勘查技术与工程专业EH4电磁方法实践教学研究与探索

叶益信，方根显

东华理工大学 核工程与地球物理学院，江西 抚州 344000

实践教学

勘查技术与工程专业EH4电磁方法实践教学研究与探索

叶益信，方根显

东华理工大学 核工程与地球物理学院，江西 抚州 344000

结合勘查技术与工程专业的培养特色，为使毕业生能较好地掌握EH 4电磁方法和仪器，并能很快地融入资源勘查队伍，本文分析了勘查技术与工程专业电磁法实践教学的必要性和依据，基于我校的教学资源和教学环境，构建了勘查技术与工程专业EH 4电磁方法实践教学体系，并对近几年EH 4电磁方法实践教学效果进行了分析。

勘查技术与工程；实践教学；EH4电磁法

勘查技术与工程是一门实践性很强的学科。加强实践教学以提高学生的动手能力和处理实际问题的能力，使之能更好地适应毕业后的实际工作，是一个非常重要的教学环节，也是提高学生适应社会需求的重要方法之一[1]。

东华理工大学勘查技术与工程专业是原国防科工委与江西省共建专业，也是江西省品牌专业和江西省特色专业。该专业涉及方向较多，主要有重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等，在各个专业方向中，电法勘探方法种类最多，包括直流电法和电磁法两大类。传统的电法勘探实践教学仅限于直流电法类，主要有以下几个方面的原因：（1）国内电磁法仪器还处于研究初级阶段，国外电磁法的仪器比较精贵，组织实施难度较大、费用高；（2）电磁法对场地的要求较高，需要远离城市等干扰较严重地区；（3）电磁法数据处理技术流程较复杂，学生难以在较短的时间内接受。

但是，自上世纪90年代以来，为适应国民经济的发展，电磁法技术取得了前所未有的高速发展，据不完全统计有20多种[2]，在金属找矿方面，除了传统的电法外，电磁法是最主要的方法。而且由于电磁法具有勘探深度大不受高阻层屏蔽等优点，已成为深部找矿中的常用地球物理方法[3]。现在国内各生产单位电磁法仪器已基本得到普及，而我校勘查技术与工程专业的学生毕业后大部分都将从野外资料采集工作开始做起，为了使学生走上工作岗位能很快地掌握电磁法及其应用，必须进行电磁法实践教学。

一、EH4电磁法实践教学的依据

（1）电磁技术的研究和应用已渗透到各个领域，包括能源和资源勘探、工程和环境勘查、地震和火山灾害监测、地壳上地幔结构探测、海洋和空间电磁测量等各个方面，测量的地下深度自地表到1000多公里。为适应国家经济建设需求的增长和科学技术的发展，电磁法应用领域在不断扩展，新的分支技术相继出现，硬软件技术也在不断进步。现在每年都有大量研究应用成果在国内外不同层次的刊物发表，或有书籍出版。也还有很多成果虽已应用于实践中，但没有公开发表论文或出版[2]。电磁法勘探是由野外资料采集、室内资料处理和室内资料解释三大环节所组成，其中野外资料采集是基础，为了使学生毕业后走上工作岗位能很快地掌握电磁法及其应用，进行电磁方法的野外实践教学十分必要。

（2）我校方励校友捐建了地球物理实验室，其中包括价值80多万的EH 4电磁成像系统，这为我们实施EH 4电磁法实践教学创造了良好的硬件条件。

（3）EH4电磁成像系统是目前国内外较为先进的电磁法勘探仪器，它具有勘探深度大、成果反应直观、轻便高效等优点[3]，相对其他电磁仪器设备操作起来比较方便，且能够使学生在较短的时间内接受，所以在野外进行EH 4电磁法实践教学具有一定的可行性。

二、EH 4电磁法实践教学体系的构建

1.实践教学目的

（1）通过实践教学使学生掌握EH4电磁法工作布置及观测方法；

（2）掌握EH4电磁成像系统操作方法；

（3）会应用配套的IMAGEM软件处理EH4数据。

2.实践教学目标

信用意识的淡薄、信息透明度和流通度低、信用制度建设不完善等造成经济矛盾问题日渐突出[4]。建筑市场缺乏完善的信用监控及评价部门，对信誉缺失的企业无法有效的进行惩处，信誉高的企业无法进行表彰。这种封闭的市场管理制度让很多不法分子找到商机，从而形成市场的恶性循环。现在急需对这种乱象进行治理，出台相关的法律法规对建筑市场中的各个企业进行监督。加强信息的透明度，扩大信息的传播途径，让不法分子没有可乘之机，保证市场竞争在公平、公开、公正的环境下进行。

（1）通过实践教学，学生能使用三脚架、罗盘和测绳进行测站布置工作，会分析和解决布置测站过程中碰到的问题，如怎样避开干扰源以及磁棒的埋法等问题。

（2）学生能进行EH4电磁成像系统参数的设置、操作及维护工作，并能实时分析和判断测量数据的好坏，如数据出现问题，能分析问题出现的原因并寻找解决办法。

（3）会应用配套的IMAGEM软件进行EH 4数据处理，能使用该软件定性分析数据、选择数据成图及进行Bostick反演等，最后能够导出数据并能使用Surfer软件作图。

