物理与材料科学学院应用物理学专业建设自评报告

物理与材料科学学院应用物理学专业建设自评报告
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物理与材料科学学院应用物理学专业建设自评报告

1.专业建设背景

1.1专业简介、发展历程

应用物理学专业是天津师范大学物理与材料科学学院所属的本科专业。学院历史可追溯到 1958 年学校成立之初建立的物理系,1983 年增设电子信息本科专业,2002 年成立物理与电子信息学院,下设物理系和电子系。在 2006 年全国第10 批学位点申报中,物理系成功获得物理学一级学科硕士点授予权,是当时全校理科唯一的一级硕士学位点。物理系的凝聚态物理学科是天津市重点发展学科,在先进功能薄膜和离子束表面工程具有明显的特色及优势,在国内外均享有一定的声誉,“十一五”期间,凝聚态物理学科又成为校级重中之重的重点学科,“材料物理化学”成为校级重点发展学科。物理学专业经半个多世纪的发展和建设,已成为特色鲜明、优势明显、基础雄厚的学科。

为了适应学校的转型和学院的发展目标,更好地为天津市滨海新区和京津冀协同发展的经济建设和科技进步服务,充分利用物理学科在自然科学领域母学科的地位,发挥电子专业在培养应用型人才方面的优势,学院从 2009 年开始招收物理学专业(应用物理方向)本科生进行试点,并于2011 年正式获批应用物理学专业,该专业分为材料表面技术方向和光电检测方向,前者以雄厚的物理学科为依托,后者则以电子与物理专业的有机结合作为发展基础。2013 年,由于学科专业调整,电子专业从学院分离出去,受到办学条件的限制,同时考虑到社会发展的实际需要,我们将应用物理学专业的两个方向调整为以材料方向为主,光电检测则成为材料表征的重要手段。本专业在“十二五” 期间,获批天津市级战略性新兴产业相关专业,在天津市综合投资项目的大力资助下,硬件平台和师资队伍建设等取得了长足的进步,专业建设得到快速发展,2015 年顺利通过新专业评估。近年来,本专业为新能源新材料、加工制造、航空航天等战略性新兴产业培养和输送高素质工程技术应用型人才,为天津地方经济、京津冀协同发展贡献力量。

1.2专业建设外部环境

应用物理学专业作为一个独立学科在19 世纪末20 世纪初随着核技术的崛起从物理学分化出来,它属于物理学类宽口径的专业,是以应用为目的的专业,即以物理学的基本规律、实验方法和最新成就为基础来研究物理学的应用。应用物理是当今高新技术发展的基础,是多种技术学科的支柱,其宗旨是将理论物理研究的成果尽快转化为现实的生产力,并反过来推动理论物理的发展。国际上最著名的学府如美国麻省理工学院、美国宾夕法尼亚大学、英国剑桥大学、日本的东京大学等都设有应用物理专业。为了适应经济建设的发展,国内高等院校纷纷开设自己的应用物理专业,据不完全统计,设有应用物理专业的院校约有 170 余所。近年来,随着科学技术的迅猛发展,应用物理及其交叉学科的许多前沿性研究成果和技术得到了广泛应用,预示了对应用物理专业人才需求的市场潜力。随着我国京津冀协同发展战略的实施,滨海地区及周边需要大量的应用物理学专业的高级应用型人才,为本专业的发展提供了强大的外在动力。

1.3专业建设所面临的机遇和主要挑战

我们的应用物理学专业是在物理学专业基础上衍生并发展起来的,因而也具有物理学这门母学科基础雄厚的优势。师大物理学专业在天津市属高校同类专业中历史最为悠久,经过近半个世纪的建设和发展,已形成具有完整周密的培养体系、教学及实验设施配套齐全、拥有较高学历层次和教学水平的教师队伍、教学与科研并重的强势专业。物理学专业雄厚的师资队伍和良好的实验条件为应用物理学专业的建设提供了基础保障。应用物理学专业还具有雄厚的学科支撑。2006 年物理系获得全校理科唯一的一级硕士学位点,现具有下设的 7 个二级硕士点,特别是我们还有材料物理与化学硕士点和材料工程专业硕士点以及材料科学技术的实体研究所,为以材料及其检测为主要方向的

应用物理学专业提供了强有力的支撑。物理学科是天津市重点学科,经过多年的发展已形成了四个研究方向,其中离子束与薄膜物理、磁学与磁性材料、材料物理与化学等方向优势突出。学科在先进功能薄膜和离子束表面工程具有明显的特色及优势,在国内外均享有一定的声誉,这些都为应用物理学专业的建设提供了强有力的学科支撑。

挑战:1、本专业毕竟还是较新的专业,成立时间不太长,专业建设基础相对薄弱,还需更大力度引进人才、进一步培育创新团队、打造高水平师资队伍;还需增加资金投入,加大实践育人环节的实效性和实验室平台建设,增加设备台套数及质量,使整体硬件水平提升到一个新高度。2、纵观全国各高校的应用物理学专业,基本都是依托自身的学科基础来发展,没有统一的专业人才培养目标和定位,这在客观上容易造成专业定位不清晰、社会认可度不高的问题。事实上,从近几年的就业率来看,全国应用物理学专业的就业率相对较低,2015 年一度低至倒数 10 名以内,这也是社会认可度低的一个反映。所以,如何明晰本专业的定位和人才培养目标,如何跟社会经济发展紧密结合,也是专业建设过程中的一大挑战。

2.专业定位与目标

2.1专业定位

定位:在 2009 年本专业成立之初,专业定位为应用基础型专业,旨在培养利用物理学在自然科学中的母学科地位来培养“厚基础、宽口径、一专多能”的高素质专门人才;经过几年的发展,根据近年来本专业的就业情况,结合国家和社会发展的实际需求,近期我们确定了“错位发展,创出特色”的专业发展思路,将应用物理学专业定位为应用型专业,为新材料、表面处理、真空技术等行业输送具有应用研究、技术开发和科技管理能力的高级应用型人才。经过五年左右时间的发展建设,要使本专业在“材料表面工程与技术”方向上处于国内同类院校的先进水平。

专业人才培养思路:以相关行业企业的人才需求为出发点;以基础理论、基本知识和基本技能为基础;以较完善的实习、实践环节为保障;以较强的创新能力和实践动手能力为目标,培养能够从事新材料设计与制备、薄膜材料结构和性能表征、真空应用研究、技术开发和科技管理的高级应用型人才。

在应用型专业建设过程中,为了培养高水平应用型人才,需要从培养方案改革入手,合理增加实践实训课程的比例,大力提升学生的实际动手能力、培养学生的创新思维。这就需要加强校内专业实验平台的建设、校外实习实训基地的建设,同时要大力提升教师的实践教学指导能力。为此,一方面要加大专业建设资金投入力度,抓好硬件及平台的建设,另一方面,既要大力引进具有工程技术背景、实践能力强、科研水平高的高级人才,又要加强现有中青年骨干教师实践指导能力的提升,鼓励他们多到行业企业学习进修、锻炼。

本专业在“十三五”建设期间,已确定为校级应用型专业,并获得相应的资金支持。目前,学院领导班子和专业教师一致同意向应用型专业转型的建设目标,大家团结一致,通力配合,力争把本专业建设成为市级应用型专业,为滨海新区地方经济和京津冀地区协同发展培养高级应用型人才。

2.2培养目标

应用物理学专业旨在培养掌握坚实的数学物理基本理论和材料科学基础及真空与薄膜技术知识,具备熟练运用所学知识和实验技能的高级应用型人才。学生毕业后既可在新材料技术、表面处理、真空技术等行业从事应用研究、技术开发和科技管理等工作,也可到各高校或科研院所攻读硕士研究生。

随着社会的发展进步,高品质装饰镀膜、高性能切削、磨削加工工具、具有抗磨损、抗腐蚀能力的材料表面处理的市场需求越来越大,而目前真空技术及表面镀膜行业的专业人才非常匮乏,急需专业高级技术及研发人才。针对这一情况,我们及时调整并明确专业培养方案,设置真空与薄膜技术、材料科学基础等专业核心课程,并加大专业实验、专业实习等实践课程的比重,培养学生的实际动手能力、创新能力和解决实际问题的综合能力。经过四年的学习,本专业毕业生既可作为高

级应用型人才直接到相关行业企业从事具体的技术、研发、管理工作,也可攻读硕士研究生,进一步提升专业水平和能力的同时,就业口径更宽泛,可见,专业人才培养目标跟本专业为应用型专业的定位是相吻合的。

3.近年来本专业建设进展情况自评

3.1师资队伍

3.1.1数量与结构

本专业四个年级的在校人数大约为 300 人左右。从师资队伍来看,本专业现有理论课专任教师

15 人,专任教师中,教授 4 人,副教授3 人,来自包括清华大学、大连理工大学、北京师范大学、北京科技大学等在内的知名高校,具有博士学位的 14 人,硕士学位的1 人,教师的学科专业基本为凝聚态物理、材料学、材料物理与化学,具有较强的材料与工程技术背景,学缘结构和学历结构较为合理。近期,前来应聘的高层次人才络绎不绝,我们正在跟与本专业方向吻合度高的相关人才洽谈,并积极争取学校的大力支持,相信专业师资队伍会越来越强大。从年龄结构看,50 岁以上的有3 人,40-50 岁的有2 人,其余10 人均为40 岁以下的年轻教师,整个师资队伍充满活力。基本满足教学要求。本专业主讲教师中,有 2 人有海外做博士后研究的经历,2 人通过天津市中青年骨干教师出国研修计划或国家留学基金项目到发达国家做访问学者,1 人直接在国外取得硕士、博士学位。

除理论课教师外,本专业还有专门的实验教师 7 人,其中 2 人具有博士学位,其余均有硕士学位,副教授 2 人,讲师4 人。目前基本满足实验教学要求,但教学任务量大,工作繁忙,压力大,随着应用型专业建设的开展,实践课程比例增大,急需增加新的实践师资力量。

总体来看,本专业共有 22 名专任及实验教师,生师比为 13.6:1。师资队伍中,年轻教师占的比例较大,教学经验相对不足。拟组织老教师通过传帮带、组织说课、组织教研活动、通过青年教师基本功大赛等手段来提升他们的授课能力和水平。

由于诸多主客观原因,目前本专业尚未聘请到稳定的校外教师来承担本科生的课程。在今后的建设过程中,我们将投入较大的精力来建好校外实习实践基地,同时跟相关行业企业积极联系和沟通,聘请有实际生产、管理经验的校外专家、行企业技术人员、管理人员等来为本科生上课,让学生获得更充分的生产实践知识及能力。

本专业在师资队伍建设方面存在的主要问题是缺乏领军人才,进而出现梯队建设的问题。从年龄分布来看,出现断层的现象较为严重。由于老教师退休,青年教师教学经验又不足,专业整体教学水平下降已是一个不争的事实。为了尽快解决这一问题,本专业将大力引进学术水平高、教学业务好、对本科教学有极大热情的中青年骨干教师充实现有的师资队伍。

3.1.2教育教学水平

本专业专任教师大多数为近 10 年来通过严格审查、择优选用的高学历人员,他们专业水平高, 100%均具有硕士以上学历,其中 93%具有博士学位,专业水平高,科研能力强,扎实的专业基础和科研阅历是他们执教能力的基础。但在年轻教师中仍然存在教学经验不足的问题,需要进一步积累经验,通过有经验的老教师指导和帮助,加强对青年教师师德的培养和教学水平的提高。

实验专职教师绝大多数都具有硕士以上学位,部分教师具有多年的教学经验,业务熟练,教学效果好。存在的问题是,实验专职教师人员少,工作量大;新入职的年轻实验教师比例较大,业务水平有待进一步提高。

学院建立了教师教育教学水平的评价机制,将生评教、专家评价、同行评价结果综合考虑分析,每学期公布评价结果,对教学水平高、认可度高的教师提出表扬和奖励,而对评价成绩低的教师,专业负责人、学院领导分别对其谈话交流,进行提醒和告诫。综合评价成绩还作为职称评定的一个重要考察指标,这对广大教师特别是青年教师有较大的触动,有效推动了专业教学的整体水平。

年龄较大的老教师经过多年教学,积累了丰富的经验,执教能力强。但由于近几年新老教师更替

问题突出,新入职年轻教师比较多,从年龄结构看,40 岁以下的青年教师所占比例为 73%,多人

为近年来引进的 35 岁以下青年教师,其中个别教师因缺乏教学经验,生评教偏低,教学效果有待提高。可通过加强督导、交流经验、以老带新等途径予以改进。

在实践教学方面,本专业教学师资队伍的执教能力有待进一步提升,这个问题一方面将派出教师到行业企业进修锻炼,提升实践教学能力,另一方面,也将积极跟企业具有较高水平的工程师、技术员、管理人员沟通和交流,聘请他们直接来为学生授一部分实训课程,提升整个教师队伍的实践教学能力。

