地球物理论文精选(九篇)

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第1篇：地球物理论文范文

关键词：毕业实习指导；创新能力；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0218-03

“勘查技术与工程”专业属于培养应用类人才的专业，随着国家经济建设的发展，国家的资源勘查、环境监测和工程建设等领域获得了较快的发展，“勘查技术与工程”专业的应用领域也得到空前的拓展，毕业生分配去向为全国各地的资源、能源、环境、工程建设、质量检测、仪器制造等多种行业和部门。各行各业的工作环境和背景差异很大。毕业生如何能适应这样广泛的领域，毕业后能够尽快承担工作任务，是毕业实习期间需要解决的问题。为了培养出适合用人单位需求的合格毕业生，桂林理工大学在课程体系、教学内容等方面进行了探索和改革，研究培养高质量人才的思路和方法，其中毕业实习安排和毕业论文指导是其中的重要内容之一。“勘查技术与工程”专业的毕业实习时间为16周，实习内容主要为：野外实习、完成毕业论文和毕业答辩。两者的有机结合，对毕业实习效果至关重要。

一、野外实习

野外实习是“勘查技术与工程”专业学生毕业实习期间的重要实践部分。学生参加野外实习的形式有多种：参加学校实习基地单位的科研或生产项目；参加教师的科研工作；或到学生即将就业的单位参加科研或生产工作。这些实际的科研或生产活动让学生近距离接触工作现状，了解勘探行业发展情况。在实习期间检验学生掌握知识的情况、培养自己处理问题的能力。

在这一阶段，教师需要根据实习项目对毕业生进行指导。在出去实习之前，要求毕业生做实习准备。例如，资源勘查类的科研或生产项目，要求学生了解矿床、成矿理论及所需的地球物理方法原理等内容；工程、水文或环境勘查类的项目，要求学生研究岩土层的地球物理特征及该精度地球物理方法原理等内容；而工程质量检测方面，则需要了解质量检测规范及应用地球物理检测方法原理等。在野外实习结束之后，要求学生作实结，从野外工作施工技术、资料解释、成果展示及报告编写等方面总结实习过程。

二、毕业论文

毕业论文是本科教学工作的最后环节。指导“勘查技术与工程”专业毕业论文的主要环节有毕业论文选题、论文编写等。

1.毕业论文选题。选题是做好毕业论文的关键环节，也是学生走向工作岗位前的综合训练。因此，指导学生毕业论文题目的选择是教师的重要工作之一。“勘查技术与工程”专业培养应用型高级人才，毕业论文的选题应结合科研和生产单位的需求。毕业论文选题的时间安排在四年级的生产教学之后，学生已经基本掌握了地球物理各方法的理论、野外工作方法和资料解释。有了各自的专业兴趣和对各专业课教师的了解。因此选题是选择专业方向和专业教师，在选题中注意以下几个方面。①让学生自己选择毕业论文方向。我们将毕业论文的选择权交给学生。尊重学生的意愿和兴趣，先了解学生的个人兴趣，以后从事工作的意向以及个人能力。②选题结合实际科研或生产项目。参加野外毕业实习的同学，根据在科研或勘查单位参加的科研和生产实际工作选题。这些结合实际的选题符合科研或勘查单位的需求，具有实用性。使学生所学的专业知识与科研、生产实际需求紧密结合起来，并且能够在毕业后最短时间内达到工作单位所需的能力要求。这样学以致用的论文题目，相当于一次实际工作练习。③专业教师的选择。学生选择好论文方向后，为了能够顺利地完成毕业论文，并得到良好的相关方面的锻炼，选择教师是很重要的一环。因为每个教师都有自己擅长的一面，比如有些教师擅长工程勘查、有些老师擅长资源勘探、有些教师擅长能源勘探、有些教师理论研究等。学生应该根据自己的选题方向，选择相应的教师，以便得到最佳指导。④教师在论文选题过程中的指导作用。学生选题只是选择了论文研究的方向，其中的细节需要教师进一步完善。确认学生适合的那种题目是应用型还是研究型。对于有明确目的的学生，例如毕业后从事地质找矿工作的学生、已经考取研究生的学生、有一定的计算机编程能力的学生、对某种地球物理方法有特殊兴趣的学生，针对不同的学生确定不同特点的毕业论文题目。主要的选题原则有以下几方面：一是从科研项目中选题。对于今后继续深造，具有较高的计算机编程水平和对地球物理方法有兴趣的学生，引导他们参加教师的科研项目，或到有关的科研单位参加研究工作，使他们尽快了解专业发展的新水平、新动向，参与到科研工作中，学习科学研究的系统方法，提高科研能力。学生在科研工作中，会巩固专业知识，了解自身的能力。二是从工程项目中选题。对于已经确定了就业单位，准备进入地球物理勘查实践的同学，选题可以来自勘查单位的工程项目。通过这些联系实际勘查项目的题目，学生对勘查单位的设备、勘探领域、资料解释方法有全面深入的了解。同时也认识到勘查单位对人才的要求，通过做毕业论文可以有目的提高学生自身的综合能力。在上述论文选题的指导思想下，近几年，桂林理工大学勘查技术与工程（物探方向）专业的毕业论文题目呈现多样化（如表1所示）。从表中可以看出，选择实践型题目的人数在近四年中是最多的，约占64.8%，选择结合型题目的人数约占18.1%，选择理论型题目的人数约占17.1%。这一比例符合我校勘查技术与工程（物探方向）培养高级应用型人才的培养目标，同时，也满足了一部分同学想要继续深入研究的愿望。

2.教师在论文编写过程中的指导作用。“勘查技术与工程”专业需要具有综合素质和先进技术的人才，毕业论文写作期间，要注重培养学生收集信息、应用英语、计算机编程和解释软件使用等能力。①查阅文献的指导。论文题目选定之后，学生需要了解相关地球物理方法的发展、研究现状及应用情况。在查阅科技文献过程中，教师对相关方向的现状及学生存在的疑问进行讲解和指导。②计算机应用的指导。在“勘查技术与工程”专业毕业论文撰写过程中，教师要安排一定的计算机编程和学习使用最新地球物理资料解释软件的工作量。将这部分内容和毕业论文有机地结合起来。对于计算机基础好、能力强的学生，鼓励他们独立编程，激发他们的创新精神。对于计算机能力弱的学生，则重点学习现有软件的使用方法和技巧。指导学生灵活运用广泛应用的办公软件对资料进行简单处理，比如运用Grapher、Surfer、Excel等的电子表格计算视电阻率等一些简单的处理。③地球物理资料解释和绘图技术的指导。在“勘查技术与工程”专业毕业论文撰写过程中，资料解释和绘制成果图示是论文的核心内容。指导教师要对这部分进行重点指导。指导学生写出明确的解释依据、解释思路、解释结果，并绘制出规范、符合要求并美观的图件。规范的插图和附图是“勘查技术与工程”专业毕业论文的重要组成部分，在论文写作过程中，教师要指导学生学习必要的专业绘图软件，能够熟练地掌握绘图技巧，做出能为毕业论文提供有效证据和支撑的图件。④论文写作的指导。在毕业论文的撰写过程中，指导教师要将资料解释部分作为论文的重点部分。不仅要有解释思路、解释依据，解释理论和解释结果的讨论，还要有规范的写作格式、规范用语、规范地引用图件，以明确各部分的逻辑关系。在论文的写作过程中，提高学生的科技写作能力。

三、毕业答辩

毕业答辩是学生从事工作后项目汇报的一个预演。因此，准备答辩的过程实际上也是学生工作能力的一种培养。由于很多学生第一次准备类似的演说，在准备过程中，难免会胡子眉毛一把抓，得不到要领。因此，教师有必要指导学生设计和组织答辩演讲稿，清晰地表达研究内容，恰到好处地使用辅助器具，灵活地应对提问等。

从目前用人单位反馈的信息来看，近几年我校勘查技术与工程（物探方向）专业的毕业生，绝大多数受到单位的重用，经过一年的实习期以后，基本上可以独立主持生产项目，成为单位的骨干。由此可以说明，有目的、有意识的毕业实习指导，会使学生的知识积累出现一个飞跃，为从事相关地球物理勘探的工作做好准备。

参考文献：

[1]程志平.工程电法勘探课程教学内容改革的思考[J].桂林工学院学报，2005，25（增）：35-38.

