威海分校）。

研究生設置空間物理專業(yè)的院校：北京大學、南京大學、中國科學技術大學、武漢大學、山東大學（威海分校）、中國科學院國家空間科學中心、地質(zhì)與地球物理研究所，中國極地研究中心，中國電波傳播研究所等科研機構，和北京航空航天大學、南昌大學、長沙理工大學、南京信息工程大學。

2012年、2013年空間物理學專業(yè)全國各院校分數(shù)線

分區(qū)：

*A類考生：報考地處一區(qū)招生單位的考生。

*B類考生：報考地處二區(qū)招生單位的考生。

第5篇：地球物理學范文

1 地球物理學專業(yè)開設礦物巖石學的必要性與存在問題

地球物理學專業(yè)目標在于培養(yǎng)具備地球物理學和地質(zhì)學的基礎理論、基礎知識和基本技能，具有扎實的數(shù)學物理基礎和很強的計算機能力，能夠在科研機構、學校、以及地震、石油、礦產(chǎn)資源、環(huán)境和基礎工程等方面從事地球物理研究、教學、技術開發(fā)和管理工作的高級專門人才。地球物理學專業(yè)的主要研究對象仍是地球，礦物巖石是組成地球最重要的物質(zhì)，學生掌握相關礦物巖石知識，對于地球物理相關專業(yè)課的學習和工作具有重要意義。

礦物巖石學課程涵蓋內(nèi)容多、理論性較強，開設該課程以來，一直是任課教師和學生重點關注課程之一。礦物巖石學是資源勘查工程專業(yè)的學科基礎課程，具有較為完整的課程體系[1，2]。在我校，礦物巖石學課程體系被分為結晶學與晶體光學及實驗（理論課24，實驗課24）、礦物巖石學及實驗（理論課32學時，實驗課36學時）。如此多的教學內(nèi)容在地球物理學專業(yè)中僅僅有40個學時。因此，對于地球物理專業(yè)的礦物巖石學，課程內(nèi)容設計十分困難。如果設計的內(nèi)容較多，教學時間不夠，學生學起來比較吃力，如果設計內(nèi)容少，學生又感覺到?jīng)]什么價值。怎樣抓住這幾門課程的內(nèi)在聯(lián)系，以某一個主線把各門課程的基本知識整合在一起是這門課程的重中之重。這就需要對原有的教學內(nèi)容進行合理的取舍，構筑起正確的課程結構和框架。合理安排礦物巖石學中結晶學、礦物學、晶體光學以及巖石學的內(nèi)容，不僅有利于學生的掌握，而且對于后續(xù)課程的安排也具有指導意義。

2 地球物理學專業(yè)礦物巖石學課程內(nèi)容設置

礦物巖石學是一個較為龐大的課程體系，包括結晶學、礦物學、晶體光學、巖漿巖、變質(zhì)巖多個核心內(nèi)容。根據(jù)地球物理學專業(yè)特點，以礦物巖石學基本知識為主線，對課程內(nèi)容、學時分配等進行相應整合。把總共40個學時的礦物巖石學分為32個學時理論課和8個學時實驗課。結晶學部分主要講授晶體和晶體的基本性質(zhì)、晶體的對稱、晶體的定向、單形和聚形分析、晶體的規(guī)則連生等與礦物學密切相關的內(nèi)容。晶體光學部分只講授晶體的光性分類、光性均質(zhì)體和非均質(zhì)體的光波傳播特點、偏光顯微鏡的原理及應用，不再涉及具體礦物的光學特征。結晶學和晶體光學部分重點講述基本理論，為礦物和巖石的學習奠定一定基礎即可，總共安排6個學時。礦物學部分重點放在總論上，重點介紹礦物的形態(tài)、礦物的物理性質(zhì)、礦物的化學成分和礦物的分類命名，總共安排12個學時。礦物的各論部分放到實驗課進行學習。巖漿巖部分重點介紹巖漿及巖漿作用、巖漿巖的化學成分特征、礦物組合規(guī)律、巖漿巖的結構、構造、產(chǎn)狀，巖漿巖各論部分主要安排在實驗課學習，總共8個學時。變質(zhì)巖部分重點介紹變質(zhì)巖與變質(zhì)作用、變質(zhì)巖的化學成分、礦物成分、變質(zhì)巖的結構構造，變質(zhì)巖各論部分也安排在實驗課學習，總共6個學時。