3.1.3教师教学投入

通过学院优良传统的传承,本专业所有教师均具有良好的师德师风,业务水平熟练。在科研任务繁重的情况下,均能以严肃、认真的态度对待教学,在课程建设和教学工作中投入了较大的精力。近年来,本专业越来越多的教师积极申报各级教改项目,积极投入优秀课与精品课程建设,部分教师被评为师德标兵、还有部分教师在学校及天津市举办的青年教师教学技能大赛中获奖。这展示了本专业教师不但有对教学工作的热情,还有相当高的执教水平。

所有教授、副教授每年都至少主要讲授一门本科课程,大部分教授、副教授每学期均为本科生授课,一方面有效地保障了本专业课程的教学质量,同时也为师德师风的建设起到良好的带头作用。经统计,教授、副教授主讲本科课程占总课程的 50%左右。

大部分教师均能将自己的科研资源向本科生开放并将最新研究成果及学科前沿动态及时地在教学过程中介绍给本科学生,让学生了解并学会把握本专业的发展趋势、前沿科研水平。每年本专业有6%左右的本科生有机会进入学院的优秀生培养计划,进入该计划的学生直接由 1 名导师指导,跟随其进入科学研究课题,进行准研究生培养模式,定期对学生进行指导。学院的这一计划已实施近 8 年,本专业相关教师投入了大量的时间和精力,培养了很多优秀的本科学生,取得了可喜的成果。

尽管越来越多的教师开始关注教学,特别是在本专业作为天津市“十二五”战略专业建设过程中,本专业教师承担一门市级教改项目并顺利结项,标志着专业教学研究水平上了一个新台阶,但总体来看,本专业参加教学研究、教学改革的情况还是不容乐观,目前只有 5 名教师主持了校级及以上级别的教改立项课题,不足本专业专任教师总人数的一半。

在科研、评职称压力大的现实条件下,老师们不得不把很多精力放在科研项目的申请及科研论文的发表上,再加上由于考核体制中存在一些不合理的问题,导致教师在教学方面的投入精力显得不够,教学水平和教学质量不可避免地受到一些影响,教学效果也很难达到预期水平。以后希望通过调整和完善考核机制,切实把教学工作的主体地位体现出来,更有效地调动教师参与教学及教学改革的积极性。

3.1.4教师发展与服务

学院对本专业专任教师队伍建设有统筹计划。在引进师资、教师进修、师资交流与合作等方面也有合理的规划。近年来引进的师资学历层次和业务水平有显著提升,专业方向配置合理,并在引进高端人才方面加大了力度,为学校做出了贡献。在引进人才方面,既要考查人才自身的科研水平和能力,又要考虑其教学能力、学历学缘背景、特别是材料科学与工程、真空与薄膜技术方面的求学背景,为其将来是否能从事本专业学生专业课程的讲授、实践教学的指导工作做出全面考量。

对于现有的师资队伍,特别是中青年骨干教师,积极鼓励和支持他们积极跟国外高水平研究组、高水平教学团队交流,结合学校相关政策及市教委中青年骨干教师出国进修计划等项目,资助其出国进修访问;提供经费全力支持教师参加全国性有影响的教学教改会议,支持青年教师去国内知名高校进修。

随着本专业培养定位向应用型专业的转变,应用型师资缺乏成为本专业当前较为急需解决的问题。为此,我们正在积极跟天津地区和周边跟本专业相关的企业沟通,争取他们的支持,为现有青年教师提供进修平台,提升实践教学能力和水平。同时,我们也将按计划委派相关教师到国内相关高校、工程院所学习和深造,不断积累实践教学经验,打造一支应用型师资队伍。

在关心青年教师成长、提升其业务水平和教学能力方面,学院专门聘任了院级教学督导组,由

退休教师、教学经验丰富、教学水平高的老教师、专业负责人、支部书记等人员构成,督导组工作侧重于青年教师和新入职教师,不定期听课,及时掌握每个青年教师的教学情况,对听课过程中发现的问题及时跟授课教师交流和沟通、反馈,取得了良好的效果。

本专业还定期通过说课、教案分析与交流、青年教师教学技能比赛等活动,通过老教师现场指导、表现好的教师的现身说法,规范青年教师的教学行为,大大提高他们的教学技能。

本专业还遵从学院的一贯要求,坚持助教制度,统筹安排新入职教师跟随老教师完整听课至少一轮,帮助老教师助教,以老带新的方式快速提升青年教师的业务水平。

3.2 教学资源

3.2.1 教学经费

本专业建设经费除了学校下拨的生均经费外,对于毕业班学生,用于本科毕业论文和毕业实习的经费平均每生各 200 元,主要用于资助学生在毕业论文过程中所使用的耗材、资料费、实验与测试费等,部分学生的经费不够,但指导教师一般都会从自己的科研经费中予以资助。本科生发表科研成果所需版面费及其他费用由学院全额报销,以此鼓励教师和学生多发表研究论文。学院每年有年度经费使用计划及效益分析,在每年初的教职工大会上,教学院长统一向全体教师汇报上一年度教学经费的使用情况。以上一年度教学经费使用情况为例,全学院用于教师从事教学研究和调研的教学经费大约为 5 万元,用于开放实验室、普通物理实验室的耗材约 5 万元,用于学生实验(如大创项目、CUPT 等活动)的费用约 10 万元。本专业大致占每项费用的 50%。

应该说,本专业的教学经费使用效率较高。以后将加大对教师取得教学成果的奖励力度,以鼓励教师积极参与教学研究,多投入教学精力,着实提高教学能力和教学水平,提升本专业的教学质量。

3.2.2 教学设施

仪器 28 台(套),用于本科教学的仪器设备总值达到 1500 万元左右,仪器设备利用率达到 80%。所有教室均配备多媒体设备,可方便地进行信息化教学。课堂教学多媒体使用率约为 80%,所有专业基础课和专

业课程均采用小班教

学(50

。各类教学设施齐全,基本能够满足本专业教学所需。

1) 应用物理专业实验室、普通物理实验室、近代物理实验室及各学科实验室对加入我院优秀 生培养计划和各级大学生创新计划、参加学科竞赛的本科生全天侯开放。

2) 各实验室对从事本科毕业论文的学生全天侯开放。

3) 薄膜材料与离子束表面改性(专业)实验室和近代物理实验室进行了开放实验的尝试与探索。开放实验提供教学计划之外跨学科、跨专业的研究性、综合性、设计性实验和学生自主实验。利用率高。 存在的问题及解决措施:(1)专业实验室部分实验设备的台套数较少,上课时只能采取多轮次上课的办法来解决这一问题,但实验课教师的工作量很大;希望以后在专业建设中更多投入资金补充设备台套数,逐步解决这个问题。(2)目前本专业课程中还没有网络共享课程,信息资源建设及共享程度不高,主要原因是学院及老师们对这块工作重视程度不够,以后将从制度上、经费支持措施上想办法,加强课程资源的建设,拓宽学生获得学习资源的途径。

3.2.3 专业设置与培养方案

在充分调研的基础上,根据京津冀协同发展战略新形势,学院组织教授委员会讨论了两个专业的发展方向。并明确了应用物理学专业的建设规划,且严格按照规划执行。在师资队伍建设、课程建设、理论与实践教学、教学管理与监督体制、本科生创新人才培养等方面有明确发展目标。充分依托物理母学科的雄厚基础,利用学科实验平台下移在本科毕业论文环节发挥了学科优势,结合应用物理学专业实验室在材料表面改性、测试与分析的实践教学优势,拟在“十三五”期间,把本专业建设成为名符其实的应用型专业。

(1)专业建设的整体目标

本专业培养适应我国和京津冀地方经济建设发展需要,系统地掌握应用物理、材料科学、现代

材料光电检测基本知识和技能,受到严格科学实验与工程训练,具有较强研究与实际应用能力和创新精神,能直接服务于社会,可从事科学研究、教学、科技开发和管理工作的材料设计、制备和分析表征的高级应用型人才。力争通过几年努力,探索一条培养应用物理专业应用型人才新的教学模式,强化对学生实践能力、创新精神和创业能力的培养。创出自己的特色,使天津师范大学应用物理专业在国内同类院校中具有先进水平。为相关专业人才培养起示范作用,推动高等教育人才培养模式和办学机制、管理机制和运行机制的创新。将本专业建设并打造成能直接为天津战略性新兴产业培养和输送高素质应用型人才的摇篮。

(2)专业建设的总体思路

本专业以本科教学为中心,以教学改革为动力,以实践环节为支撑,以梯队建设为关键,以规范管理为保障,根据新时期高素质应用人才培养要求,围绕我国经济发展、京津冀协同发展的大好形势,借助物理学雄厚的学科基础,建设出以材料表面工程和检测分析为特色的应用物理专业。专业建设总体思路:学科支撑专业、科研渗透教学、教学贴近实践、实践对接产业、产学研结合。具体来说,要以我国和京津冀地区新材料的发展为需求;以基础理论、基本知识和基本技能为基础;以较强的创新精神和实践能力为核心;以完善的实践教学体系为保障。

(3)现有人才培养方案的实施情况:为了进一步适应国家经济发展新形势下对应用型人才的需求,自2011 年正式按专业招生以来,本专业在充分调研和精心策划的基础上,根据社会发展需求的不断变化,每年都对专业培养方案进行修订,进一步优化了课程体系,强化了实践教学环节,突出了本专业为应用型专业的定位。本专业课程类型由通识课程和专业课程两大部分构成,其中通识课程包含了全部公共基础课,专业课程又分为专业必修和专业选修课程。本专业的专业基础课程平台基本跟物理学专业的打通。经几次修订,在专业必修课方面,适当削弱物理基础理论课而增加专业实验课程;在专业选修课方面,突出了材料科学特别是薄膜材料科学及材料现代表征理论与技术的课程,同时也共享一些物理学及相关领域的选修课程。

(4)专业培养方案进一步修订、调整的规划思路:在现有专业课程平台的基础上,为了进一步突出应用物理学专业与物理学专业的差异,凸显具有薄膜材料与离子束表面工程特色的应用型专业优势,我们将把专业课程中物理学的部分专业必修课程调整为专业选修课程,而将选修课程中的部分材料科学相关课程调整为专业必修课程。充分利用凝聚态物理学科在先进薄膜和离子束表面工程的优势和特色,加强和重视实践教学环节,增开旨在培养学生动手能力和解决实际问题能力的选修课程和实验课程,增大实践、实训课程的比例,让学生从实践中得到更充分地锻炼,提高实践能力和处理工程实际问题的能力,完善和拓展专业方向,在保持薄膜材料特色和优势的同时,扩充材料科学、材料加工和制备等方面的内容,使学生的知识面、就业面更广阔,综合能力进一步增强,提升本专业培养的应用型人才的竞争力。

3.2.4课程资源

以2016 级本科培养方案为例,本专业总学分为 149.5 学分,其中通识课为 48 学分,占32%;

专业课为 101.5 学分,其中专业必修 78.5 学分,选修23 学分,共占68%。从学时数来看,通识课占 785 学时,专业课占 1073 学时。

本专业开设各类课程分数和学时数比例分配情况详见表 1。

表 1 应用物理学专业各类课程学分数和学时数比例分配表

表1 中所示的课程设置基本符合专业人才培养目标的需要。无论是从学时还是从学分上看,本专业实践类课程的比例占总数的 30%以上,这为培养学生动手能力和创新能力提供了良好的平台,为应用型人才培养打下坚实的基础。

在课程建设方面,本专业现已建成 1 门市级精品课,1 门校级精品课,6 门优秀课,另有3 门优秀课在建。

为了保障所用教材的质量,本专业18 门必修理论课程全部采用优秀教材,包括教育部规划教材、教育部面向二十一世纪教材、获得省部级以上奖项的教材。在选修课程中,大多使用国家级规范和获奖教材。有2 门课程使用国外原版教材,占所用教材总数的 8.7%。

对课程和教材建设的重视程度不够,尚有包括必修课在内的多门课程未建成优秀课和精品课,这些课程中有相当一部分具有建设条件,但因教师不够重视而未投入建设。需要从政策上进行调整,加强引导和鼓励。

3.2.5社会资源

本专业于 2014 年10 月跟加拿大特伦特大学物理系签署合作办学协议,并于2015 级正式招生创办国际标准化课程重点班,开启了本学院国际全作办学的先河,也成为学校国际合作办学专业的一分子。尽管从2016 级开始应合作学校提出将重点班专业设置为物理学专业,但本专业为学院的 2+2 合作办学模式打下了良好的基础,并取得一定成效。目前,在这一协议框架下,已有一名本科生赴特伦特大学学习专业课程,并得到对方的高度评价。

