徐先兵，葛夢春，袁晏明，章澤軍

中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074

數(shù)字地質(zhì)調(diào)查是在區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查、區(qū)域地球物理和地球化學(xué)調(diào)查以及地質(zhì)勘探等全過程中實現(xiàn)數(shù)字化信息采集、處理以及儲存。中國地質(zhì)調(diào)查局在1999年執(zhí)行國家重大專項“新一輪國土資源大調(diào)查”時開始啟動數(shù)字地質(zhì)調(diào)查[1]，并于2004年開始向全國推廣[2-3]。作為中國地質(zhì)人才培養(yǎng)的搖籃，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）已為數(shù)字地質(zhì)調(diào)查建設(shè)了“課堂教學(xué)—基地實踐教學(xué)—數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目生產(chǎn)實習(xí)”的教學(xué)和實踐體系。實踐教學(xué)是保證地學(xué)教育質(zhì)量的關(guān)鍵，是地學(xué)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)[4]。對于數(shù)字地質(zhì)調(diào)查的實踐教學(xué)，前人已經(jīng)進(jìn)行了熱烈的討論[3,5-10]，而對于數(shù)字地質(zhì)調(diào)查的課堂教學(xué)和相關(guān)生產(chǎn)實習(xí)，前人研究較少。筆者承擔(dān)了數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的室內(nèi)教學(xué)和周口店野外實踐教學(xué)工作，并在負(fù)責(zé)的數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目中指導(dǎo)大四本科生進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)。結(jié)合室內(nèi)教學(xué)、實踐教學(xué)以及指導(dǎo)生產(chǎn)實習(xí)的情況，筆者認(rèn)為完善的“課堂教學(xué)—基地實踐教學(xué)—數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目生產(chǎn)實習(xí)”教學(xué)體系是培養(yǎng)優(yōu)秀地質(zhì)調(diào)查人才的基礎(chǔ)。

一、學(xué)科特色

作為傳統(tǒng)的地礦類院校，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）承擔(dān)著高水平數(shù)字地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查人才的培養(yǎng)。為了滿足新一輪國土資源大調(diào)查的需要，我校于2008年開始招收地質(zhì)學(xué)（地質(zhì)調(diào)查）和資源勘查工程（礦產(chǎn)調(diào)查與開發(fā)）專業(yè)本科生，進(jìn)行專業(yè)的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查人才培養(yǎng)，實行工科培養(yǎng)模式，直接面向行業(yè)單位，使畢業(yè)生能成為科研機(jī)構(gòu)、地勘部門從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的專門人才，適應(yīng)21世紀(jì)地球科學(xué)發(fā)展和國家在資源、環(huán)境、災(zāi)害、國土規(guī)劃以及國民經(jīng)濟(jì)其他相關(guān)領(lǐng)域?qū)Φ刭|(zhì)學(xué)人才的需要。

通過4年的課堂教學(xué)、暑期基地實踐教學(xué)以及數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目的生產(chǎn)實習(xí)，該專業(yè)畢業(yè)生具備地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)理論、數(shù)理基礎(chǔ)、計算機(jī)與外語實用技能及科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識，具有艱苦樸素、求真務(wù)實的工作精神，熟悉數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查流程和工作方法，具有豐富的實踐工作經(jīng)驗，能獨立開展地質(zhì)調(diào)查工作。

二、數(shù)字地質(zhì)調(diào)查專業(yè)本科生培養(yǎng)方案

在保證通識教育和地質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上，加重了數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查課堂教學(xué)、基地實踐教學(xué)以及數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目生產(chǎn)實習(xí)的比例。學(xué)校開設(shè)了“區(qū)域地質(zhì)調(diào)查新技術(shù)與新方法”和“數(shù)字地質(zhì)調(diào)查”課程，且在周口店教學(xué)實習(xí)中把數(shù)字地質(zhì)調(diào)查貫穿于實踐教學(xué)始末，另外保證地質(zhì)學(xué)（地質(zhì)調(diào)查）專業(yè)本科生跟隨數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目進(jìn)行為期5個月的生產(chǎn)實習(xí)。