礦物巖石學課程的突出特點為實驗教學內(nèi)容較多，實驗教學環(huán)節(jié)是培養(yǎng)和鍛煉學生動手能力和顯微鏡基本操作技能的重要組成部分。學生通過對手標本和顯微鏡下薄片的觀察，將理論教學內(nèi)容應用到實踐中，有效培養(yǎng)了學生綜合分析的能力。因此無論是理科還是能源類工科院校都把實驗作為這類課程的非常重要的環(huán)節(jié)，多數(shù)課程的實驗學時約占整個課程學時的一半，甚至更多。受學時限制，跨專業(yè)課程的實驗安排存在較大困難，地球物理學礦物巖石學的實驗課只有8個學時。在有限的時間里既要保證教學內(nèi)容，又要保證教學效果。礦物學安排2個學時，主要講解常見的淺色礦物（玉髓、石英、鉀長石、斜長石、條紋長石、方解石、白云母、螢石等）和暗色礦物（橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、石榴子石、電氣石等），使學時能通過手標本的顏色、形態(tài)、解理、硬度等認識這些礦物。巖漿巖安排2個學時，使學生掌握常見的超基性巖（橄欖巖）、基性巖（輝長巖、輝綠巖、玄武巖）、中性巖（閃長巖、閃長玢巖、安山巖）、酸性巖（花崗巖、花崗斑巖、流紋巖）。變質(zhì)巖安排2個學時，主要觀察糜棱巖、蛇紋石大理巖、云英巖、板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、混合巖。使學生在實驗室通過對手標本顏色、結構、構造、礦物組成方面的學習，掌握巖石的基本鑒定技能。剩下的2個學時，憑借中國石油大學（華東）及周邊地區(qū)的天然露頭優(yōu)勢，如，學校內(nèi)花崗巖、片麻巖、混合巖、大理巖等石材眾多，在教師指導下，學生自選觀察點，進行詳細觀察、描述，使學生明白實驗室標本和野外標本存在一定差異。

3 地球物理學礦物巖石學課程考核方式

目前的教育管理體制，考試扮演著關鍵的角色?？荚囅袷侵笓]棒，很多時候，考試考什么，學生就學什么。要想培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，對學生進行科學而有效的評價、激勵極其重要。課程考試不應簡單的以閉卷考試方式，而應將部分考核放在平時，以課堂討論、讀書報告、實驗考核等形式完成，成績也不能一刀切以期末為主，應多重復合。⒖際苑絞椒治課上、課后、實驗、期末四個部分。前三部分總共占30%，期末占70%。① 課上部分包括考勤、回答問題和課堂研討環(huán)節(jié)?？记谡?%?；卮饐栴}以搶答形式進行，設置5%的成績，每次課前提問，每人兩次機會，都回答對的，給予全部成績，這樣方式極大的督促了學生課下復習的積極性。除了包括必要的考勤外，還將實施課堂研討環(huán)節(jié)。將選課學生劃分為若干個小組，每個小組自選或者教師指定礦物巖石學課程中重要的知識點，通過查閱資料、討論、制作ppt等方式準備報告，采用課堂討論或者報告形式進行匯報，計入課上考核成績，占5%。② 課后部分，占總成績5%。針對理論課程中需要學生自學或者相對比較深入的知識點，可以通過課后作業(yè)，書寫報告的形式考察學生。比如，課程中巖漿的成因及多樣性、巖漿巖結構成因、變質(zhì)相及變質(zhì)帶等問題。這些問題需要學生以教材為基礎，通過查閱相關參考教材、文獻、專著等，總結相關觀點，書寫報告，培養(yǎng)學生書寫讀書報告的能力。③實驗課程考試方式將按照課堂內(nèi)考核、課堂外考核和延伸考核進行，共占10%。課堂內(nèi)考核主要包括學生平時聽課及回答問題的專注情況、實驗報告撰寫情況以及期末階段學生鑒定未知礦物巖石的能力。課堂外考核依據(jù)學生學校內(nèi)花崗巖、片麻巖、混合巖、大理巖等石材的考察，撰寫報告。延伸考核主要是針對某些學習興趣較高的學生，結合相關教師的科研項目或者大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目進行科學研究工作，針對其研究思想及效果給予成績，培養(yǎng)具有一定科研潛力的學生。④ 期末考試。期末考試將針對課程中重要的概念、定義、理論等采取靈活多變的題型，考察學生對知識點以及應用知識解決問題的能力。涉及理論知識部分：選用課程知識體系中核心概念、理論進行考核；知識的靈活運用部分：與傳統(tǒng)的“死記硬背”題目相比，靈活考查知識題目更能體現(xiàn)學生對知識點的掌握程度，可以采用地質(zhì)素描圖、選擇等方式。比如：侵入巖的產(chǎn)狀包括整合侵入和不整合侵入，整合侵入又包括巖床、巖盆、巖蓋等，不整合侵入包括巖墻、巖脈、巖基、巖株等。以往考試都是以填空題形式進行考核，考生死記硬背，甚至不知道巖床或者巖墻是什么，有什么區(qū)別。按照靈活運用知識點要求，可以采用看圖填空的形式，利用模式圖或者野外地質(zhì)素描圖、照片等，要求學生看圖填寫各個地質(zhì)體的名稱，這樣學生不但掌握了分類，還掌握的各個地質(zhì)體概念、區(qū)別等；綜合分析部分：對于期末考試題目中可以設置一些綜合題，即兩個或者兩個以上知識點的綜合歸納、分析或者運用，避免了大部分同學只記住了課程的知識點，但缺乏歸納總結的能力。如花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖區(qū)別，只考核了巖漿巖中相似巖石的區(qū)別。改革后的題目可變?yōu)榛◢弾r、鉀長片麻巖、花崗巖閃長巖、斜長片麻巖區(qū)別？這樣的題目將巖漿巖與變質(zhì)巖融合在一起，這樣就將課程內(nèi)兩個具有聯(lián)系的重要知識點放在一起，考查了學生歸納總結的能力。