本专业积极跟社会企业及科研院所沟通、合作,建立了一些稳定的实习实践教学基地,包括天津港东科技发展有限公司,天津涂冠科技有限公司,天津梦祥原科技有限公司等,为学生的实训教学提供了平台,同时也为社会了解本专业学生提供了有效的途径。然而,现有的校外实习基地仍然不能满足本专业的实际教学需求,还需要进一步开发、发展更多的实践教学平台。

今年暑假期间,专业负责人和相关老师分别赴杭州大华仪器有限公司、西安超凡科技有限公司访问交流,进一步洽谈落实实习基地协议,为学生的实践教学提供更多、更广阔的平台。与此同时,积极跟行业企业负责人沟通,争取聘请具有高水平、负责任的研究员、工程师、管理人员来直接为本专业本科学生讲授部分实践课程。充分利用好社会资源,为本专业应用型人才的培养创造更加优越的条件。

本专业于 2014 年从教育学院接手 5 台废旧机床,经积极跟天津和铭机械有限公司沟通协作,成功修复所有机床,为本专业金工实验的部分内容在校内开展打下基础。拟聘请和铭机械有限公司的高级技术员来学院对教师和学生进行讲解,同时派部分青年教师前往该公司进行操作培训,让本专业学生在金工实习课程的现代机加工部分能够直接在校内培训。

3.3培养过程

3.3.1教学改革

近年来,本专业每年都会根据社会的发展变化、学生的就业情况等信息对专业培养方案进行修订。在修订培养方案的基础上,结合教改课题立项,进行专业课程的优秀课、精品课、网络课及双语课建设。严把教材审定环节,所有必修课程使用教材均通过学校教材审定,并按审定结果选用;根据应用物理学专业特点,选用优秀教材及国家十二五规划教材。加强专业选修课程建设,积累、建设选修课程教学资源库。调整、缜密安排实验内容与课时,顺应该专业的培养目标。

鼓励教师以教改立项为契机,积极推动教学管理、教学方法、课程考核方式、教学效果评价方式的改进。根据多媒体信息量大、形象、生动、清晰等特点,充分利用多媒体在教学中的优势;对于需要板书教学的课程,可以部分使用多媒体进行演示,以加深学生的学习印象和效果。

结合实验室建设,进一步加强实验教学环节,保证实习与实训,逐步增加综合性、设计性实验比例,进一步提高学生的实践能力和创新能力。积极组织学生参加各种科研活动,充分发挥应用物理专业实验室、开放实验室的功能,建立、完善、创新实践教学体系,培养学生的创新意识、创新能力和实践能力。

教师对教学改革的重视程度不够,主要原因在于考核机制的不合理。以后拟调整相关规定,积极引导教师加强在教学改革方面的工作。

3.3.2课堂教学

学院于 2014-2015 年间,对两个专业所有课程的教学大纲进行了一次系统地梳理工作。首先发动任课教师起草所授课程的教学大纲内容,在此基础上,学院组织相关课程的教师构成若干个课程组,对所有大纲内容进行讨论和修订,再由学院督导组进行把关,最后再集结装订成册,下发每一位教师,同时报备教务处。这一工作是学校首创,得到了广大教师、学院领导及学校相关部门的大力支持,为本专业课堂教学过程的规范性提出了新的要求,起到了非常好的效果。

对培养方案的微调及修订过程中,也注意课程教学内容的更新,特别是跟材料前沿研究相关领域结合紧密的课程,要求教师在教学过程中注意学科发展动态,及时补充和更新教学内容,把课程相关的学科领域研究的最新成果、结合教师自身的研究成果及时介绍和教授给学生,以便让学生及时掌握本专业的发展前沿,真正体现科研反哺教学。

在专业培养方案的调整上,充分体现应用物理学专业特点,加大实践教学比重,尤其是提高综合设计与研究探索性实验的比重,提高学生实验技能与处理实际问题的能力。特别值得一提的是,学院从2010 年起实施“创新人才(优秀生)培养计划”,每年从两个专业遴选6%左右的学生进入这一计划,为每个进入计划的学生配备指导教师,学生直接进入指导教师的科研小组学习,从事实验和理论研究,以“准研究生”模式进行培养,起到了非常好的效果。近年来,优秀生以第一作者发表了十多篇期刊论文,其中不乏 SCI、EI 检索的高水平论文。大部分优秀生均被保送或考取到中科院或985、211 大学攻读硕士研究生。

在具体举措上,学院重视本科生创新性人才培养,鼓励学生参与各类创新人才培养计划,学院建立了有关培养计划和制度,并拨出专项经费予以支持。

为了搞好学风建设,杜绝学生等着教师期末划范围圈重点的现象,本专业逐步推行试题库。先从

专业核心课程入手,第学期由任课教师至少出 4 套试卷,专业负责人进行认真审查,教学院长最

终确认,然后从这些试卷中随机抽取 1 套作为期末试卷,另 1 套作为备用卷。计划经过 2-3 年的建

设,将具备不少于 10 套试题,之后本专业负责人将召集课程授课教师认真详细地讨论,最终确定试题库建成。

在加强考风考纪上,从学院领导到专业教师,大家一致认可并积极执行。考试前学工口教师大力协助强调考试纪律,从思想上认识到考试的严肃性,由班级干部带头进行承诺。每堂考试至少由2 名教师监考,学院领导进行巡考。为了杜绝考试作弊,监考教师负责督促学生把手机统一保存,在考试过程中两名监考教师分工明确、互相配合,不给有非分想法的学生半点机会。一方面从思想上进行正面教育,一方面从行动上给予规范,近年来,学院的考风有了明显好转。

前已提及,本专业在网络教学资源建设方面的工作做得还不够,需要加强。拟组织相关老师多参加MOOCs 相关的教学研讨会,先从思想上提升教师对网络共享课程的认识,然后逐步开展建设本专业自有的网络课程。

当然,我们还要清楚地认识到,本专业的课堂教学还存在一些问题。(1)一些教师特别是青年教师的教学水平还急需提高,表现在对课程内容不熟悉或对重点难点把握不到位,上课紧张等,以后我们将加强督导,增加教学研讨活动,让青年教师尽快掌握课程的重难点内容,掌握授课技巧。

教师对课堂教学的规范性认识不够,比如在授课过程中存在随意调整重点难点教学内容的现象。对这一问题,以后学院督导要加强随机听课次数,并且认真检查教学进度表、课程教学大纲,尤其是专业基础课程,要督促教师严格按大纲进行讲授,以保障后续专业课程学习的知识储备。

3.3.3实践教学

在充分利用校内专业实验室平台,通过开放实验等方式培养学生的创新能力的基础上,加强校外实习实践基地的建设,为学生提供更多的锻炼机会,提高综合能力。实施效果明显。

本专业已有的实习、实训基地有天津港东科技有限公司、天津市激光技术研究所、杭州大华仪器制造有限公司、天津涂冠科技有限公司。目前还在积极开发和拓展更多的实习、实训基地。已基本能够达到教学要求。

本专业有设计性、综合性实验,主要通过应用物理专业实验室、材料表面物理实验室向本科生开放,同时利用大学物理实验中心,共开设实验项目 78 个,其中46 个为综合设计性和探究性实验,占总实验项目的 59%,这些实验在学生能力培养方面发挥了良好的作用。此外,还将部分凝聚态物理方面的学科实验室向本科生开放,注重学生创新能力的培养,效果显著。

本专业严格按照培养方案的要求来保障专业实验,实习、实践环节的教学效果。专业实习有严格的

组织程序(报名、动员、校内外指导教师、实习纪律、实习报告与评价、总。为了保障毕业论文质量,严抓选题、开题报告、中期检查和毕业答辩、推优等环节,确保每阶段

的工作落到实处。在选题、中期、答辩阶段,院级督导组严格把关,要求做到真题真做,确保每篇论文的内容和质量。答辩一般分组进行,每组由一位组长和 3-4 位组员构成答辩小组,根据学生

论文质量、答辩表现,推选 2-3 篇优秀论文,然后组织二次答辩,二次答辩小组成员由各位组长和教学学院构成,要求各组推选的优秀论文学生再次答辩,成绩进行排序后,按学校下达的名额上报推荐校级优秀论文。

总体来看,本专业的实践教学还是比较薄弱,特别是校外实习实践部分。由于学生去实习单位实习在客观上对后者的正常生产是一种干扰,即使签订了协议,但约束力并不强,因而很难将具体的实习内容和计划确定下来。现实情况往往是到实习的时候根据公司的具体情况安排学生在不同部门实习,这很难保证实习的质量和效果。

在联系和落实实习实训单位时也存在一定困难,我们将更加积极地跟现有实习基地沟通和交流,多争取他们的支持,另一方面,也需要学院和学校加大实习实践教学的大投入,为本科生的实习环节提供更有力的保障。由于历史和现实的原因,本专业相当一部分学生在毕业实习环节选择自主实习,大部分学生能够严格按照学院的统一要求参加实习,但仍有少部分自主实习的学生存在走过场、走形式的现象,以致毕业实习无法达到应有的效果。对此,当校外实习实践基地建设成熟后,我们将考虑以后逐步取消学生的自主实习,要求进行统一实习,以确保实习教学效果。

3.3.4第二课堂

本专业第二课堂主要包括学生社团和专业的开放实验室。

以学生会为领导的学生社团包括。。。在物理学院,第二课堂遍布课余生活的每个角落,社团交流、部门活动、宿舍学习等等形式共同构筑了第二课堂学习网络。而其中最为关键的一个星状点就是社团交流。

物理学院共有社团十七个,其中包括理论学习、学术科技、社会公益、文化艺术等六大类。以科普协会为例,每周最少举办的两次社团活动,让同学们尝遍了物理实验的奇妙,大家在实验后重建小课桌,自发进行实验现象及原理的讨论交流,极大促进了大家对物理的学习,并且科普社团走出校园,到我市多所中小学开展物理科普活动,增强了学生的实践能力。同样,学习中国特色社会主义理论研究会紧密联系高校思政教育;明理读书会,论衡思辨社提高了学生的综合素质;青年志愿者协会,红十字会彰显了大学生的奉献精神等等

但是由于物理学院学生人数少,兴趣多的特点,各社团出现了人力资源不足的问题,工作性能也相应的大打折扣。近些年来,学院团委加强社团整改,紧密联系学生,调整社团结构,删减职能重合社团,极大的提高了物理学院第二课堂的学习效率,让物理学院第二课堂成为教学生学会认知,学会做事,学会共同生活,学会生存的重要阵地。

开放实验室为本科生的创新性实验提供平台,包括为参加优秀生(创新人才)培养计划、中国

物理

竞赛(C

U

、大学生物理教学技能大赛等的本科学生提供实习实验和培训场所,并结合专业特点,开展跟第一课堂讲授的理论课程相互配合的实验研究。此外,我们也邀请国内外知名学者来学院开办科技讲座与报告,有效拓展学生的知识面和视野。

专业开放实验室第二课堂建设方面存在的主要问题是综合性、创新性实验相对单一,需要大力开发更多的实验项目,来满足不同学生的学习需求,为此,我们将要求各位专业教师在开放实验题目、内容和验收方面积极指导和带领学生进行完善和补充,真正发挥好开放实验对学生创新能力和动手能力的培养。 3.4 学生发展

3.4.1 招生及生源情况

本专业近几年每年招生 90 人左右,

来自全国各省市,生源结构合理。由于本专业属于第二批次录取专业,学生的高考分数普遍低于物理学专业的,这也反映出学生的质量总体来说相对较差。近五年来,本专业学生的报考第一志愿率平均只有 35%左右,所以每年均有一部分学生转出本专业, 主要去向为物理学或传统师范类(一本)专业,学生转出的主要目的是以后想从事中小学教师行业的工作,而这些师范类专业的学生有机会在学期间修读本校教师教育模块课程。本专业每年转入的学生很少,最多 1-2 名,他们多是对原专业不感兴趣、对应用物理、材料学比较感兴趣的学生。 3.4.2 学生指导与服务

本专业在人才培养过程中,注重对学生综合能力、综合素养的培养。面对学生水平整体下滑的现实,在教学过程中,我们一再跟任课教师强调因材施教的观点,教师们也在积极采取措施应对这一问题,以体现教学工作以生为本的理念。学院除了配备专职辅导员外,还为每个班组配备班主任, 基本上由本专业的专任教师担任,学院每学期为班主任发放一定额度的酬劳和奖励,以鼓励专任教师积极参与学生指导工作。各班主任也都很负责任,定期找学生谈话、开班会、传达学院和学校的相关政策,从生活上、学习上、心理上多方面帮助学生成长。

目前班主任主要由新入职或青年教师担任,他们的优势是精力充沛,但自身的教学经验也可能不足,这在学生指导和服务方面表现出一些不足。以后我们将鼓励教学经验丰富、年纪较大、职称较高的教师参与学生班主任工作,切实为学生的大学生活提供全面的、高质量的指导,帮助他们快速成长。

