袁紅旗,于英華,張冬杰,張姍姍,毛 毳
東北石油大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,黑龍江 大慶 163318
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,21世紀(jì)初出現(xiàn)了MOOC,數(shù)字化走進(jìn)了人類視野,以雨后春筍般的發(fā)展態(tài)勢(shì)滲透到生產(chǎn)、生活各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)于人類改造自然實(shí)踐活動(dòng)產(chǎn)生重要影響,與此同時(shí)“數(shù)字地球”“數(shù)字國(guó)土”“數(shù)字校園”等成為社會(huì)發(fā)展過(guò)程中人們關(guān)注的重點(diǎn)話題。數(shù)字化的出現(xiàn)也對(duì)傳統(tǒng)高校教育教學(xué)模式提出了新的挑戰(zhàn),地學(xué)類專業(yè)同樣如此。工欲善其事,必先利其器,教學(xué)質(zhì)量的提高有賴于教學(xué)手段的提高。為適應(yīng)人類社會(huì)對(duì)地學(xué)類專業(yè)日益增長(zhǎng)的需求,改變傳統(tǒng)紙質(zhì)教學(xué)的繁冗,數(shù)字化野外地質(zhì)實(shí)習(xí)或數(shù)字化地質(zhì)勘查相關(guān)技術(shù)在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下應(yīng)運(yùn)而生,以獨(dú)特的魅力受到諸多領(lǐng)域的青睞與認(rèn)可,在教學(xué)、生產(chǎn)應(yīng)用中廣泛使用并取得了良好的反饋效果。
當(dāng)今時(shí)代作為信息化時(shí)代,而信息的數(shù)字化也越來(lái)越為當(dāng)今世界所重視。為緊跟時(shí)代步伐,使用信息化社會(huì)的需求,建設(shè)數(shù)字化高校迫在眉睫。
1.國(guó)外高校對(duì)于數(shù)字化教學(xué)研究和開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀
世界發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視信息技術(shù)對(duì)教育的影響和作用[2]。國(guó)外已經(jīng)建立巨大的數(shù)字資源教育庫(kù),對(duì)全世界受教育者提供高質(zhì)量的教育資源;重視數(shù)字化教學(xué)資源開(kāi)發(fā)的制度保障,許多國(guó)家在其政策法規(guī)體系中體現(xiàn)了對(duì)遠(yuǎn)程教育及其資源開(kāi)發(fā)的重視,遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育對(duì)教師的信息技術(shù)能力特別重視,對(duì)教師要求和管理也較嚴(yán)格;重視對(duì)教師知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。
2.我國(guó)高校對(duì)于數(shù)字化教學(xué)研究、開(kāi)發(fā)和利用的情況
國(guó)內(nèi)對(duì)高校信息化建設(shè)雖已頗有成就,但對(duì)于數(shù)字化教學(xué)資源開(kāi)發(fā)仍處于摸索階段[1-2]。數(shù)字化教學(xué)資源較匱乏,數(shù)字教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施差。部分高校教師對(duì)數(shù)字化教學(xué)認(rèn)識(shí)不深刻,仍受到傳統(tǒng)教育理念的束縛,數(shù)字教學(xué)容易進(jìn)入誤區(qū)。而未進(jìn)行數(shù)字化教學(xué)的學(xué)校,學(xué)生不具備積極勞動(dòng)意識(shí),動(dòng)手能力差,被動(dòng)接受教師書(shū)本知識(shí)灌溉,極少或不能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題;不具有學(xué)習(xí)掌握技術(shù)的興趣和意愿,按部就班,不能對(duì)已有物品或工具進(jìn)行改進(jìn)或優(yōu)化。
3.進(jìn)行數(shù)字化地質(zhì)教學(xué)的必要性
地質(zhì)學(xué)是研究地球及其演變的一門自然科學(xué)。主要研究地球的組成、構(gòu)造、發(fā)展歷史和演化規(guī)律。為人類更準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)自然提供基本知識(shí)、途徑與工具。地質(zhì)實(shí)習(xí)則是地質(zhì)教學(xué)中極其重要的一環(huán),同時(shí)影響著地質(zhì)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)的地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)方法及教學(xué)模式存在著一定的弊端,已不適應(yīng)現(xiàn)在的實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展,需要改變,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí),必要性如下。