4 地球物理學專業(yè)礦物巖石學課程建設效果

本課程體系和考核方式通過對兩屆地球物理學專業(yè)學生實施，取得了良好的教學效果，學生在各個方面的能力都有所提高。具體包括：① 學生上課積極性明顯提高。通過課前學生團體匯報、學生點評等方式，使全體學生能參與到教學過程中，充分調(diào)動學生聽課、提問、回答問題的積極性。② 查閱資料、書寫讀書報告能力提高。通過學生課后作業(yè)、課上報告等環(huán)節(jié)訓練，使學生真正掌握如何快速、準確查閱相關知識點資料并總結歸納的能力，具備針對某一科學問題書寫讀書報告的本領，為學生畢業(yè)設計奠定一定基礎。③ 分析解決問題能力提高。通過理論考試中知識點運用、綜合分析考題比例的提高，使學生在平時養(yǎng)成總結歸納、分析解決問題的習慣。

5 結束語

高等院?？鐚I(yè)授課的課程較多，不同專業(yè)的培養(yǎng)目標差別較大，同一門課程在不同專業(yè)方向所起的作用差別較大，這就要求教師有針對性的對教學內(nèi)容進行調(diào)整以適合不同專業(yè)的要求。中國石油大學（華東）地球物理學專業(yè)礦物巖石學的課程內(nèi)容設置和考核方式符合其專業(yè)基本要求，建立了新的課程體系，完善了考試制度，使學生對跨專業(yè)課程更感興趣，培養(yǎng)了學生實踐動手能力和查閱資料能力，為將來的學習工作奠定了良好基礎。

[參考文獻]

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[2]郗愛華，唐洪明，劉小洪，何 江，王振宇.石油院校“礦物巖石學”精品課程建設與改革.中國地質(zhì)教育.2012年第3期，23-25

第6篇：地球物理學范文

Abstract：With the non-uniform medium-depth study of the development of complex heterogeneous medium as a major object of study.Random medium can be decomposed into large and small scales of two different parts of the non-uniform. Large-scale non-uniformity of the average properties of the medium described, the small-scale heterogeneity is added to describe the average properties of the random disturbance on the.Were to change the length of the source frequency and autocorrelation,disturbance standard deviation，analysis of frequency source，since the correlation length and standard deviation of disturbance factors on the random medium the scattered wave field characteristics . Random medium can be decomposed into large and small scale non-uniformity in two different parts. Large-scale non-uniformity of the average characteristics of the media described, and small-scale non-uniformity described above is added to the average properties of the random disturbance.Source frequency increases, the scattered wave also increased the frequency of seismic wave motion will reflect the smaller scatterers. Scattering wave seismic exploration is to solve the problem of non-homogeneous geological exploration of key technologies.

關鍵詞： 非均勻介質(zhì)隨機介質(zhì)震源主頻散射波場特征

Keywords： Inhomogeneous mediarandom mediathe source frequencythe scattered wave field characteristics.

中圖分類號：P315 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

隨著非均勻介質(zhì)研究的深入發(fā)展，復雜非均勻介質(zhì)成為主要研究對象。在復雜非均勻介質(zhì)中，出現(xiàn)了大量的小的不相干波至，在實際高分辨率地震數(shù)據(jù)中，這些波至可能會被當做“噪聲”處理，實際上，這些是由小尺度上的非均勻性引起的。對于復雜非均勻介質(zhì)中這種大量存在的細小的非均勻異常，使用常規(guī)的地震處理方法，很難完整的描述它們。經(jīng)過前人努力發(fā)現(xiàn)，使用統(tǒng)計學方法來描述這種復雜非均勻介質(zhì)則較為靈活和方便。根據(jù)非均勻介質(zhì)的統(tǒng)計特性，非均勻介質(zhì)可以劃分成大小兩種尺度的非均勻體：大尺度的非均勻體表示介質(zhì)的平均特性，小尺度的非均勻體表示在平均值上的擾動，大量存在而且分布極不規(guī)則。因此，Ikelle等人提出隨機介質(zhì)理論，即把小尺度的非均勻體當作空間隨機過程，把這些存在大量隨機分布的小尺度異常的復雜非均勻介質(zhì)看做隨機介質(zhì)。隨機介質(zhì)使用一個均值為零的平穩(wěn)的空間隨機過程來表示。這樣非均勻介質(zhì)的彈性參數(shù)在小尺度上的空間擾動就可以用很少的幾個統(tǒng)計量來描述，它們是：空間自相關函數(shù)、相關長度、均值及擾動標準差等。