3.4.3 学风与学习效果

本专业为二本专业,由于整体基础较薄弱等原因,学生学习风气相对一本的要差一些。在加强学风建设方面,拟要求任课教师在教学上加强督促、严格要求,在管理方面要求辅导员、班主任要积极采取有效措施对学生进行监督、引导和帮扶。

近年来,在教师们的精心付出、学生自身的努力下,本专业学生已获得多项国家级、市级大创项目,在各类比赛中也斩获多项竞赛奖项,取得了良好的学习效果。

在学风建设和增强学生学习效果方面存在的主要问题是难于找到高效可行的措施,现有的工作效果并不显著。还需要进一步探索,并借鉴他人的以验,建议和鼓励教师们开展相关的教学研究工作,希望通过系统的研究和分析,找到有效地解决学风问题的途径和方法。

3.4.4 毕业生就业与发展

本专业是 2011 年正式按专业招生的,2015 年才有第一届毕业生,至今刚有 3 届毕业生。受全国大环境的影响,也有专业成立之初定位还不清晰的原因,应用物理学专业的社会认可度不高,毕业生就业率也较低。由于学校为师范大学,很多本专业学生及其家长都是抱着毕业后从事教师行业这一想法入校的。从就业情况看,学生毕业后去中小学当教师的比例相对较高,其余大部分学生分散在不同的行业就业。

针对这一现状,我们及时调整了专业定位和人才培养目标,着重培养学生在新材料、真空薄膜行业的专业基础知识和专业技能,创出办学特色,为学生毕业就业竞争力的提升打下良好的基础。

由于本专业还算是较新的专业,毕业生人数少,专业特色也还未有效突显出来,社会的认可度

不高。另一方面,我们跟社会、专业相关企业接触得太少,他们对本专业的了解不够充分,在本专业学生就业方面也带来一定的不利影响。今后我们将大力开发实习实践基地,多跟企业接触和交流,走出去让他们对我们有更多了解,为学生今后的就业和发展铺就更广阔的道路。

3.5质量保障

多年来,本专业跟学院另一专业物理学专业一样,注重教学管理的建设工作,以此来保障专业教学质量。我们建立了院系两级教学管理体系,规范教学管理,为教师和学生提供优良的教学环境。

①建立一支以学院一把手和分管教学的副院长负责、以教学秘书、各系分管教学主任相结合的教学管理队伍。进一步完善已有的“教学过程质量监控体系”。②进一步完善教学质量管理规章制度,强化教学管理,规范教学秩序;规范院系两级教学督导制度、教师互相听课制度以及学生信息员制度;进一步健全教学质量监控和保证体系。③借鉴国内外一流大学的办学经验,探索新型教学管理模式。

从培养创新人才的目标出发,组织新一轮教学计划、教学大纲研讨和修订,并扎实地开展课程建设、教材建设、实验室建设,提升本专业的特色优势。

在教学质量保障体系建设方面存在的主要问题是教学管理人员人数相对较少,现任专业负责人暂时由教学院长既兼任,同时还担任系主任工作;教学秘书除了管理本学院的日常教学事务,还要兼顾其它学院大学物理的教学事务,工作量大且繁重,有时甚至顾此失彼。针对这一问题,我们将在近期培养和任命新的系主任和专业负责人,希望学校给予配备专门的大学物理教学管理人员,构建完备的教学管理梯队,做好工作分工和协作,切实提升教学管理水平。

3.6专业建设过程中所做的其他特色工作

本专业为天津市“十二五”综合投资项目资助的战略性新兴产业相关专业,以此为契机,近来年,专业建设工作稳步推进,主要做了如下具有特色的工作:

(1)重视和加强实践教学平台的建设,包括专业实验平台的建设和外实习实践基地的建设;目前,专业实验室已初步建成,形成了以等离子和薄膜表面改性特色的专业实验室;已跟至少 4 家与本专业相关的企业签订了学生校外实习基地协议。

(2)紧密结合社会发展的需求修订人才培养方案。近年来,本专业从最初两个方向(材料、光电检测)逐渐调整为以材料方向为主,以光电检测为材料结构和性能表征服务的专业格局。将进一步强化材料专业课程建设,突出薄膜材料特色,为现代高新技术材料行业培养高级专业应用型人才。

(3)稳步推进创新人才(优秀生)培养工作。本专业每年从大二的学生中遴选 6%左右的本科优秀学生进入创新人才培养计划,进入该计划的学生直接由 1 名导师指导,跟随其进入科学研究课题,进行准研究生培养模式,定期对学生进行指导。本专业的这一计划随学院的统一政策已实施近8 年,专业教师投入了大量的时间和精力,培养了很多优秀的本科学生,取得了可喜的成果。大部分优秀生均保送或考取 985、211 高校和科研院所的研究生,并得到考取院校的高度评价。

(4)通过学科竞赛提升本专业学生创新实践能力也是专业建设中的一个特色。每年本专业学生均参加天津市大学生物理竞赛、全国大学生物理学术竞赛(CUPT)和全国大学生物理教学技能大赛,均取得比较理想的成绩。通过参加这些学科竞赛,本专业学生的创新能力、动手能力得到充分锻炼,综合素养得到不断提升。

(5)毕业论文工作作为实践教学的重要组成部分,本专业秉承学院的优良传统,非常重视论文的选题、开题、中期检查、毕业答辩等各个环节,学院督导组认真督查每个过程文档,对发现的问题及时进行指导。答辩分组进行,每个小组推荐 2-3 名优秀论文,学院教学院长再组织各小组长组成争优答辩小组,要求入选学生参加二次答辩,根据答辩情况推选校级优秀论文。经过这些严格的过程管理,每年推选的校级优秀论文质量保到有效保障。

3.7专业建设取得的主要成绩及存在的主要问题(归纳总结)

本专业注重创新性人才的培养,在高年级本科生中选拔一批对研究有兴趣、成绩突出的学生参与学科教师的课题研究,鼓励学生参加各种学科竞赛,在天津市“十二.五”综合投资项目资金的大

力支持下,本专业成为战略性新兴产业相关专业,无论在专业硬件还是软件的建设方面均取得了卓越的成绩。

在师资队伍建设方面,积极引进国内外高层次人才。目前本专业拥有专职教师 15 人,其中有13 人的本科或研究生教育背景是工科背景,他们对于本专业的工科基础课,专业基础课,特别是适合天津市支柱产业相关知识与技能的专业课和实验课给予了保障。

在实验室建设方面,共投资 180 余万元经费,用于购置材料制备、性能测试、微观结构表征、光学性能测试分析等专业实验设备,经过多年的建设,应用物理学专业实验室---离子束与表面工程特色实验室已初步建成。

大学物理实验中心获批天津“市级实验教学示范中心”建设单位,为校内实习实践课程训练提供了广阔的平台。目前该中心正在接受验收。

在人才培养方面,重视优秀生的培养,目前本专业已有 3 名本科生在“国家大学生创新创业计划”中取得优异成绩,分别主持 3 项国家级“大创”项目。本科学生以第一作者身份发表 2 篇SCI 论文、2 篇EI 论文,此外,还有9 篇中文核心期刊论文。

存在的主要问题:

(1)历史短,本专业 09 年申报并批准按专业方向招生;11 年才正式招生,缺乏经验;硬件条件不足,本专业是应用型专业,实验比重大,现有仪器设备不能满足需求,特别是部分专业基础实验和专业实验,从台套数、广度、深度上需要加强和提升;最初的专业定位不是很清晰,跟物理学专业的区分度不足够大,以致学生就业时遇到一些难题。

(2)在实践教学中,毕业论文过程管理有待进一步加强。在前期自查过程中,我们已经发现,有些论文评阅人评分和指导教师评分差距较大,甚至出现有个别指导教师给满分的情况。类似问题将在以后的教学管理中加以重视,切实做好每一个环节的督查工作。

(3)部分试卷成绩中平时成绩偏高,区分度不高;教师在评判试卷过程中有在卷面上画“×” “√”或其它记号的情况,不太符合试卷管理规范。以后要加以说明并要求教师注意管理细节。非试卷类材料纸张不规范,不统一。主要原因是以前没有统一要求,从今以后要进行统一规范,每门论文类课程的考试要发放统一纸张,便于统一装订和保管。

(4)校外实习实践基地建设存在薄弱环节,实习计划、实习内容等需要进一步跟企业进行沟通和落实。

(5)本专业青年教师的教学水平有待提高,特别是应用型师资水平急需要补充和提升。我们将在最近一段时间着力寻求具有工程背景的高层次人才引入师资队伍,同时也委派现有青年教师到企业进修和培训,这需要学校提供相应的政策支持。

4.院校之间专业建设情况对比分析

天津地区高校中,天津大学、南开大学、天津科技大学、天津理工大学、天津工业大学、天津商业大学等都设有应用物理学专业,各学校的这个专业都以不同的方向为特色,主要依托其学科方向。下面将本校的应用物理专业跟离我们最近、学校水平相当、办学特色相似的天津工业大学的进行简单地对比分析。

4.1专业定位、人才培养方向及特色

在专业定位上、人才培养方向及特色方面,工业大学的应用物理学专业培养具备物理学、检测与传感、新型能源的开发与利用、光显示技术和计算机应用等学科的基本理论、基本知识和基本技能,能在检测与传感、新型能源以及光显示等相关技术领域从事教学、应用研究、产品研发等工作的高级专门人才。

而我们学校的应用物理学专业培养适应我国和天津地方经济建设发展需要,系统地掌握应用物理、材料科学、光电检测基础理论、基本知识和基本技能,受到严格科学实验与工程训练,具有较强研究与实际应用能力和创新精神的高级应用型、复合型人才,学生毕业后可到传统材料生产加工

企业、新材料企业(如刀模具企业、镀膜公司、离子束材料表面改性、装饰镀膜等企业)从事材料加工工艺设计、改进、应用研究、科技开发、管理等工作。我们的这个专业在方向上实现了跟其他高校(包括工业大学)在该专业的错位发展,依托凝聚态物理学科的优势,突出了我们自身在新材料、真空与薄膜表面工程的特色。

4.2师资队伍

从师资队伍来看,天津工业大学的应用物理专业有 18 位专任教师,5 位高级职称,大部分为青年教师,学缘结构合理;而我们的专业专任教师只有 15 位,7 位高级职称,从数量上来说,我们还存在不足,仍然需要大力引进师资,但从职称级别上看,我们的高级职称教师比例明显较多,从年龄结构上看,我们的老中青分布更为合理,从学缘结构上看,我们跟工大应用物理专业类似,教师多来自国内较为知名的大学或研究所。

4.3教学资源

我们的应用物理学专业是从物理学专业顺应时代的发展而衍生出来的,具有雄厚的学科基础,因而在“十二五”期间就获批天津市战略性新兴产业相关专业,趁此机会得到了长足的发展。目前本专业不但可以充分利用物理学科、基础物理实验室的各种教学资源,而且也初步建成以离子束和材料表面工程为特色的专业实验室,为学生的实践教学搭建了良好的平台。工业大学的应用物理专业也拥有其自身的以显示为特色的专业实验室,两个学校的这个专业拥有相当的校内教学资源。本专业在教学资源方面具体做以下工作:

(1)教材建设

在教材建设上,注重基础性、实用性和实践性,继续精选、更新优秀教材和国外原版教材,及时更新教材内容,鼓励老师根据教学的实际情况和实验条件编撰具有专业自身特点的优秀教材。加强实验教材和辅助教学资源的建设,力争在市级规划教材、国家级规划教材等方面取得新成绩。

积极鼓励教师申报国家级规划教材,特别要依托物理学母学科的学科优势,充分利用凝聚态物理学科在先进薄膜材料和离子束表面工程方面的特色,发挥青年博士教师在学科科学研究和实际应用方面的特长,对前期科研成果、教学成果进行总结,拟编写、出版先进薄膜技术方面的实用型教材。

(2)教学设施建设

实验室建设:

新时期的实验室建设工作将突出以生为本的原则,加强材料加工、测试实验的硬件建设。强调学生在实验中的独立性、自主性和创造性,要为学生提供真正开放的实验研究、实验设计和科学研究的良好环境,启迪学生的创造性思维,为培养学生的创新品质和实践能力奠定重要基础。

实习基地建设:

建立实践基地,在周边地区选择技术先进、专业对口的企业,本着实习锻炼和人才宣传兼顾的原则,让学生在企业中得到锻炼;让社会上的企业对我们的学生有所了解,为学生的就业打下良好的基础。

图书资料建设:

为了满足学科和应用物理专业的全面发展,培养创新能力强、实践能力强的工程技术应用型人才,在今后的专业建设中,将增大投入购置和订阅材料表面技术、材料制备、加工、测试分析相关的学术杂志和书籍,以满足创新型、应用型人才培养的教学需要。

