【工程力学】地球物理场论课程简介

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地球物理专业的电磁场论课程的教学方法分析

在本课程的教学过程中，笔者在传统板书推导、多媒体讲授的基础上，通过引入对比教学法、案例教学法以及电磁仿真软件辅助学习方法，对教学过程进行改进，有利于达到更好的教学效果。
1 对比教学法
在电磁场论中，很多电现象和磁现象，虽然本质上有很大区别，但是其宏观表现具有很大的相似性，其研究手段和求解方法也十分相似[2]。这些电与磁之间的共性和差
创新教育
例教学法有助于学生理解电磁场论，深入理解电磁方法在地球物理探测、数据反演、地下埋体物质解释与分析等方面所起得作用，例如大地电磁测深、探地雷达探测等。此外，学生可以通过教学中涉及到的案例，打好电磁场论的基础，为后面学习地球物理探测方法及相关课程做好铺垫。
Copyright©博看网科.技cn创.新导A报llScieRncieganhdtTsechRnoelosgyeIrnnvoveadtio.n Herald 223
科技创新导报 2020 NO.04 Science and Technology Innovation Herald
关键词：地球物理对比教学法案例教学法电磁仿真软件
中图分类号：G420
文献标识码：A
文章编号：1674-098X(2020)02(a)-0223-02
在地球物理专业的场论课程中，主要学习各类物理场的分布及其相互作用理论。场论作为地球物理专业的专业基础课，是后续部分专业课程的基础，因此在实际教学过程中，需要师生付出足够精力和时间进行学习。场论中涉及的物理场包括引力场、电磁场等，不同物理场的性质、分布特征和规律与物质性质、几何特征有很大关系。而场论课程的知识体系中，电磁场论占了非常大的比例，包括静态电磁场以及时变电磁场。由于电磁理论是一门完整的基础理论，在地球物理、无线通信、自动化控制、仪器仪表等领域有着广泛的应用。尤其在本专业所涉及的地球物理学领域，例如以电场与电磁感应为基础的电法勘探、以磁场为基础的磁法勘探等领域，无论在理论研究还是在实际应用中，电磁场论都占有十分重要的地位。因此，学生学好场论课程，才能够为后续的课程学习和实践打好基础。

《地球物理场论》课件

地热仪：用于测量地热场，了解地球内部热源分布
电磁波探测仪：用于测量电磁波，了解地球电磁场变化
遥感仪器：用于测量地球表面特征，了解地球表面变化
PART FIVE
地震波法：通过地震波传播速度和方向来反演地球内部结构电磁法：通过测量地球电磁场来反演地球内部结构和地壳构造重力法：通过测量地球重力场来反演地球内部结构和地壳构造地热法：通过测量地球内部温度和压力来反演地球内部结构和地壳构造地磁法：通过测量地球磁场来反演地球内部结构和地壳构造地壳构造法：通过测量地壳构造来反演地球内部结构和地壳构造
地震层析成像：通过地震波传播速度、振幅等信息，反演地球内部结构，并形成图像
地震波：通过地震波传播速度和方向，可以推断地下岩石的性质和结构
地磁：通过地磁异常，可以推断地下岩石的磁性特征和地质构造
重力：通过重力异常，可以推断地下岩石的密度和地质构造
地热：通过地热异常，可以推断地下TS
PART ONE
PART TWO
地球物理场论是研究地球物理现象的科学包括地球磁场、重力场、电场、磁场等研究地球物理场的形成、分布、变化和相互作用应用于地球科学、地质学、气象学等领域
地球物理场的基本概念和分类地球物理场的形成和演化地球物理场的观测和测量方法
电磁波：通过电磁波传播速度和方向，可以推断地下岩石的电性特征和地质构造
放射性：通过放射性异常，可以推断地下岩石的放射性特征和地质构造
PART SIX
地球物理场：包括重力场、磁场、电场等矿产资源勘探：通过地球物理场探测地下矿产资源应用实例：利用重力场、磁场、电场等探测地下矿产资源技术方法：包括重力测量、磁法测量、电法测量等应用效果：提高了矿产资源勘探的准确性和效率发展趋势：地球物理场在矿产资源勘探中的应用将越来越广泛