二、隨機介質(zhì)理論

隨機介質(zhì)可以分解為大、小兩種不同尺度的非均勻部分。大尺度的非均勻性描述了介質(zhì)的平均特性，而小尺度的非均勻性描述的則是加在上述平均特性上的隨機擾動。這種隨機擾動通常使用均值為零的平穩(wěn)的空間隨機過程來表示。所以隨機介質(zhì)中，空間坐標(x ,y)處的密度ρ(x ,y)和速度v (x ,y)可以表示為：

1.1

式中，v0，ρ0為背景介質(zhì)參數(shù)，即描述的是大尺度非均勻性，通常假設是常數(shù)或隨坐標(x ,y)緩慢變化；δv、δρ為加在背景介質(zhì)上的隨機擾動，即為小尺度非均勻性。根據(jù)Birch原理，速度和密度的相對擾動具有線性關系，所以設

1.2

σ(x ,z)是具有均值為零、一定自相關函數(shù)及方差的空間平穩(wěn)隨機過程。K為常數(shù)，取值一般在0.3～0.8之間。由(1.1)和(1.2)可得：

1.3

其中，σ=σ(x ,z)滿足：均值為零：=0

方差為：ε2=ε2；協(xié)方差函數(shù)為：C (x1,z=1)=σ(x ,z )*σ(x1+x ,z1 +z)；自相關函數(shù)為：

地震勘探中，隨機介質(zhì)模型的自相關函數(shù)通常選擇高斯型、指數(shù)型及Von Karman型函數(shù)，用于對散射現(xiàn)象的研究。它們分別具有不同的特征，適應不同的地質(zhì)情況。在實際工作中可以根據(jù)實際情況選擇相應的自相關函數(shù)，構造不同的隨機介質(zhì)模型進行研究。下面列出幾類常用的二維隨機介質(zhì)模型的自相關函數(shù)(一維情形、三維情形與此類似)：

（1）指數(shù)型橢圓自相關函數(shù)：

它描述的是粗糙的隨機非均勻介質(zhì)；

（2）高斯型橢圓自相關函數(shù)：

它描述的是平滑的隨機非均勻介質(zhì)，有較為簡單的散射特征；

（3）Von Karman型橢圓自相關函數(shù)：

它描述的隨機介質(zhì)具有多尺度、自相似的特性。其中：a、b分別是自相關函數(shù)對應的隨機介質(zhì)在x、z方向上的自相關長度，Kν是ν階的第三類貝塞爾函數(shù)，0

三、隨機介質(zhì)建立的算法流程

以建立二維隨機介質(zhì)為例，根據(jù)給定的自相關函數(shù)?(x ,z)，產(chǎn)生由它描述的平穩(wěn)隨機介質(zhì)的算法流程為：

計算隨機過程的功率譜函數(shù)：

2.生成二維隨機場：

使用隨機數(shù)生成器生成在[0,2π]區(qū)間上服從均勻分布的，獨立的二維隨機場θ(k x, k z)；

3.生成隨機譜函數(shù)：

4.對ψ(k x, k z) 進行二維傅里葉逆變換，從而得到隨機擾動ψ(x ,z)：

5.計算隨機擾動ψ(x ,z)的均值和方差：

6.規(guī)范化產(chǎn)生以?(x ,z)為自相關函數(shù)的，均值為零、方差為ε2的隨機擾動

7.由計算出來的σ(x ,z)及式(5.3)就可以得到所要構造的隨機介質(zhì)模型。關于上述隨機介質(zhì)模型建立的算法流程可以使用下列流程來表示;

（1）計算隨機過程的功率譜函數(shù)

（2）計算二維隨機場

（3）計算隨機譜函數(shù)

（4）二維傅里葉逆變換計算隨機擾動

（5）計算隨機擾動函數(shù)的均值及方差

（6）計算自相關函數(shù)的隨機擾動

（7）計算隨機介質(zhì)模型

四、隨機介質(zhì)正演模擬及波場特征分析

按照前面介紹的建立隨機介質(zhì)的方法建立一系列二維彈性隨機介質(zhì)模型，使它們具有不同的自相關長度和擾動標準差等。利用交錯網(wǎng)格有限差分法求解波動方程來對模型進行正演模擬。分別改變震源主頻和自相關長度，擾動標準差等，分析震源主頻，自相關長度和擾動標準差等因素對隨機介質(zhì)的散射波場特征（記錄剖面的擾動頻率及能量等）的影響。