三、數(shù)字地質(zhì)調(diào)查的流程

傳統(tǒng)地質(zhì)調(diào)查一般遵循立項論證、資料收集與組隊、野外踏勘、設(shè)計編寫、野外調(diào)查、圖件編制、資料整理、野外驗收、編寫報告、成果驗收以及資料歸檔等程序。數(shù)字地質(zhì)調(diào)查與傳統(tǒng)地質(zhì)調(diào)查流程基本一致，其不同在于增加了地形圖數(shù)字化和數(shù)據(jù)庫建設(shè)，并利用RGMap系統(tǒng)和DGSInfo桌面系統(tǒng)進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集、資料整理、圖件編制以及數(shù)據(jù)庫建設(shè)（圖1）。

圖1 數(shù)字地質(zhì)調(diào)查流程圖

四、數(shù)字地質(zhì)調(diào)查的軟硬件設(shè)備

數(shù)字地質(zhì)調(diào)查是一項多學(xué)科高度綜合的調(diào)查研究工作，其特性要求工作人員具有扎實的地學(xué)基礎(chǔ)知識與良好的計算機(jī)操作能力。硬件設(shè)備包括傳統(tǒng)的“老三件”（地質(zhì)錘、羅盤、放大鏡），并增加了“新三件”（掌上機(jī)、筆記本電腦以及數(shù)碼相機(jī)）等便攜式數(shù)字化采集和處理設(shè)備。另外，數(shù)字化采集和處理過程要求工作人員具有熟練的計算機(jī)操作能力，會使用MapGIS軟件、RGMap野外數(shù)字填圖軟件以及DGSInfo數(shù)字地質(zhì)調(diào)查綜合信息平臺軟件（圖2）。

圖2 數(shù)字地質(zhì)調(diào)查軟硬件設(shè)備

五、數(shù)字地質(zhì)調(diào)查教學(xué)體系建設(shè)

數(shù)字地質(zhì)調(diào)查是古老而年輕的專業(yè)。古老是指現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)自從文藝復(fù)興時期形成以來，地質(zhì)調(diào)查就開始形成和發(fā)展。年輕是指數(shù)字地質(zhì)調(diào)查開始于20世紀(jì)80代末，目前尚不完善和成熟[1]。我國數(shù)字地質(zhì)調(diào)查啟動于1999年，于2004年開始向全國推廣。2000年夏我校研制了“計算機(jī)輔助區(qū)域地質(zhì)填圖實習(xí)系統(tǒng)”并在周口店進(jìn)行數(shù)字填圖的實踐教學(xué)[5]，其后編寫了相關(guān)指導(dǎo)教材[11]并于2005年開設(shè)了相關(guān)課程“區(qū)域地質(zhì)調(diào)查新技術(shù)與新方法”。于2011年開始安排首屆地質(zhì)學(xué)（地質(zhì)調(diào)查）專業(yè)大四本科生進(jìn)入數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)。目前，學(xué)校已建設(shè)成“課堂教學(xué)—周口店基地實踐教學(xué)—數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目生產(chǎn)實習(xí)”教學(xué)和實踐體系。筆者通過承擔(dān)的數(shù)字地質(zhì)調(diào)查課堂教學(xué)、周口店基地實踐教學(xué)以及負(fù)責(zé)的數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目指導(dǎo)的大四本科生生產(chǎn)實習(xí)的情況，提出以下問題和建議。