地球物理学导论

(2)特点：进程曲折，发展缓慢，直到20世纪30年代情况才发生变化。
3．交通通讯变化的影响 (1)新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和，出行方式转变了人们的思想观念。
(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便捷。
(3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活多。姿多彩
关键词——交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应
时代潮流
图说历史
主旨句归纳
(1)近代交通由传统的人力工具逐渐演变为
机械动力牵引的新式交通工具，火车、
汽车、电车、轮船、飞机先后出现。
(2)通讯工具由传统的邮政通信发展为先进
的电讯工具，有线电报、电话、无线电
报先后发明。
(3)近代以来，交通、通讯工具的进步，推
()
A．江南制造总局的汽车
B．洋人发明的火车
Hale Waihona Puke C．轮船招商局的轮船D．福州船政局的军舰
[解析] 由材料信息“19世纪七十年代，由江苏沿江居民到上海”可判断最有可能是轮船招商局的轮船。
[答案] C
[题组冲关]
1．中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是 ( )
A．公路运输
B．铁路运输
C．轮船运输
C．通过互联网 D．乘坐火车赴各地了解
解析：本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信
息“20世纪初”“最快捷的方式”，因此应选B，火车速度远不及电报快。20世纪30年代民航飞机才在中国出现，互联网出现在20世纪90年代。答案：B
4．下列不属于通讯工具变迁和电讯事业发展影响的是( ) A．信息传递快捷简便 B．改变着人们的思想观念 C．阻碍了人们的感情交流 D．影响着人们的社会生活解析：新式通讯工具方便快捷，便于人们感情的沟通和交流。答案：C

地球物理场论课程介绍

二、较深参考书 [1] 杨儒贵, 陈达章, 刘鹏程. 电磁理论[M].西安: 西安交通大学出社, 1991 [2] 楼仁海, 符果行, 袁敬闳. 电磁理论[M]. 成都: 电子科技大学出版社, 1996
[3] 傅君眉, 冯恩信. 高等电磁理论[M]. 西安: 西安交通大学出版社, 2000
[4] 杨儒贵. 电磁理论中的辅助函数[M]. 北京: 高等教育出版社，1992 [5] 杨儒贵. 电磁定理和原理及其应用[M].成都: 西南交通大学出版社, 2002
目
前言
第一章
录
矢量分析
第二章
第三章
静电场
静电场的边值问题
第四章
第五章
恒定电流场
恒定磁场
第六章第七章第八章第九章
电磁感应时变电磁场平面电磁波导行电磁波
第十章
电磁辐射及原理
电磁场与电磁波
学分: 4 学时: 64 方式: 讲授、讨论
教学目的
通过课堂教学，介绍电磁场与电磁波的基本特性
<<电磁场与电磁波>>
电子教案
第2版
杨儒贵
高
等
教
育
出
版
社
高等教育电子音像出版社
一、几点说明二、简介三、目录四、教学目的
五、学时安排六、各章重点七、参考书目
几点说明
本电子教案是根据作者撰写的《电磁场与电磁波》 (第 2 版) 纸质教材编制的，其特色如下： 1. 全教案包括12个部分，除了对应纸质教材的10
章内容，外加目录和前言。
2. 基于64学时课堂讲授时间，结合自己的教学经
验，对于纸质教材的内容进行了适当的取舍。突出物理概念，减少数学推演。

地球物理专业的电磁场论课程的教学方法分析

地球物理专业的电磁场论课程的教学方法分析1. 引言1.1 研究背景地球物理专业的电磁场论课程是地球物理学科中的重要课程之一，它主要研究电磁场在地球内部和地球表面的分布规律及其与地球内部结构和物质性质之间的关系。