1單層隨機介質(zhì)模型正演模擬及波場分析

采用指數(shù)型自相關函數(shù)，取v 0 =3500m /s，ε=10%，使用不同的自相關長度建立單層隨機介質(zhì)模型及正演的觀測系統(tǒng)，如圖1

a= b= 5ma= b= 50m

a 1=1000m, b =1m觀測系統(tǒng)

圖1模型及觀測系統(tǒng)

正演時采用雷克子波，主頻為80Hz，模型的左右和下邊界使用吸收邊界條件，上邊界使用吸收邊界和自由邊界兩種條件。正演結果如圖2:

a= b= 5m（自由上邊界） a= b= 5m（吸收上邊界）

a= b= 50m（自由上邊界） a= b= 50m（吸收上邊界）

a =1000m, b =1m（自由上邊界）a =100m, b =1m（吸收上邊界）

圖2地震正演記錄

從正演的波場記錄中可以看出，隨機介質(zhì)的波場中出現(xiàn)大量短而粗的同相軸及一些細小波動，即散射波。這些是由非均勻地質(zhì)體的速度差異和密度差異引起的，所以說在隨機介質(zhì)中產(chǎn)生的是散射波場。隨著自相關長度的增大，波場中的同相軸由短而粗變得細而長，當自相關長度為a =1000m, b= 1m時，波場中的同相軸連續(xù)性很好，地震剖面呈現(xiàn)層狀介質(zhì)的特點。這是因為，自相關長度描述的是非均勻地質(zhì)體的尺度，這些地質(zhì)體相當于眾多具有波阻抗差的小界面，當自相關長度增大時，波阻抗界面變長，散射波同相軸就會變得連續(xù)。當自相關長度非常大時，即非均勻地質(zhì)體尺度非常大，隨機介質(zhì)就相當于層狀介質(zhì)，地震波傳到這里將發(fā)生反射，產(chǎn)生反射波場。另外，從圖中可以看出，正演時采用吸收上邊界條件比自由上邊界得到的地震記錄更簡單。說明自由上邊界對地震記錄中的散射波場影響較大。在后面的正演中，我們都采用的是吸收上邊界條件。采用指數(shù)型自相關函數(shù)，取自相關長度a= b= 20m建立隨機介質(zhì)模型。使用不同主頻的震源進行正演，分析震源主頻對隨機介質(zhì)波場的影響。如圖3。

f=30Hz f =80Hz

圖3 隨機介質(zhì)模型及不同震源主頻模擬記錄

從圖中可以看出，隨著震源主頻增大，隨機介質(zhì)地震記錄中的同相軸由粗長變得細短，記錄剖面的下部出現(xiàn)很多細小的同相軸。這是因為，震源主頻增大，散射波的頻率也隨之增大，地震波震動也就能夠反映更小的散射體。

五、結論

在本文中，重點討論了隨機介質(zhì)的一些理論。介紹了與隨機介質(zhì)有關的一些概念，給出了隨機介質(zhì)建立的算法流程。在這些基礎上，建立了一系列隨機介質(zhì)模型，并且討論了自相關函數(shù)、自相關長度和擾動標準差等對隨機介質(zhì)模型的性質(zhì)的影響：得出了一些結論：①高斯型橢圓自相關函數(shù)描述的隨機介質(zhì)具有單尺度平滑特點，而指數(shù)型和Von Karman型自相關函數(shù)描述的隨機介質(zhì)具有多尺度、自相似的特性，這似乎更適合模擬實際非均勻介質(zhì)；②自相關長度a和b描述的分別是隨機介質(zhì)在水平方向上和深度方向上的非均勻異常的平均尺度；③擾動標準差控制了隨機介質(zhì)中速度的變化范圍。在隨機介質(zhì)理論基礎上，建立了不同類型的隨機介質(zhì)模型并進行了正演模擬，通過對模擬記錄剖面的分析，得出了一些關于隨機介質(zhì)波場特征的一些結論：①隨機介質(zhì)中的波場不是傳統(tǒng)的反射波場，而是散射波場，需要用散射波場理論來解釋；②自相關長度影響隨機介質(zhì)中波場的復雜程度，自相關長度越大，越接近均勻介質(zhì)的波場，而且在正演中發(fā)現(xiàn)吸收上邊界條件更有利于隨機介質(zhì)的模擬，因為吸收上邊界對散射波場影響小一些；③震源主頻在隨機介質(zhì)的正演中扮演很重要角色，要想得到理想的隨機介質(zhì)散射波場，必須選擇合適的震源主頻；④隨機介質(zhì)在層狀介質(zhì)中的影響不僅僅在隨機介質(zhì)這一層，它可能影響下層介質(zhì)中的波場。

總之，對隨機介質(zhì)的研究有助于我們更好的理解非均勻介質(zhì)，關于非均勻介質(zhì)波場的研究由來已久，也取得了不少成果。散射波地震勘探是解決非均勻地質(zhì)體勘探問題的關鍵技術，雖然國內(nèi)外對散射波地震勘探技術的研究日漸增多，但是仍然處于探索階段，要真正應用于實際生產(chǎn)還有很長一段距離。希望更多的學者投入該領域的研究，以推動散射波地震勘探技術的發(fā)展。

