梁 曉,王根厚,魏玉帥,徐德兵,李 晶
中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083
地質(zhì)院?!皵?shù)字填圖”技術(shù)在實踐教學(xué)應(yīng)用的弊端與對策研究
梁 曉,王根厚,魏玉帥,徐德兵,李 晶
中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083
“數(shù)字填圖”技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)地質(zhì)實習(xí)的教學(xué)模式,同時也暴露了一些弊端。周口店地質(zhì)實習(xí)中分專業(yè)分層次開展了“數(shù)字填圖”教學(xué)實踐,簡化了填圖流程和內(nèi)容,強調(diào)了以傳授地質(zhì)知識為宗旨,成績考核設(shè)置知識與技術(shù)的比例為3∶1,修正了“數(shù)字填圖”的技術(shù)規(guī)范,仍采用紙介質(zhì)對地質(zhì)現(xiàn)象進行描述和分析,彌補了“數(shù)字填圖”在構(gòu)建地質(zhì)思維中的缺陷。實習(xí)中調(diào)動學(xué)生主動參與“數(shù)字填圖”學(xué)習(xí),采取新方法使得教員與學(xué)生利用課余時間彈性教學(xué)。這些措施有機協(xié)調(diào)了新技術(shù)和地質(zhì)知識,突出了“三基”的教學(xué)思想。
實踐教學(xué);數(shù)字填圖;地質(zhì)實習(xí);地質(zhì)院校
地質(zhì)學(xué)是自然科學(xué)五大基礎(chǔ)學(xué)科之一,它的產(chǎn)生源自于人類社會對礦產(chǎn)資源的需求,主要研究地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史[1]。當(dāng)前,依托地質(zhì)學(xué)開展的地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘探依舊是社會生存與發(fā)展的基礎(chǔ)[1],其中前者又稱地質(zhì)填圖,是一種基礎(chǔ)性、公益性、戰(zhàn)略性的基礎(chǔ)地質(zhì)工作,它不僅在生產(chǎn)和科研中發(fā)揮承上啟下的作用,也為資源環(huán)境的規(guī)劃管理保護、災(zāi)害防治、城市規(guī)劃建設(shè)提供理論支撐[2-6]。20世紀(jì)80年代以來國內(nèi)外現(xiàn)代信息技術(shù)和空間技術(shù)蓬勃發(fā)展[2-3,7],特別是近十年來智能終端與嵌入式GIS的融合[8],使得社會經(jīng)濟和人的生活都朝著信息化和大數(shù)據(jù)方向發(fā)展[8-9],新需求促使地質(zhì)調(diào)查借助“3S”等高新技術(shù),在技術(shù)支撐、填圖內(nèi)容和圖件形式等方面向數(shù)字信息化方向轉(zhuǎn)變[2-3,7]。20世紀(jì)80年代后,澳大利亞、美國和加拿大率先融合PDA與GPS技術(shù),開發(fā)了地質(zhì)數(shù)據(jù)的采集和錄入系統(tǒng)[2]。1999年以后,中國地質(zhì)調(diào)查局開展了“計算機軟件輔助區(qū)域地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)”的試典[3-4],并逐步啟動了“數(shù)字國土”工程[10-11];2005年以來將基于MAPGIS平臺并融合“3S”技術(shù)的數(shù)字填圖系統(tǒng)引入我國地勘行業(yè),將其作為規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)廣泛推廣在一線地質(zhì)工作之中[8,11-12]。我國初步計劃在2010年實現(xiàn)“數(shù)字地球”信息網(wǎng)絡(luò)化[13]??傊?S”技術(shù)不僅提高了地質(zhì)填圖效率、質(zhì)量,并且實現(xiàn)了全過程信息化,所建立的數(shù)字地質(zhì)圖顯著提高了社會服務(wù)能力[3]。