电磁场理论在地球科学研究领域中具有重要的理论与实践意义，是地球物理学生必须掌握的重要知识之一。

随着科学技术的发展和地球科学研究的深入，电磁场理论在勘探地质、探测地下资源、监测地球的变化等方面发挥着越来越重要的作用。

加强对地球物理专业学生的电磁场理论知识的教育和培养具有重要意义。

通过系统的电磁场论课程教学，可以帮助学生建立坚实的理论基础，提高他们的地球物理专业知识水平和解决问题的能力，为他们今后的科研和实践工作打下坚实的基础。

对电磁场论课程的教学方法进行分析和探讨，对于提高教学质量和学生学习效果具有重要意义。

1.2 研究目的地球物理专业的电磁场论课程一直是地球物理学领域中的重要课程之一。

研究目的旨在分析这门课程的教学方法，探讨如何更好地提高学生对电磁场论的理解和掌握，提高教学效果。

通过对课程设置、教学内容安排、教学方法以及案例分析等方面进行深入探讨，旨在为地球物理专业的教学实践提供有益的借鉴和参考。

通过评估教学效果，分析课程的优势和不足，为未来的教学改进提供指导。

研究目的是希望能够深入了解电磁场论课程的教学特点和难点，为教师提供更有效的教学方法，并对课程设置和教学内容进行优化，以提高学生的学习和应用能力。

通过本研究，旨在为地球物理专业的教学工作提供有益的参考和借鉴，促进教学质量的不断提升。

2. 正文2.1 课程设置与目标课程设置与目标是地球物理专业电磁场论课程的核心部分，通过合理设置课程内容和目标，能够有效地帮助学生掌握电磁场论的基本理论和方法，提高他们的专业水平和实践能力。

本课程旨在培养学生对电磁场的深入理解和运用能力，使他们能够在地球物理勘探、矿产资源勘查等领域中熟练应用电磁场理论和方法进行实践工作。

浅谈地球物理学专业基础理论课教学改革策略——以场论课程为例

浅谈地球物理学专业基础理论课教学改革策略——以场论课程为例杨海燕;邓居智;汤洪志;方根显【摘要】地球物理学专业理论课程在专业课程体系中具有承前启后的作用,以场论课程为例进行的教学改革从课程内容的复杂性、理论课程的孤立性、课堂教学的互动性及学生基础的差异等方面出发,对课程的教学改革进行探索和研究.提出了多媒体的合理使用、科学研究与理论教学的有效结合、课堂形式的适当调整等改革策略.以学生的学习主动性、理论内容的理解程度及教学计划的完成效果为评价标准,期待在教学实践中提高理论课程的教学和学习效果.【期刊名称】《东华理工大学学报（社会科学版）》【年(卷),期】2013(032)001【总页数】3页(P91-93)【关键词】基础理论课程;场论;教学改革;地球物理勘探【作者】杨海燕;邓居智;汤洪志;方根显【作者单位】东华理工大学核工程与地球物理学院,江西抚州344000;东华理工大学核工程与地球物理学院,江西抚州344000;东华理工大学核工程与地球物理学院,江西抚州344000;东华理工大学核工程与地球物理学院,江西抚州344000【正文语种】中文【中图分类】G642.0地球物理勘探专业的专业课程学习多建立在扎实的先修理论课程基础上，专业课程主要介绍方法原理、技术流程和资料处理与解释方法等，而无论方法原理还是资料解释都要对地球物理场理论充分理解并能熟练应用。

因此，地球物理场理论（简称“场论”）课程在该专业课程体系中的重要性不言而喻。

场论课程运用数学和物理学方法来研究客观的引力场、稳定电场、稳定磁场和时变电磁场的性质、规律和计算方法，提高运用数学和物理知识分析、研究相关地球物理问题的能力。

理论课程教学往往与枯燥乏味相伴，一味地注重教学内容本身而忽略该类课程教学方法和教学手段的改革和创新，势必会削弱学生的学习积极性和学习兴趣，难以达到课程的教学目标。