4.4培养过程

从培养方案来看,无论是理论课还是实践课程,我们和天津工业大学的应用物理学专业的培养过程相似。既有较为扎实的数理基础知识,又有系统的专业课程体系。在理论课程教学基础上,均有基础物理实验、近代物理实验、电子技术实验、专业实验、毕业实习、毕业设计(论文)等实训环节,既注重理论知识的传授,又强调实践动手能力的培养。

4.5学生发展

两个学校的应用物理学专业的学生,在自身发展方面,均注重培养自身的综合素养、创新能力

310

311 和动手能力。在学有余力的前提下,鼓励学生多参与社团活动、积极参与教师的科研课题研究,在活动中提升综合素质。本专业还配备辅导老师和班主任,从生活上给予学生更多关心和帮助,及时发现并解决心理上存在的问题,学生通过四年大学生活,各方面均得到长足的进步和发展。通过专业课程的学习,我们的应用物理专业本科生将较全面地掌握表面物理、材料性能测试与分析、材料设计及开发、表面改性及功能薄膜材料设计和制备等专业知识和基本技能,该方向的毕业生既可以到传统材料生产加工企业从事加工工艺设计、改进,也可以新材料企业(如刀模具企业、镀膜公司、离子束材料表面改性、装饰镀膜等企业)从事应用研究、科技开发工作,也可到相关的企业、事业、技术和行政管理部门从事管理工作,还可以继续攻读相关或交叉领域的硕士研究生学位,就业前景广阔。

4.6 质量保障

本专业在教学质量保障方面的具体举措是,以提高教学质量为宗旨,建立规范的教学秩序,为教师和学生提供优良教学环境的完善的教学管理体系。①建立一支以教学院长负责、以教学秘书、系主任、专业负责人相结合的教学管理队伍。进一步完善已有的“教学过程质量监控体系”。②进一步完善教学质量管理规章制度,强化教学管理,规范教学秩序;规范教学督导制度、教师互相听课制度以及学生信息员制度;进一步健全教学质量监控和保证体系。③借鉴国内外一流大学的办学经验,探索新型教学管理模式。④从培养创新人才的目标出发,组织新一轮教学计划、教学大纲研讨和修订,并扎实地开展课程建设、教材

设、实验

设,努力提升本专业的特色优5 搞好教学

工业大学的应用物理学专业也有类似的管理办法,为教学活动的有序进行提供了有力保障。 4.7 其他院校值得借鉴的经验

把学生参加物理建模作为实训环节,是天津工业大学的应用物理专业在培养过程中,非常值得我们学习和借鉴的。以后我们也将逐步计划把对学生实践创新能力培养非常有利的各种比赛、学科竞赛引入培养方案,切实增强学生实践能力的培养,为将其培养成为高级应用型人才铺平道路。 5.

“十三五”期间专业建设思路与具体计划 5.1 本专业建设的主要思路 “十三五”期间,本专业将继续以本科教学为中心,以教学改革为动力,以实践环节为支撑, 以梯队建设为关键,以规范管理为保障,根据新世纪高素质人才培养要求,围绕我国经济发展、天津市周边地区特别是滨海新区开发开放、京津冀协同发展的大好形势,借助物理学和电子信息科学雄厚的学科基础,建设出以材料表面工程技术和光电检测技术为特色的应用物理专业。专业建设总体思路:学科支撑专业、科研渗透教学、教学贴近实践、实践对接产业、产学研结合。以生为本、注重实践、强化能力、突出技能、力求创新。 以我国和天津周边地区新材料的发展为需求:我国经济的飞速发展和人才结构需求的变化,对专业人才培养提出了更高的要求;天津经济的可持续发展,滨海新区的开发开放,许多包括以提高飞机发动机叶片的耐热耐蚀性能、提高太阳能利用效率在内的镀膜行业、新材料制备与研发企业, 以及光信息产业进驻滨海新区,急需材料表面技术和光电检测技术人才,这就要求专业建设以行业的发展为需求,以能直接服务于社会为最终目标。 以基础理论、基本知识和基本技能为基础:专业培养目标和本专业人才培养拟达到的基本培养规格要求决定了专业建设以基础理论、基本知识和基本技能为基础。本专业拥有一支理论基础坚实的师资队伍,完善的课程体系,功能齐全的现代化专业实验开发基地,保证了培养的学生能够掌握应用物理与材料表面科学、光电检测的基本理论、基本知识和基本技能。 以较强的创新精神和实践能力为核心:培养时代需要的高素质创新型人才已经成为各国高等教

育一项重要的战略任务。加强素质教育,倡导个性发展,构建创新型人才培养模式,是当代高等教育和大学发展的必然选择。专业建设在实践教学方面突出优势,基于“服务天津放眼全国”的指导思想,重视和强化对学生动手能力、解决实际问题能力的培养,具备较强的实践能力、应用能力和创新精神,以满足经济社会快速发展的需求。

以完善的实践教学体系为保障:应用物理专业定位为应用型专业,办学特色突出强化实践教学,增强学生的实际动手能力,为了保证本专业培养目标的落实,在专业建设过程中要加强实验室、实验平台、实习基地的建设,探索、建立并完善创新性实践教学育人体系。

5.2本专业建设的具体计划

本专业计划在“十三五”期间,加大专业建设力度,从现有的应用基础型专业转化为应用型专业,直接为国家、为滨海新区、为京津冀协同发展战略输送高级技术型、应用型人才。具体计划如下:

(一)启动与规划建设阶段(2017 年 1 月—2017 年 8 月)

进一步深入调研,走访部分国内应用物理相关专业先进院校,考察其在专业建设方面的做法,深入交流专业建设的心得,学习并借鉴先进经验,分析和总结前期教学中所取得的成果和遇到的问题,完善专业建设方案,做出详实可行的规划,讨论制定相关政策,组织落实。联系和走访相关行业企业,积极交流,探索实践基地建设的思路和方案,了解行业企业对人才的实际需求。

(二)全面建设阶段(2017 年 9 月—2020 年 8 月)

完善教学管理制度,进一步规范教学管理环节。提高教学管理水平,修订规章制度,完善教学质量监控体系。针对现行教学管理活动中存在的问题,广泛征求师生意见,充分调研,学院领导班子亲自抓教学管理,对现有的规章制度不合理的地方进行修订和完善,切实提高教学管理水平,确保教学质量的提高。

围绕专业培养目标,做好应用型课程的综合性、创新性实验的设置、调整与实施,修订完善专业人才培养方案,逐步减少理论课的比重,增大实践实验课程的比重。在对现有大学物理实验室建设的基础上,加强对应用物理专业实验室的建设,着眼于材料表面与离子束工程专业特色实验室的建设,增加实验设备的台套数,以满足专业实验教学的要求。适当增加培养学生创新、综合能力的开放性实验的比重,提升人才培养水平。

加强专业实验室建设,校外实习基地的建设,做好实习和实训的保障工作。积极跟校外企业、研究院所进行沟通和交流,稳步推进校外实习基地的建设工作,通过产学研合作方式,签订相关合作合同,为学生到实习基地实习创造良好的条件。继续开发和新建材料表面工程技术领域实习基地,探讨与校外企业合作方式、引入企业的实际项目工程,培养学生实践应用能力。

积极组织教师参与课程建设和教学改革。出台相关政策鼓励教师从事教学改革方面的研究工作,从职称评定、年度考核、聘期考核等多角度引导教师积极思考并研究教学中存在的问题及解决办法,切实提升教学水平和教学能力。

加强师资队伍建设,增强实践教学能力。选派教师到国外或国内知名高校进修学习,与对方交流专业建设的经验。组织青年教师参加科技特派员项目,引进应用性知识背景较强的高层次人才和校外兼职实践导师,优化师资队伍;组织相关老师到国内知名高校进行访问和学习,向他们学习先进的教学管理水平,学习更好的人才培养模式,力争把本专业学生培养成基础扎实、理论过硬、懂技术、爱创新的专业技术人才。

落实和完善学院创新人才(优秀生)培养工作,完善导师制度建设,进一步明确导师的责权利。组织学生参加全国大学生物理学术竞赛等赛事,以,全面提升专业教学质量,培养高质量应用

型人才。

(三)建设落实与总结阶段(2020 年 9 月—2020 年 12 月)

总结和反思专业建设过程中存在的问题,对尚未完全完成的工作进行补充和完善;研究专业建设方案在实施过程中出现的新问题,商讨相应的解决办法,在全面实现本期专业建设目标的基础上,深化专业建设工作,提升专业人才培养质量。

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2020地球物理学基础作业05及参考答案

1. When a bell is struck with a hammer, it vibrates freely at a number of natural frequencies. The combination of natural oscillations that are excited gives each bell its particular sonority. In an analogous way, the sudden release of energy in a very large earthquake can set the entire Earth into vibration, with natural frequencies of oscillation that are determined by the elastic properties and structure of the Earth’s interior. The free oscillations involve three-dimensional defo rmation of the Earth’s spherical shape and can be quite complex. Before discussing the Earth’s free oscillations it is worth reviewing some concepts of vibrating systems that can be learned from the one-dimensional excitation of a vibrating string that is fixed at both ends. Any complicated vibration of the string can be represented by the superposition of a number of simpler vibrations, called the normal modes of vibration. These arise when travelling waves reflected from the boundaries at the ends of the string interfere with each other to give a standing wave. Each normal mode corresponds to a standing wave with frequency and wavelength determined by the condition that the length of the string must always equal an integral number of half-wavelengths (Fig. 3.16).As well as the fixed ends, there are other points on the string that have zero displacement; these are called the nodes of the vibration. The first normal (or fundamental)mode of vibration has no nodes. The second normal mode (sometimes called the first overtone) has one node; its wavelength and period are half those of the fundamental mode. The third normal mode (second overtone) has three times the frequency of the first mode, and so on.Modes with one or more node are called higher-order modes. 当用一把锤子敲击一个钟时,钟会以一系列的固有频率自由的颤动。被激 发的固有震动的联合给每个一钟独特的音响。与此相似,在一个大地震中能量 的突然释放可以使整个地球颤动,这种颤动的固有频率决定于弹性性质和地球 内部的结构。自由振荡涉及地球球面形状的三维变形,可能相当复杂。在讨论 地球的自由振荡之前,有必要回顾一下振动系统的一些概念,这些概念可以从 两端固定的一维振动的激发中学习。 弦的任何复杂的弦振动都可以用一些简单振动的叠加来表示,称为简正振动。当从两端的边界反射出的行波相互干涉以产生驻波时,就会产生这种现象。 每一个简正模态对应于一个驻波,它的频率和波长取决于长度必须等于半波长的 整数的弦(图3.16)。在弦上还存在一些除固定端外的具有零位移的其他点,这 些被称为振动的节点。第一个简正(或基本)模态振动没有节点。第二个简正 模态(有时称为第一谐波)有一个节点,它的波长和周期是基态的一半。第三 个简正模态(第二谐波)的频率是第一模态的三倍,一个或多个节点的模态称 为高阶模态。 2. Explanation of nouns (20points) surface wave(面波):沿界面及界面一定深度范围内传播的一类地震波,振幅随 深度增加而衰减,能量集中在介质分界面并沿分界面传播,包括瑞利波,勒夫 波和斯通利波。dispersion(频散):面波速度随着周期(或频率)而变化而 变化,成为面波频 散。在记录中面波是很多列波的叠加,随着到时的先后,各相位的周期逐渐改变。 第1页共7页

地球物理学基础复习资料(白永利)

地球物理学基础复习资料 绪论 一.地球物理学的概念,研究特点和研究内容 它是以地球为研究对象的一门应用物理学,是天文学,物理学与地质学之间的 边缘学科。 地球物理学应用物理学的原理和方法研究地球形状,内部构造,物质组成及其 运动规律,探讨地球起源,形成以及演化过程,为维护生态环境,预测和减轻地球 自然灾害,勘探与开发能源和资源做出贡献。包扩地震学,地磁学,地电学,重力 学,地热学,大地测量学,大地构造物理学,地球动力学等。 研究特点:1.交叉学科地球物理学由地质学和物理学发展而来,随着学科 本身的发展,它不断产生新的分支学科,同时促进了各分支学科的相互交叉,加 强了它与地球科学各学科之间的联系。2.间接性都是通过观测和研究物理场的 信息内容实现地质勘查目标,研究的不是地质体本身,而是其物理性质。3 多解 性正演是唯一的,而反演存在多解。不同的地质体具有不同的物理性质,但产 生的物理场可能相同。不同的地质体具有相近的物理性质,由于观测误差,物理 场的观测不完整以及物理场特点研究不够,产生多解。不同的地质体具有相同的 物理性质,即使知道了地质体的物性分布,也无法确定其地质属性。 地球物理学的总趋势:多学科综合和科学的国际合作。 二.地球物理学各分支所依据的物理学原理和研究的物性参数。 地震学:波在弹性介质中的传播。地震体波走时,面波频散,自由振荡的本征 谱特征 重力学:牛顿万有引力定律。地球的重力场和重力位 地磁学:麦克斯韦电磁理论。地磁场和地磁势。 古地磁学:铁磁学。岩石的剩余磁性。 地电学:电磁场理论。天然电场和大地电场 地热学:热学规律,热传导方程。地球热场,热源。 第一章太阳系和地球 一.地球的转动方式。 1.自转地球绕地轴的一种旋转运动,方向自西向东,转速并非完全均匀,有微小变化。 2.公转地球绕太阳以接近正圆的椭圆轨道旋转的运动。 3.平动地球随整个太阳系在宇宙太空中不停地向前运动。 4.进动地球由于旋转,赤道附近向外凸出,日月对此凸出部分的吸引力使地 轴绕黄轴转动,方向自东向西。这种在地球运动过程中,地轴方向发生的运动即 为地球的进动。 5.章动。地轴在空间的运动不仅仅是沿一平滑圆锥面上的转动,地轴还以很小 的振幅在锥面内,外摆动,地球的这种运动叫章动。 二.地球的形状及影响因素。 地球为一梨形不规则回转椭球体。 影响因素:1.地球的自引力---正球体;2.地球的自转----标准扁球体;3.地球内 部物质分布不均匀--不规则回转椭球体