地質(zhì)類院校不僅是地球科學(xué)理論和方法的創(chuàng)新地,而且肩負(fù)著培養(yǎng)我國地質(zhì)學(xué)專業(yè)人才的使命。由于以固體地球為研究對象,地質(zhì)學(xué)天生以野外實踐為特色,各高校不僅將實踐教學(xué)作為鏈接課堂理論學(xué)習(xí)和野外觀察的紐帶,而且充分認(rèn)識到它是學(xué)生步入科研、生產(chǎn)的第一站,普遍安排學(xué)生在本科二年紀(jì)結(jié)束后完成5周左右的野外實習(xí)①②。例如,“周口店地質(zhì)實習(xí)”是中國地質(zhì)大學(xué)北京與武漢一門具有60年悠久傳統(tǒng)的重要必修課,作為搖籃培養(yǎng)了30余位兩院院士[14-15]。不同高校在設(shè)計實踐教學(xué)流程和內(nèi)容時都借鑒了我國“1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查”的技術(shù)指南[3,6,14-15],旨在為各級地勘單位提供合格地質(zhì)人才,并為少數(shù)未來科研人才夯實地質(zhì)基礎(chǔ)[14-15]。2000年以后,應(yīng)“3S”技術(shù)在地球科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的蓬勃趨勢[16],以及我國地勘系統(tǒng)開展“數(shù)字填圖”的需要,絕大部分地質(zhì)院校陸續(xù)將數(shù)字技術(shù)嵌入在實踐教學(xué)中[3-9,11,17-22]。經(jīng)過約15年的試典,大部分高校在地質(zhì)實習(xí)中沿襲了“數(shù)字填圖”的流程和內(nèi)容,對傳統(tǒng)教學(xué)模式進行了重要改革[3-9,11,20-22],部分教師甚至建議直接摒棄傳統(tǒng)的實踐教學(xué)流程和方法[9,13]。盡管“數(shù)字填圖”得到了國內(nèi)外普遍認(rèn)同[2-4,7],但它在我國新一輪地質(zhì)調(diào)查中也暴露許多弊端,因此客觀上要求地質(zhì)院校引入新技術(shù)時“去偽存真”。文獻顯示只有少數(shù)教師意識到了新形勢下萌發(fā)的教學(xué)問題,尤其是新方法、規(guī)范與培養(yǎng)學(xué)生地質(zhì)思維之間的激烈矛盾[5,10,12,20-21],但并未系統(tǒng)總結(jié)相關(guān)問題,深入分析矛盾產(chǎn)生的背景,并且給出合理可行的解決方案。
筆者自2006年以來投身我國1∶5萬區(qū)調(diào)工作,通過不斷對中國地質(zhì)調(diào)查局“數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)”的應(yīng)用,積累了大量實踐經(jīng)驗。自2015年以來,作為教員在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)“周口店地質(zhì)實習(xí)”中開展了數(shù)字填圖野外教學(xué),發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生地質(zhì)水平與嵌入“數(shù)字填圖”之間存在激烈碰撞,棘手的教學(xué)問題頻出?;诮虒W(xué)探索積累的經(jīng)驗,以及與地質(zhì)調(diào)查同行的認(rèn)真討論,本文將試圖討論如何取舍數(shù)字填圖的優(yōu)缺點,最大化促進學(xué)生地質(zhì)思維和填圖水平的提高,拋磚引玉,為地質(zhì)學(xué)實踐教學(xué)的健康發(fā)展提供一定經(jīng)驗借鑒。
表1 地質(zhì)院校實踐教學(xué)中“數(shù)字填圖”的應(yīng)用情況(不完全統(tǒng)計)
