應(yīng)用型地質(zhì)工程專業(yè)“計(jì)算機(jī)繪圖”課程教學(xué)改革探討

周效志，王 冉，姜立君，黃華州

中國礦業(yè)大學(xué) 資源與地球科學(xué)學(xué)院，江蘇 徐州 221116

課程建設(shè)

應(yīng)用型地質(zhì)工程專業(yè)“計(jì)算機(jī)繪圖”課程教學(xué)改革探討

周效志，王 冉，姜立君，黃華州

中國礦業(yè)大學(xué) 資源與地球科學(xué)學(xué)院，江蘇 徐州 221116

利用計(jì)算機(jī)編制各類地質(zhì)圖件是應(yīng)用型地質(zhì)工程專業(yè)人才能力培養(yǎng)的重要內(nèi)容。筆者結(jié)合課程教學(xué)中的切身體會(huì)，論述了應(yīng)用型地質(zhì)工程專業(yè)“計(jì)算機(jī)繪圖”課程教學(xué)改革的必要性，并對(duì)授課內(nèi)容、教學(xué)方法及考核指標(biāo)進(jìn)行了探討。認(rèn)為“計(jì)算機(jī)繪圖”課程教學(xué)應(yīng)圍繞MAPGIS為代表的專業(yè)化地質(zhì)制圖軟件開展。通過回顧地圖學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、補(bǔ)充地質(zhì)圖件編制方法來完善教學(xué)內(nèi)容，通過開展研討式教學(xué)、增加實(shí)踐教學(xué)課時(shí)比例來提高課堂教學(xué)效果，通過促進(jìn)考核指標(biāo)多元化、提高平時(shí)成績權(quán)重來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

地質(zhì)工程；計(jì)算機(jī)繪圖；教學(xué)改革；MAPGIS

地質(zhì)制圖是地質(zhì)研究工作的重要組成部分。傳統(tǒng)地質(zhì)制圖工藝繁瑣復(fù)雜、成圖周期長、勞動(dòng)強(qiáng)度大，迫切需要提高地質(zhì)制圖的自動(dòng)化程度。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)已成為地質(zhì)研究中不可缺少的工具，計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖成為地質(zhì)研究的重要手段[1]。與傳統(tǒng)的地質(zhì)制圖相比，計(jì)算機(jī)制圖以其質(zhì)量優(yōu)、效率高、色彩豐富、工藝流程簡單而體現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性[2]。培養(yǎng)地質(zhì)類專業(yè)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化地質(zhì)制圖的能力已成為當(dāng)前國內(nèi)本專科院校課程教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

一、課程教學(xué)改革必要性

地質(zhì)類本?？圃盒Ｏ騺碇匾晳?yīng)用型地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生計(jì)算機(jī)制圖能力培養(yǎng)，這對(duì)地質(zhì)行業(yè)普及計(jì)算機(jī)制圖、提高制圖工作效率具有重要的推動(dòng)作用。然而，當(dāng)前國內(nèi)多數(shù)高校已開設(shè)的“計(jì)算機(jī)繪圖”課程主要圍繞非專業(yè)化的AutoCAD軟件展開授課，而對(duì)主要地質(zhì)圖件的編制方法未進(jìn)行講解，在一定程度上影響了學(xué)生地質(zhì)制圖能力的提高。主要表現(xiàn)在學(xué)生在撰寫畢業(yè)論文時(shí)，難以利用“計(jì)算機(jī)繪圖”課程所學(xué)知識(shí)獨(dú)立完成所需的地質(zhì)圖件或論文插圖，只具備AutoCAD軟件操作的基本技能，說明以往課程教學(xué)并未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

鑒于上述情況的產(chǎn)生，筆者認(rèn)為有必要對(duì)面向應(yīng)用型地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的“計(jì)算機(jī)繪圖”課程進(jìn)行教學(xué)改革。通過對(duì)課程繪圖軟件、授課內(nèi)容、教學(xué)方法及考核指標(biāo)的調(diào)整，提高課程教學(xué)效果，使學(xué)生具備獨(dú)立完成常見地質(zhì)圖件的能力，更好地適應(yīng)地質(zhì)行業(yè)對(duì)人才的需求。

二、課程教學(xué)改革內(nèi)容

1.繪圖軟件的調(diào)整

為適應(yīng)快速發(fā)展的地質(zhì)行業(yè)需求，應(yīng)用型地質(zhì)工程專業(yè)人才技能培養(yǎng)應(yīng)緊密結(jié)合地質(zhì)生產(chǎn)實(shí)踐需要，因此“計(jì)算機(jī)繪圖”課程教學(xué)應(yīng)選擇當(dāng)前行業(yè)內(nèi)廣泛采用的專業(yè)性強(qiáng)的地質(zhì)繪圖軟件進(jìn)行授課。