地球物理课程设计报告样本

《地球物理测井》课程设计 指导老师 专业地质学 班级 姓名 学号

一、课程设计目的: 通过对《地球物理测井》基本理论与方法的学习,对某实际测井资料进行岩性划分与评价、储层识别、物性评价及含油气性评价。获得常规测井资料分析的一般方法,目的是巩固课堂所学的的理论知识,加深对测井解释方法的理解,会用所学程序设计语言完成设计题目的程序编写,利用现有绘图软件完成数据成图,对所得结果做分析研究。 二、课程设计的主要内容: 1.运用所学的测井知识识别某油田裸眼井和套管井实际测井资料。 2.使用井径、自然伽马和自然电位划分砂泥岩井段划分渗透层和非渗透层。 3.根据密度、声波和中子孔隙度测井的特点,在渗透层应用三孔隙度测井曲线求出储层的平均孔隙度。 4.根据划分出的渗透层,读出裸眼井和生产井储层电阻率值。 5.根据阿尔奇公式计算裸眼井原始含油饱和度和剩余油饱和度。 6.根据开发过程中含油饱和度的变化,确定储层含油性的变化,并判断该储层的性质。 三、基本原理: (一)岩性划分 岩性是指岩石的性质类型等,包括细砂岩、粉砂岩、粗砂岩等,同时还包括碎屑成分、填隙物、粒间孔发育、颗粒分选、颗粒磨圆度、接触关系、胶结类型等方面。通过划分岩性和分析岩心资料总结岩性规律,其研究主要依据岩心资料,地质资料和测井资料等。通过分析取心井的岩心资料和地质资料以及测井曲线的响应特征来识别岩性,并建立在取心井上的泥质含量预测解释模型。一般常用岩性测井系列的自然伽马GR、自然电位SP、井径CAL 曲线来识别岩性。 1 定性划分岩性是利用测井曲线形态特征和测井曲线值相对大小,从长期生产实践中积累起来的划分岩性的规律性认识。首先掌握岩性区域地质的特点,如井剖面岩性特征、基本岩性特征、特殊岩性特征、层系和岩性组合特征及标准层特征等。其次,要通过钻井取心和岩屑录井资料与测井资料作对比分析,总结出用测井资料划分岩性的地区规律。表1为砂泥岩剖面上主要岩石测井特征。 岩性自然电位自然伽马微电极电阻率井径声波时差 泥岩泥岩基线高值低、平值低、平值大于钻头 直径 大于300 页岩近于泥岩基线高值低、平值低、平值较泥 岩高大于钻头 直径 大于300 粉砂岩明显异常中等值中等正幅度 差异低于砂岩小于钻头 直径 260-400 砂岩明显异常(Cw≠ Cmf)低值明显正幅度 差异 中等到高,致 密砂岩高 小于钻头 直径 250-450(幅度较 为稳定)

(整理)地球物理实习报告

南昌梅岭实习报告 姓名:王伟 学号:201120290124 班级:1122901 专业:地球物理学 学院:核工程与地球物理学院日期:2014.9.29

一、前言…………………………………………………………………………………………………………. 1.1 本次实习的目的与任务………………………………………………………………………… 1.2 工作区范围、交通位置及自然地理环境…………………………………………………. 1.3 计划完成的实习任务…………………………………………………………………………… 二、放射性勘探………………………………………………………………………………………………. 2.1 实习目的与要求………………………………………………………………………………… 2.2 放射性勘探基本原理………………………………………………………………………….. 2.3 野外工作方法……………………………………………………………………………………. 2.4 成果图件及数据解释………………………………………………………………………….. 三、瞬变电磁法………………………………………………………………………………………………. 3.1 瞬变电磁工作原理…………………………………………………………………............. 3.2 回线组合选择…………………………………………………………………………………… 3.3 测区与测网的选择……………………………………………………………………………. 3.4 仪器设备………………………………………………………………………………………… 3.5 野外数据采集…………………………………………………………………………………. 3.6 成果图件及资料解释………………………………………………………………........... 四、EH4电磁法…………………………………………………………………………………………… 4.1 EH4工作原理………………………………………………………………………………… 4.2 工作布置………………………………………………………………………………………. 4.3 资料整理和图件编制………………………………………………………………………. 4.4 成果图件及资料解释………………………………………………………………………. 五、地震实习……………………………………………………………………………………………… 5.1 实习目的与任务…………………………………………………………………………….. 5.2 地震测线布置与定位………………………………………………………………………. 5.3 方法原理与工作难点………………………………………………………………………. 5.4 野外数据采集………………………………………………………………………………… 5.5 成果图件及资料解释………………………………………………………………………. 六、高密度电法勘探……………………………………………………………………………………. 6.1 实习目的与任务………………………………………………………………………........ 6.2 基本原理和仪器介绍………………………………………………………………………. 6.3 野外工作方法………………………………………………………………………………… 6.4 数据处理与成果图件及资料解释………………………………………………………. 七、磁法勘探……………………………………………………………………………………………… 7.1 仪器准备……………………………………………………………………………………… 7.2 成果图件及资料解释………………………………………………………………………

840-地球物理学基础

840-《地球物理学基础》考试大纲 一、试卷满分及考试时间 试卷满分为150分,考试时间为180分钟。 二、试卷的内容结构 地震学 60% 地磁学 40% 三、试卷的题型结构 填空题 20% 分析题 80% 四、考察的知识及范围 1、地震学 正确理解地震烈度、震级、地震频度、震中距、震源、震中、波阵面、射线、入射角、出射角、视入射角、视出射角、费马原理、球对称介质、本多夫定律、SNELL定律、高速层、低速层、正演、反演、传播速度、质点振动的位移、质点振动的速度和加速度、面波频散、相速度和群速度等概念。 在无源的情况下,建立无限均匀弹性介质中的波动方程及其解,掌握均匀平面波,非均匀平面波以及球面波之间的关系、矢量场分解及其运算,球面波的分解。掌握平面波在介质表面的折射和反射,非均匀平面波叠加形成面波的理论基础,以及自由表面瑞利面波和勒夫面波的频散特性。

以几何地震学为基础,分析近震射线及走时方程,建立首波的形成相关概念及波阵面方程。分析球对称介质中的射线特征与走时曲线的关系,确定地球内部速度分布的公式。 地震学以观测为基础,应了解地震仪的主要组成及工作原理,掌握摆的固有运动与地面运动之间的关系。另外,掌握地方震、近震、远震的射线传播路径、以及各类震相的运动学和动力学特征,学会识别简单的震相,以及利用地震记录定性判地震类别。再次,在测震学中,震级标定和用一个台或三个以上台进行地震定位是必须掌握的内容之一。 2、地磁学 地磁场的构成、地磁标势的通解、高斯系数的确定方法、高斯分析的本质内容;主磁场的起源、分布特点、西向漂移,磁极、地磁极;地壳磁异常特征、地磁异常的正演和反演、海底磁异常特征、居里温度;影响地磁场变化的因素、变化磁场的分类、地磁指数、Sq傅里叶系数确定球谐系数、典型磁暴的发展过程。

《应用地球物理学》前言报告

《应用地球物理学》前言报告 岩石物理技术在石油应用: 岩石物理学就只一门以岩石为研究对象,以物理学位研究手段的新学科。岩石是构成地球的最重要的材料,地球的结构和运动学性质必然与岩石的各种物理性质密切相关。岩石物理学是研究岩石在地球内部特殊环境下的各种行为及其物理性质的,针对油气勘探和储藏的岩石物理性质的研究是岩石物理学研究中较为成功的例子。 岩石或地质体中流体的运移,涉及到成岩作用、石油天然气开采等一系列问题,各国科学家都对这些问题给予了高度重视。 例:1:研究岩石中流体运移过程中由不同尺度研究问题组成的研究框架,是岩石物理学中正问题研究的典型例子。先从矿物尺度研究矿物及其晶粒的输运特性,从微观角度研究矿物的微结构和渗透性、矿物之间的孔隙以及矿物变形对这些输运过程的影响;然后研究岩石作为矿物集合体的输运特性,主要研究岩石内部微破裂和孔隙的发展、孔隙的几何情况、密度,以及它们的空间分布;第三则集中研究那些连通的裂纹和孔隙,因为只有形成了连通网络的裂纹和孔隙才对输运过程有较大的影响。最后,将以上三个方面综合,可以得到作为岩体或地质体的输运特性,从而对其流体的流动情况做出估计。 例2:岩石的水压裂或岩石的热开裂。人们通过向地下注水,或者对地下岩石加热,改变矿物晶粒间以及岩石内部的微破裂状态,从而改变岩体或地质体的渗透性。这是将岩石物理学知识应用与实践中的一个典型例子。在石油开采方面曾广泛采取水压致裂技术,水压致裂是通过向岩石注入高压液体来改变岩石中裂纹的状态,但其主要作用是使原来的裂纹扩展长度,对增加裂纹密度所起的作用有限。岩石的热开裂则是岩石受热后,由于组成岩石的各种矿物热膨胀不同,导致矿物边界出现裂纹。热开裂能改变岩石内部的微观结构,既增加裂纹的长度,又能增加裂纹的密度,在一定条件下,可以明显改变岩石整体的输运特性,在石油开采等方面有着潜在的应用前景。 岩石物理学的研究方法: 首先,实验是岩石物理学的最基础的研究方法。其做法主要是:第一,采集各种有地质意义的岩石,在实验室中分别研究各种因素对其物理性质的影响,将大量的实验结果统计归纳得到经验关系式。第二,在建立合理而简化的数学物理模型的基础上,将由实验得到的经验关系外推到实际地球问题中去。因为若没有合适的模型,而只是简单地把实验室小尺度实验得到的结果外推到大尺度的自然界,常常会出现错误的结论。 其次,由于岩石物理学的研究涉及众多诸如地质学、地球物理学、油储地球物理学、地球化学等学科,也涉及众多的基础学科领域,如力学、声学、流体力学和电磁学等。岩石物理学是一门高度跨学科的学科分支,这就决定了岩石物理学中,对于所研究的岩石的不同物理性质,必然要用到上述相应的学科中对应的物理方法和手段。 岩石物理技术在油气勘探领域具有重要作用,随着大数据时代的到来,将计算岩石物理与勘探方法相结合,将会成为一种趋势。主要是基于两个方面的考量:其一,计算机模拟已经成为了物理实验并行的实验方法;其二,岩石各种性质与尺度有关,这在一般的物理学中是根本不会碰到的问题。矿物可以近似地看成是