(1)數(shù)字化地質(zhì)調(diào)查與填圖數(shù)據(jù)采集技術(shù)是區(qū)域地質(zhì)調(diào)查發(fā)展的必然趨勢(shì),大學(xué)生是未來(lái)使用該技術(shù)的人員主體[3],這要求站在地學(xué)知識(shí)傳播最前線的地質(zhì)類高校必須設(shè)計(jì)、講授數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)方面的教學(xué)內(nèi)容,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)踐訓(xùn)練。
(2)國(guó)家新一輪國(guó)土資源大調(diào)查和“數(shù)字國(guó)土”工程建設(shè)需要適應(yīng)新時(shí)代、掌握數(shù)字化地質(zhì)調(diào)查技術(shù)的地學(xué)人才[4]。
(3)地質(zhì)學(xué)作為一門自然科學(xué),需要順應(yīng)高校教學(xué)數(shù)字化的發(fā)展潮流。郭公民面對(duì)高校數(shù)字化教學(xué)提出“通過(guò)師資培訓(xùn)提高教師開(kāi)發(fā)和利用數(shù)字化教學(xué)資源的能力;通過(guò)完善激勵(lì)機(jī)制,調(diào)動(dòng)教師參與數(shù)字化教學(xué)資源開(kāi)發(fā)和利用的積極性;通過(guò)進(jìn)一步整合教學(xué)資源、建設(shè)教學(xué)資源庫(kù)實(shí)現(xiàn)資源的充分共享;堅(jiān)持以學(xué)習(xí)者為中心,滿足學(xué)習(xí)者的個(gè)性化需求”[5]的對(duì)策。
(4)數(shù)字化地質(zhì)教學(xué)資源與傳統(tǒng)紙質(zhì)教學(xué)資源相比,其具有多樣性、靈活性、交互性、大容量、共享性、經(jīng)濟(jì)型等諸多優(yōu)點(diǎn)[6]。
引進(jìn)數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué),能更好地提高學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的積極性,幫助學(xué)生迅速建立宏觀地質(zhì)概念。同時(shí)滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)需要,解放書(shū)本束縛,使學(xué)生迅速愛(ài)上地質(zhì)專業(yè)。
鑒于地質(zhì)學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,因此野外地質(zhì)實(shí)踐教育是保證地學(xué)教育質(zhì)量的關(guān)鍵,加強(qiáng)地學(xué)實(shí)習(xí)課程教學(xué)和野外教學(xué)是當(dāng)前地學(xué)教育十分緊迫的任務(wù)[7]。數(shù)字化地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí)的主要目的是使學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)與業(yè)務(wù)教育相結(jié)合,利用先進(jìn)的數(shù)字化工具掌握基本的地質(zhì)技能,樹(shù)立良好的思想作風(fēng)、實(shí)事求是的工作態(tài)度、吃苦耐勞和為科學(xué)事業(yè)獻(xiàn)身的精神[8]。這項(xiàng)工作在吉林大學(xué)、南京大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)等第一梯隊(duì)的地質(zhì)高校中已經(jīng)開(kāi)展起來(lái),主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的野外地質(zhì)工作內(nèi)容。
1.手持GPS繪制地質(zhì)實(shí)習(xí)路線圖
地質(zhì)實(shí)習(xí)路線圖是進(jìn)行地質(zhì)研究、調(diào)查學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)工作[9]。20世紀(jì)末期,野外數(shù)據(jù)采集信息化技術(shù)發(fā)展[10],對(duì)傳統(tǒng)地質(zhì)工作實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化革命。利用手持GPS進(jìn)行衛(wèi)星定位,相較傳統(tǒng)定位模式,靈敏度更高,攜帶更方便,且受到約束小,但卻可以滿足地質(zhì)工作者需求。在野外實(shí)習(xí)中,利用手持GPS記錄行走軌跡,注意隨時(shí)保存路線并記錄觀察點(diǎn)。最后將路線導(dǎo)入電腦進(jìn)行適當(dāng)處理,制成地質(zhì)實(shí)習(xí)路線圖。