因此，在恪守教学大纲的前提下，坚持与时俱进的思维模式，在教学方法和教学手段方面进行改革和创新，对提高教学质量和教学效果均具有重要意义。

地球物理场论

《地球物理场论》
绪论
1
绪论
一、《地球物理场论》课程涉及的主要研究领域二、场论的应用和发展三、学习的目的、方法及其要求四、考核要求五、矢量分析与场论
2
绪论
一、主要研究领域
地球物理场论主要研究
领域
引力场稳定电场稳定磁场可变电磁场
3
绪论
牛顿在1687年发表解释物体之间的相互作用的引力的万有引力定律。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。
39
绪论
4、矢量场的环量和旋度
1）、环流（环量）
在矢量场 A 中，沿曲线c关于A 的线积分称为该矢量场
的环流。
cA dlc A cosdl
环流表示闭合曲线内存在另一种源——涡旋源
40
绪论
2）、矢量场的旋度
考虑极限 lim c A dl S0 S 面元的方向、极限值的唯一性
•旋度的定义：
S
S
如果曲面是一个封闭曲面
S AdS
封闭曲面的通量表示在封闭曲面内存在通量源
36
绪论
2)、矢量场的散度
散度的定义：如下的极限称为矢量场 A 在某点的散度，记为 divA 。
divA lim S AdS
V0 V
散度是通量体密度的概念，反映矢量场在该点处通量源的强度。
37
绪论
矢量场 A 的散度可表示为哈密顿微分算子▽与矢量 A 的标
若所研究的物理量如流速、电场强度等在空间的分布不仅需要确定其大小，同时还需确定它们的方向，即需要用一个矢量来描述，则称为矢量场。
25
绪论
场的几何描述矢量场 A(x, y,z) 的场线及场线方程

《地球物理学导论》教学大纲(基地班)(DOC)

《地球物理学导论》教学大纲（地质学专业，必修，72学时）一、教学思想根据教育部关于国家人才基地各类专业总的培养方向和目标，《地球物理学导论》（必修）课程教学的宗旨是使地质学基地的学生能够全面地了解和重点掌握各类地球物理理论与方法的基本原理、技术。

地球物理学是利用物理学的方法研究地球物理场的组成、空间结构及其时空分布规律，进而解决地质问题的间接方法。

因此，一方面要充分利用数理基础理论，深入理解地球物理场的实质；另一方面，培养综合应用地球物理资料解决地质问题的实际技能。

重点是综合分析地质地球物理资料基本素质的提高和创造性思维（以及个性化）的培养。

本课程在取材上，注意参考上世纪末本世纪初国内、外有关教材和文献，在适当兼顾应用地球物理学的前提下，重点是地球物理学基本理论的介绍，突出该部地球物理方法与技术在区域基础地质研究方面的应用。

比较全面地介绍重力学、地磁学、地电学、地震学（重点是地震勘探，天然地震做为基本了解）、地热学等学科的基本原理、资料处理和解释方法以及在地质学研究中的综合应用。

力求反映地球物理学各个领域的新理论、方法和前沿及新进展。

二．学时分配与授课方式1.学时分配本课程总计为72学时。

课堂讲授为74％～78％，实习占总学时的22％～26％，6学时/周，大约需要12周时间。

2.授课方式采用讲授、实习与习题、课堂讨论三大块有机结合。

（1）在教学内容的组织上，侧重于地球物理与地质紧密结合，尽可能避免冗长的数学理论推导，强调有关数学公式的物理意义。

为充分发挥学生的主观能动性，采用启发式课堂讲授和学生课外自学相结合方式。

在教学手段上，为了让学生做好笔记和有思考的余地，除保留必要的板书和推导外，凡能够用图形/表格表示的内容，均以多媒体组织课堂教学。

每次讲授新的内容之前，以提问方式复习前次课程的内容，一方面了解学生所掌握的状况，亦有利于使学生巩固所学内容。

大纲、教案、习题等均上网公布，供浏览学习。

（2）为配合课堂学习，深入掌握所学理论、概念，每次课后安排相应课外习题或思考题，一方面作为课堂讲授的补充，另一方面培养学生创造性思维和解决地质问题的实际动手能力。

smi地球物理课程设计

smi地球物理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解地球物理基本概念，掌握smi（地球物理勘探方法）的基本原理；2. 了解地球物理勘探技术在矿产勘查、环境保护等领域的应用；3. 掌握地球物理数据采集、处理、解释的基本方法。