[2]罗润林，阮百尧，李亚南.以学生为本的“电法勘探”课程改革[J].桂林工学院学报，2009，29（增）：61-63.

[3]吕玉增，韦柳椰，李长伟.地球物理勘查工程技术人才培养改革与实践[J].中国地质教育，2012，1：115-118.

[4]曹丽文，朴春德.地质工程专业毕业设计（论文）的教学实践与思考[J].中国地质教育，2009，4：118-121.

第2篇：地球物理论文范文

关键词：应用地球物理学；MATLAB；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）44-0227-02

近年来，许多专家学者从不同角度关注于应用地球物理学专业的本科教学改革。比如，金胜等学者探讨了如何提高本科生毕业论文质量的方法[1]，张新兵等学者通过比较中美两国本科生课程设置而提出了我国应用地球物理学专业课程改革的方向[2]，阎建国等学者探索了以地球物理学为例基础教育改革的思路[3]，吕玉增等学者提出了培养工程技术人才的改革方案[4]，熊章强等学者研究了如何提高野外实践教学效果的对策[5]，严哲以地震勘探的专业实习为例探讨了地球物理专业教学实习的作用、安排和效果[6]。

MATLAB、MAPLE和MATHEMATICA为当今三大主流数学软件。相比MAPLE和MATHEMATICA，MATLAB在国内高校理工科专业的应用更为普遍。本文我们将探讨应用地球物理学专业本科教学中加强MATLAB程序设计的一些思路。之前，汪勇讨论了MATLAB程序设计在地震勘探教学中的应用[7]，而童孝忠分析了MATLAB在应用地球物理学中的应用[8]。

一、应用地球物理学的学科特点

应用地球物理学隶属于地质资源与地质工程一级学科中的地球探测与信息技术二级学科。根据研究物理场的不同，可划分为电法勘探、磁法勘探、重力勘探、地震勘探、放射性勘探和地球物理测井。除了一级学科的特点外，该学科自身还具有以下特点。

1.数理基础要求极高。地球物理场一般是关于空间位置变化的三维函数，比如重力场、静磁场、静电场等；而有些情况下，我们还需考虑地球物理场与时间变化的关系，比如时间域电磁场、地震波场等。为了能够真实的描述这些地球物理场，我们需要大量而复杂的数学和物理知识。因此，除了学习高等数学、大学物理、概率论与数理统计、数值分析等基础课程外，该专业本科生还要学习矢量分析与场论、复变函数、积分变换、数学物理方程与特殊函数、数字信号处理、弹性波动力学、勘探电磁场论等专业基础课程。

2.专业术语抽象、不易理解。应用地球物理学专业中，有些概念非常抽象，比如“场”。我们知道，场是反映随时空变化的某种物理量，并以场在时空中每点值的类型，将其分为标量场、矢量场和张量场。这些抽象概念的理解往往需要借助于一定的工具，比如曲线图、等值线图、矢量图、三维立体图、动画演示等。

3.与计算机科学结合紧密。地球物理专业与计算机科学结合非常紧密，比如利用高级语言编制程序用于研究地球物理场或者资料处理，利用计算机绘图软件绘制矢量图、三维图等专业图件。计算机科学的快速发展给应用地球物理学带来了巨大影响，比如计算机硬件的发展大大加速了资料处理速度，智能优化算法的快速发展使得反演结果更加可靠，反演速度更加快速。

二、MATLAB程序设计

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。与其他开发语言相比，MATLAB主要具有以下优势。

1.界面友好、编程语言自然。MATLAB采用了一系列图形用户界面，包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、路径搜索、文件浏览界面等。最新版本的MATLAB软件中，用户界面更加精致、人机交互性更强，操作也更加简单。MATLAB的编程语言自然，比如复数“1+2i”可直接写为“1+2i”，而不必分别表示存储实部和虚部，并且其运算和函数都是针对矩阵设计的，比如矩阵A和B的乘积，可直接写为“A×B”，而不必像其他语言中借助于循环语句实现这一功能。

2.数值计算能力强大。MATLAB包含有600多个常用的数学函数，这些函数包括线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程组的求解、数值积分、插值、傅立叶变换等。比如，数值积分包含了“quad”、“quadl”、“quadv”、“quadgk”、“integral”等多个函数，用户可根据求解问题要求的精度和效率确定使用的积分函数。除此之外，MATLAB还包含偏微分方程、小波变换、神经网路、统计分析、样条拟合等工具箱。利用这些库函数，不仅保证了计算结果的精度，还大幅提高了用户的编程效率。

3.可视化处理能力完备。MATLAB拥有完备的图件绘制函数，涵盖了从简单的曲线图、等值线图，到复杂的矢量图、三维图件，再到动画制作，等等一系列函数。另外，MATLAB还自带了GUI设计工具箱，使得用户可以设计出一些简单的可视化界面。

其他一些软件或程序设计语言也具有上述个别特点，比如FORTRAN语言通俗易懂、运行速度快、商业函数库丰富，又如MATHEMATICA具有突出的符号运算能力，再如GRAPHER、SURFER等绘图软件具有强大的绘图功能。但是，MATLAB具有以上软件的所有特点和优势，因此该软件在国内高校理工科专业中应用极为广泛。

三、应用地球物理学专业与MATLAB程序设计的结合点

根据应用地球物理学专业和MATLAB程序设计的特点，我们认为在本科阶段MATLAB程序设计可应用于应用地球物理学专业以下三个方面的教学实践中。

1.经典理论和公式的图形化。地球物理专业中有许多经典理论和公式，比如电法勘探中点源电流场中水平层状介质、球体、垂直接触面的电场，水平电偶源和垂直磁偶源在层状介质表面激发的频率域和时间域电场、磁场，等等，经典教科书中也只给出了部分公式的曲线图。利用MATLAB自带的库函数、偏微分方程工具箱等，学生们完全可以制作这些经典理论和公式的等值线图、场矢量图、电磁场的动态演示等。这对于理解地球物理中“场”的概念大有裨益，也能更好地理解地球物理勘探方法的设计原理。