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第7篇：地球物理學范文

關鍵詞：勘查技術與工程 專業(yè)建設 課程體系

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）09（c）-0224-01

根據(jù)就業(yè)市場的需求以及學校發(fā)展的需要，我校在地球物理學理學專業(yè)的基礎上申請了“勘查技術與工程”這個新專業(yè)，經(jīng)教育部批準，已從2009年秋季開始招生，至今已經(jīng)招收了3屆學生。經(jīng)過這三年的教學實踐，通過與系里地球物理學這一老專業(yè)的認真對比，對該新專業(yè)的建設有了比較深刻的認識，認為當前迫切需要考慮以下幾個問題：怎樣才能又好又快地建設好這個新專業(yè)？怎樣才能培養(yǎng)出適應社會經(jīng)濟發(fā)展的專業(yè)學生？如何在培養(yǎng)學生刻苦學習、艱苦奮斗、勇于探索的精神下逐步形成我校有別于地球物理學這個老專業(yè)的勘查技術與工程專業(yè)的特色？

1 完善培養(yǎng)方案與課程體系，建設好新專業(yè)

培養(yǎng)方案和課程體系是專業(yè)人才培養(yǎng)的重要組成部分，體現(xiàn)了專業(yè)辦學的定位，規(guī)定了人才培養(yǎng)目標、規(guī)格和模式，是學校教育、教學的指導性文件，是培養(yǎng)人才和組織教學的主要依據(jù)，為了能培養(yǎng)出優(yōu)秀的適應時展的應用研究型人才，需在總結其他院校多年辦學經(jīng)驗的基礎上，切實結合學校自身的發(fā)展特點和地理優(yōu)勢，構建新型的專業(yè)教育課程體系，制定能適應社會需要的寬口徑人才培養(yǎng)方案。

課程是學校人才培養(yǎng)教育的核心，課程體系是專業(yè)培養(yǎng)方案的具體體現(xiàn)，課程體系建設是專業(yè)建設的核心，專業(yè)人才的培養(yǎng)目標只有體現(xiàn)在課程教育中才能真正得到落實和實現(xiàn)。為了又快又好的建設好勘查技術與工程這個新專業(yè)，需將新專業(yè)的課程體系建設緊緊圍繞培養(yǎng)專業(yè)應用性人才這個主線，突破傳統(tǒng)本科“老三段”課程教育模式，構建工程技術應用能力初步培養(yǎng)、單項強化培養(yǎng)、綜合提高遞進式的課程教育體系。新專業(yè)的課程教育體系應從培養(yǎng)學生專業(yè)應用能力出發(fā)，明確各門課程在人才培養(yǎng)中的地位、任務及各門課程銜接部位的界定和聯(lián)系，結合學校特色和社會的實際需要，充分考慮社會需求的多樣性、多變性和教學工作相對穩(wěn)定性的關系，對教學計劃進行修訂，增加專業(yè)核心課的課時，加大實踐學時，增設綜合性和研究性課程。

2 抓好新專業(yè)的內(nèi)涵發(fā)展培養(yǎng)出適應市場需求的專業(yè)學生

教育要以人為本，新專業(yè)的發(fā)展因其固有的弱勢更需要以人為本，應牢牢立足于培育新專業(yè)人才與社會需求相適應，把提高教學質(zhì)量作為第一要務，這樣新專業(yè)才能有生存的空間、發(fā)展的基礎。新專業(yè)只有堅持走自己的特色之路，培育出與現(xiàn)有老專業(yè)有明顯區(qū)別的人才，才能不受到制約，才能發(fā)展。一個新專業(yè)的前途和命運在很大程度上取決于市場需求，我們應將新專業(yè)發(fā)展放在市場經(jīng)濟的大背景下審視，在市場需求的大環(huán)境下謀略。在總結現(xiàn)有專業(yè)各個方面問題的基礎上，認真做好市場對本專業(yè)需求情況的調(diào)研。高校培養(yǎng)的人才如不能適應社會需求和市場需要，畢業(yè)生的知識結構和應用技能如不能受到用人單位青睞，就根本沒有什么專業(yè)發(fā)展可談。新專業(yè)的發(fā)展必須要以教學質(zhì)量為中心，改革教學體制，使課程設置與專業(yè)要求相適應，使學生興趣與專業(yè)特點相適應。市場經(jīng)濟體制下的高校辦學，必須將高校的教學質(zhì)量視為命脈。新專業(yè)發(fā)展必須要以教學質(zhì)量為中心，沒有教學質(zhì)量的保證，就沒有人才培養(yǎng)的保證，就沒有新專業(yè)發(fā)展的空間和基礎，要加強新辦專業(yè)建設，制定和完善新辦專業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，健全和完善教學管理制度與管理辦法；改進課程體系，優(yōu)化課程結構。