2.地質(zhì)實(shí)習(xí)數(shù)字化填圖技術(shù)
地質(zhì)填圖具有綜合性,地質(zhì)調(diào)查野外路線時(shí),常用穿越法與追索法,但前期信息量收集較大,對(duì)各種資料需充分研究。而“3S”技術(shù)的集成發(fā)展使得野外地質(zhì)填圖技術(shù)效率極大提高。根據(jù)遙感技術(shù)(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)(即“3S”技術(shù))[11]的特征將其與野外地質(zhì)填圖實(shí)踐活動(dòng)有機(jī)結(jié)合勢(shì)必能夠提升野外地質(zhì)填圖的工作效率,而且能夠保證野外地質(zhì)填圖的科學(xué)性、精準(zhǔn)性與規(guī)范性,所以將數(shù)字化技術(shù)全面應(yīng)用到野外地質(zhì)填圖實(shí)踐中已經(jīng)成為地質(zhì)勘測(cè)領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的話題。
綜上可知,對(duì)于數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)的研究具有現(xiàn)實(shí)意義,第一梯隊(duì)的地學(xué)高校已經(jīng)開(kāi)展這方面的教學(xué)活動(dòng)。然后,并不是所有的高校都具備進(jìn)行數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)的條件。以東北石油大學(xué)為例,硬件方面學(xué)校沒(méi)有數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)所必備的GPS或地質(zhì)行業(yè)常用的“掌中寶”等數(shù)字化終端。軟件方面并不是所有的實(shí)習(xí)帶隊(duì)教師都能進(jìn)行數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)的教學(xué)活動(dòng)。因此,急需一種可操作的教學(xué)方法,使廣大學(xué)生將會(huì)有機(jī)會(huì)利用身邊攜帶方便、耳熟能詳、時(shí)刻在使用的數(shù)字化設(shè)備(例如手機(jī)、平板電腦),來(lái)進(jìn)行數(shù)字化野外地質(zhì)工作的基礎(chǔ)訓(xùn)練,彌補(bǔ)學(xué)校沒(méi)有數(shù)字化野外地質(zhì)實(shí)踐工具的不足。在實(shí)際教學(xué)工作中,我們以秦皇島柳江盆地為研究靶區(qū),以東北石油大學(xué)地質(zhì)2014級(jí)本科生為研究樣本,對(duì)數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)進(jìn)行了一些探索工作。
1.數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)研究靶區(qū)的選擇
秦皇島柳江盆地是國(guó)家級(jí)地質(zhì)遺跡自然保護(hù)區(qū),是我國(guó)北方較為理想的地質(zhì)教學(xué)基地,國(guó)內(nèi)許多的地質(zhì)專家在該地區(qū)做了大量的野外研究工作,對(duì)地層、巖石、各種地質(zhì)作用、構(gòu)造特征及礦產(chǎn)資源,尤其是野外地質(zhì)剖面等進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。形成的專著或教材較多,如楊丙中、李良芳于1984年編寫(xiě)的《石門寨地質(zhì)及教學(xué)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)》[12];孫士超于1992年編寫(xiě)的《石門寨地質(zhì)概況及地質(zhì)教學(xué)實(shí)習(xí)指南》[13];西北大學(xué)地質(zhì)系1999年編寫(xiě)的《秦皇島地區(qū)地質(zhì)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)》;周琦、李延平、方德慶等2000年編寫(xiě)的《秦皇島地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)指導(dǎo)書(shū)》;林建平、趙國(guó)春、程捷等2005年編寫(xiě)的《北戴河地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)》[14];王家生《北戴河地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)》[15]和《北戴河地質(zhì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[16]。