2.简易资料处理程序的开发。地球物理勘探中，野外采集数据之后，往往需要资料预处理、反演和解释。目前，虽然关于地球物理资料处理解释的软件已有很多，但是其背后的方法原理都是相通的。比如，地球物理通常需要滤波去除噪音，又如一些地球物理方法要求将数据从时间域（空间域）转换至频率域（波数域），等等。针对滤波去噪，MATLAB有低通滤波、高通滤波、中值滤波、小波去噪等工具箱和函数；针对时频转换，MATLAB有一维和二维快速傅里叶变换函数。除此之外，地球物理专业中资料处理解释的大部分方法仍需学生编程实现，但是可以使用MATLAB自带的库函数，比如插值函数、数值积分等。这些工具箱和库函数的使用，使得学生的学习事半功倍。

3.正演和反演程序的编写入门。在地球物理勘探中，正演和反演是最核心的两个问题。电法勘探中，二维、2.5维和三维正演均需求解一个大型线性方程组，而MATLAB自带了方程组迭代法求解的许多函数，比如共轭梯度法、双共轭梯度法等。关于反演算法，MATLAB自带了神经网络工具箱、最小二乘法函数等可用于反演研究。另外，有限元法分析的专业软件COMSOL MULTIPHYSICS也采用了MATLAB程序设计语法，因此极大地方便了高校科研用户。但是，更多的算法仍需学生编写相应程序，比如有限元法正演算法、交错网格有限差分法正演算法、拟牛顿法反演算法、高斯―牛顿反演算法、粒子群优化算法反演算法等。

四、结语

本文首先分析了应用地球物理学专业和MATLAB程序设计的各自特点，给出了应用地球物理学专业与MATLAB程序设计的三个结合点。基于上述分析，我们有理由相信MATLAB程序设计语言必将在应用地球物理学专业教学和科研中发挥更大的作用。

参考文献：

[1]金胜，叶高峰，景建恩.提高地球物理专业本科生毕业设计（论文）质量的思索与探讨[J].中国地质教育，2010，（3）：88-91.

[2]张新兵，于鹏，吴健生.中美地球物理专业本科生课程设置比较与启示[J].中国地质教育，2010，（3）：103-106.

[3]阎建国，李才明.地球物理学基础教育改革初探[J].中国地质教育，2010，（4）：32-34.

[4]吕玉增，韦柳椰，李长伟.地球物理勘查工程技术人才培养改革与实践[J].中国地质教育，2012，（1）：115-118.

[5]熊章强，兵，严家斌，张大洲.提高地球物理学科野外实践教学效果的探索与实践[J].中国地质教育，2012，（4）：132-134.

[6]严哲.地球物理专业实习教学方法初探――以地震勘探为例[J].教育教学论坛，2013，（17）：84-85.

第3篇：地球物理论文范文

关键词：瑞雷波频散曲线；正演计算；正演参数

1 概述

面波，在地球物理勘探中我们通常称之为地滚波，反射波记录下来的大多数都是瑞雷波[1]。瑞雷波在多层介质中所产生的相速度随频率变化的现象被称为瑞雷波的频散[2]。而频散曲线正是瑞雷波勘探获得的直接成果。瑞雷波勘探技术作为一种新兴的地球物理勘探方法，以其特有的优势被广泛应用于工程地质勘察、复合地基检测等领域。但是在实际应用过程中也暴露了许多问题，这些问题主要体现在如下几个方面：①瑞雷波的反演方法较多，但是这些方法均建立在一维模型基础上，与被探测的三维目标体存在较大的差异。因此如何实现瑞雷波的二维反演甚至是三维全空间反演是目前瑞雷波研究的重点内容。②目前的面波数据处理采用的是基阶面波，而高阶面波的应用将会大大改善目前的勘探精度和勘探效果。因此如何提取高阶面波，以提高勘探精度特别是软弱夹层的勘探能力，是摆在面波数据处理方面的一个难题。③瑞雷波解释成果存在较大的多解性，特别是解释结果随着道间距、偏移距以及采集通道数出现较大的差别，这也是目前瑞雷波勘探所面临的迫切需要解决的技术问题。

针对上述问题，本论文利用瑞雷波正演计算程序，采用数值模拟的方法研究层状分布的岩土体的纵波速度对岩土体中瑞雷波频散曲线的影响规律。为进一步优化瑞雷波正演算法提供基础资料。

2 基本原理

Knopoff快速计算法计算的是角速度为ω，相速度为VR的地震波在几个水平、均匀介质组成的层状空间中的传播问题[3]。我们知道应力与位移的关系式为：

δm=ρm（γm-1）cosPmAm-iρm（γm-1）

sinPmβm+ρmγmγβmcosQmCm-iρmγβmsinQmDm

τm=iρmγmγαmsinPmAm-ρmγmγαmcosPmBm-iρm（γm-1）sinQmCm+ρm（γm-1）cosQmDm（1）

对于自由表面，我们仅考虑地表面应力不存在时的情况，则上式中的δ0=τ0=0，又有z=z0=0，所以P0=Q0=0，那么化简上式可以得到：

-ρ（γ1-1）A0-ρ1γ1γβ1C0=0 ρ1γ1γα1B0-ρ1（γ1-1）D0=0（2）

上式（2）提供了内部任意界面在m层中的边界条件。因为在第m层界面处有位移及应力连续条件，所以我们将（1）式与（2）式联立得到一个齐次方程，其形式为：Λ（m）V（m）=0。对该方程进行一系列理论推导与求解，最后我们可以得到频散函数：

F=（ω，VR）=[U（n-1），iV（n-1），W（n-1），R（n-1），iS（n-1），-U（n-1）]Tn （3）

Knopff快速计算法计算频散函数的关键部分是不断由层参数去递推新的矩阵元素，根据m的矩阵元素推出m+1层的矩阵元素直到频散函数计算到n-1层为止。

3 数值模拟研究

本论文利用基于Knopoff快速计算法的瑞雷波正演计算软件，模拟过程中采用三层地质模型，通过对比分析研究岩土层纵波速度和横波速度对频散曲线的影响规律。对于纵波速度的影响，我们分层进行讨论。岩土体模型的参数设置如表1所示。

在以上参数设定基础上，保持第二、第三层参数不变，将第一层纵波速度VP1依次设为330m/s、250m/s、200m/s、167m/s和143m/s，这样保证每次输入的岩土体参数代表的岩土体横波速度与纵波速度之比VS / VP依次为0.3、0.4、0.5、0.6和0.7。得到第一层岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响如图1所示。

图1 第一层岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响

从图中可以明显看出，第一层纵波速度从330m/s变化到143m/s，其变化量达到57%，但是正演得到的瑞雷波频散曲线在形态上是基本相同的，瑞雷波速度只是存在一定的变化，最大超过25m/s，其差值百分比达到30%。

第二层岩土体的纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响如图2所示。

图2 第二层岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响

从图上可以清楚地看出，第二层岩土体纵波速度值从500m/s变化到214m/s，其变化量达到57%。但是正演得到的瑞雷波频散曲线形态基本上相同，瑞雷波速度只是在低频段出现较大的变化，最大变化量可以达到将近40m/s。

综上所述，岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响较小，但是随着岩土层埋藏深度的增加，其纵波速度对瑞雷波频散曲线的低频段速度值的影响程度逐渐增加。

参考文献：

[1]顾功叙.地球物理勘探基础[M].北京：地质出版社，1990.

[2]Rayleigh L. On Waves Propagated Along the Plane Surfaceof an Elastic Solid[J].Proceedings of the London Math-ematic Society，1887.