據(jù)文獻和網(wǎng)絡(luò)資料統(tǒng)計,我國大部分地質(zhì)類院校2000年后逐漸在地質(zhì)實踐教學(xué)中融合了“3S”等高新技術(shù)(表1)。因中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)參與了中國地質(zhì)調(diào)查局1999年部署的第一輪“數(shù)字填圖”試典[4],最早開始在實踐教學(xué)中結(jié)合“3S”技術(shù),2000年在周口店地質(zhì)實習(xí)中應(yīng)用了“計算機輔助區(qū)域地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng) Geoview—學(xué)習(xí)版”[10,15,20],2005年使用了中國地質(zhì)調(diào)查局全面推廣的RGMAPV2.5數(shù)字填圖系統(tǒng)[15,20]??傮w上,各大高校對“數(shù)字填圖”技術(shù)的應(yīng)用存在如下特點:(1)充分認(rèn)識到了高新技術(shù)對地質(zhì)調(diào)查效率、質(zhì)量提高的作用,并對教學(xué)模式做出了相應(yīng)改革;(2)部分高校選擇部分專業(yè)開展了實踐教學(xué),例如中國地質(zhì)大學(xué)(北京);(3)不同高校對各自學(xué)科發(fā)展的定位不同,因此應(yīng)用的技術(shù)手段多樣化。其中面向國土資源系統(tǒng)的高校直接沿襲了中國地質(zhì)調(diào)查局開發(fā)的RGMAP、DGS2010軟件,其他高校如中國海洋大學(xué)、新疆大學(xué)則采用了國外流行的ArcGIS軟件;(4)少數(shù)高校引入了國際流行的制圖軟件(Surfer等),其中南京大學(xué)自主開發(fā)了多款地質(zhì)軟件,如SDP、GS2012。
各院校將“數(shù)字填圖”技術(shù)引入實踐教學(xué)后,對傳統(tǒng)教學(xué)模式進行了重要改革,大致體現(xiàn)在技術(shù)支持、實習(xí)內(nèi)容、圖文表達(dá)和實習(xí)流程等方面[3-9,11,20-22]。首先在技術(shù)方面,野外調(diào)查中地質(zhì)老三件與新三件(掌上電腦、藍(lán)牙GPS和數(shù)碼相機)實現(xiàn)了普遍結(jié)合,基于矢量化地形圖、遙感圖的GPS定位功能促使了填圖精度的提升,室內(nèi)地質(zhì)剖面的清繪則借助計算機軟件完成,顯著提高了工作效率。第二個重要改變是實習(xí)內(nèi)容,傳統(tǒng)教學(xué)的每個階段,學(xué)生依據(jù)地質(zhì)規(guī)范,在地質(zhì)點和地質(zhì)剖面中對各種現(xiàn)象進行觀察和描述,室內(nèi)對野薄進行完善和整飾;“數(shù)字填圖”教學(xué)則需要按軟件格式增加許多新內(nèi)容。例如,地質(zhì)路線要以“PRB過程”的方式表達(dá),并且需要花費較長時間進行室內(nèi)整理;繪制地質(zhì)圖要經(jīng)歷野外總圖—實際材料圖—編稿原圖—地質(zhì)圖—成果空間數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜過程。實習(xí)內(nèi)容的改變促使教師對學(xué)生的考評機制要兼顧“三基”思想(基本的理論、知識、技能)和新的軟件規(guī)范。第三,“數(shù)字填圖”要求基于軟件系統(tǒng)對圖件、地質(zhì)內(nèi)容進行表達(dá),紙介質(zhì)逐漸被取代。例如,繪制素描圖要在PDA、電腦上完成;地質(zhì)點與剖面分層描述需要在掌上機系統(tǒng)手寫錄入,室內(nèi)進行補充。第四,新環(huán)境下教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計基本參考了“數(shù)字填圖”流程[2-4],大致分為:(1)理論學(xué)習(xí)階段;(2)地質(zhì)踏勘與填圖軟件練習(xí)階段;(3)實測剖面與填圖階段;(4)成圖與報告編寫階段[8,11,20-22]。與傳統(tǒng)實習(xí)相比,學(xué)習(xí)技術(shù)設(shè)備、軟件系統(tǒng)的操作方法會貫穿在各個階段。