技能目标：1. 能够运用smi地球物理勘探方法进行实际操作，完成数据采集；2. 能够对采集到的地球物理数据进行处理和解释，分析地质结构；3. 能够运用所学知识解决实际问题，具备一定的地球物理勘探实践能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对地球物理学的研究兴趣，激发探索地球奥秘的热情；2. 增强学生的团队合作意识，培养在集体中分工合作、共同解决问题的能力；3. 提高学生的环保意识，认识到地球物理勘探在资源开发和环境保护中的重要性。

课程性质：本课程为选修课，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。

学生特点：学生为高中年级，具备一定的物理、数学基础，对地球科学有一定兴趣。

教学要求：结合课本内容，注重实践操作，提高学生的实际应用能力。

通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在掌握理论知识的同时，能够运用所学解决实际问题。

后续教学设计和评估将以此为基础，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 地球物理基本概念：介绍地球物理学的基本理论，包括地球的结构、物理场、勘探方法等，对应课本第一章内容。

2. SMI地球物理勘探原理：详细讲解smi（地震、磁法、电法、重力勘探方法）的原理和操作流程，对应课本第二章。

- 地震勘探：介绍地震波的传播特性、数据采集和处理方法；- 磁法勘探：讲解地磁场的特点、磁异常的识别和应用；- 电法勘探：分析电阻率法的原理、装置类型及数据解释；- 重力勘探：探讨重力场的分布规律、重力异常的成因及实际应用。

3. 地球物理勘探技术应用：分析矿产勘查、环境保护等领域中地球物理勘探技术的实际应用，对应课本第三章。

4. 数据采集与处理：教授地球物理数据采集、处理和解释的方法，包括野外施工、数据整理、反演解释等，对应课本第四章。

《地球物理学原理》课程简介

《地球物理学原理》课程简介课程编号: 14120课程名称：地球物理学原理英文名称：Principles of Applied Geophysics学时：100 学分： 5课程简介：《地球物理学原理》是地球物理和应用地球物理专业的主干专业课程，也是新调整后的地矿类工科本科专业的主要专业基础课之一。

《地球物理学原理》是应用地球物理专业的新课程体系－“应用地球物理学原理”、“应用地球物理的数据采集与处理”、“地球物理反演的基本理论及应用方法”和“地球物理方法的综合应用与解释”4本专业系列课程的第1门课程，是整个专业系列课程的基础。

《地球物理学原理》课程是应用地球物理专业的必修专业课程之一。

它的主要任务和目的是从应用地球物理学科的整体角度上，系统地向学生传授应用地球物理的基础知识、基本原理和基本方法，使学生能完整和系统地掌握应用地球物理的专业基础知识，具有专业基础扎实，知识面较宽，适应性较强，为后续的专业课程的学习及以后的工作打好良好的专业基础。

本课程共九章，由四个部分组成：1）应用地球物理方法的物质基础，重点为物性参数及影响因素；2）地球物理场的基本特征，重点为地球物理正常场特征的叙述；3）应用地球物理常用的正演方法，主要为数值模拟方法和物理模拟方法；4）常用应用地球物理方法的基本原理，主要包括重力、磁法、电法、地震、放射性、地热和测井等方法的基本原理。

本课程的先导课程为数学、物理、场论、计算方法和地质基础课，后续课为“应用地球物理的数据采集与处理”、“地球物理反演的基本理论及应用方法”和“地球物理方法的综合应用与解释”。

授课对象：地球物理专业、工科勘察技术专业的本科生教材：张胜业、潘玉玲主编，应用地球物理学原理，中国地质大学出版社，2004参考书：1．罗孝宽、郭绍雍，应用地球物理教程——重力磁法，地质出版社，19912．傅良魁，应用地球物理教程——电法放射性地热，地质出版社，19913．何樵登、熊维纲，应用地球物理教程——地震，地质出版社，19914．周远田，地球物理测井教程，中国地质大学出版社，1999主讲教师：张胜业、徐义贤、张玉芬、顾汉明、潘和平等开课教师所在的院系：地空学院地球物理系。