1.數(shù)字地質(zhì)調(diào)查課堂教學(xué)體系尚不完善

數(shù)字地質(zhì)調(diào)查不僅需要掌握傳統(tǒng)地質(zhì)調(diào)查的流程和操作，還需要精通MapGIS、RGMap以及DGSInfo等數(shù)字化采集和操作軟件。因此，課堂教學(xué)需要滿足“地質(zhì)調(diào)查理論與方法”的教學(xué)和“數(shù)字地質(zhì)調(diào)查相關(guān)軟件操作”的教學(xué)與實踐。目前相關(guān)課程學(xué)時較短，且軟件實踐教學(xué)為大班教學(xué)，教學(xué)質(zhì)量有待提高。為了滿足教學(xué)的需要，“地質(zhì)調(diào)查理論與方法”和“數(shù)字地質(zhì)調(diào)查相關(guān)軟件操作”應(yīng)獨立開課，且軟件操作實踐教學(xué)需要在信息化教室進(jìn)行小班教學(xué)，保證學(xué)生掌握理論知識的同時，熟悉數(shù)字地質(zhì)調(diào)查相關(guān)軟件的操作。

2.周口店數(shù)字地質(zhì)調(diào)查實踐教學(xué)指導(dǎo)教師不足

周口店地區(qū)具有豐富的地質(zhì)教學(xué)資源，是國家級實驗教學(xué)示范中心。其依托于周口店地區(qū)巖石、地層、構(gòu)造等經(jīng)典地質(zhì)露頭，將室內(nèi)地學(xué)教學(xué)向野外拓展，完成由室內(nèi)理論教學(xué)到野外實踐環(huán)節(jié)的認(rèn)識與轉(zhuǎn)變。這一實踐過程包括野外地質(zhì)現(xiàn)象的識別、地質(zhì)時間、空間思維與野外基本工作方法、基本技能的訓(xùn)練[12-13]。周口店地區(qū)典型路線地質(zhì)分界點較多，露頭較好，便于學(xué)生觀察和記錄。另外，周口店基地目前擁有上百套“掌上機(jī)+數(shù)碼相機(jī)+筆記本電腦”設(shè)備，可以滿足數(shù)字地質(zhì)調(diào)查實踐教學(xué)的需要。由于教師承擔(dān)了繁重的課堂教學(xué)和科研任務(wù)，開展過并精通數(shù)字地質(zhì)調(diào)查的教師相對不足。另外，暑期還是承擔(dān)數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目的高校教師開展工作的黃金時段。因此，周口店實踐基地能獨立帶領(lǐng)并指導(dǎo)學(xué)生開展數(shù)字地質(zhì)調(diào)查的教師有限。自2012年起基地為每名教師配備一名精通數(shù)字地質(zhì)調(diào)查的研究生助教，這是一個不錯的嘗試。另外，可以嘗試精選幾條典型路線進(jìn)行數(shù)字地質(zhì)調(diào)查實踐教學(xué)，如“太平山南坡地層觀察路線”、“黃院東山梁地層觀察路線”、“房山巖體觀察路線”、“官地-樣式溝變質(zhì)巖觀察路線”以及“黃山店斷裂-褶皺綜合觀察路線”。

3.數(shù)字地質(zhì)調(diào)查生產(chǎn)實習(xí)需加強(qiáng)監(jiān)管和指導(dǎo)

為了使地質(zhì)學(xué)（地質(zhì)調(diào)查）專業(yè)本科畢業(yè)生能熟練掌握并獨立開展數(shù)字地質(zhì)調(diào)查工作，我校安排大四本科生參與到數(shù)字區(qū)域調(diào)查項目開展生產(chǎn)實習(xí)。目前，學(xué)校根據(jù)實際情況并加強(qiáng)與地質(zhì)行業(yè)單位的聯(lián)系，于2011年夏開始選派一部分大四本科生去行業(yè)單位進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)，并為其在行業(yè)單位指定指導(dǎo)教師；一部分留在本校地質(zhì)調(diào)查研究院跟隨教師進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)。經(jīng)過2年的實踐與摸索，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生數(shù)字地質(zhì)調(diào)查實踐時間較短，遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于學(xué)校規(guī)定的5個月；部分學(xué)生從事單一機(jī)械性工作，沒有進(jìn)行數(shù)字地質(zhì)調(diào)查全過程的實踐；另外，由于地質(zhì)資料的保密性，在行業(yè)單位實習(xí)的學(xué)生無法帶回相關(guān)資料進(jìn)行本科畢業(yè)論文撰寫。為了解決上述問題，學(xué)院需要加強(qiáng)監(jiān)管與指導(dǎo)，落實學(xué)生實習(xí)內(nèi)容與時間，協(xié)商畢業(yè)論文解決之方案。