第4篇：地球物理论文范文

英文名称：Journal of Seismological Research

主管单位：云南省地震局

主办单位：云南省地震局

出版周期：季刊

出版地址：云南省昆明市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1000-0666

国内刊号：53-1062/P

邮发代号：64-6

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1978

期刊收录：

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

联系方式

第5篇：地球物理论文范文

关键词：地质工程；课程体系；课程改革；实践基地

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1671-1580（2017）01-0121-03

一、引言

为满足我国经济社会发展对高层次应用型人才的实际需求，2009年3月19日教育部下发《关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》（教研[2009]1号）文件，决定从2009年起扩大以应届本科毕业生为主的全日制硕士专业学位招生范围，我国在所有硕士专业（军事硕士除外）中，开展了全日制专业学位（Professional Degree）研究生教育，实行全国研究生统一招生考试。吉林大学地质工程全日制硕士专业学位研究生也是从2009年正式开始招生。

地质工程是研究人类的工程活动与地质环境的相互作用，以便认识评价、改造和保护地质环境。对于专业学位来说，地质工程专业的研究领域相当于地质资源与地质工程一级学科的研究领域，它是以数理化和地球科学为理论基础，以地质调查、矿产资源的普查与勘探、重大工程的地质结构与地质背景涉及的工程问题为主要对象，以地球物理技术、地球化学技术、钻探技术、数学地质方法、遥感技术、测试技术、计算机技术等为手段，为国民经济建设服务的先导性工程领域。由于全日制硕士专业学位招生时间不长，其课程体系还不成熟，课程内容还不全面，许多学校还是沿用学术型硕士或工程硕士的课程体系和课程内容，地质工程专业也不例外。为提高专业学位研究生的培养质量，课程体系建设是首当其冲需要完善和健全的内容。

二、课程体系建设理念

（一）以应用型人才培养为目标，培养高素质的专业型人才。专业学位研究生的培养目标主要是为应用型人才培养而制定，要求毕业生“具有较强的解决实际问题的能力，能够承担专业技术或管理工作，具有良好的职业素养”。完全不同于学术型硕士的培养目标，一是人才类型定位，由“研究型”调整为“应用型”；二是在能力培养方面，将“从事科学研究”调整为“解决实际问题”；三是增加了素养要求，即“具有良好的职业素养”。故其课程体系建设应以实际应用为导向，以职业需求为目标，以综合素养和应用知识与能力的提高为核心。

（二）以目标引领理论学习，夯实坚实的基础理论知识。专业学位研究生的培养目标还要求毕业生“掌握某一专业（或职业）领域坚实的基础理论知识和宽广的专业知识”，与学术型硕士的区别：一是由“学科”变为“专业（或职业）”；二是专业知识由“系统的”调整为“宽广的”。故在研究生的培养过程中和课程设置中，要始终突出目标引领，在夯实基础理论的同时，还需拓宽专业知识；要以解决工程实践中的问题为主要教学方向，合理设置相关的基础理论课程和专业课程。

（三）以理论支撑实践，提高解决实际问题的能力。专业学位研究生理论教学与实践教学要紧密衔接，理论教学主要在校内完成，实习和实践教学可以在指导教师所研究的科研项目野外现场或实习单位完成。在课程设置和教学要求中，要注重理论知识的实践应用，以理论支撑野外实践和实际工作，提高理论知识在解决实际问题中的指导作用。

三、课程体系建设的内涵

专业学位硕士研究生课程体系建设的内涵，与学术型研究生和本科生课程体系内涵相似，主要包括课程内容的改革、课程模块的优化和课程体系的构建。

（一）课程内容的改革：要强调基本概念、基础理论、应用原理、实验验证的有机结合，突出案例分析和实践研究内容。课程内容改革的首要任务是处理好目标、内容、组织、评价四大要素之间的关系，以工程目标为导向、以内容为载体、以组织为纽带、以评价贯穿全过程，使得课程建设真正落到实处，触及本质。改革的关键在于充分发挥目标的核心指导作用，目标一经决定，内容的选择和活动的组织都要以达成所定目标为取向。改革要在目标模式和过程模式指导下，加强课程教学目标、内容、组织、评价之间的融合与完善，通过目标性和过程性评价进一步加强四者的联系。

（二）课程模块的优化：模块化课程体系的建设是高层次人才培养的主要模式，一般都包括公共课模块、专业基础课模块、专业课模块和选修课模块等四大模块。前三大模块的课程都为学位课，也是必修课，选修课模块可由各研究方向根据需要设置。课程模块的优化是在总学分一定的前提下，对其公共基础课、专业基础课、专业课以及选修课等课程的学分比例是合理和最优的。课程模块的优化，还要重视同一模块内和不同模块间课程的整合与优化。在满足基础知识和拓展专业知识的同时，又能让研究生有较大的自主选修权，这样才更有助于实现应用型人才培养的研究生教育目标。

（三）课程体系的构建：专业学位研究生课程体系的构建还应有利于高层次应用型人才的培养，应把研究生课程内容和野外实践相结合在整个培养模式中，要加强课程教学与实践训练间的联系。要把课程体系的构建放眼于社会需求和经济发展更大的环境中进行全面考虑，即从课程教学、实践教学、科学研究和工程生产等培养环节，全面进行课程体系的设置与改革，才能真正发挥课程教学在整个研究生教育中的作用。

四、课程体系建设的实践

吉林大学地球信息探测技术学院地质工程全日制专业学位研究生面向基础地质调查与地质资源探查与开发领域的需求，培养以应用型为主的高层次工程技术人员和工程管理人才，分为应用地球物理、应用地球化学、遥感与地理信息系统、和地球物理探测仪器等四个研究方向。

（一）四模块式课程设置：课程学习阶段采用了学分制结构体系，每个研究方向在总课程学分不低于32学分的前提下，将课程分为“公共基础课模块、专业基础课模块、专业课模块和实践教学模块”等四大模块（如图1），公共基础课模块为全校所有研究必选课，主要为了培养学生的外Z能力和政治修养能力，4门课可获得分；专业基础课模块为夯实学生的基础理论而设置，按不同的研究生方向设置课程10门课，共22学分，而每个研究方向只需选择5门课，可获得12学分；专业课模块为拓宽学生的专业知识，四个方向共设置了13门课，共26学分，每个研究生可按研究方向和个人爱好选择4门课，可获得8学分；实践教学课模块为提高学生实际动手能力而设置，不同的专业方向其教学课程内容也不同，每个方向不低于6学分。

（二）三段式培养模式：全日制专业学位研究生培养年限一般为3学年，将其分为“课程学习+生产实践十毕业论文”三个培养阶段，各1学年。不同于学术型研究生两段式的培养模式，即“课程学习”为1.5学年，“科学研究+毕业论文”为1.5学年。减少了理论学习时间，增加了生产实践的时间，提高了学生解决实际问题的能力。

（三）双导师制指导论文：建立健全的全日制专业学位的“校内导师+企业导师”双导师制，校内导师为第一导师，由学院本专业硕士生导师担任，以校内导师为主，负责学生培养计划的制定，学位论文指导等；企业导师为第二导师，选聘不同学科领域的专家、学者和实践领域有丰富经验的专业人员作为第二导师，共同承担专业学位研究生的培养工作，参与研究生实践过程、项目研究、课程与论文等多个环节的指导工作。