02 地球物理场

单极场
重力异常
由于实际地球内部的物质密度分布非常不均匀，因而实
际观测重力值与理论上的正常重力值总是存在着偏差，
这种在排除各种干扰因素影响之后，仅仅是由于地下物质密度分布不匀而引起的重力的变化称为重力异常。
剩余密度与剩余质量
研究对象的密度与围岩密度之差称为剩余密度；剩余密度与研究对象体积之积即为剩余质量M 据万有引力定律，存在比正常质量分布有多余(M ＞0) 或不足(M ＜0)的质量时，引力大小将会发生变化，进而使重力值改变。
地磁要素：七要素
表示任一点地磁场大小和方向特征的物理量称为地磁要素
地磁场总强度矢量 T
地理北X
X D
地理子午面
磁北
H
I
Y
北向分量(X)、东向分量(Y)
垂直分量(Z)；水平分量(H)，指向为磁北方向
Y T
Z
磁子午面
T的倾斜角(I)，下倾I为正，反之I为负
磁偏角(D),磁北向东偏D为正，西偏D为负
7.5m
Newton，1687 10m
30m
若把地球近似为正球体，其平均半径R＝6371km。
略讲
地球的正常重力
我国过去用得较多正常重力公式假定地球是一个旋转椭球体，表而光滑，内部密度是均匀的，或者是呈层分布，每层的密度是均匀的，且各层界面 1901 —1909年赫尔默特公式都是共焦点的旋转椭球面，这种旋转椭球体有时也被称作参考椭球体。依据其形状、大小、地球的质量、密度分布、自转角速度 1930 年卡西尼国际正常重力公式及各点所在的坐标位置等求出其重力位，称为正常重力位，由正常重力位再计算出的重力值就称为正常重力值。
重力异常的实质
A
大地水准面 F附

地球物理学

地球物理学科技名词定义中文名称：地球物理学英文名称：geophysics定义：研究地球人气圈、水圈及固体部分物理性质和变化过程的科学。

应用学科：大气科学(一级学科)；应用气彖学(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片地球物理学(geophysics)是地球科学的主要学科，用物理学的方法和原理研究地球的形成和动力，研究范I制包括地球的水圈和人气层。

地球物理学研究广泛系列的地质现彖，包括地球内部的温度分布；地磁场的起源、架构和变化；人陆地壳人尺度的特征，诸如断裂、大陆缝合线和人洋中脊。

现代地球物理学研究延伸到地球人气层外部的现彖(例如，电离层电机效应(ionospheric dynamo〕、极光放电(auroral electrojets )和磁层顶电流系统(magnetopause current system)),甚至延伸到其他行星及其卫星的物理性质。

目录简介专业概况培养目标培养要求专业特色与各个学科关系分类研究内容应用学科历史及发展简介专业概况培养目标培养要求专业特色与各个学科关系分类研究内容应用学科历史及发展展开编辑本段简介地球物理学的很多问题与天文学的相似，因为研究对象很少能直接观察，结论应当说主要是根据物理测量的数学解释而得出的。

这包括地球重力场测量，在陆地和海上用重力测屋仪，在空间则用人造卫星；还包括行星磁场的磁力测量；又包括地下地质构造的地震测量, 这用地震或人工方法产生的弹性反射波和弹性折射波来进行（参阅seismic survey）。

用地球物理技术来进行的研究，证明在为支持板块构造学（plate tectomcs）理论提供证据方面是极其有用的。

例如，地震学资料表明，世界地震带标示出了组成地球外壳地球物理学研究范畴的巨人刚性板块的边界，而占地磁学研究的发现，又使得追索地质历史时期人陆的漂移成为可能。

编辑本段专业概况主干学科：地质学、物理学、数学、计算机技术主要课程：地球物理学（地震学、重力学、地磁学、地电学）、地球物理观测、地球物理数据处理、地球物理正反演、地球物理资料解释、地质学、连续介质力学、计算机及信息处理等主要实践性教学环节：包括主要课程的实验和实习、野外地质实习、毕业实习等，一般安排6周〜12周。