基于“3S”技術(shù)的“數(shù)字填圖”系統(tǒng)在我國地質(zhì)調(diào)查中掀起了“信息化革命”,優(yōu)點是不僅提高了填圖效率和質(zhì)量,而且多種地質(zhì)資料的系統(tǒng)集成便于后期查閱,等等[2-3]。但隨著區(qū)調(diào)工作中“數(shù)字填圖”的廣泛運用,一些弊端也得到了暴露,實踐教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)“數(shù)字填圖”教學(xué)模式一定程度上很難協(xié)調(diào)新技術(shù)和“三基”思想。總體來講,“數(shù)字填圖”與實踐教學(xué)只是在形式上完成了統(tǒng)一,兩者在深層次仍然存在一系列沖突,分述如下。
服務(wù)社會是高等教育的一項基本要求[23],新世紀(jì)以來實踐教學(xué)中采納“數(shù)字填圖”技術(shù)是基于新一輪國土資源大調(diào)查緊缺相關(guān)人才的迫切形勢[8-9,20-22],中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)因此在本科階段設(shè)置了區(qū)調(diào)專業(yè)。另外,高等院校也肩負(fù)著為國家科技進步培養(yǎng)研究型人才的重?fù)?dān),本科生分層次培養(yǎng)模式在國內(nèi)地質(zhì)院校呈普遍趨勢,目的是平衡科研、生產(chǎn)、教學(xué)的關(guān)系[24-25]。統(tǒng)計表明大多數(shù)院校對“數(shù)字填圖”應(yīng)用缺乏一定的選擇性(表1),首先表現(xiàn)在沒有明確該技術(shù)適用的專業(yè),或者對全部地學(xué)專業(yè)進行了應(yīng)用,因此造成實踐教學(xué)中不能分層次、分專業(yè)教學(xué);其次,大部分高校全盤采用了“數(shù)字填圖”的工作流程,并沒有選擇性剔除其中偏向生產(chǎn)的內(nèi)容、規(guī)范,因此許多方面偏離了實踐教學(xué)的“三基”思想。
“數(shù)字填圖”分為野外數(shù)據(jù)采集和桌面填圖系統(tǒng),每個環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的操作流程[2-3]。實踐發(fā)現(xiàn)其挪用了許多野外觀察和室內(nèi)分析時間,相比于傳統(tǒng)區(qū)調(diào),在很多方面降低了工作效率。野外采集系統(tǒng)要求借助掌上終端對地質(zhì)要素(描述、產(chǎn)狀、照片、采樣等)單獨輸入,而且可能需要傳統(tǒng)方法的輔助(如素描圖、信手剖面),十分耗時,難免會造成對露頭的觀察時間縮短,并在室內(nèi)采取回憶錄的形式進行補充。經(jīng)驗表明室內(nèi)整理一條地質(zhì)路線至少需要一個工作日,因此調(diào)查者常會在第二天就轉(zhuǎn)入室內(nèi)工作,否則大量堆疊任務(wù)后容易造成遺忘。此外,調(diào)查后期數(shù)據(jù)庫的整理工作也十分費時,需要增加測試和鑒定結(jié)果、修改填圖單位、批注地質(zhì)內(nèi)容等等。
“數(shù)字填圖”一些方面阻礙著地質(zhì)人員主觀能動性的發(fā)揮,將來可能會限制他們地質(zhì)水平的提高。首先,它在傳統(tǒng)地質(zhì)填圖基礎(chǔ)上增加了一系列軟件規(guī)范,例如,“PRB”過程需要數(shù)字編碼,地質(zhì)界線必須要有GPS點控制,地質(zhì)圖界線要完全與“野外手圖”一致,不能在紙介質(zhì)上進行連圖等等。機械的條條框框使得調(diào)查者不能靈活發(fā)揮。其次,調(diào)查者野外觀察、素描和識圖等重要技能得到了淡化。例如利用藍(lán)牙GPS可以在野外快速精確定位,但大部分學(xué)生會產(chǎn)生依賴,忽略了讀地形圖和微地貌定點的能力,一旦掌上機和GPS沒電或出現(xiàn)故障時(概率較高),不僅影響工作,而且會增加不安全因素。再者,“數(shù)字填圖”設(shè)計的步驟1(踏勘后建立測區(qū)每個填圖單位的字典庫)存在缺陷,雖然方便以后描述相同填圖單位時調(diào)用模版,但這種方法肯定無法避免對不同露頭進行拷貝或復(fù)制的現(xiàn)象,造成觀測內(nèi)容真實性下降。此外,掌上終端一定程度上對調(diào)查者視野和思考空間存在限制,相反利用紙介質(zhì)地形圖可以及時勾繪地質(zhì)界線,建立宏觀地質(zhì)格架。