2019年中国地质大学853地球物理学基础考试大纲

中国地质大学研究生院 硕士研究生入学考试《地球物理学基础》考试大纲 一、试卷结构 简述题和论述题 二、考试大纲 1、地球的起源、运动与内部结构 考试内容:太阳系组成与演化、地球的转动与轨迹、地球的内部结构和地球内部的物质组成等方面内容。重点包括太阳系组成与演化、太阳系天体轨道特征、自转特征和质量与密度特征、地球的转动与轨迹、地球内部主要层圈结构(地壳、上地幔、过渡带、下地幔、内核及外地核)及其物理特征、地壳物质组成及洋壳和陆壳的区别以及上地幔、过渡带、下地幔、地核的物质组成及推测方法等问题。 2、地球的形状、密度及重力场 考试内容:地球重力、大地水准面与地球形状、正常重力场与重力异常、地壳均衡与重力均衡异常和潮汐作用与固体潮等方面的内容。重点包括地球重力场、地球的重力位、地球重力变化、重力等位面、大地水准面、地球的基本形状——标准椭球面、垂线偏差与高程异常、正常重力场、各种校正与重力异常、地壳均衡概念、均衡异常、潮汐作用、起潮力、重力固体潮等问题。 3、地球的磁场 考试内容:地球磁场及其构成、岩石磁性、地磁场起源假说、地球的变化磁场和古地磁学与地磁场变迁等方面内容。重点包括地磁要素、地磁要素发布特点、地磁偶极子场、基本磁场、磁异常、地球变化磁场三大类岩石磁性特征、自激发电机假说、地磁场成因的基本解释、地磁平静变化与扰动变化特征、岩石剩余磁性及其成因、古地磁学研究内容及方法、地磁极的漂移、地磁极的倒转等问题。 4、地球的电磁感应和电性结构 考试内容:地球电磁感应的物理基础、电磁感应与地球内部的电导率和地球深部电性结构特征等方面内容。重点包括地球电磁感应的物理基础、地球内部电磁场的来源、球体问题与平面问题、基本方程——麦克斯韦方程组、谐波场方程、趋肤深度、天然场源电磁感应、人工场源电磁感应、地球内部的电导率分特征。 5、地球内部热状态与地热场特征 考试内容:热场概念与岩石热物理特征、地球内部的热源与大地热流、地球内部的温度分布和地球的热历史等方面内容。重点包括地热场与热流密度概念、岩石热导率/比热/热扩散率/生热率、岩石热传递形式、地球原始温度、放射性生热、其它热源、大地热流值及其分布特征、地壳-地幔-地核温度分布规律、地球的热能源与耗损、地球的增温与约束等问题。 6、地球内部的地震波场 考试内容:地震与介质的弹性性质、地震波及其特征、地震体波的传播、地震面波及其特征、

应用地球物理学习题答案.docx

一、名词解释 1地震勘探:是以不同岩石、矿石间的弹性差异为基础,通过观测和研究地震波 在地下岩石中的传播特性,以实现地质勘查目标的一种研究方法。 2震动图:用μ~t 坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波 的震动图。 3波剖面图:某一时刻 t 质点振动位移μ随距离 x 变化的图形称之为波剖面图。 4时间场:时空函数所确定的时间 t 的空间分布称为时间场。 5等时面:在时间场中,如果将时间值相同的各点连接起来,在空间构成一个面,在面中任意点地震波到达的时间相等,称之为等时面。 6横波:弹性介质在发生切变时所产生的波称之为横波,即剪切形变在介质中传 播又称之为剪切波或 S 波。 7纵波:弹性介质发生体积形变(即拉伸或压缩形变)所产生的波称为纵波,又 称压缩波或 P 波。 8频谱分析:对任一非周期地震阻波进行傅氏变换求域的过程。 9波前面:惠更斯原理也称波前原理,假设在弹性介质中,已知某时刻 t1波前面上的各点,则可把这些点看做是新的震动源,从 t 1时刻开始产生子波向外传播, 经过t 时间后,这些子波波前所构成的包拢面就是t1+ t 时刻的新的波前面。 10视速度:沿观测方向,观测点之间的距离和实际传播时间的比值,称之为视 速度。 V* 11观测系统 :在地震勘探现场采集中,为了压制干扰波和确保对有效波进行√× 追踪,激发点和接收点之间的排列和各排列的位置都应保持一定的相对关系,这种激发点和接收点之间以及排列和排列之间的位置关系,称之为观测系统。

12水平叠加:又称共反射点叠加或共中心点叠加,就是把不同激发点不同接收 点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加。 13时距曲线:一种表示接收点距离和地震波走时的关系曲线,通常以接收点到 激发点的距离为横坐标,地震波到达该接收点的走时为纵坐标。 14同向轴:在地震记录上相同相位的连线。 15波前扩散:已知在均匀介质中,点震源的波前为求面,随着传播距离的增大, 球面逐渐扩展,但是总能量保持不变,而使单位面积上的能量减少,震动的振幅将随之减小,这称之为球面扩散或波前扩散。 二、判断题 1.视速度小于等于真速度。× 2.平均速度大于等于均方根速度。× 3.仅在均匀介质时,射线与波前面正交。× 4.纵波和横波都是线性极化波。× 5.地震子波的延续时间长度同它的频带宽度成正比。× 6.倾斜界面情况下,折射波上倾方向接收时的视速度等于下倾方向的视速度。× 7.折射波时距曲线是通过原点的直线,视速度等于界面速度。× 12.瑞雷面波是线性极化波。× 8.折射波的形成条件是地下存在波阻抗界面。× 9.对水平多层介质,叠加速度是均方根速度。√ 10.从各个方向的测线观测到的时距曲线极小点位置,一般可以确定反射界面的 大致倾向。√ 11.相遇观测系统属于折射波法的观测系统√

地球物理勘探课程报告

地球物理勘探课程报告 学号:20111002833 班级:012111 姓名:李海亮 指导老师:曲赞

序言 叙述学习本课程的目的、任务和重要性 地球物理勘探方法是以岩矿石等介质的物理性质差异为基础,利用物理学原理,通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律,以实现基础地质研究,环境工程勘察和地质找矿等目的的一门应用科学。 通过本课程的学习,我们应当了解和掌握各种地球物理勘探方法的基本原理,了解这些勘探方法在基础地质研究,矿产勘查等领域的应用,学会在自己专业中运用地球物理勘探方法;学会利用地球物理资料去分析和解决各种地质问题。 第一节重力勘探 重力方法的物理原理和重力方法的特点 原理重力勘探是利用地质体与围岩之间的密度差在地表产生的重力异常来确定地质体形状、大小、埋深等因素,从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。重力异常是重力勘探的主要研究对象,其实质就是地壳内部物质密度分布不均匀,地质体与围岩间有质量差,即剩余质量,剩余质量产生了一个指向地质体质量中心的附加引力,该引力在正常重力方向上的投影即为重力异常。得出重力异常后,再对其进行地形、高度、中间层和正常校正后,便可得出由地质体引起的异常。 为了了解不同形状、大小、产状的地质体所引起的异常,需进行异常的正演计算,即计算一些简单规则几何体引起的重力异常特征,利用它们来近似代替不同特征的实际地质体;而反演则正好相反,是已知地质体的异常特性,来推算其几何特征。反演是最终解决实际问题的关键,目标是寻找、研究或推断金属或非金属矿体和研究地质构造等。 特点相比其他勘探方法,重力勘探的特点在于:①可利用重力勘探透过覆 盖层寻找隐伏的地质构造或盲矿体;②仪器轻便、观测简单、工作效率高、施工 进度快、成本低;③应用范围广,目前可用于找矿、划分大地构造单元、石油天 然气勘探、工程勘探等。 如何利用重力方法来解决地质问题(举例说明) 基本方法为:重力勘探——发现异常——综合分析、反演推测——实际探测——正演计算、推测异常是否合理 重力法在天然地震预报,油气、煤炭、金属非金属矿及地下水勘查,海洋环 境调查,了解上地幔的密度变化、研究地壳深部构造及地壳地活动性、划分大地 构造单元等领域有着重要的应用。 例如20世纪70年代在吉林省某地区进行勘探金矿石时,采用的是重力法勘探,成功发现了含铜硫铁矿。该区已发现小型矽卡岩磁铁矿。为了扩大矿区范围,

我对地球物理学的认识

我对地球物理学的认识 一、地球物理学需要科普 中国科协发布了我国公众具备当代科学素养的调查结果,总体上18岁至69岁的成年人群,达到基本科普素养水平指标的人口比例仅为1.98%。分类统计是:专业技术人员达标比例7.4%,国家机关人员达标比例5.4%;企业(生产)工人达标比例2.5%;商业服务人员达标比例2.3%;农业牧渔人员达标比例不足1%。 加强地球科学的普及,有利于培养人们的科学精神,形成尊重科学、实事求是的风尚;有利于引导广大群众树立正确的世界观、人生观、价值观,自觉抵制各种愚昧迷信和反科学、伪科学的行为;有利于开创地球与人类美好的未来。 二、固体地球物理学 固体地球物理学有3 个发展较早的基础性学科:重力和大地测 量学、地震学和地磁学。固体地球物理学还包含地电学和地热学。这两个学科发展历史不长,正在进一步发展之中。在固体地球物理学范围内,还有3个学科名称,它们都是对固体地球作综合性和整体性研究的。它们彼此之间的差别很小。大地构造物理学在30年代只讨论岩石和矿物形成的物理条件和过程,近年来其研究领域已由地球表层逐渐扩大到地球内部。地球内部物理学是研究地球内部物质结构、组成和物理过程的学科分支。地球动力学原是研究地球内部的作用力、物质对作用力的响应特性及有关的变化过程的。60年代板块大地构

造学说兴起后,有关地球的整体性运动的问题都以地球动力学的名称出现,是研究比较活跃的领域。 1、大地测量学 固体地球物理学中最老的学科之一。它是研究地球的形状和地面上各地点的空间位置和几何关系的一门学科。从大尺度来看,地面不是平的,甚至不是一个简单的规则曲面,而铅垂线的方向也并不总同真实地面垂直。于是测定远距离地点的方位和高程便不是一个简单的问题,而早已形成一个专门的学科。由于铅垂线的方向决定于重力,所以大地测量学和重力学是分不开的,后者是专门研究地球重力场的分布和成因的一门学科。地球重力场决定于地下物质的分布。重力学除同大地测量学有密切关系外,也同地质构造和矿产分布有关。重力分布是阐明地质构造和勘探有用矿床的一种重要数据。 2、地震学 固体地球物理学的主要支柱,应用极广。地震学不仅研究天然地震,而且利用由天然地震或人工地震所产生的地震波,来研究地球内部的结构或其他信息,特别是储油构造。地震勘探法主要是利用人工地震的地震波,现在已成为石油勘探最重要的方法之一。除此之外,地震观测还是监视地下核爆炸唯一有效的方法。在取得地球内部信息方面,地震学走在地学各学科的最前列,其潜力也是最大的。 3、地磁学

中科院地球物理学

中科院研究生院硕士研究生入学考试 《地球物理学》考试大纲 本“地球物理学”考试大纲适用于中国科学院研究生院固体地球物理与地球动力学等专业的硕士研究生入学考试。“地球物理学”是相关学科专业的基础理论课程,它的主要内容包括地震学、重力与固体潮、地磁学、地热学及海底扩张与板块构造等部分。要求考生对其基本概念有比较深入的了解,掌握基本原理、方法及一般应用。 一、考试内容 (一)介质弹性与波动理论基础 1.弹性介质、应力与形变 2.弹性介质中的波动传播方程 3.弹性介质中的平面波与球面波 4.界面的影响 5.射线理论 (二)地震学基础 1.断层错动和地震波激发 2.地震仪与地震观测记录,地震的烈度、能量和震级 3.地震发震时间与震源位置的基本确定方法 4.地震体波的走时、振幅与理论地震图 5.球面层中地震体波的走时和地球内部基本构造 6.各种常见震相标示规则及其射线路径 7.地震面波的波动方程、频散方程和上地幔结构 8.地球的自由振荡 (三)地球势理论基础 1.地球重力位与地球形状 2.地球重力异常与地球内部构造 3.地球的固体潮 4.地球磁场的一般性质 5.岩石磁性与古地磁 6.地磁成因 7.地磁感应与地球内部的电导性 (四)热流与地球内部温度 1.热传导、热对流与热辐射 2.大地热流

3.热流方程的简单应用 4.地球内部温度 (五)大陆漂移、海底扩张和板块构造 1.大陆漂移与洋底扩张学说 2.板块构造与运动的基本理论与方法 3.地幔对流的基本理论 二、考试要求 (一)介质弹性与波动理论基础 1、了解并掌握地震波的弹性介质理论基础:弹性力学对介质的四个基本假定,应力与形变的基本定义,应力方程的推导过程以及包括杨氏模量与泊松比在内的五个弹性常数之间的相互关系; 2、熟练推导弹性介质中的波动传播方程,掌握纵波与横波的传播特征,了解其速度与密度及相关弹性常数的相互关系; 3、掌握弹性介质中的平面波与球面波的传播特征,特别是在简谐波情况下的振动与传播特征的异同; 4、了解界面的存在对入射纵(横)波、反射纵(横)波及折射纵(横)波的影响,并且掌握平面纵(横)波转播过程中折射系数与反射系数、转换系数的推导; 5、了解地震波射线理论中的费马原理,Snell定律,射线常数、本多夫定律、首波路径、首波临界角等基本概念。 (二)地震学基础 1、了解天然地震基本成因和断层错动激发地震波的基本概念;了解地震仪与地震观测记录的基本原理;了解地震烈度、能量和震级的基本定义;掌握地震发震时间与震源位置的测定原理与基本方法; 2、对于单个水平界面、单个倾斜界面及多层界面,掌握直达波、反射波与首波的走时方程的推导过程;掌握非匀速介质中迴折波参数方程形式的走时公式的推导,了解在不同速度分布函数的形式下,走时曲线的特征;了解平面层中体波的能量与振幅的关系并掌握在平面简谐波情况下的推导,了解直达波、迴折波、反射波与首波情况下,传播过程中的能量发散过程,以及自由界面对入射平面波的能量分配过程的影响等;简单了解地震体波的振幅受到哪些因素的影响以及利用广义射线理论求解理论地震图的基本原理; 3、掌握球面层中地震体波的射线参数方程与本多夫定律等的推导,不同的速率—深度分布曲线情况下对应的地震射线及其走时方程的推导,并了解正常及特殊情况下的走时曲线特征,掌握走时反演的古登堡方法与赫格罗兹—贝特曼—威歇特方法的一般原理与推导过程; 4、了解并掌握常用地震震相的标示规则及其传播过程中的射线路径、走时及振幅特征; 5、了解地震面波与地震体波在传播过程中的异同点,掌握洛夫波与雷利波的传播特征及在一些简单模型下的波动方程和频散方程;了解地震面波的频散方程及其所反映的地球内部构造,了解并掌握群速度与相速度的基本概念及其相互关系推导与计算方法;