地球物理学专业

地球物理学专业地球物理学专业人才培养方案教研室主任：系主任：教学副院长：院长：一、专业代码：070801二、专业名称：地球物理学三、标准修业年限：四年四、授予学位：理学学士五、培养目标：本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美等方面全面发展，具有良好的思想政治素质、人文素质、创新精神与实践能力，具有扎实的数理基础，掌握基本的地质学原理与方法，系统掌握地球物理学的基本理论、基本知识和基本技能，具有从事地震监测预测，地质矿产、煤田和油气资源勘查，道路桥梁的工程地球物理检测等方面的实际工作和研究工作初步能力的应用型人才。

六、基本要求：（一）知识要求：1.具有基本的人文社科理论知识和素养，在哲学、经济学、法律等方面具备必要的理论知识，对社会有较强的适应能力；2.具有扎实的数学、物理基础；3.掌握基本的地质学原理与方法；4.掌握地球物理场论、数字信号分析、水文地质学等专业基础知识；5.系统地掌握固体地球物理学和勘探地球物理学的基本理论和基本知识；6.掌握地震监测预测的基本理论与方法。

（二）能力要求：1.具有较强的人际交往意识和初步的人际交往能力；2.具有良好的自学能力和终身学习的意识；3.具有独立思考问题、分析问题、解决问题的能力；4.具有独立设计实验，并能对实验数据进行分析评价的能力；5.具有独立地利用计算机进行文字和图像信息处理及进行科学计算的能力；6.具有创新意识和创新精神，对特优学生要求具有质疑和挑战传统的理论、方法、假设的意识和能力；7.了解全球自然灾害现状及防灾减灾体系研究发展趋势，具备综合防灾减灾意识及防震减灾宣传教育能力；8.具有一定的提出新的问题和新的方法，分析、推断、解释新问题的能力；9.得到从事基础研究和应用研究的初步训练。

（三）素质要求：1．热爱祖国，具有高尚的民族气节、良好的道德品质和中华民族的传统美德；2．具有集体荣誉感和团结协作精神；3．具有强烈的法律意识和法制观念；4．具有全心全意地为人民服务和为社会主义建设服务的意愿；5．具有较好的文化素养和文学艺术修养；6．具有勤奋进取、求实创新的科学精神；7．具有科学的思维和初步研究能力；8．具有良好的身体和心理素质；9．具有一定的工程意识和经济管理意识。

地球物理场论课程教学探讨

创新教育科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald210DOI：10.16660/ki.1674-098X.2105-5640-7381地球物理场论课程教学探讨卢勇旭(中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院北京 100083)摘要：地球物理场论是地球物理专业的专业基础课。

该课程公式较多、知识点繁杂，仅采用传统方法教学往往达不到理想效果。

本文以板书结合多媒体作为基本授课手段，引入探究式教学、理论结合实际、计算机仿真模拟和教学结合科研等方法，对传统教学方法进行了一定的改进。

本文旨在提高学生的学习兴趣和主观能动性，为地球物理场论课课程教学提供新的思路和方法，提高教学效果和质量。

关键词：探究式教学理论结合实际计算机仿真模拟教学结合科研中图分类号：G642.4;P3-4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2021)05(c)-0210-03Discussion on the Teaching of Geophysical Field TheoryLU Yongxu(China University of Mining & Technology (Beijing), Beijing, 100083 Chnia)Abstract：Geophysical Field Theory is a professional basic course for geophysics majors. The course has many formulas and complex knowledge points. Only using traditional teaching methods can not achieve the ideal effect. This paper takes blackboard writing combined with multimedia as the basic teaching means, and introduces the methods of inquiry teaching, theory combined with practice, computer simulation and teaching combined with scientific research to improve the traditional teaching methods. The purpose is to improve students' learning interest and subjective initiative, provide new ideas and methods for the teaching of geophysical field theory, and improve the teaching effect and quality.Key Words: Inquiry teaching; Combining theory with practice; Computer simulation; Combination of teaching and research基金项目：2019 年度中国矿业大学（北京）本科教育教学改革与研究项目（项目名称：《地球物理场论》探究式教学方法研究，项目编号：J190304）。

