葉益信，方根顯

東華理工大學(xué) 核工程與地球物理學(xué)院，江西 撫州 344000

實(shí)踐教學(xué)

勘查技術(shù)與工程專業(yè)EH4電磁方法實(shí)踐教學(xué)研究與探索

葉益信，方根顯

東華理工大學(xué) 核工程與地球物理學(xué)院，江西 撫州 344000

結(jié)合勘查技術(shù)與工程專業(yè)的培養(yǎng)特色，為使畢業(yè)生能較好地掌握EH 4電磁方法和儀器，并能很快地融入資源勘查隊(duì)伍，本文分析了勘查技術(shù)與工程專業(yè)電磁法實(shí)踐教學(xué)的必要性和依據(jù)，基于我校的教學(xué)資源和教學(xué)環(huán)境，構(gòu)建了勘查技術(shù)與工程專業(yè)EH 4電磁方法實(shí)踐教學(xué)體系，并對(duì)近幾年EH 4電磁方法實(shí)踐教學(xué)效果進(jìn)行了分析。

勘查技術(shù)與工程；實(shí)踐教學(xué)；EH4電磁法

勘查技術(shù)與工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和處理實(shí)際問(wèn)題的能力，使之能更好地適應(yīng)畢業(yè)后的實(shí)際工作，是一個(gè)非常重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是提高學(xué)生適應(yīng)社會(huì)需求的重要方法之一[1]。

東華理工大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)是原國(guó)防科工委與江西省共建專業(yè)，也是江西省品牌專業(yè)和江西省特色專業(yè)。該專業(yè)涉及方向較多，主要有重力勘探、磁法勘探、電法勘探、地震勘探、放射性勘探等，在各個(gè)專業(yè)方向中，電法勘探方法種類最多，包括直流電法和電磁法兩大類。傳統(tǒng)的電法勘探實(shí)踐教學(xué)僅限于直流電法類，主要有以下幾個(gè)方面的原因：（1）國(guó)內(nèi)電磁法儀器還處于研究初級(jí)階段，國(guó)外電磁法的儀器比較精貴，組織實(shí)施難度較大、費(fèi)用高；（2）電磁法對(duì)場(chǎng)地的要求較高，需要遠(yuǎn)離城市等干擾較嚴(yán)重地區(qū)；（3）電磁法數(shù)據(jù)處理技術(shù)流程較復(fù)雜，學(xué)生難以在較短的時(shí)間內(nèi)接受。

但是，自上世紀(jì)90年代以來(lái)，為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電磁法技術(shù)取得了前所未有的高速發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)有20多種[2]，在金屬找礦方面，除了傳統(tǒng)的電法外，電磁法是最主要的方法。而且由于電磁法具有勘探深度大不受高阻層屏蔽等優(yōu)點(diǎn)，已成為深部找礦中的常用地球物理方法[3]。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)單位電磁法儀器已基本得到普及，而我校勘查技術(shù)與工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后大部分都將從野外資料采集工作開(kāi)始做起，為了使學(xué)生走上工作崗位能很快地掌握電磁法及其應(yīng)用，必須進(jìn)行電磁法實(shí)踐教學(xué)。

一、EH4電磁法實(shí)踐教學(xué)的依據(jù)

（1）電磁技術(shù)的研究和應(yīng)用已滲透到各個(gè)領(lǐng)域，包括能源和資源勘探、工程和環(huán)境勘查、地震和火山災(zāi)害監(jiān)測(cè)、地殼上地幔結(jié)構(gòu)探測(cè)、海洋和空間電磁測(cè)量等各個(gè)方面，測(cè)量的地下深度自地表到1000多公里。為適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求的增長(zhǎng)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電磁法應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)展，新的分支技術(shù)相繼出現(xiàn)，硬軟件技術(shù)也在不斷進(jìn)步。現(xiàn)在每年都有大量研究應(yīng)用成果在國(guó)內(nèi)外不同層次的刊物發(fā)表，或有書籍出版。也還有很多成果雖已應(yīng)用于實(shí)踐中，但沒(méi)有公開(kāi)發(fā)表論文或出版[2]。電磁法勘探是由野外資料采集、室內(nèi)資料處理和室內(nèi)資料解釋三大環(huán)節(jié)所組成，其中野外資料采集是基礎(chǔ)，為了使學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位能很快地掌握電磁法及其應(yīng)用，進(jìn)行電磁方法的野外實(shí)踐教學(xué)十分必要。