數(shù)字填圖技術(shù)有著嚴(yán)格并且精密的流程[2-3],涵蓋準(zhǔn)備背景資料、建立填圖系統(tǒng)、采集、錄入和整理野外數(shù)據(jù),以及地質(zhì)圖件與成果數(shù)據(jù)庫的生成和完善(圖1)。區(qū)調(diào)實踐顯示:新手至少要參加一次地調(diào)系統(tǒng)的“數(shù)字填圖”培訓(xùn)(1周左右),并且完整參與項目一個年度的工作,才能熟悉大部分工作流程、技術(shù)方法。各地質(zhì)院校對本科生地質(zhì)實習(xí)設(shè)計的時間類似(4~5周),期間會普遍安排1~2次的“數(shù)字填圖”講座,部分高校在實習(xí)前的校內(nèi)課程間隙插入了相關(guān)培訓(xùn)[20-21]。相比于生產(chǎn)中“數(shù)字填圖”的應(yīng)用,地質(zhì)實習(xí)中“教”與“學(xué)”的時間十分緊張[10,20]。盡管教師一般會在有限時間內(nèi)快節(jié)奏完成相關(guān)教學(xué),但客觀上要求學(xué)生掌握三個步驟(圖1)的所有內(nèi)容,以及在緊湊的專業(yè)課學(xué)習(xí)間隙讓他們花費充足的時間、精力、毅力完成自學(xué)很不現(xiàn)實。周口店實習(xí)中,教員發(fā)現(xiàn)學(xué)生在培訓(xùn)后仍然對“數(shù)字填圖”的工作內(nèi)容、軟件操作十分陌生,后期經(jīng)過雙方的巨大努力才完成了實習(xí)任務(wù)。預(yù)計今后的實習(xí)中這個問題依然會困擾著教學(xué)雙方。
圖1 數(shù)字填圖的完整技術(shù)流程(楷體字為建議的實習(xí)環(huán)節(jié))
實踐教學(xué)是課堂教學(xué)的延伸,理應(yīng)采取分層次、分專業(yè)方向培養(yǎng)的模式,因此宏觀上需合理定位“數(shù)字填圖”的適用范圍和程度。以中國地質(zhì)大學(xué)(北京)為例,地學(xué)方向開設(shè)了創(chuàng)新實驗班、地質(zhì)學(xué)(含理科基地班)、地球化學(xué)、資源勘察、地質(zhì)與地球物理復(fù)合專業(yè)、地質(zhì)旅游等專業(yè)[24-25],客觀來講,“數(shù)字填圖”對于部分地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、資源勘察專業(yè)適用,因為大部分畢業(yè)生將來要步入國土資源系統(tǒng),熟悉軟件系統(tǒng)可以為以后的生產(chǎn)工作打下基礎(chǔ)。對于面向科研人才培養(yǎng)或者適應(yīng)市場經(jīng)濟的其他專業(yè),盡管不太適合開展“數(shù)字填圖”,但可以結(jié)合部分技術(shù)促進他們野外工作水平的提高,例如利用遙感影像(RS-image)對地層界線、產(chǎn)狀和區(qū)域構(gòu)造的解譯,結(jié)合數(shù)字高程模型(DEM)對新構(gòu)造展開研究。需要指出,“數(shù)字剖面”模塊適用所有專業(yè),可以顯著提高繪制實測剖面的效率、質(zhì)量、美觀程度。此外,也可以引入其他軟件(例如Surfer、Grapher等)促進學(xué)生三維地質(zhì)建模能力的提高。
“數(shù)字填圖”三個步驟均有相應(yīng)的技術(shù)方法和規(guī)范(圖1),區(qū)調(diào)必須按流程依次執(zhí)行,否則形成的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫難以通過野外和成果驗收??旃?jié)奏的實踐教學(xué)中可供培訓(xùn)的時間十分有限,因此制定教學(xué)計劃時必須要理思路、抓重點、作取舍,否則教學(xué)雙方會產(chǎn)生巨大困惑。以周口店實習(xí)為例,教師在室內(nèi)完成了步驟1(室內(nèi)準(zhǔn)備),并且教授學(xué)生自己操作,完成了步驟2、3(除去空間數(shù)據(jù)庫)。最終結(jié)果證明“取舍”是合理的,很多技術(shù)內(nèi)容完全可以讓學(xué)生在業(yè)余興趣時間或工作后掌握。