以往“計(jì)算機(jī)繪圖”課程教學(xué)多圍繞AutoCAD軟件展開，但AutoCAD畢竟不是專業(yè)的地質(zhì)制圖軟件，隨著圖面地質(zhì)信息的不斷增加，AutoCAD在地質(zhì)制圖過程中逐漸暴露出成圖修改困難、打印出圖效果差、無法掛接后臺(tái)屬性數(shù)據(jù)庫等一系列問題。隨著MAPGIS為代表的國產(chǎn)專業(yè)化地質(zhì)制圖軟件的興起，AutoCAD逐漸退出地質(zhì)制圖的舞臺(tái)[3]。利用MAPGIS編制各類地質(zhì)圖件，無論是煤炭、石油等企事業(yè)單位，還是在高等科研院校都非常普遍[4]。2009年，“全國新一輪礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)”就將MAPGIS作為地質(zhì)圖件制作、地學(xué)信息數(shù)據(jù)庫構(gòu)建及管理的唯一指定軟件，這足以說明MAPGIS軟件在地質(zhì)領(lǐng)域應(yīng)用的普遍性。因此，改革后的“計(jì)算機(jī)繪圖”課程教學(xué)應(yīng)對(duì)當(dāng)前繪圖軟件進(jìn)行調(diào)整，選擇以MAPGIS為代表的專業(yè)化地質(zhì)制圖軟件，使學(xué)生能夠更好、更直接的利用課堂所學(xué)知識(shí)服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)際，避免課堂教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相脫節(jié)。

2.授課內(nèi)容的調(diào)整

（1）回顧地圖學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。MAPGIS為代表的專業(yè)化地質(zhì)制圖軟件僅僅是一種工具，計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖能力培養(yǎng)必須以掌握地圖學(xué)基礎(chǔ)理論及地質(zhì)圖件編制方法為前提，這是發(fā)揮專業(yè)化地質(zhì)制圖軟件工作效率高、成圖美觀等優(yōu)越性的基本要求。改革后的“計(jì)算機(jī)繪圖”課程教學(xué)應(yīng)首先回顧地圖投影方式、投影轉(zhuǎn)換、地質(zhì)圖圖形及色彩設(shè)計(jì)等地圖學(xué)知識(shí)。通過地圖學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的系統(tǒng)回顧，使學(xué)生熟悉常見地質(zhì)圖件的編繪規(guī)范、地質(zhì)圖圖例及用色標(biāo)準(zhǔn)等[3]。

（2）補(bǔ)充地質(zhì)圖件編制方法?！坝?jì)算機(jī)繪圖”以往教學(xué)中主要講授繪圖軟件操作方法，而忽視了地質(zhì)圖件編制方法的教學(xué)，使地質(zhì)制圖技術(shù)與地質(zhì)制圖理論難以有機(jī)結(jié)合，不利于學(xué)生計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖能力的培養(yǎng)。在課程教學(xué)過程中，筆者深切體會(huì)到：計(jì)算機(jī)僅僅是一種繪圖工具，學(xué)生如果沒有一定的地質(zhì)制圖理論知識(shí)，就難以熟練運(yùn)用專業(yè)化地質(zhì)繪圖軟件高質(zhì)量完成地質(zhì)圖件。改革后的“計(jì)算機(jī)繪圖”課程教學(xué)中，應(yīng)重視主要平面、剖面及三維地質(zhì)圖件圖面要素、編圖要求及編圖方法的講解，使學(xué)生在熟練操作地質(zhì)制圖軟件的同時(shí)，具備應(yīng)用地質(zhì)制圖基礎(chǔ)理論、方法進(jìn)行高質(zhì)量數(shù)字化地質(zhì)制圖的能力。

（3）增加地學(xué)信息管理內(nèi)容。地學(xué)數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)源豐富、數(shù)據(jù)量龐大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，地質(zhì)圖件是地學(xué)信息數(shù)據(jù)長期保存、高效管理與實(shí)時(shí)呈現(xiàn)的一種重要方式。MAPGIS軟件不僅具備地質(zhì)繪圖功能，而且支持大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理，具有直觀實(shí)用的動(dòng)態(tài)定義編輯功能和多媒體數(shù)據(jù)、外掛數(shù)據(jù)庫的管理能力。改革后的“計(jì)算機(jī)繪圖”課程不僅需要講授計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的方法，還應(yīng)對(duì)深層次的地學(xué)信息管理內(nèi)容、方法進(jìn)行初步講解，這對(duì)學(xué)生在地質(zhì)工作中管好、用好地學(xué)數(shù)據(jù)，提高地學(xué)信息的管理水平具有重要的意義。