勘探地球物理学基础--习题解答

《勘探地球物理学基础》习题解答 第一章 磁法勘探习题与解答(共8题) 1、什么是地磁要素?它们之间的换算关系是怎样的? 解答:地磁场T 是矢量,研究中令x 轴指向地理北,y 轴指向地理东,z 轴铅直向下。地磁场 T 分解为:北向分量为X ,东向分量为Y ,铅直分量为Z 。 T 在xoy 面内的投影为水平分量H ,H 的方向即磁北方向,H 与x 的夹角(即磁北与地理北的夹角)为磁偏角D (东偏为正),T 与H 的夹角为磁倾角I (下倾为正)。X 、Y 、Z ,H 、D 、I ,T 统称为地磁要素。它们之间的关系如图1-1。 图1-1 地磁要素之间的关系示意图 各要素间以及与总场的关系如下: 222222T H Z X Y Z =+=++, c o s X H D =, sin Y H D =? cos H T I =?, s i n Z T I =?, t a n /I Z H =, a r c t a n (/I Z H = tan /D Y X =, a r c t a n (/D Y X = 2、地磁场随时间变化有哪些主要特点? 解答:地磁场随时间的变化主要有以下两种类型:(1)地球内部场源缓慢变化引起的长期变化;(2)地球外部场源引起的短期变化。 其中长期变化有以下两个特点: 磁矩减弱:地心偶极子磁矩正在衰减,导致地磁场强度衰减(速率约为10~

20nT/a)。 磁场漂移:非偶极子的场正在向西漂移。(且是全球性的,但快慢不同,平均约0.2o/a)。 短期变化有以下两个特点: 平静变化:按一定的周期连续出现,平缓而有规律,称为平静变化。地磁场的平静变化主要指地磁日变。 扰动变化:偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失,称为扰动变化。地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。 3、地磁场随空间、时间变化的特征,对磁法勘探有何意义? 解答:在实际磁法勘探中,一般工作周期较短,主要关心的是地磁场的短期变化,即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。 在高精度磁测中,地磁日变化是一种严重干扰,一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测,以便进行相应的校正,称为日变改正。但在海上磁测时,为了提高测量精度必须提出相应的措施,消除其日变干扰场。 在强磁暴期间,应该暂停野外磁测工作,避免那些严重的地磁扰动覆盖在地质体异常之上。 地磁脉动可以在具有高电导率的地壳层中产生感应大地电磁场,可以作为磁测的激发场。通过测量其大地电流,可以确定地壳层的电导率及其厚度等,以解决某些地质、地球物理问题。 4、了解各类岩石的磁性特征对磁法勘探的有什么意义? 解答:磁法勘探是以地壳中不同岩(矿)石间的磁性差异为基础,通过观测和研究天然磁场及人工磁场的变化规律,用以查明地质构造和寻找有用矿产的地球物理勘探方法。因此,在磁法勘探前必须了解各类岩(矿)石的磁性参数,以分析总结工作区是否具备磁法勘探的工作前提,为工作方法的选择提供依据;另外,了解工作区各类岩(矿)石的磁性差异、差异大小、分布规律以及成因也是磁法勘探工作的布置和磁测成果资料的解释的重要依据。

地球物理学基础复习资料.docx

绪论 一.地球物理学的概念,研究特点和研究内容 它是以地球为研究对象的一门应用物理学,是天文学,物理学与地质学Z间的边缘学科。 地球物理学应用物理学的原理和方法研究地球形状,内部构造,物质组成及其运动规律,探讨地球起源,形成以及演化过程,为维护生态环境,预测和减轻地球自然灾害,勘探与开发能源和资源做出贡献。包扩地震学,地磁学,地电学,重力学,地热学,大地测量学,大地构造物理学,地球动力学等。 研究特点:1?交叉学科地球物理学由地质学和物理学发展而来,随着学科本身的发展,它不断产生新的分支学科,同时促进了各分支学科的相互交叉,加强了它与地球科学各学科之间的联系。2.间接性都是通过观测和研究物理场的信息内容实现地质勘查目标,研究的不是地质体本身,而是其物理性质。3多解性止演是唯一的,而反演存在多解。不同的地质体具有不同的物理性质,但产生的物理场可能相同。不同的地质体具有相近的物理性质,由于观测误差,物理场的观测不完整以及物理场特点研究不够,产生多解。不同的地质体具有相同的物理性质,即使知道了地质体的物性分布,也无法确定其地质属性。地球物理学的总趋势:多学科综合和科学的国际合作。二?地球物理学各分支所依据的物理学原理和研究的物性参数。 地震学:波在弹性介质屮的传播。地震体波走时,而波频散,自由振荡的本征谱特征重力学:牛顿万有引力定律。地球的重力场和重力位 地磁学:麦克斯韦电磁理论。地磁场和地磁势。 占地磁学:铁磁学。岩石的剩余磁性。 地电学:电磁场理论。天然电场和大地电场 地热学:热学规律,热传导方程。地球热场,热源。 第一章太阳系和地球 一?地球的转动方式。 1?自转地球绕地轴的一种旋转运动,方向自西向东,转速并非完全均匀,冇微小变化。 2.公转地球绕太阳以接近正圆的椭圆轨道旋转的运动。 3?平动地球随整个太阳系在宇宙太空屮不停地向前运动。 4?进动地球曲于旋转,赤道附近向外凸出,口月对此凸出部分的吸引力使地轴绕黄轴转动,方向门东向曲。这种在地球运动过程中,地轴方向发生的运动即为地球的进动。 5. 章动。地轴在空间的运动不仅仅是沿一平滑圆锥面上的转动,地轴还以很小的振幅在锥面内,外摆动,地球的这种运动叫章动。 二.地球的形状及影响因索。 地球为一梨形不规则回转椭球体。 影响因素:1?地球的自引力…正球体;2?地球的自转■…标准扁球体;3.地球内部物质分布不均匀-不规则冋转椭球体

地球物理勘查技术专业毕业实习报告范文

地球物理勘查技术专业 毕 业 实 习 报 姓名:杜宗飞 学号:2011090118 专业:地球物理勘查技术 班级:地球物理勘查技术01班指导教师:赵建明 实习时间:XXXX-X-X—XXXX-X-X 20XX年1月9日

目录 目录 (2) 前言 (3) 一、实习目的及任务 (3) 1.1实习目的 (3) 1.2实习任务要求 (4) 二、实习单位及岗位简介 (4) 2.1实习单位简介 (4) 2.2实习岗位简介(概况) (5) 三、实习内容(过程) (5) 3.1举行计算科学与技术专业岗位上岗培训。 (5) 3.2适应地球物理勘查技术专业岗位工作。 (5) 3.3学习岗位所需的知识。 (6) 四、实习心得体会 (6) 4.1人生角色的转变 (6) 4.2虚心请教,不断学习。 (7) 4.3摆着心态,快乐工作 (7) 五、实习总结 (8) 5.1打好基础是关键 (8) 5.2实习中积累经验 (8) 5.3专业知识掌握的不够全面。 (8) 5.4专业实践阅历远不够丰富。 (8) 本文共计5000字,是一篇各专业通用的毕业实习报告范文,属于作者原创,绝非简单复制粘贴。欢迎同学们下载,助你毕业一臂之力。

前言 随着社会的快速发展,用人单位对大学生的要求越来越高,对于即将毕业的地球物理勘查技术专业在校生而言,为了能更好的适应严峻的就业形势,毕业后能够尽快的融入到社会,同时能够为自己步入社会打下坚实的基础,毕业实习是必不可少的阶段。毕业实习能够使我们在实践中了解社会,让我们学到了很多在地球物理勘查技术专业课堂上根本就学不到的知识,受益匪浅,也打开了视野,增长了见识,使我认识到将所学的知识具体应用到工作中去,为以后进一步走向社会打下坚实的基础,只有在实习期间尽快调整好自己的学习方式,适应社会,才能被这个社会所接纳,进而生存发展。 刚进入实习单位的时候我有些担心,在大学学习地球物理勘查技术专业知识与实习岗位所需的知识有些脱节,但在经历了几天的适应过程之后,我慢慢调整观念,正确认识了实习单位和个人的岗位以及发展方向。我相信只要我们立足于现实,改变和调整看问题的角度,锐意进取,在成才的道路上不断攀登,有朝一日,那些成才的机遇就会纷至沓来,促使我们成为地球物理勘查技术专业公认的人才。我坚信“实践是检验真理的唯一标准”,只有把从书本上学到的地球物理勘查技术专业理论知识应用于实践中,才能真正掌握这门知识。因此,我作为一名地球物理勘查技术专业的学生,有幸参加了为期近三个月的毕业实习。 一、实习目的及任务 经过了大学四年地球物理勘查技术专业的理论进修,使我们地球物理勘查技术专业的基础知识有了根本掌握。我们即将离开大学校园,作为大学毕业生,心中想得更多的是如何去做好自己专业发展、如何更好的去完成以后工作中每一个任务。本次实习的目的及任务要求: 1.1实习目的 ①为了将自己所学地球物理勘查技术专业知识运用在社会实践中,在实践中巩固自己的理论知识,将学习的理论知识运用于实践当中,反过来检验书本上理论的正确性,锻炼自己的动手能力,培养实际工作能力和分析能力,以达到学以致用的目的。通过地球物理勘查技术的专业实习,深化已经学过的理论知识,提高综合运用所学过的知识,并且培养自己发现问题、解决问题的能力 ②通过地球物理勘查技术专业岗位实习,更广泛的直接接触社会,了解社会需要,加深

地球物理学概论论文

地球物理学概论论文 地球物理学是地球科学中的新兴学科,也是人类深入认识地球的主要工具。地球物理学以物理学研究的发展为依托,运用物理学的理论和方法探索地球内部的结构,动力系统及演化。其范围涉及地壳,地幔和地核,尤其是岩石层和软流层发生的各种物理现象,成因及其过程。通过地球物理场的观测、资料处理和模型计算已达到深入认识地球、造福人类的目的。 地球物理学由固体地球物理学、应用地球物理学、大地测量学、空间物理学、大气物理学、海洋地球物理学等分支学科组成。其中应用地球物理学的主要任务是应用地球物理原理和方法开展能源、资源的勘探与开发,地震灾害预测预防、地球环境的保护和污染检测。 地球物理学的主要学科有:地震、重力、磁法、电法、测井、遥感和海洋地球物理。 地震:地震分为天然地震和人工地震两大类。其中勘探地球物理学主要利用人工地震进行资源等勘探。地震勘探是近代发展变化最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震波向地下传播时,遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面,用专门的仪器可记录这些波,分析所得记录的特点,如波的传播时间、振动形状等,通过专门的计算或仪器处理,能较准确地测定这些界面的深度和形态,判断地层的岩性,是勘探含油气构造甚至直接找油的主要物探方法,也可以用于勘探煤田、盐岩矿床、个别

的层状金属矿床以及解决水文地质工程地质等问题。近年来,应用天然震源的各种地震勘探方法也不断得到发展。 重力勘探是地球物理勘探方法之一。是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿万有引力定律为基础的。只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异,就可以用精密的重力测量仪器找出重力异常。然后,结合工作地区的地质和其他物探资料,对重力异常进行定性解释和定量解释,便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况,进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。 磁法勘探也是地球物理勘探方法之一。自然界的岩石和矿石具有不同磁性,可以产生各不相同的磁场,它使地球磁场在局部地区发生变化,出现地磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常,进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产;进行地质填图;研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探工作,取得了良好的地质效果。磁法勘探也是基本地球物理手段,国家已纳入在全国范围内进行系统测量的计划,并已基本覆盖了全国重要地区。 电法勘探是根据岩石和矿石电学性质如导电性、电化学活动性、电磁感应特性和介电性,即所谓“电性差异”来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过仪器观测人工的、天然的电场或交

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