地球物理学指导大纲

《地球物理学》课程教学大纲与指导（72学时）参考教材：《自然科学概论》（南京大学出版社，文祯中）《颤抖的地球》（清华大学出版社，谢礼立、张景发）《地球的结构、演化和动力学》（高等教育出版社，张有学、尹安）《地球成长史》（中国人民大学出版社）一、课程的性质与任务本课程从物理学的角度来分析地球的起源、结构及地球岩层的运动，地震形成机理及其运动状态和分析。

同时也介绍地球的大气的水圈，地球大气环境状况及其运动状态。

二、课程基本要求对地球的层状结构、地球壳层的板块结构及其运动状态要有清楚了解和掌握。

大气和水量分布及其运动也要了解。

地震的种类及其成因也要掌握。

一些基本各解概念要良好了解。

三、课程基本内容第一章地球的形状和结构1、教学目的和教学要求通过本章学习，要掌握地球的起源和结构，要求掌握地球内部到表面的结构及其地壳的板块结构。

2、教学内容和重点知识解析第一节太阳系的起源一、偶遇假说偶遇假说认为，从太阳附近经过的一颗巨大天体从太阳拉出一条物质，随即形成了行星，从而形成了太阳系。

1975年布封(George louise Leclerc de Buffon)提出了太阳系形成的第二种理论，认为有一个质量巨大的彗星飞近太阳并同太阳相撞，击溅出来的物质后来凝聚成行星及卫星，从而形成了太阳系。

按照这种思路，金斯（Jea ns)和捷弗里斯(J effrevs)先后于1916年和1929年提出，一颗从太阳附近经过的恒星，从太阳上拉出一条形如雪茄烟但两端较尖的长而细的长条物质，这个长条物质部分返回太阳，部分分裂成几段，逐渐凝聚成行星，在中间形成的行星最大，两端的则较小，它们并进入围绕太阳的轨道不断运动。

（地图2-4）偶遇假说存在两个问题，而引来反对意见。

第一，恒星在宇宙空间中的密度很低，两个相遇遥远的恒星偶然相距并引起解体的可能性几乎是不存在的。

太阳邻域中的恒星之间的距离关系，类似于相隔650千米远的一些乒乓球，其中两个发生碰撞的机会是极小的。

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地球物理学专业开设课程设置,课程内容学
什么
地球物理学专业开设课程设置,课程内容学什么
知识技能,毕业生应获得以下几方面的知识和能力
1．掌握数学、物理、地质学等方面的基本理论和基本知识；
2．掌握地球物理学的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及地球深部构造、地震预测、地球物理工程、能
源及矿产资源勘察等的基本技能；
3．了解相近专业的一般原理和知识；
4．了解国家科技、产业政策、知识产权等有关政策和法规；
5．了解地球物理学的理论前沿、应用前景和最新发展动态；
6．掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条
件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。

地球物理学专业主干课程,主干学科：地质学、物理学、数学、计算机
主要课程：地球物理学(地震学、重力学、地磁学、地电学)、地球物理观测、地质学、连续介质力学、计算机
及信息处理等。

主要实践性教学环节：包括主要课程的实验和实习。

野外地质实习、毕业实习等，一般安。

地球物理学

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1. 引力的发现
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苹果为什么会落地？
思考
研究
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艾萨克·牛顿，英国著名科学家
艾萨克 · 牛顿爵士， FRS （ Sir Isaac Newton，1643年1月4日－1727年3 月31日）是一位英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士。他在1687年发表的论文《自然哲学的数学原理》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；从而消除了对太阳中心说的最后一丝疑虑，并推动了科学革命。
多个质点的引力
计算方法
FGi mlim2 i
li li
简便处理的办法
多个点的引力相加原则：
（四边形原则）
计算困难！
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位函数的引入
位函数
若存在一函数，使得该函数的梯度等于力，则该函数称为位（函数）。
引力位（函数）：
V Gm l
Fgrad(V)
多个质点的引力位的计算公式
地球重力学课程组1892年成立国际大地测量协会1919年成立国际大地测量与地球物理联合会1945年在大地测量委员会中设重力测定小组1951年常设国际重力委员会1987年成立了大地水准面委员会1957年成立了地球潮汐委员会国际大地测量与地球物理联合会iugg天文与地球物理联合会bgi国际重力测量局bgihshwhch武汉大学