（4）以提高制圖效率及圖件質(zhì)量為目標(biāo)。MAPGIS為代表的專業(yè)化地質(zhì)制圖軟件在設(shè)計(jì)時(shí)已考慮到地質(zhì)制圖中存在一些繁瑣的制圖工序，因此設(shè)置了許多菜單命令以提高制圖效率及完成圖件的質(zhì)量，如MAPGIS文件轉(zhuǎn)化、自動(dòng)生成圖框、用戶文件投影轉(zhuǎn)換投鉆孔點(diǎn)、圖形校正、拓?fù)湓靺^(qū)等命令都極大地提高了地質(zhì)制圖的效率及成圖質(zhì)量。在課程教學(xué)過程中，應(yīng)重點(diǎn)講解這些能夠顯著提高制圖效率的軟件操作方法，充分體現(xiàn)出MAPGIS等專業(yè)化地質(zhì)制圖軟件的優(yōu)勢(shì)。在上機(jī)實(shí)踐及研討式教學(xué)中，也應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)掘、利用專業(yè)化地質(zhì)繪圖軟件各項(xiàng)菜單命令，盡可能提高制圖工作效率及圖件質(zhì)量。

3.授課方式的調(diào)整

（1）優(yōu)化教學(xué)流程。改革后的“計(jì)算機(jī)繪圖”課程課堂教學(xué)應(yīng)分階段進(jìn)行。各階段相互銜接，共同形成一個(gè)有機(jī)的整體。課程開始應(yīng)重點(diǎn)回顧或適量補(bǔ)充地圖學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，讓學(xué)生了解地圖的要素、投影方式及制作流程。接下來，應(yīng)講解常見地質(zhì)圖件的編制方法，包括平面、剖面及三維地質(zhì)圖件的主要類型、要素及作圖步驟等。然后，講解MAPGIS地質(zhì)制圖軟件的操作方法，并選擇一幅或兩幅典型的平面地質(zhì)圖件來系統(tǒng)演示MAPGIS地質(zhì)制圖的流程與方法。最后，進(jìn)行地學(xué)信息管理內(nèi)容的講解。在課堂教學(xué)過程中，應(yīng)適時(shí)地配合上機(jī)實(shí)踐及研討式教學(xué)來鞏固課堂教學(xué)效果，使學(xué)生在探討與實(shí)踐中加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。

（2）增加上機(jī)實(shí)踐學(xué)時(shí)。“計(jì)算機(jī)繪圖”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在課堂講授地質(zhì)制圖方法、專業(yè)化地質(zhì)繪圖軟件操作的同時(shí)，還應(yīng)重視上機(jī)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過上機(jī)實(shí)踐，使學(xué)生鞏固計(jì)算機(jī)地質(zhì)繪圖的方法及流程，可顯著提高課堂教學(xué)效果。就以往的課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看：“計(jì)算機(jī)繪圖”課堂教學(xué)與上機(jī)實(shí)踐存在難以緊密結(jié)合的問題，課堂教學(xué)內(nèi)容學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐較少，多數(shù)學(xué)生在上機(jī)實(shí)驗(yàn)課上按照“實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書”進(jìn)行機(jī)械式操作，導(dǎo)致課堂教學(xué)內(nèi)容難以鞏固。為了避免這種情況發(fā)生，可考慮通過增加上機(jī)實(shí)踐學(xué)時(shí)的方式進(jìn)行改革。將課堂教學(xué)過程中實(shí)踐性要求較強(qiáng)，軟件操作技巧性強(qiáng)的內(nèi)容調(diào)整為在上機(jī)實(shí)踐時(shí)配合多媒體進(jìn)行教學(xué)，并減緩此時(shí)的授課速度，讓學(xué)生有充足的時(shí)間邊聽講、邊實(shí)踐，加深對(duì)課程核心內(nèi)容的理解與掌握。

（3）開展研討式教學(xué)。MAPGIS為代表的專業(yè)化地質(zhì)制圖軟件功能完備、操作靈活，應(yīng)用型地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生掌握起來有一定難度。因此，在課堂教學(xué)過程中應(yīng)適時(shí)開展2～3次研討式教學(xué)，針對(duì)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)及上機(jī)實(shí)踐中存在的問題進(jìn)行解答，對(duì)學(xué)生在制圖軟件操作中的心得體會(huì)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，對(duì)學(xué)生在地質(zhì)制圖軟件認(rèn)知上的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正，并對(duì)研討式教學(xué)中積極活躍、表現(xiàn)出色的團(tuán)體或個(gè)人進(jìn)行適當(dāng)鼓勵(lì)，激發(fā)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的積極性。從另一個(gè)方面來講，通過開展研討式教學(xué)，授課老師可對(duì)課程教學(xué)效果有一個(gè)初步評(píng)判，針對(duì)研討式教學(xué)過程中學(xué)生所反饋的意見、課程難點(diǎn)及薄弱點(diǎn)進(jìn)行整理，為后續(xù)教學(xué)方式調(diào)整提供重要的參考依據(jù)。