（四）一体化教学基地建设：课堂学习和生产实践离不开教学基地建设，我们构建了“四个基地交互融合延伸”一体化的应用型人才教学基地，校内教室和实验室为第一教学基地，“校内导师的科研实验室”为第二教学基地，校内“国家一省一校级”重点实验室为第三教学基地；“校外的产学研平台”为第四教学基地。校内教学实践基地建设包括硬件建设和软件建设两个方面，硬件建设是指建设研究生公共实验室，软件建设是指依托基地提供的各种研究生创新课题及各类研究生科技创新活动。在加强校内教学基地建设的同时，我们还广泛利用校外教学资源，与校外近十多家单位建立了产学研的合作关系，一方面为各单位培训人才，另一方面，为地质工程研究生提供良好的实习和实训平台。

五、实践效果与思考

通过七年课程体系建设的实践，我院已有四届全日制专业学位毕业研究生，除一部分学生继续攻读博士外，大部分毕业生就业于国土资源、石油化工、工矿企业、工程设计院、资源勘查与评价，工程测量与测绘等单位，从事设计、施工、生产管理等方面工作，受到用人单位的一致好评。

吉林大学地质工程专业学位研究生培养按不同的研究方向分布在三个学院，本文主要介绍了地球信息探测技术学院的课程建设情况，还有建设工程学院地质工程方向和地球科学学院矿产普查与勘探研究方向未做介绍。整个地质工程专业学位研究生课程建设是一项复杂而系统的工程，本文研究仅是一个方向，也只是初步探索，其课程体系建设还需要在今后的实践中不断地创新与完善。

第6篇：地球物理论文范文

一生的缘分从一个偶然开始

“我没想过会和地质科学打一辈子交道，上中学时我的数理化成绩非常好，高考的时候没有报这个专业，当时不了解地质科学，不知道是怎么回事，谈不上喜欢。” 他对记者说。

“得服从国家分配……”虽然没有思想准备，但是张刘平还是在“国家需要”这个朴素的感召下，走上了一条后来他为之全心奋斗的油气勘探研究之路。

“我慢慢对自己所学的专业产生了兴趣，一件事情等你做长了以后，就会有感情。开始我不喜欢学习地质，更不愿意看石头，后来看石头看出感情来了，越看越喜欢。”如今已是年过半百的张刘平博士，描述着他与地质结下不解之缘的那些最初的日子。

上世纪80年代初，他毕业于北京大学地质系岩矿与地球化学专业，获得理学学士学位。在学校“爱国进步，民主科学”的熏陶下，张刘平获得了精细的系统化训练。

1983年，大学毕业的张刘平被分配到华北石油管理局勘探开发研究院。当时的研究院注重年青人的培养，他在26岁时便独立承担研究项目了。骨子里的那股子韧劲儿促使他在前人的基础上不断开拓创新。1995年，他晋升为高级工程师。这时的张刘平日趋成熟，随着环境的变迁和生活的磨砺，执着和坚韧成为他性格的一种特质。

2000年，对知识的渴望促使他又完成了在中国地质大学（武汉）地球化学专业的学习，其学位论文用英文撰写，顺利通过国际著名专家评审与答辩，获得理学博士学位。与许多不断求学的人一样，张刘平没有满足，他把目光投向下一个目标，到中国石油大学（北京）攻读博士后。在这两个阶段，他先后得到了阮天健、费琪和金之钧教授严谨治学的教育，“君子治学处事，立志高远却又基础扎实，胸襟开阔更能兼察微理”，导师们用自己的言行为这种君子之风做了很好的诠释。

2002年博士后出站，他来到中科院地质与地球物理研究所工作。具有多年基层实际工作经验的他在中科院严谨的基础研究氛围中，更养成了实事求是、理论联系实际、学术作风正派的良好素质。定格在脑海中为国献身的报国之志，在岁月的冲刷下，愈发亮眼。

张刘平的时间多是在实验室里，在计算机旁，在论文的字里行间。对于近乎“苦行”的求学历程，他其实是庆幸的，正是那些年辛苦的积累才成就了日后的厚积薄发。

30年间，张刘平从一个踌躇满志的莘莘学子，到崭露头角的青年才俊，再到知识渊博的博士，在他背后留下的则是一行行闪耀着智慧光芒和奉献精神的坚实脚印。他深邃的目光始终放眼未来，而那目光中的焦点，却始终落在祖国石油科技的发展。

突破性成果从基本概念开始

来到中国科学院以后，他全身心地投入到科研中，也是张刘平突破性成果越来越丰硕的开始。

他以流体为主线，从壳幔物质交换、壳内盆地流体活动以及地壳与大气圈的物质交换三方面，研究油气的生成、运移、储集与散失及相应的评价、预测理论与方法。今年，在他和团队的努力下，中国油气勘探技术再获重大进展――

在油气勘探技术系列中，地表油气地球化学是一种廉价、快速和直接的勘探手段，也是应用地球化学的一个重要分支。它要求以现代地球化学分析方法所取得的数据去帮助寻找油气藏。其理论基础是埋藏于地下几千米的油气藏中渗漏出的微量烃组分在周围岩石和地表土壤及它们所含的流体中形成多种地球化学晕，造成其中的烃类和相关化合物及其元素含量和同位素比值的变化。含油气盆地都会在地表或近地表呈现这种油气渗漏信号，这些油气信号在地表地球化学中被称为油气异常。

虽然经过80多年的发展，但地表油气地球化学仍然存在很多问题。一是地表干扰可造成“假异常”；二是地质条件的影响使得“真异常消失”；三是油气异常的多样性造成预测的多解性。这些问题的存在使得地表油气地球化学并未得到广泛应用。

地表油气地球化学的核心问题在于如何能够正确地获取油气异常信号，若能成功获取并应用这些异常，则将会在油气勘探领域发挥重大作用。

张刘平团队针对上述存在的问题提出了新的概念和方法，并取得了良好的应用效果。他们首先对油气异常开展研究，发现了多种形成机制和相应的多种类型的油气异常，对于不同类型的油气异常，采用不同的预测方式。

“已有的理论与方法之所以不能解决实际问题，往往是在基本概念上存在问题，因此研究工作有时需要从基本概念入手。”张刘平在采访时如是说。张刘平团队发现，不区分异常类型的做法会造成异常解释具有多解性，同时也是导致预测失败的重要原因之一。为减少多解性，他们建立了微渗逸（低强度、垂直）和渗逸（高强度、旁侧）两类油气异常的新概念和相应的预测方法。如果改了一个学科的基本概念，就得对这个学科中的许多理论和方法重新进行系统的研究。张刘平团队勇敢地承担了这种艰难的任务。

提取油气异常信号的重要环节是异常下限的确定。传统的异常下限确定公式实际上仅仅是线性变换，需要人为确定异常下限值，更不能区分不同类型的异常。

张刘平团队从油气异常新概念出发，重新对异常下限和不同类型异常间的界限进行了定义，并通过严格的数学推导建立了异常下限和不同类型异常间界限的理论公式。进而，运用统计学、运筹学、分形几何和人工神经网络等多种方法，并且创建和应用逻辑乘聚类分析这一新的数学方法，最终建立起分类识别油气异常的新方法。