（2）我校方勵(lì)校友捐建了地球物理實(shí)驗(yàn)室，其中包括價(jià)值80多萬(wàn)的EH 4電磁成像系統(tǒng)，這為我們實(shí)施EH 4電磁法實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)造了良好的硬件條件。

（3）EH4電磁成像系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)外較為先進(jìn)的電磁法勘探儀器，它具有勘探深度大、成果反應(yīng)直觀、輕便高效等優(yōu)點(diǎn)[3]，相對(duì)其他電磁儀器設(shè)備操作起來(lái)比較方便，且能夠使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)接受，所以在野外進(jìn)行EH 4電磁法實(shí)踐教學(xué)具有一定的可行性。

二、EH 4電磁法實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

1.實(shí)踐教學(xué)目的

（1）通過(guò)實(shí)踐教學(xué)使學(xué)生掌握EH4電磁法工作布置及觀測(cè)方法；

（2）掌握EH4電磁成像系統(tǒng)操作方法；

（3）會(huì)應(yīng)用配套的IMAGEM軟件處理EH4數(shù)據(jù)。

2.實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)

信用意識(shí)的淡薄、信息透明度和流通度低、信用制度建設(shè)不完善等造成經(jīng)濟(jì)矛盾問(wèn)題日漸突出[4]。建筑市場(chǎng)缺乏完善的信用監(jiān)控及評(píng)價(jià)部門，對(duì)信譽(yù)缺失的企業(yè)無(wú)法有效的進(jìn)行懲處，信譽(yù)高的企業(yè)無(wú)法進(jìn)行表彰。這種封閉的市場(chǎng)管理制度讓很多不法分子找到商機(jī)，從而形成市場(chǎng)的惡性循環(huán)?，F(xiàn)在急需對(duì)這種亂象進(jìn)行治理，出臺(tái)相關(guān)的法律法規(guī)對(duì)建筑市場(chǎng)中的各個(gè)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)督。加強(qiáng)信息的透明度，擴(kuò)大信息的傳播途徑，讓不法分子沒(méi)有可乘之機(jī)，保證市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)在公平、公開(kāi)、公正的環(huán)境下進(jìn)行。

（1）通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生能使用三腳架、羅盤和測(cè)繩進(jìn)行測(cè)站布置工作，會(huì)分析和解決布置測(cè)站過(guò)程中碰到的問(wèn)題，如怎樣避開(kāi)干擾源以及磁棒的埋法等問(wèn)題。

（2）學(xué)生能進(jìn)行EH4電磁成像系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置、操作及維護(hù)工作，并能實(shí)時(shí)分析和判斷測(cè)量數(shù)據(jù)的好壞，如數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題，能分析問(wèn)題出現(xiàn)的原因并尋找解決辦法。

（3）會(huì)應(yīng)用配套的IMAGEM軟件進(jìn)行EH 4數(shù)據(jù)處理，能使用該軟件定性分析數(shù)據(jù)、選擇數(shù)據(jù)成圖及進(jìn)行Bostick反演等，最后能夠?qū)С鰯?shù)據(jù)并能使用Surfer軟件作圖。

3.實(shí)施過(guò)程

EH4實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施過(guò)程圖1所示。

圖1 EH 4實(shí)踐教學(xué)實(shí)施過(guò)程圖

（1）學(xué)生分組：首先，將學(xué)生進(jìn)行分組，8～10人一組為宜，2～3天，實(shí)踐以組為單位開(kāi)展活動(dòng)。

（2）去場(chǎng)地考察：分組后，每組選派幾名隊(duì)員去場(chǎng)地考察，以確定場(chǎng)地有無(wú)干擾實(shí)施情況和場(chǎng)地地質(zhì)構(gòu)造基本情況，再確定測(cè)線布置方案。