4.考核體系的調(diào)整

（1）考核指標(biāo)的多元化。改革后的“計(jì)算機(jī)繪圖”課程考核內(nèi)容既包括地質(zhì)制圖的基本理論與方法，又包括利用專業(yè)地質(zhì)軟件完成地質(zhì)圖件的能力，還需要評(píng)價(jià)地質(zhì)圖件完成的美觀程度、質(zhì)量及后臺(tái)數(shù)據(jù)管理有序性[5]，因此課程考核指標(biāo)呈現(xiàn)出多元化的特征。

（2）提高平時(shí)成績的權(quán)重。改革后的“計(jì)算機(jī)繪圖”平時(shí)成績既包含學(xué)生的出勤及作業(yè)完成情況，也應(yīng)反映上機(jī)實(shí)踐及研討式教學(xué)過程中學(xué)生的表現(xiàn)。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生上機(jī)實(shí)踐及研討式教學(xué)中的積極性，在進(jìn)行課程綜合成績?cè)u(píng)定時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高平時(shí)成績的權(quán)重。在課程改革后上機(jī)實(shí)踐及研討式教學(xué)課時(shí)增加的情況下，筆者認(rèn)為將平時(shí)成績的權(quán)重由原來的20%提高至40%是較為合理的。

（3）重點(diǎn)考察實(shí)踐動(dòng)手能力。通過“計(jì)算機(jī)繪圖”課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備利用計(jì)算機(jī)獨(dú)立完成常見地質(zhì)圖件的能力是課程教學(xué)的基本目標(biāo)。在課程結(jié)束后進(jìn)行考核時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)學(xué)生專業(yè)化地質(zhì)制圖軟件操作所反映出的實(shí)踐動(dòng)手能力進(jìn)行考核。在條件允許的情況下，最好采取上機(jī)考核的方式，讓學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成或完善一幅地質(zhì)圖件。在考核方式上，地質(zhì)制圖基礎(chǔ)理論及方法內(nèi)容應(yīng)采取閉卷考核方式；地質(zhì)制圖能力考核可采取開卷考核方式。

三、結(jié)論

“計(jì)算機(jī)繪圖”課程教學(xué)應(yīng)圍繞MAPGIS為代表的專業(yè)化地質(zhì)制圖軟件開展。通過回顧地圖學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、補(bǔ)充地質(zhì)圖件編制方法、增加地學(xué)信息管理內(nèi)容來完善課程教學(xué)內(nèi)容，通過優(yōu)化教學(xué)流程、開展研討式教學(xué)、增加實(shí)踐教學(xué)課時(shí)比例來提高課堂教學(xué)效果，通過促進(jìn)考核指標(biāo)的多元化、增加平時(shí)成績權(quán)重來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

[1] 曹祖華，杜愛民，聶麗萍．MAPGIS在地學(xué)制圖上的應(yīng)用[J].江西地質(zhì)，1999，13(4)：304-308．

[2] 魯志品，馬曉光．淺談?dòng)?jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的優(yōu)越性[J].西部探礦工程，2003，87(8)：53-54．

[3] 張?jiān)拢甅APGIS在地質(zhì)制圖中的基本應(yīng)用[J].科技信息，2010，(29)：45-46．

[4] 黃永華，賈婷．MAPGIS在地質(zhì)數(shù)字化制圖中的應(yīng)用[J].江西煤炭科技，2011，(4)：56-58．

[5] 郝福江，魏智如．“計(jì)算機(jī)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用”課程建設(shè)探討[J].中國地質(zhì)教育，2011，(2)：72-74．

Teaching Reform on the Course of Com puter Graphics for App lied Geology Engineering M ajor

ZHOU Xiao-zhi, WANG Ran, JIANG Li-jun, HUANG Hua-zhou
China University of M ining and Technology, Xuzhou 221116, China

Draw ing geological maps by using computer is an important content of talents ability cultivation of applied geology engineering. Combining w ith years of teaching experience, the authors discussed the necessity of teaching reform on the course of computer graphics for applied geology engineering major and talked about the teaching content, teaching methods and assessment indicators. The authors concluded that the course of computer should focus on professional geological mapping software such as MAPGIS. Teaching content should be made perfection by review ing the rudiments of cartography and supplementing the compilation methods of geological map. Teaching effect should be improved by carrying out seminar teaching and increasing practice teaching scale. Practical ability should be developed by promoting the diversif i ed assessment indicators and increasing the weight of usual performance.

geology engineering; computer graphics; teaching reform; MAPGIS

G 642

A

1006-9372 （2012）03-0030-03

2012-05-18。

本文系中國礦業(yè)大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程建設(shè)與教學(xué)改革項(xiàng)目研究階段性成果之一。

周效志，男，講師，主要從事煤及煤層氣地質(zhì)的教學(xué)和研究工作。