3 以現(xiàn)有專業(yè)促特色鮮明的新專業(yè)的發(fā)展

我?？辈榧夹g與工程專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備地質(zhì)學、應用地球物理學等方面的基本知識，能在資源勘查、工程勘察、管理等單位從事各類資源勘查與評價、管理等方面工作的高級工程技術人才。本專業(yè)學生在學習數(shù)學、物理、化學、外語、計算機的基礎上，主要學習基礎地質(zhì)學、應用地球物理、巖土鉆掘方面的基本理論和基本知識，受到工程師的基本訓練，具有資源勘查及工程勘察的設計、施工、管理的基本能力和勘查新技術、新方法研究和開發(fā)的初步能力。本專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生應獲得以下方面的知識和能力：掌握巖土力學、地質(zhì)學、水文地質(zhì)學、工程地質(zhì)學、應用地球物理學、應用地球化學等基本理論和基本知識；掌握重力、磁法、電法、地震、測井等地球物理勘探技術；具有常用地球物理勘探、地球化學勘探方法施工及數(shù)據(jù)解釋的基本能力，具有對資源勘查與工程勘察新技術研究和開發(fā)的初步能力；熟悉國家有關礦產(chǎn)資源、工程勘察方面的方針、政策和法規(guī)；了解國內(nèi)外資源勘查與工程勘察新技術及其發(fā)展動態(tài)；掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法，具有一定的實驗設計，創(chuàng)造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結果，撰寫論文，參與學術交流的能力；具有初步的科學研究能力和一定的實際工作能力。該專業(yè)的理論課與地球物理學專業(yè)的理論課相近，但本專業(yè)作為工科專業(yè)，更加突出了學生的實際動手能力，所以，在培養(yǎng)方案中，我們加大了實驗課和實習課的比例。在理論課教學方面，我們要充分發(fā)揮地球物理學這個理科專業(yè)的優(yōu)勢，使該專業(yè)的學生擁有扎實的理論基礎。此外，我們學校的特色是與煤礦聯(lián)系緊密，該專業(yè)應充分發(fā)揮這個優(yōu)勢，在理論和實踐教學中突出其知識在煤礦方面的應用。

為了實現(xiàn)以上目標，我們首先要努力探討相應的體制改革措施，引進“人才評價、質(zhì)量評估”的教學管理新機制。其二要有配套管理機制，即“教學成本效益”的核算機制和教學工作激勵機制。其三，該專業(yè)的課程設置要符合新專業(yè)的要求，如果學生缺乏相關課程的學習，則難以保證學生的教育質(zhì)量與就業(yè)率。學生的就業(yè)率，是衡量我們辦學興校的一把尺子，也是高校辦學的出發(fā)點和立足點，辦學要順從社會應用人材的客觀需要。要提高教學質(zhì)量、提升就業(yè)率，就要讓學生多了解新專業(yè)的發(fā)展前景，激發(fā)學生對新專業(yè)的學習興趣，就要讓學生了解新辦專業(yè)新的特色與面向社會的新要求，使學生對新專業(yè)特點相適應。因此，我們在課程設置中開設了《勘查技術與工程專業(yè)概論》這門課，通過這門課的學習，可以實現(xiàn)以上的目的。

4 結語

以上是筆者對我校新辦的勘查技術與工程專業(yè)建設的幾點思考，由于只招收了三屆學生，尚未有畢業(yè)生走向社會，故還有很多問題待于進一步探討。但若要想把新專業(yè)建設好，必須要以培育專業(yè)人才為本，以市場需求為導向，使學生素質(zhì)與社會需求相適應；要以教學質(zhì)量為中心，使課程設置與專業(yè)要求相適應，使學生興趣能力與專業(yè)特點相適應。

參考文獻

第8篇：地球物理學范文

關鍵詞：鹽丘 射線追蹤 時深轉(zhuǎn)換

本文研究區(qū)內(nèi)發(fā)育了一套鹽巖高速層，由于受淺層鹽丘異常速度的影響導致其下覆目的層出現(xiàn)假現(xiàn)象。本文通過射線追蹤速度建場關鍵技術分析，為問題的解決提供了可借鑒方法。

一、研究思路

根據(jù)時間模型及約束平滑后的小層層速度逐層追蹤，建立深度三維模型及疊加速度、均方根速度、層速度和平均速度三維速度場。通過法向射線折射線時深轉(zhuǎn)換及成像、射線折射線時深轉(zhuǎn)換實現(xiàn)精確的變速成圖。

二、關鍵技術簡介

法向射線折射線時深轉(zhuǎn)換法其是以施耐爾定律為基礎如圖（圖2.1）即在已知各層的層速度基礎上確定界面模型。根據(jù)目的層反射面的T0界面和第一層的速度V0確定出射線的方向向量n及射線的出射角，使雙程射線路徑時間與C點處水平疊加T0相等。