（3）打測(cè)量：確定好了場(chǎng)地后，開(kāi)始學(xué)習(xí)野外測(cè)量方法，學(xué)會(huì)手持GPS、測(cè)繩和深林羅盤的使用方法，學(xué)生動(dòng)手練習(xí)測(cè)方位、拉測(cè)繩和使用GPS定出方位和距離。

（4）儀器準(zhǔn)備：打好測(cè)量后，學(xué)生準(zhǔn)備儀器設(shè)備及所需的耗材，最好列出清單，方便進(jìn)場(chǎng)清點(diǎn)儀器設(shè)備，尤其要試驗(yàn)儀器的好壞，儀器壞了應(yīng)由專業(yè)人士修理。

（5）進(jìn)場(chǎng)：實(shí)習(xí)第一天學(xué)生應(yīng)再次檢查儀器設(shè)備是否齊全，并要檢查電池是否充電。

（6）測(cè)站布置：進(jìn)場(chǎng)后，教師指導(dǎo)學(xué)生使用深林羅盤和測(cè)繩布置測(cè)站，指導(dǎo)學(xué)生連接儀器、埋置磁棒及電極等。

（7）儀器操作：測(cè)站布置好了后，指導(dǎo)學(xué)生操作EH4電磁成像系統(tǒng)操作、設(shè)置參數(shù)、監(jiān)測(cè)儀器數(shù)據(jù)采集過(guò)程和實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)的整個(gè)流程。

（8）平行試驗(yàn)：學(xué)生掌握了儀器操作后，然后進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行平行試驗(yàn)測(cè)站布置，并會(huì)分析平行試驗(yàn)結(jié)果的好壞。

（9）數(shù)據(jù)采集：平行試驗(yàn)結(jié)束后，每個(gè)學(xué)生輪流操作，每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中至少要完成1個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集過(guò)程，野外實(shí)習(xí)每個(gè)小組要完成至少16個(gè)點(diǎn)的剖面測(cè)量，并會(huì)分析和判斷數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞，如數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題，能分析問(wèn)題出現(xiàn)的原因并尋找解決的辦法。

（10）室內(nèi)數(shù)據(jù)處理：野外實(shí)習(xí)結(jié)束后，每個(gè)學(xué)生要完成至少16個(gè)點(diǎn)的剖面數(shù)據(jù)處理，導(dǎo)出二維斷面圖數(shù)據(jù)并成圖。

（11）報(bào)告編寫：每個(gè)學(xué)生報(bào)告中應(yīng)體現(xiàn)出對(duì)方法原理的理解，采集的數(shù)據(jù)、對(duì)數(shù)據(jù)處理的整個(gè)流程及繪制的主要圖件，并能對(duì)圖件進(jìn)行合理的地質(zhì)解釋。

（12）教師評(píng)分：由于學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程中通常是分組進(jìn)行，這樣每組采集的數(shù)據(jù)一般會(huì)相同，為了避免個(gè)別學(xué)生不動(dòng)手抄襲同組同學(xué)的數(shù)據(jù)和報(bào)告的情況，考核成績(jī)由現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)（40%）、實(shí)踐態(tài)度（20%）和報(bào)告內(nèi)容（40%）三部分組成[5-6]。

三、實(shí)踐教學(xué)效果分析

1.取得的成效

（1）通過(guò)近幾年EH4電磁法實(shí)踐教學(xué)，開(kāi)拓了學(xué)生的視野，讓學(xué)生接觸了國(guó)際先進(jìn)的電磁法儀器，對(duì)電磁法野外操作及數(shù)據(jù)處理有個(gè)全面的了解。

（2）制訂了EH4電磁法實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃，編寫了EH 4實(shí)驗(yàn)講義，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行了EH 4電磁測(cè)深試驗(yàn)研究，對(duì)斷層的反映明顯，取得了良好效果。

（3）已連續(xù)3年在我校進(jìn)行了EH4電磁法實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生的實(shí)際工作能力、組織能力、綜合應(yīng)用能力得到了極大的鍛煉，并取得了良好的效果，畢業(yè)生得到了用人單位的一致好評(píng)。