3.实施过程

EH4实践教学的实施过程图1所示。

图1 EH 4实践教学实施过程图

（1）学生分组：首先，将学生进行分组，8～10人一组为宜，2～3天，实践以组为单位开展活动。

（2）去场地考察：分组后，每组选派几名队员去场地考察，以确定场地有无干扰实施情况和场地地质构造基本情况，再确定测线布置方案。

（3）打测量：确定好了场地后，开始学习野外测量方法，学会手持GPS、测绳和深林罗盘的使用方法，学生动手练习测方位、拉测绳和使用GPS定出方位和距离。

（4）仪器准备：打好测量后，学生准备仪器设备及所需的耗材，最好列出清单，方便进场清点仪器设备，尤其要试验仪器的好坏，仪器坏了应由专业人士修理。

（5）进场：实习第一天学生应再次检查仪器设备是否齐全，并要检查电池是否充电。

（6）测站布置：进场后，教师指导学生使用深林罗盘和测绳布置测站，指导学生连接仪器、埋置磁棒及电极等。

（7）仪器操作：测站布置好了后，指导学生操作EH4电磁成像系统操作、设置参数、监测仪器数据采集过程和实时显示数据的整个流程。

（8）平行试验：学生掌握了仪器操作后，然后进行平行实验，指导学生进行平行试验测站布置，并会分析平行试验结果的好坏。

（9）数据采集：平行试验结束后，每个学生轮流操作，每个学生在实验中至少要完成1个点的数据采集过程，野外实习每个小组要完成至少16个点的剖面测量，并会分析和判断数据质量的好坏，如数据出现问题，能分析问题出现的原因并寻找解决的办法。

（10）室内数据处理：野外实习结束后，每个学生要完成至少16个点的剖面数据处理，导出二维断面图数据并成图。

（11）报告编写：每个学生报告中应体现出对方法原理的理解，采集的数据、对数据处理的整个流程及绘制的主要图件，并能对图件进行合理的地质解释。

（12）教师评分：由于学生实习过程中通常是分组进行，这样每组采集的数据一般会相同，为了避免个别学生不动手抄袭同组同学的数据和报告的情况，考核成绩由现场表现（40%）、实践态度（20%）和报告内容（40%）三部分组成[5-6]。

三、实践教学效果分析

1.取得的成效

（1）通过近几年EH4电磁法实践教学，开拓了学生的视野，让学生接触了国际先进的电磁法仪器，对电磁法野外操作及数据处理有个全面的了解。

（2）制订了EH4电磁法实践教学计划，编写了EH 4实验讲义，对场地进行了EH 4电磁测深试验研究，对断层的反映明显，取得了良好效果。

（3）已连续3年在我校进行了EH4电磁法实践教学，学生的实际工作能力、组织能力、综合应用能力得到了极大的锻炼，并取得了良好的效果，毕业生得到了用人单位的一致好评。

2.存在的问题

（1）经费问题。由于增加了方法的种类，因此不免增加实习的天数，随着油价物价的上涨，租车费用也在增加；而且EH 4电磁法仪器比较昂贵，维护费用也较高，因此不免会增加实践教学经费。

（2）师资问题。增加了方法种类，就需要增加带队老师，即需要投入更多的师资；而且目前我校EH4电磁法仪器只有单台套，由于学生人数较多，EH4电磁法实践教学快速有序进行实施难度较大，也即需要教师投入更多的时间和精力。

（3）学生兴趣问题。电磁法理论比较抽象，学生的学习积极性不是很高，如何激发学生的学习热情，还值得进一步思考。

（4）连续性问题。由于电磁法仪器比较精贵，维修起来比较困难，有时甚至要到仪器厂家进行维修，且我校只有单台套该类仪器，这样会导致实践教学无法连续进行，会对实践教学效果带来较大的影响。

四、结语

通过实践教学提高教学质量，为社会培养受用人单位欢迎的勘查技术与工程专业人才，这是我们实践教学的主要目的。勘查技术与工程专业实践教学要适应当今生产形势，我们要在现阶段实践教学的基础上，进一步理清思路，明确方向，深化专业实践教学改革，提高人才培养质量，满足社会发展的需求。

[1] 方根显，李曼.勘查技术与工程专业实践教学体系的设计与实施—以东华理工大学勘查技术与工程专业为例[J].中国地质教育，2010，(1)：40-42.

[2] 赵国泽，陈小斌，汤吉．中国地球电磁法新进展和发展趋势[J].地球物理学进展，2007， 22(4)：1171-1180．

[3] 叶益信，邓居智，李曼，等．电磁法在深部找矿中的应用现状及展望[J].地球物理学进展， 2011，26(1)：327-334.

[4] 叶益信，邓居智，方根显.高频大地电磁测深(EH-4)在热储构造勘查中的试验研究—以抚州地热区为例[J].地质与勘探，2011， 47(4)：649-653.

[5] 吕玉增，韦柳椰.勘查技术与工程专业实验教学改革的探讨[J].中国地质教育，2008，(1)：113-116.

[6] 唐新功，谢新兵，向葵.长江大学地球物理专业野外生产实习研究与探索[J].中国地质教育， 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。

“电磁测深教学实习基地建设”校级教改项目。

叶益信，男，讲师，主要从事电法勘探的教学和研究工作。