柳成志、馬鳳榮總結(jié)多年的野外地質(zhì)勘查及教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),在繼承和發(fā)展國(guó)內(nèi)外多位地質(zhì)專家學(xué)者認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,2006年編寫(xiě)了《北戴河地區(qū)地質(zhì)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)》[17]。在此教材中,對(duì)北戴河地區(qū)尤其是柳江盆地石門寨地區(qū)的野外地質(zhì)特征,典型剖面的踏勘及描述路線給予了全新的分析和探討。由于對(duì)柳江盆地的地質(zhì)教學(xué)資源比較熟悉,因此選取柳江盆地作為研究靶區(qū),對(duì)數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)進(jìn)行了研究和應(yīng)用,且在遼寧興城地區(qū)的地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)中進(jìn)行了推廣。
2.數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)主要步驟及相關(guān)內(nèi)容
(1)柳江盆地野外地質(zhì)實(shí)習(xí)工區(qū)地形圖數(shù)字化。
原來(lái)的“傳統(tǒng)式”野外地質(zhì)實(shí)習(xí)工區(qū)地形圖,就是每個(gè)實(shí)習(xí)小組配有一張紙質(zhì)的1∶50000的地形圖。利用這張地形圖,能夠講授基本的地形圖使用方法,基本的地形圖要素,傳統(tǒng)的羅盤(pán)定位方法。但在目前高科技地質(zhì)考察中,已經(jīng)大面積應(yīng)用電子地圖,GPS定位等數(shù)字化方法。因此,第一項(xiàng)內(nèi)容就是必須建立數(shù)字化地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)。把實(shí)習(xí)工區(qū)的山脈、道路,橋梁等各種地理信息數(shù)字化,建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù),以便學(xué)生在數(shù)字化野外地質(zhì)實(shí)習(xí)終端中調(diào)取、使用(附圖1)。這項(xiàng)工作雖然簡(jiǎn)單、枯燥、重復(fù)性強(qiáng)。但其工作成果非常有用,能鍛煉廣大學(xué)生的心性,培養(yǎng)積極的勞動(dòng)意識(shí),訓(xùn)練他們識(shí)別野外地形圖的專業(yè)技能,使得每位同學(xué)都擁有數(shù)字地形圖??隙▽W(xué)生們的勞動(dòng)成果,并讓他們使用自己的勞動(dòng)成果,使其獲得勞動(dòng)后及成功的滿足感,從而達(dá)到培養(yǎng)廣大學(xué)生積極的勞動(dòng)意識(shí)的目標(biāo)。這項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)可以在野外地質(zhì)實(shí)踐活動(dòng)的前期室內(nèi)教育部分完成。
(2)柳江盆地野外地質(zhì)實(shí)習(xí)衛(wèi)星地圖數(shù)字化。
衛(wèi)星地圖在野外實(shí)習(xí)中具有重要作用,可以規(guī)劃路線,尋找實(shí)習(xí)觀測(cè)點(diǎn),甚至在大比例、高清衛(wèi)星地圖上可以描述地質(zhì)現(xiàn)象,分析地質(zhì)規(guī)律。傳統(tǒng)的衛(wèi)星照片分辨率低,只能大致反映研究靶區(qū)的地形特點(diǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足野外實(shí)習(xí)的精度。因此,第二項(xiàng)任務(wù)是建立起實(shí)習(xí)工區(qū)的、所能免費(fèi)獲得的分辨率最高的衛(wèi)星照片數(shù)據(jù)庫(kù)。這項(xiàng)內(nèi)容需要在免費(fèi)數(shù)據(jù)服務(wù)軟件Google Earth上實(shí)現(xiàn)(附圖2)。引導(dǎo)學(xué)生們自己建立起野外工作所需要的衛(wèi)星地圖數(shù)據(jù)庫(kù),并在后期的地質(zhì)實(shí)踐中得到應(yīng)用,從而鍛煉他們對(duì)數(shù)字化產(chǎn)品及相關(guān)軟件的動(dòng)手操作能力。
(3)柳江盆地野外地質(zhì)實(shí)習(xí)工區(qū)地質(zhì)圖數(shù)字化。