六、結(jié)語

數(shù)字地質(zhì)調(diào)查是一門綜合性和實踐性較強(qiáng)的學(xué)科，不僅需要進(jìn)行課堂地質(zhì)調(diào)查理論與方法的教學(xué)和數(shù)字軟件操作教學(xué)和實踐操作，還需要在基地進(jìn)行數(shù)字地質(zhì)調(diào)查實踐教學(xué)，并在數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)。完善的“課堂教學(xué)—基地實踐教學(xué)—數(shù)字地質(zhì)調(diào)查項目生產(chǎn)實習(xí)”教學(xué)體系是培養(yǎng)優(yōu)秀數(shù)字地質(zhì)調(diào)查人才的基礎(chǔ)。

[1]李超嶺，于慶文.數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查基本理論與技術(shù)方法[M].北京：地質(zhì)出版社，2003.

[2]李超嶺.數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)操作指南[M].北京：地質(zhì)出版社，2011.

[3]張寶一，劉興權(quán)，彭限定，等.面向地學(xué)學(xué)科的數(shù)字填圖實踐教學(xué)探索[J].中國地質(zhì)教育，2012，(1)：132-137.

[4]陳駿，胡文，李成.地質(zhì)學(xué)實踐教學(xué)現(xiàn)狀分析與對策[J].中國地質(zhì)教育，2007，(1)：133-139.

[5]劉剛，汪新慶，趙溫霞，等.計算機(jī)輔助區(qū)域地質(zhì)填圖實習(xí)系統(tǒng)的研制與基地班野外實踐教學(xué)改革[J].中國地質(zhì)教育，2001，(3)：32-35.

[6]劉剛，趙溫霞，吳沖龍，等.區(qū)域地質(zhì)測量計算機(jī)輔助技術(shù)、課程建設(shè)和教學(xué)模式研究[J].中國地質(zhì)教育， 2004，(3)：35-38.

[7]董玉森，劉強(qiáng)，楊坤光，等.RGMAP數(shù)字填圖系統(tǒng)在周口店實踐教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國地質(zhì)教育，2006，(2)：92-95.

[8]李安龍，趙廣濤，韓宗珠，等.數(shù)字化填圖技術(shù)在地質(zhì)本科教學(xué)實習(xí)中的應(yīng)用[J].中國地質(zhì)教育，2008，(2)：67-70.

[9]王敏芳，宮勇軍，何謀春，等.周口店野外地質(zhì)教學(xué)實習(xí)中高新技術(shù)的應(yīng)用[J].中國地質(zhì)教育，2008，(3)：31-33.

[10]向中林，司榮軍，王潤懷，等.數(shù)字化填圖技術(shù)在野外地質(zhì)實習(xí)中的應(yīng)用[J].中國地質(zhì)教育，2011，(4)：39-43.

[11]趙溫霞.周口店地質(zhì)及野外地質(zhì)工作方法與高新技術(shù)應(yīng)用[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2003.

[12]袁晏明，章澤軍，秦松賢，等.周口店野外地質(zhì)實踐教學(xué)—精品課程建設(shè)[J].中國地質(zhì)教育，2007，(1)：126-129.

[13]袁晏明，趙溫霞，章澤軍，等.周口店野外地質(zhì)實踐教學(xué)體系與內(nèi)容[J].中國地質(zhì)教育，2008，(4)：39-43.