另外,筆者及同行多年的實踐表明:“數(shù)字填圖”更加側(cè)重的是操作技術(shù)和數(shù)據(jù)矢量化,難度系數(shù)一般,因而建議地質(zhì)實習(xí)中合理安排授課與教員帶班兩個教學(xué)環(huán)節(jié),突出教員課下時間的教學(xué)工作。課堂應(yīng)重點介紹我國區(qū)調(diào)和數(shù)字填圖的應(yīng)用背景、實踐流程,以及區(qū)調(diào)數(shù)據(jù)(如地質(zhì)圖與區(qū)調(diào)報告)的利用,避免過多講述3個步驟龐雜無邊的技術(shù)方法,帶班實踐中則應(yīng)突出方法和規(guī)范,教會學(xué)生“數(shù)字填圖”的技術(shù)操作。再者,可以將完整的操作流程和方法梳理后做成多媒體或視頻材料,掛靠在實習(xí)基地網(wǎng)站(例如吉林大學(xué)),方便學(xué)生彈性學(xué)習(xí)。
引入“數(shù)字填圖”使得實踐教學(xué)在地質(zhì)內(nèi)容表達(dá)、工作流程等方面發(fā)生了變化,并產(chǎn)生了新的質(zhì)量體系[3-9,11,20-22]。盡管如此,大量區(qū)調(diào)實踐反映紙介質(zhì)依然是地質(zhì)內(nèi)容表達(dá)的重要方式,通過對地質(zhì)現(xiàn)象的分析、演繹有助于提高地質(zhì)人員專業(yè)水平。因此,對學(xué)生成績的考核需要合理設(shè)置專業(yè)知識和數(shù)字填圖技術(shù)的比例,并綜合利用軟件與紙介質(zhì)兩種格式。周口店實習(xí)中我們樹立了“知識主導(dǎo)、技術(shù)輔助”的思想,成績評定時地質(zhì)知識占考核75%,技術(shù)規(guī)范占25%。路線踏勘、剖面測制、獨立填圖中對地質(zhì)現(xiàn)象的記錄(文字、素描、信手剖面等)仍以野薄、地形圖為介質(zhì),掌上機和藍(lán)牙GPS只用于地形識別和PRB過程標(biāo)記(地質(zhì)界線、產(chǎn)狀、采樣、照片等)。室內(nèi)“野外手圖”和“實測剖面”的整理分開進行,利用“桌面地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)”整合路線PRB過程(地質(zhì)點、地質(zhì)界線、分段路線等),而地質(zhì)內(nèi)容則用Word整理后導(dǎo)入系統(tǒng)。形成總數(shù)據(jù)庫后,基于桌面填圖系統(tǒng)編制地質(zhì)圖件(實測剖面、實際材料圖、構(gòu)造綱要圖、地質(zhì)圖)。編寫實習(xí)報告仍采用紙介質(zhì)手寫,防止學(xué)生相互抄襲,初稿經(jīng)教員批改后允許在電腦上編輯為Word格式??傊?,考核標(biāo)準(zhǔn)的制定務(wù)必要融合紙介質(zhì)和軟件技術(shù)的優(yōu)點,做到取長補短。
“數(shù)字填圖”的實踐教學(xué)顯示學(xué)生普遍對3S技術(shù)具有濃厚的興趣[5,22],掌握后有助于他們?nèi)蘸箝_展生產(chǎn)、科研工作。因此,實踐教學(xué)中可以調(diào)動學(xué)生積極性,讓他們在課余時間主動學(xué)習(xí)“數(shù)字填圖”的操作方法和流程。周口店實習(xí)中,我們制定了學(xué)生自學(xué)的思路,有限的課堂教學(xué)介紹了“數(shù)字填圖”重點環(huán)節(jié),并將制作好的多媒體資料提供給學(xué)生自學(xué)軟件操作,教員及時進行輔導(dǎo)。第1、2實習(xí)階段學(xué)生邊學(xué)邊練,在教員引導(dǎo)下掌握如何在野外和室內(nèi)基于填圖系統(tǒng)對路線和實測剖面進行數(shù)據(jù)采集、整理,因此學(xué)生在第3階段獨立填圖中表現(xiàn)較好。具體實踐中,教員采取了循序漸進、以點帶面、休息加課的方法。先集中讓學(xué)生熟練運用掌上填圖系統(tǒng)在野外完成路線和剖面調(diào)查,隨后讓他們導(dǎo)入桌面系統(tǒng)后按規(guī)范進行整理,最后在第3、4階段集中教授各類地質(zhì)圖件的制作;每個小組內(nèi)學(xué)生輪流把持地質(zhì)新三件,但重點培養(yǎng)技術(shù)能力高手代替教員指導(dǎo)其他學(xué)生。雖然學(xué)生每天的實習(xí)內(nèi)容十分緊湊,但教員與各組高手不時擠出下午時間赴后山操練掌上填圖系統(tǒng),晚上則熟悉桌面填圖系統(tǒng)??傊{(diào)動學(xué)生的積極性并最大化激發(fā)他們的主觀能動性,可以事半功倍。部分學(xué)生反饋所學(xué)到的遙感(RS)和地信(GIS)技術(shù)在日后學(xué)習(xí)中起到了作用。