成像射線折射線時深轉(zhuǎn)換法（圖2.2）即偏移T0折射線法，是在偏移剖面上進行，射線的出射角垂直于基準面。法向射線折射線時深轉(zhuǎn)換法基本原理是在已知各層的層速度的基礎上，射線垂直基準面入射，使雙程射線路徑時間與CMP點處偏移T0相等。

三、應用實例

1.速度資料分析

首先對所有疊加速度散點圖進行分析（圖3.1.1）可以看出疊加速度整體規(guī)律性強，速度譜基本收斂，異常點少，疊加速度的整體規(guī)律性不受其影響。

然后選取工區(qū)內(nèi)相交線對速度變化特征進行分析（圖3.1.2）。以08-010和080116為例，速度剖面整體變化特征與鹽的分布特征吻合，交點處兩條剖面在速度上是閉合的。

2.疊加速度校正

區(qū)內(nèi)二維疊加速度譜整體規(guī)律性強，異常點較少。綜合利用中值濾波及平面速度多次多項式擬和等方法，對速度突變點進行校正。

校正前后對比分析（圖3.2.1、圖3.2.2），在淺層剔除了個別譜點的不合理異常扭動，進一步增強了淺層速度的規(guī)律性。

3.層速度平滑參數(shù)對比及合理約束技術

經(jīng)過了多輪次成圖對比，最終確定各層合理的層速度圖，使得工區(qū)各層平均速度區(qū)域上變化規(guī)律基本一致，并參考相鄰工區(qū)一條聲波曲線，結合地質(zhì)情況，驗證速度場的合理性，并多次修正射線追蹤速度場，采用成像射線折射線時深轉(zhuǎn)換方法進行時深轉(zhuǎn)換。經(jīng)過以上過程，時深轉(zhuǎn)換后使得各層深度圖更加可靠。

四、結束語

鹽丘的形成具有一定的隨機性，其形態(tài)與分布及內(nèi)部物性的變化都不同程度影響到下伏地層的速度，兩者根本無法確立一個定性或定量的關系。本方法可以剔除該方面的干擾，只從速度場本身出發(fā)，在速度場變化和正演模型間找到改善下伏地層時深轉(zhuǎn)換的突破點。

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第9篇：地球物理學范文

專業(yè)課程的安排和設置

地質(zhì)學專業(yè)設置的大體思路與其他專業(yè)并無太大差異，大一大二年級為基礎課，大三大四為專業(yè)主干課。理工類課程中的數(shù)學基礎――高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計自然是不可少的；專業(yè)課除了地球化學方向以外，其余領域都有涉及，如古生物與地層、巖石與礦物、構造、礦床、地球化學等方向。

通過專業(yè)基礎課的學習，我們能夠建立起系統(tǒng)的地球科學思維。在基礎課學習之后，我們可以對常見巖石礦物進行鑒定，了解不同巖石礦物性質(zhì)，對不同地層的形成環(huán)境進行復原。了解地球表面滄海桑田的變化歷程與變化機制。這些專業(yè)基礎課不單單是為后面的專業(yè)主干課提供知識儲備，同時可以為我們今后走上工作崗位提供技術支持。

專業(yè)主干課主要是地球物理探測方法與能源、固體礦產(chǎn)勘查理論課程。地球物理探測方法包括重力、地磁、地震、地電射、放性和測井等方法，是不是看上去很高端？在學習了專業(yè)基礎課和地球物理勘探方法之后，我們知道了形成礦產(chǎn)的環(huán)境，就能通過各種辦法尋找豐富的資源。

專業(yè)實習是我們地球科學課程的特色?！凹埳系脕斫K覺淺，絕知此事要躬行”。書本上的知識掌握透徹是不夠的，只有大自然這本天然的教科書才能讓我們領略到地球科學的博大精深。

實習是地質(zhì)學子的必經(jīng)之路

北戴河地質(zhì)實習、周口店地質(zhì)實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)論文實習，一系列的專業(yè)實習課大大開拓了我們的視野，因而掌握地球科學在野外實際過程的應用是很必要的。地球科學是一門實踐性的學科，而且由于專業(yè)性質(zhì)，常常有與大自然“親密接觸”的機會。很多同學因為害怕出野外而對地球科學敬而遠之。對于這一點我不否認，因為盡管跋山涉水肯定比端坐在電腦前享受著冷氣辛苦很多，但現(xiàn)在很多“驢友”背著包野外遠足不也是回到自然嗎？

在就業(yè)方面，我們專業(yè)應用領域較寬。近些年來，我國越來越重視地質(zhì)災害的防治與善后。所以，防震減災單位也需要大量地球科學人才。大型工程建設，如水庫、鐵路、地鐵等的建設，也需要地球科學從業(yè)人員進行選址考察等。