目前實(shí)習(xí)工區(qū)所應(yīng)用的地質(zhì)圖是20世紀(jì)70年代所繪制的,而且并不是所有教師都有該地質(zhì)圖,學(xué)生更是沒(méi)有。學(xué)生野外地質(zhì)實(shí)習(xí)的各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù),大多是驗(yàn)證性的任務(wù),在各個(gè)觀察點(diǎn)驗(yàn)證室內(nèi)課本所學(xué)習(xí)的各種地質(zhì)現(xiàn)象及地質(zhì)規(guī)律。因此,數(shù)字化的地質(zhì)圖非常關(guān)鍵,它能給學(xué)生以地質(zhì)宏觀概念指導(dǎo),讓學(xué)生時(shí)刻了解自己所處位置地層的時(shí)代與構(gòu)造特征。能讓學(xué)生了解一天的野外穿越路線經(jīng)過(guò)了哪些地層,了解柳江盆地不同構(gòu)造部位的地層產(chǎn)狀及巖性特征(附圖3)。
(4)柳江盆地野外地質(zhì)實(shí)習(xí)典型野外教學(xué)路線、觀測(cè)點(diǎn)數(shù)字化。
實(shí)習(xí)路線將直接影響到野外地質(zhì)實(shí)習(xí)的效果,因此野外實(shí)習(xí)路線的選擇十分重要。鑒于實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足,時(shí)間縮短等情況必須在原有的多條路線的基礎(chǔ)上,打造適合學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生特點(diǎn)的黃金路線,充分利用有限的資金和時(shí)間,達(dá)到最佳的實(shí)習(xí)效果。而且將最佳的實(shí)習(xí)路線數(shù)字化,時(shí)刻記錄野外地質(zhì)路線的行進(jìn)軌跡,并對(duì)各個(gè)典型的野外地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位,并整合該觀測(cè)點(diǎn)的授課內(nèi)容。這樣,可以在每條路線出發(fā)之前讓學(xué)生自主進(jìn)行準(zhǔn)備工作,課前預(yù)習(xí),做到心中有數(shù)。甚至可以在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),以小組為單位,制作學(xué)習(xí)報(bào)告,相互討論,充分激發(fā)學(xué)生的積極性。對(duì)于年輕教師,改數(shù)字化路線將指引教師充分備課,提前做好準(zhǔn)備工作,以便達(dá)到較好的教學(xué)效果。
(5)數(shù)字化野外地質(zhì)實(shí)習(xí)實(shí)用終端設(shè)備及軟件開(kāi)發(fā)。
目前在野外地質(zhì)工作中,有著大量高性能的終端專業(yè)設(shè)備,在吉林大學(xué)、北京大學(xué)等學(xué)校都已經(jīng)做到每個(gè)學(xué)生在實(shí)習(xí)期間人手一臺(tái)專業(yè)數(shù)字化地質(zhì)終端設(shè)備。但目前許多學(xué)校還沒(méi)有一套類似的設(shè)備。但即使沒(méi)有相關(guān)的硬件設(shè)備,也可以利用身邊的數(shù)字化終端設(shè)備(例如手機(jī))進(jìn)行數(shù)字化地質(zhì)教學(xué)活動(dòng)。例如安卓手機(jī)用戶都可以免費(fèi)使用的Oruxmaps軟件平臺(tái),便能完成大部分的數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)任務(wù),掌握數(shù)字化地質(zhì)工作的基本原理。Oruxmaps作為一款優(yōu)秀的安卓系統(tǒng)導(dǎo)航軟件,在野外地質(zhì)工作中用處很大,至少可以實(shí)現(xiàn)以下功能:①把紙質(zhì)的地形圖掃描成圖片后,進(jìn)行坐標(biāo)校正,按照軟件要求的格式導(dǎo)入軟件中,就可以顯示自己在地圖上的位置,為同學(xué)們的后方交匯法確定位置提供一個(gè)驗(yàn)證;②可以把研究區(qū)的地質(zhì)圖按照同樣的方法放入到手機(jī)中,就可以隨時(shí)知道自己所在位置的地層、構(gòu)造等方面的信息;③可以在線使用谷歌衛(wèi)星地圖,或提前做好谷歌離線衛(wèi)星地圖,給我們導(dǎo)航,帶領(lǐng)我們?nèi)ヮA(yù)先設(shè)計(jì)好的觀察點(diǎn)位;④可以實(shí)時(shí)顯示其他隊(duì)友位置;⑤可以記錄地質(zhì)點(diǎn)位和所走過(guò)的軌跡,并導(dǎo)出為谷歌識(shí)別的文件,在谷歌上研究考察路線,地質(zhì)現(xiàn)象;⑥隨時(shí)給出經(jīng)緯度坐標(biāo)、海拔等信息;⑦相對(duì)于專業(yè)導(dǎo)航軟件,其免費(fèi),界面好,在手機(jī)上畫(huà)面清楚,使用方便,尤其省流量。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該軟件進(jìn)行使用開(kāi)發(fā),使廣大學(xué)生能夠熟練操作該軟件進(jìn)行數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)的學(xué)習(xí)任務(wù),培養(yǎng)他們對(duì)已有物品進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化并為己所用的工程思維(附圖4)。