當(dāng)前,高新科技促進了地球科學(xué)革命式向前發(fā)展,地質(zhì)教育也在不斷重視學(xué)生技術(shù)能力的培養(yǎng),實踐教學(xué)中基于傳統(tǒng)教學(xué)模式增加高新技術(shù)的應(yīng)用十分必要,因此地質(zhì)院校應(yīng)在今后的實習(xí)中繼續(xù)開展“數(shù)字填圖”,但也必須正視該技術(shù)手段對地質(zhì)思維的負(fù)面沖擊。建議今后積極借鑒近20年區(qū)調(diào)對“數(shù)字填圖”的應(yīng)用經(jīng)驗,在地質(zhì)實踐教學(xué)中注意以下幾個方面:
(1)分專業(yè)、層次開展“數(shù)字填圖”教學(xué),并對填圖流程和內(nèi)容做出一定取舍,并注意融合其他的地質(zhì)軟件(例如Surfer、Coreldraw)。
(2)實習(xí)考核合理設(shè)置知識和技術(shù)的比例,強調(diào)仍以地質(zhì)知識為主體。修正“數(shù)字填圖”的技術(shù)規(guī)范,利用紙介質(zhì)彌補“數(shù)字填圖”的弊端,地質(zhì)路線仍要以紙介質(zhì)為表達(dá)方式,實測剖面、地質(zhì)圖件則借助軟件完成。
(3)針對教學(xué)時間緊張的問題,可以調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)“數(shù)字填圖”的工作方法和內(nèi)容,并要求教員與學(xué)生靈活利用課余時間彈性教學(xué)。
致謝:實踐教學(xué)得到了地質(zhì)與地球物理復(fù)合專業(yè)1 0 0 1 1 3 1 4班全體同學(xué)的積極配合,李茂瞳同學(xué)花費了許多課余時間繪制地質(zhì)圖件;周口店實習(xí)隊全體教員給予了全力支持;成都地質(zhì)調(diào)查中心的耿全如研究員、天津地質(zhì)調(diào)查中心的冉書明研究員、有色地調(diào)中心的王行軍博士和甘肅地質(zhì)勘察局的張志平參與了討論,在此一并表示衷心感謝。
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practice teaching; digital geological mapping; geological practice; universities of geosciences
G642
A
1006-9372(2017)04-0054-06
Title:Problems and Solutions of the Application of “Digital Geological Mapping” in Practice Teaching of Universities of Geosciences.
Author(s):LIANG Xiao, WANG Gen-hou, WEI Yu-shuai, XU De-bing, LI Jing
2017-05-04;
2017-09-07。
周口店地質(zhì)技能教學(xué)改革與實習(xí)平臺建設(shè)(JGZHD201501)。
梁曉,男,講師,主要從事造山帶地質(zhì)調(diào)查與構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的教學(xué)與科研工作。
投稿網(wǎng)址: www.chinageoeducation.net.cn 聯(lián)系郵箱:bjb3162@cugb.edu.cn
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