针对地表干扰和地质条件对油气异常的影响造成预测成功率低甚至不能预测这一难题，张刘平团队通过研究机理，建立理论模型，采用小波分析等处理手段建立起消除干扰和影响的新方法。

这套新概念、新方法已在我国渤海湾、二连盆地、鄂尔多斯、吐哈和俄罗斯西西伯利亚盆地等十多个地区进行了应用实践，取得了良好的应用效果。其中，渤海湾盆地东营凹陷南斜坡的应用最为典型。其研究结果与地球物理和钻探资料相吻合，使地表油气地球化学实现了从不能预测到能够预测油气分布的转变，揭示了三个油气富集带。

第7篇：地球物理论文范文

【关键词】定厚手段判定方法误差因素误差影响建议措施

中图分类号：P641.4+61文献标识码： A

引言

煤田勘探测井在煤田勘探工作中是十分重要的技术手段，在实际的操作中，如果参数的选择是有效的，那么通过这种方法得出的结论也是比较好的，但是如果在准备阶段，物性差异明显,那么经过这种方法进行判定煤层位置,确定煤层的深度、厚度及结构的工作就容易导致误差的发生。那么如何能准确判断煤层定义科学合理的定量解释煤层，有必要我们进一步去总结分析，不断来完善，最终达到减小煤层解释误差，使煤层最终解释成果更加准确、可靠。

煤层的判定方法

勘探工作要求采取率达标，岩芯完整，结合参数曲线，那么对煤层的判定就会相对简单，但是如果钻探采取率差，甚至完全无芯时，判断煤层厚度就成为一件很复杂的事情，这个时候需要我们的工作者细致的研究，根据具体的施工情况来对煤层进行判断，通常对煤层的判断要用到以下4种方法。

1.逻辑判断法

这种方法在煤田解释中是最简单基础的方法，因而也最为常用。

2.曲线形态特征判定法

在实际的井田中部分煤层都有一至多个参数，它们曲线形态特征是有一定的规律可循的，单一的或者是组合式的都有，通过逻辑判断，就能够判定煤层是在哪一层。

3.标志层特征判定法

对于标志层的定义是一个井田(或一定范围内)某一种或者某几种相关的参数，在实际施工中，不同钻井中同一岩层位置上的几种特征参数曲线具有明显相近性。有可能与地质钻探的标志层完全重合，但是他们共同的一个特点具有明显相似的曲线组合特征，分布广泛，性质相对稳定。在实际情况中，标志层可能是煤层本身，或者是煤层直接顶、底板或与煤层一定距离的其他岩层。在实际施工中，标志层确定需要通过大量的对比和参数。

4.对比判定法

对比判定的方法适合用在煤层勘探的尾期和末期，针对单孔确定的煤层及层位，然后对其要做合乎全区规律的修正、补充。这种方法大多用在改正煤层层位的偏差和遗漏上。这种方法需要根据煤层进行逻辑判断后，在数据资料比较全面的基础上根据标志层参数曲线的特征，通过综合的比对和分析，找到井田内各钻孔特征相似的层位，然后得出相关的规律，在有规律的资料上进行判断，这样可以确定煤层的位置。

三．定厚经验

根据以上的判断方法，只是对煤层做出了定性的解释，但是对煤层顶、底板的深度及结构，还是要根据相关的技术方法来确定。根据地区物性特征，不论哪一种参数，如果符合要求，那么都可以拿来确定煤层的顶、底板深度。通常情况下，有三种方法，那么选用其中的两种参数算出平均值定厚、定深，这样就能符合相关规范的要求，这三种方法是：三侧向电阻率、天然伽玛、人工放射性(在施工中应该选择效果比较好的两种方法来用)。

下而介绍具体的定厚方法:

方法1.曲线十分有效，界面清晰，这时就取三侧向电阻率异常与人工放射性曲线异常的解释深度的算术平均值，这个值可以确定煤层深度。

方法2.当曲线有异常，但是界面却不清晰的时候，特别是顶、底板为高阻层时，三侧向电阻率曲线这个时候就会不清晰，这时就要加入参数，例如声波。

方法3.如果界面不清晰，那么就对参数曲线进行微分处理，这样可以得出两个方向的尖峰，那么有效的数据点为靠近目的层的尖峰。

四．误差因素

1.界面响应宽度和纵向分辨率

物性意义的测井方法，如果技术参数准确，那么就会有一定的纵向分辨率，同时岩性确定后实际的探测深度也能够确定。因此定位煤岩界面的某一方法的界面响应就会是唯一的，与此同时，他的界面响应宽度也是唯一的。研究界面响应宽度对于煤层解释，特别是厚度表界面响度宽度小的煤层和夹矸都有着十分重要的作用。任何的测井方法界面响应宽度都跟纵向分辨率有不可分割的联系。

2.深度误差

在实际的施工探测过程中，能够影响并产生误差的情况有三种：

2.1解释误差

这种误差的存在，大多是人为主观认识上的差异性导致的，这种误差负责人员认真谨慎，选择恰当的界面点，合理的平差，这种误差范围就能控制在最小范围以内，同时这种误差的发生还有随机的特点，很可能被其他的误差掩盖。

2.2电缆误差

测井的时候探头会连接电缆下测，那么深度误差就取决于不同拉力时的电缆长度变化。通常情况下电缆随着拉力的变化，会伸长，因此影响电缆拉力的探头重量、形状以及与井壁的接触形式、井液性质等等都会对电缆的长度产生影响，导致深度的误差，这种误差还会受深度传输方式制约。

2.3测速误差

测速误差0h计算公式为:0h = Vt

式中:V为测速，t为时间常数。

数字测井中数据使用可变时间常数，界面上t值很小，无须测速改正。模拟测井(尤其是t较大的核测井曲线)必要时应进行改正，但其改正量通常仅为0. lOm一O.15mo

上述讨论可知，深度误差可通过测速改正和拉伸改正等方法，使其符合规程要求。

3.厚度误差

3.1结构单一的厚煤层

煤层的厚度是相对界面响应宽度来说的，这种煤层跟单一界面的响应宽度是一致的，因此误差产生的原因有：

1)解释误差:这种误差包括解释点位移误差、比例尺丈量误差及平差误差等。这种误差跟深度误差一样都有随机的特点，但通常不会大于l0cm。

2)岩性误差:如果顶底板为炭质泥岩，界面就会产生台坎。那么这个时候关键就是定性和合理选择界面，但是如果过渡段太薄，那么两种界面很可能会重合，就会影响厚度数据的可靠性和精确度。

3)测速影响:测速对定厚解释的影响取决于Vt值;Vt值增大，曲线幅度下降、曲线变得不对称、“尾支”增长;解释厚度加大。

3.2薄煤层

1)理论曲线:如果地层厚度比界面响应宽度要小的的单一煤层，它的曲线响应则会发生不同程度的变化。

测井曲线薄层响应的畸变大多显示为界面响应宽度会根据底层的变薄而减小，同时响应的幅度也会变小。所以使用同一幅值法解释煤层厚度产生的误差就会变大。

很明显，应该使用高分辨率的方法得出的数据。

2)解释误差:在同厚度的煤层中，这种误差是随机的通常不会超过10cm。

3)测速影响:煤层较薄的测速产生的影响要比厚度大的煤层大。

4井径及井液影响

4.1井径影响

在实际的施工中，钻孔井径的扩大会降低各种测井方法的分辨率，同时降低曲线界面的坡度，甚至还会影响到煤岩层定性、定厚的可靠性;但是如果井壁是完整的，井径变化能够控制在一定的范围之内，那么对定厚解释的影响就很小。