2.存在的問(wèn)題

（1）經(jīng)費(fèi)問(wèn)題。由于增加了方法的種類，因此不免增加實(shí)習(xí)的天數(shù)，隨著油價(jià)物價(jià)的上漲，租車費(fèi)用也在增加；而且EH 4電磁法儀器比較昂貴，維護(hù)費(fèi)用也較高，因此不免會(huì)增加實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)。

（2）師資問(wèn)題。增加了方法種類，就需要增加帶隊(duì)老師，即需要投入更多的師資；而且目前我校EH4電磁法儀器只有單臺(tái)套，由于學(xué)生人數(shù)較多，EH4電磁法實(shí)踐教學(xué)快速有序進(jìn)行實(shí)施難度較大，也即需要教師投入更多的時(shí)間和精力。

（3）學(xué)生興趣問(wèn)題。電磁法理論比較抽象，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不是很高，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還值得進(jìn)一步思考。

（4）連續(xù)性問(wèn)題。由于電磁法儀器比較精貴，維修起來(lái)比較困難，有時(shí)甚至要到儀器廠家進(jìn)行維修，且我校只有單臺(tái)套該類儀器，這樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)無(wú)法連續(xù)進(jìn)行，會(huì)對(duì)實(shí)踐教學(xué)效果帶來(lái)較大的影響。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)踐教學(xué)提高教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)培養(yǎng)受用人單位歡迎的勘查技術(shù)與工程專業(yè)人才，這是我們實(shí)踐教學(xué)的主要目的。勘查技術(shù)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)要適應(yīng)當(dāng)今生產(chǎn)形勢(shì)，我們要在現(xiàn)階段實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步理清思路，明確方向，深化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足社會(huì)發(fā)展的需求。

[1] 方根顯，李曼.勘查技術(shù)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)計(jì)與實(shí)施—以東華理工大學(xué)勘查技術(shù)與工程專業(yè)為例[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2010，(1)：40-42.

[2] 趙國(guó)澤，陳小斌，湯吉．中國(guó)地球電磁法新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2007， 22(4)：1171-1180．

[3] 葉益信，鄧居智，李曼，等．電磁法在深部找礦中的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J].地球物理學(xué)進(jìn)展， 2011，26(1)：327-334.

[4] 葉益信，鄧居智，方根顯.高頻大地電磁測(cè)深(EH-4)在熱儲(chǔ)構(gòu)造勘查中的試驗(yàn)研究—以撫州地?zé)釁^(qū)為例[J].地質(zhì)與勘探，2011， 47(4)：649-653.

[5] 呂玉增，韋柳椰.勘查技術(shù)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探討[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2008，(1)：113-116.

[6] 唐新功，謝新兵，向葵.長(zhǎng)江大學(xué)地球物理專業(yè)野外生產(chǎn)實(shí)習(xí)研究與探索[J].中國(guó)地質(zhì)教育， 2011，(4)：56-58.

Research and Investigation of EH 4 Electromagnetic M ethod Practice Teaching for Exp loration Technology and Engineering M ajor

YE Yi-xin, FANG Gen-xian
East China Institute of Technology, Fuzhou 344000, China

Combined w ith the characteristics of exploration technology and engineering major of East China Institute of Technology, in order to make the graduates accept the new method and new measurement well and merge into resources exploration team rapidly, The necessity and basis of electromagnetic method practice teaching for exploration technology and engineering major is analyzed in this paper. We construct the EH4 electromagnetic method practice teaching system for exploration technology and engineering major based on the teaching resources and environment of our institute. And the effectiveness of EH4 electromagnetic method practice teaching in last three years is discussed.

exploration technology and engineering; practice teaching; EH4 electromagnetic method

G 642

A

1006-9372 （2012）03-0077-03

2012-04-17；

2012-07-20。

“電磁測(cè)深教學(xué)實(shí)習(xí)基地建設(shè)”校級(jí)教改項(xiàng)目。

葉益信，男，講師，主要從事電法勘探的教學(xué)和研究工作。