(6)野外地質(zhì)實(shí)習(xí)電子博客教學(xué)資源開(kāi)發(fā)。
時(shí)代在發(fā)展,技術(shù)在不斷更新,目前社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代,學(xué)生們都喜歡上網(wǎng)查各種數(shù)據(jù)、圖表及各種專業(yè)知識(shí),因此利用電子博客新媒體來(lái)指導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)具有良好的效果。因此,針對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)特點(diǎn),開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資料,使學(xué)生方便獲得野外實(shí)習(xí)時(shí)間安排、各種地質(zhì)技能、各條路線的學(xué)習(xí)內(nèi)容、各個(gè)觀察點(diǎn)經(jīng)典的地質(zhì)現(xiàn)象,甚至是野外實(shí)習(xí)穿戴衣物注意事項(xiàng)等野外實(shí)習(xí)所需要的一切資源,給予學(xué)生所謂的“野外地質(zhì)實(shí)習(xí)攻略”,將會(huì)極大提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生自主學(xué)習(xí)(附圖4)。更為重要的是,在電子博客上掛載前人經(jīng)典地質(zhì)工作筆記(溫家寶和身邊地質(zhì)前輩的),引導(dǎo)學(xué)生們掌握專業(yè)技術(shù)的興趣和意愿,使他們懂得只要腳踏實(shí)地、專心工作便能夠取得成功,實(shí)現(xiàn)自己的理想。
(7)數(shù)字化野外地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué)引導(dǎo)。
在前期6項(xiàng)準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)字化野外地質(zhì)實(shí)習(xí)。以往在野外填圖階段,學(xué)生以小組為單位,獨(dú)立設(shè)計(jì)野外路線,進(jìn)行填圖實(shí)習(xí)工作。往往這種學(xué)習(xí)任務(wù)教師不能有效進(jìn)行監(jiān)督。但如果進(jìn)行數(shù)字化野外地質(zhì)實(shí)習(xí)教學(xué),教師能夠隨時(shí)掌握各個(gè)小組的坐標(biāo)位置,掌握他們所能觀察到的地質(zhì)現(xiàn)象,掌握他們所在位置的地形、地物特征,讓各個(gè)小組及時(shí)匯報(bào),可以在微信、QQ群上及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo),達(dá)到良好的教學(xué)效果。
利用手機(jī)終端,引導(dǎo)地質(zhì)類本科生進(jìn)行數(shù)字化地質(zhì)實(shí)習(xí)的教學(xué)活動(dòng)已在秦皇島柳江盆地和興城地區(qū)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。在教學(xué)中,學(xué)生能夠迅速建立宏觀地質(zhì)概念,隨時(shí)了解自己所處的構(gòu)造位置、地層單元。在剖面測(cè)量中可以更好地設(shè)計(jì)剖面走向,在地質(zhì)填圖中精確記錄穿越軌跡、標(biāo)注各類地質(zhì)點(diǎn)。而且,教師、學(xué)生位置實(shí)時(shí)共享,在獨(dú)立填圖階段能更好地督促學(xué)生跑路線,觀察現(xiàn)象,完成所需的地質(zhì)點(diǎn)位的勘查工作。因此,通過(guò)此項(xiàng)技術(shù),能夠更好地促進(jìn)所有地質(zhì)類高校數(shù)字化地質(zhì)教學(xué)在地質(zhì)本科教學(xué)實(shí)習(xí)中的應(yīng)用。其不但使新的技術(shù)引入到現(xiàn)代地學(xué)教育,同時(shí)將改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式。而且能夠增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手,引導(dǎo)學(xué)生利用手邊耳熟能詳?shù)墓ぞ咄瓿蓪I(yè)上的各種實(shí)踐內(nèi)容,培養(yǎng)他們獨(dú)立解決問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)由驗(yàn)證性向綜合和創(chuàng)新性的轉(zhuǎn)變。提高學(xué)生學(xué)習(xí)地質(zhì)的興趣和求知欲,激發(fā)學(xué)生綜合處理問(wèn)題的潛能。
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