然而如果井径扩大，那么对解释的数据就会有很大的影响，特别是煤层界面周围的岩层井径变大，会改变整个曲线界面的位置和形状，那么就造成较大的误差。这时候曲线界面不对应煤层界面，而是对应着井径扩大段的“界面”，尤其是人工放射性曲线;与此同时煤界面响应幅度会迅速减少，很可能找不到界面或者形成了反界面，这就使得曲线的可靠性降低，没有采用的实际作用。在各测井方法中，散射伽玛、中子等在顶底板井径扩大处形成似煤异常;三侧向电阻率等电性方法在煤层井径扩大处呈低幅值响应;仅自然伽玛受井径影响不大。所以，主要曲线会产生比较大的解释误差，并且这个误差的大小跟煤层的厚度没有关系，只是因为的井径变化。

出现这种情况时，就要添加更多的测井曲线，在定性解释中清除井径扩大带来的影响，并且在井径干扰小的曲线上寻找正确的界面位置，这个位置要避免受到干扰曲线的影响。如果界面靠近煤岩层同时扩径，各种曲线同时发生变形，这种情况下要综合各种因素加以分析。实际上，井径不均匀扩大是导致测井质量低下的一个重要原因，所以在实际的勘探过程中经常出现误差超限或参数不够使煤层成果降级。

4.2井液影响

煤层呈高阻响应的时候，低阻泥浆降低煤层电性幅值，特别是在扩径时，会影响到定性、定厚。

五．结论与建议

a)煤层理论曲线响应的解释误差与层厚并不存在正比例关系。薄煤层的解释误差是随着煤层厚度的变小而增加的，而且低分辨率的核测井方法会产生较大的误差。在复杂结构煤层中的薄夹矸或煤分层，应该避免采用低分辨方法定性、定厚，而是应该采用其它高分辨方法。

b)实际上曲线的人为解释误差跟层厚是没有关系的，这种误差一般都可以控制在l0cm内。

c)测速太高会增加误差。

d)井径、井液主要影响定性，在特殊的因素影响之下也有可能会对定厚产生影响，但误差的存在只是跟扩径段有关。

e)深度误差与层厚无关，这种误差根据深度的变化而变化，不过这种误差可以控制在可控的范围之内。

f)现在使用中的不同测井曲线间很少规定要跟层厚正相关，这种要求是根据地质需要而提出来的，跟实际的测井数据精度是有很大的不一致。因此需要根据下表提出的误差要求进行，只有符合表格数据要求后同时采用高分辩率方法的成果才能作为最后的有科学价值的结果。

结束语

在实际的工作中，要减小煤层定厚的误差，还需要我国测井工作者们不断得努力，避免和减少在测井施工过程中引起测井深度误差的因素，控制测井速度，提高测井质量，为我国的煤层定厚工作开发出更好更先进的技术。

参考文献：

[1]王志芳;曲管地温表的深度误差及消除[J];气象;1980年03期

[2]陈维权;许贻铨;一种新的地球物理勘探方法—岩性探测法[A];勘探地球物理北京（89）国际讨论会论文摘要集[C];1989年

[3]姚陈;TI介质纵波能量反射叠加剖面的地震学含义[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年

[4]王凤岐;三维地震勘探技术——高产高效矿井建设的“金钥匙”[N];中国煤炭报;2001年

第8篇：地球物理论文范文

《幼儿教育（教育科学版）》需大量研究文章，因此特向海内外读者和作者征稿。为使稿件符合发表要求，现将有关事项说明如下：

一、来稿要反映幼儿教育研究的前沿问题，幼儿教育领域的重点、难点和热点问题，幼儿教育改革和实验的最新成果，国内外幼教改革的最新信息。来稿力求理论联系实际，具有行动导向意义；要求主题明确，立论新颖，论据充分，论证周密，文字精练。

二、稿件须有“摘要”(中、英文)，用以准确概括文章的主要内容，包括研究的问题、研究目的以及论点、论据和结论，字数一般控制在300字以内。“摘要”后须给出3～5个关键词(中、英文)。正文字数以3000～7000字为宜。

三、稿件可加“注释”和“参考文献”。“注释”是对正文中某一特定内容的诠释和说明，用圈码标注(如①②……)，置于本页页脚。文后列出的“参考文献”(主要指引文)按正文中出现的次序排列编号，并用数字加方括号注在文中引用处的右上角。不同的“参考文献”格式如下：

期刊：著者?郾题名〔文献类型标志〕?郾刊名，出版年，卷号(期号)：起止页码.

例：陶仁骥?郾密码学与数学〔J〕?郾自然杂志，1984，7：528-537.

著作：著者?郾书名〔文献类型标志〕?郾版次(初版不写)?郾出版地：出版者，出版年：起止页码.

例：傅承义，陈运泰，祁贵中?郾地球物理学基础〔M〕?郾北京：科学出版社，1985:447.

报纸：著者?郾题名〔文献类型标志〕?郾报名，出版年-月-日(版次).

例：赵均宇?郾略论前后的章太炎〔N〕?郾光明日报，1977-03-24(4).

论文集：著者?郾题名〔文献类型标志〕?郾∥编者姓名?郾论文集名?郾出版地：出版者，出版年：起止页码

例：刘占兰，周俊鸣，廖贻?郾新的理念和方式培训教师〔C〕.∥中国学前教育研究会?郾纪念中国幼儿教育百年学术论文集?郾南京：江苏教育出版社，2003：410-414.

第9篇：地球物理论文范文

关键词：物理学，人体，医学，医疗技术

 

物理学是研究物质运动形式的，具有最基本最普遍的性质。医学是以人体为研究对象的生命科学，生命现象属于物质的高级运动形式。因此生命现象在物理学的研究范畴之内，二者之间必有一定的联系。

一、人体时时刻刻处在各种物理场的包围之中，地球物理场的巨大变化及大量人工物理场的产生，给人类健康带来了严重的危害，成为很多疾病的诱因。

1、重力场

地球周围是一个充满重力作用的空间，即重力场。它是人类生存的基本环境因素。但是重力的改变，会使人感到难受。长时间的失重，会严重破坏生理过程，耳内的耳石器会失去常有的重力刺激。耳石重量的丧失，又解除了对半规管感受器的正常抑制作用，于是引起前庭系统稳定性丧失，从而导致运动病的发生。

2、地磁场

地球是一个磁化球体，周围存在着相当强的磁场，即地磁场。地磁场在人体心血管系统的活动中起着重要的作用。地磁场的突然变化，是造成心血管意外事故的直接原因之一。磁暴期间，老年人脉搏会加速，动脉压增高，心血管意外事故的发生和死亡率显著上升。地震也引起地磁场的快速变化，并与人体生物磁场产生共鸣，使人感到不适、头痛。

3、天然电场

地球表面存在着各种电场。地壳为一较强的负电场，大气层则为一非常活跃的正电场。电场的波动对人体产生各种有害影响并出现一些症状，如头痛，癫痫发作等。高压雷电可以损伤人体细胞染色体；局部地区的电场强度增大，这些地区胆结石，肾结石的患者就会增多。

4、放射性场

地球表面层存在着许多天然放射性核素，它们在衰变的同时放出射线，构成放射性场。当天然放射线强度超过一定限度时，就会对人的骨髓、肝、肾等生理功能及生化过程产生破坏性作用。

5、各种人工物理场

近几十年来，随着科学技术和社会经济的发展，电子工业迅速发展，使电磁辐射广泛应用。各种电子设备无时无刻地不在向周围地区发射不同频率、不同能量的电磁波。电磁污染是无形的，它危害人体的中枢神经系统，促进心血管疾病的发生和发展，损伤视觉系统。

二、随着现代物理学的迅速发展，人类对生命现象的认识逐步深入，生命科学和医学已从宏观形态的研究进入微观机制的研究，从细胞水平的研究上升到分子水平的研究，并日益将其理论建立在精确的物理学基础上。任何生命过程都是和物理过程密切相联系的，如能量的交换、信息的传递、体内控制和调节、疾病发生机制、物理因素对机体的作用等。物理知识成为了揭示生命现象不可缺少的基础。

1、力学

力学研究的物体运动规律及其相互作用，也适用于人体骨骼、肌肉、血液循环和脏器活动。人的骨骼是高强度且灵活的机械。通过不同方向的力作用在骨骼时骨骼的应力和应变，可以得到骨骼在某个方向上的刚度和强度最大，在某个方向上的刚度和强度最小。通过建立肌肉的物理模型（三单元模型），可以解释肌肉长度的增加，对其收缩速度有良好影响以及肌肉生理横断面的增加会导致肌肉收缩力的增加。

2、流体力学

流体力学是研究流体在流动时的性质。人体中的血液作为一种流体，其特点也可以通过流体力学中的定律和定理来研究。研究血液流变的性质，已经形成了一门新的学科—血液流变学。它研究血液流变因素对血液流变特性的影响，不仅对心血管疾病和癌症等病因学十分重要，而且可为诊断、预防和治疗提供关键性的手段。血沉就是利用血细胞沉降速度来判断病情。通过研究狭窄血管内偶应力流体流动阻抗、流量和壁切应力及红细胞变形能力，可以为心血管系统病理提供诊断依据。

3、分子动理论

分子动理论是从物质的微观结构出发来了解物质宏观规律的本质。通过分子动理论中的表面张力系数，可以清楚地解释肺泡表面液层中分布一定量的，由饱和卵磷脂和脂蛋白组成的表面活性物质的作用，即使大小不同的肺泡具有不同的表面张力系数值，起到稳定大小肺泡，减小了呼吸功的作用。新生儿通过借以大声啼哭来进行第一次呼吸就是以克服肺泡的表面张力而获得生存。

4、电磁学

人体内存在生物电，如心电、脑电、肌电、胃电等。生物电流是否正常与生理功能是否正常相一致。广泛使用的心电仪、脑电仪，就是用来探明脑、心的生理功能。人是电导体，由此产生了电疗这个重要的治疗方法。磁场产生生物效应，影响人体的生理病理过程。可以调节人体的生物电和生物磁场，以达到治病保健的作用。60年代以来，已逐步形成了一门新的学科—生物磁学，它研究磁场对生物分子、细胞组织、器官和生物整体的作用。

5、光学

人眼就是一个光学仪器。正常眼可看清十几厘米到无穷远的物体。当有眼疾时，如屈光不正，其发病机制和矫正方法，都要有光学知识来计算。最新医疗技术科用车削角膜内半径来调节屈光度。

三、随着近代物理和计算机科学的迅速发展，人们对生命现象的认识逐步深入，物理学的技术和方法，在医学研究和医疗实践中的应用也越来越广泛，并且不断更新。

1、X射线

1895年伦琴在研究稀薄气体放电时发现了X射线，之后仅三个月就应用于医学研究。X射线透视机早已成为医学中不可缺少的工具。X射线透视时根据不同组织或脏器对X射线的衰减本领不同，强度均匀的X射线透过身体不同部位后的强度不同，透过人体的X射线投射到照相底片上，显像后就可以观察到各处明暗不同的像。X射线透视机已成为医院的基本设备之一，它可以清楚地观察到骨折的程度、肺结核病灶、体内肿瘤的位置和大小、脏器形状以及断定体内异物的位置等。

2、B超

B超是超声波B型显示断层成像的简称，之所以称为B型显示，是因为对过去显示超声检查结果的方法又创立了一种方案而增加的新名称。其原理是将一束超声波从体外垂直于人体表面射向体内，当超声从体内组织中传播时，碰到组织有分界面或不均匀处就会产生反射。把这种反射超声波再在体外同一部位接收下来，根据发射探头的所在位置，就可以知道反射点在体内对着探头的位置，而根据发射超声波的时间差，可以知道它在体内垂直于体表的深度。论文参考网。

3、X射线电子计算机辅助断层扫描成像（X—CT）

X—CT是利用X射线穿透人体某层面进行逐行扫描。探测器测量和纪录透过人体后的射线强度值，将这些强度值转换为数码信号，送进计算机进行处理，经过排列重建，在显示器上就能迅速显示出该层面的切片图，一个层面扫描完后，射线沿被检查的人体旋转1度，再进行下一个层面的扫描，这样就可以得到一个完整的人体层面图像。X—CT的优越性在于它可以清晰地显示人体器官的各种断面，避免了影像的重叠，大大提高了诊断的精度。

4、核磁共振断层成像（MRI）

MRI是一种多参数、多核种的成像技术。其基本原理是利用一定频率的电磁波向处于磁场中的人体照射，人体中各种不同组织的氢核在电磁波作用下，会发生核磁共振，吸收电磁波的能量，随后又发射电磁波。MRI系统探测到这些来自人体中的氢核发射出来的电磁波信号后，经计算机处理和图像重建，得到了人体的断层图像。MRI比X—CT和B超获得人体内部信息要多的多，尤其是对于脑部病变和早期肿瘤病变的诊断，MRI更具有优越性。论文参考网。

5、激光手术和激光治疗

利用激光器发射的激光作为手术刀进行切割、汽化等外科手术。论文参考网。激光手术有以下优点：①对凝固血管很有效，使不流血手术得以实现；②手术切缘锐利、平整；③由于激光手术是非接触手术，对于一些操作困难的部位实施手术尤为方便；④切割恶性肿瘤时，因激光能随时封闭毛细血管和淋巴液通道，有助于防止肿瘤细胞的扩散和转移。

物理学作为严格的定量的自然科学的带头学科，一直在科学技术发展中发挥及其重要的作用，尤其随着科学技术的发展，物理学与人体、医学的联系越来越紧密。在高等医学院校里开设物理课的主要任务是给医学生提供系统的物理学知识，使他们在中学物理的基础上，进一步掌握物理学的基本概念、基本定律、研究方法，扩大物理学知识的领域，为学习现代医学准备必要的物理基础。因此，在高等医学院校开设物理课是科技发展的必然结果，是时展的必然结果，现在是如此，将来也是如此。

参考文献

（1）卞志荣 《利用物理知识在医学中的应用进行STS教育》

（2）郭玉琢 《物理学与医疗技术》

（3）倪合一 《作用于人体的物理场》