核地質(zhì)“GIS原理及應用”課程教學體系構(gòu)建

王正慶，馮志剛，謝焱石，黃 偉，陳 亮

南華大學 核資源與核燃料工程學院，湖南 衡陽 421001

課程建設

核地質(zhì)“GIS原理及應用”課程教學體系構(gòu)建

王正慶，馮志剛，謝焱石，黃 偉，陳 亮

南華大學 核資源與核燃料工程學院，湖南 衡陽 421001

基于資源勘查工程專業(yè)畢業(yè)生對知識與技能的需求，在充分調(diào)研各地質(zhì)類院校GIS教學現(xiàn)狀的基礎上，結(jié)合筆者多年在GIS地質(zhì)應用上的教學及研究經(jīng)驗，構(gòu)建切實可行的核地質(zhì)“GIS原理及應用”課程教學體系，為南華大學培養(yǎng)高質(zhì)量的地勘人才提供有力保障。

核地質(zhì)；GIS；教學體系；課程建設

“GIS原理及應用”課程既是資源勘查工程專業(yè)的學科基礎課，又是專業(yè)課。本課程根據(jù)學生的專業(yè)需求，不能只講述GIS理論與軟件技能，需要對與其密切相關(guān)的信息源和定位技術(shù)，即遙感信息和GPS技術(shù)進行講述。通過本課程的學習，學生能較好地掌握GIS理論和軟件技能，更好地對地質(zhì)信息進行系統(tǒng)研究和處理。如何有效地構(gòu)建本課程的教學體系，對于培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維、信息處理能力等具有重要意義。

一、信息技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的作用、教育現(xiàn)狀及我國3S教育的不足

1.信息技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的作用

隨著社會發(fā)展和科學技術(shù)的進步，學科之間的交叉與融合日益廣泛而深入，并衍生出許多新的邊緣學科，成為傳統(tǒng)學科發(fā)展的增長點，既是社會經(jīng)濟建設的需要，也是學科自身發(fā)展的必然趨勢。資源勘查工程專業(yè)就是這樣一個隨著時代發(fā)展而不斷調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu)并完善課程體系的學科。據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心統(tǒng)計，20世紀70年代以來，世界上100個大型礦床的發(fā)現(xiàn)，90%依賴于現(xiàn)代信息找礦技術(shù)，10%強烈依賴于遙感和GIS技術(shù)的支持。

2.國內(nèi)3S信息技術(shù)教育現(xiàn)狀

20世紀90年代以前，我國大學（核）地質(zhì)專業(yè)鮮見開設諸如遙感和地理信息系統(tǒng)方面的課程。隨著改革開放和對外交流的加強，國內(nèi)大學的（核）地質(zhì)專業(yè)，開始廣泛開設3S技術(shù)方面的課程。我國（核）地質(zhì)類的相關(guān)專業(yè)，主要開設“遙感原理”、“遙感應用”、“地理信息系統(tǒng)原理”、“地理信息系統(tǒng)軟件應用”等課程。

3.我國地勘類專業(yè)3S教育的不足

美國、歐洲國家、澳大利亞的地質(zhì)專業(yè)開設專門的信息找礦課程，有針對性地講述信息技術(shù)在找礦中的應用，學生畢業(yè)進入崗位就能勝任相關(guān)工作。相比之下，調(diào)研中國地質(zhì)類院校的培養(yǎng)計劃發(fā)現(xiàn)，我國（核）地勘類的相關(guān)專業(yè)，主要開設“遙感原理”、“遙感應用”、“地理信息系統(tǒng)原理”、“地理信息系統(tǒng)軟件應用”等課程。課程設置側(cè)重原理講述、軟件操作，課程學習缺乏典型案例，學習內(nèi)容針對性、操作性、實踐性較弱。國內(nèi)幾乎所有的地質(zhì)類專業(yè)所選用的教材《地理信息系統(tǒng)原理》。基本上都是針對地理信息系統(tǒng)、地理信息工程、遙感技術(shù)相關(guān)專業(yè)的教材，教材內(nèi)容單一、概念性強、趣味性弱，涉及大量的算法和邏輯推理講述，缺少核地質(zhì)應用方面的案例。對于地質(zhì)類的專業(yè)，需制定專門的G IS原理及應用教材，并制定相應的教學計劃和教學大綱。內(nèi)容上應緊密聯(lián)系地質(zhì)專業(yè)實際，多選用地質(zhì)案例，特色鮮明，重點突出。只有這樣才能準確把握住核地質(zhì)礦產(chǎn)勘查教育脈搏，培養(yǎng)綜合素質(zhì)強，專業(yè)素質(zhì)過硬的核地質(zhì)人才。

二、課程教學體系構(gòu)建

1.本課程與其他課程的聯(lián)系

面對當前（鈾資源）礦產(chǎn)勘查的大好發(fā)展趨勢，最缺乏、最關(guān)鍵的是專業(yè)技術(shù)人才。核地質(zhì)人才的培養(yǎng)是一個具有鮮明特色的人才培養(yǎng)方向，為我國國防事業(yè)建設和核電事業(yè)發(fā)展提供人才保障。我校核資源學院資源勘查專業(yè)新設置的“GIS原理與應用”課程，擬凝練核地質(zhì)專業(yè)的“地理信息系統(tǒng)原理”、“地理信息系統(tǒng)軟件與應用”、“遙感原理”、“遙感技術(shù)與應用”、“應用地球物理”、“應用地球化學”課程中與信息處理技術(shù)有關(guān)的內(nèi)容，進行綜合實例講授。該課程是核地質(zhì)人才知識與能力培養(yǎng)體系中的一門重要課程，是一門綜合性技術(shù)講授課程，該課程的開設將使學生掌握先進的勘查手段與技術(shù)，很好地適應未來礦產(chǎn)勘查的主流趨勢。

2.課程理論內(nèi)容的設置

課程應體現(xiàn)GIS系統(tǒng)的平臺和數(shù)據(jù)處理分析優(yōu)勢，有效集成各種數(shù)據(jù)并對其進行數(shù)據(jù)分析。因此，在有限的學時內(nèi)，理論課內(nèi)容應盡量精簡。在講述實例時還要注意概念的解釋。理論課表設計如表1。

表1 “G IS原理及應用”課程理論內(nèi)容的設置

3.課程實驗內(nèi)容的設置

實驗課應該多留時間給學生，充分發(fā)揮學生的主動性，培養(yǎng)學生的動手能力。培養(yǎng)學生學習興趣，充分調(diào)動學習興趣。注意適當增加設計性、探索性的實驗內(nèi)容，布置課下實驗操作，課下實驗操作時間是課上實驗操時間的2～3倍。如對于編輯操作，點、線、面操作，只需講述代表性的難點部分，其余部分讓學生以課下實驗作業(yè)的形式完成。課上實驗課內(nèi)容設計如表2-2。

表2 “GIS原理及應用”課程實驗課內(nèi)容的設置

三、教學模式設計

教學要充分發(fā)揮教師的引導作用，教師是主導，學生是主體。教學方法的改革的前提是教學內(nèi)容的合理安排，要注重培養(yǎng)學生的探索精神和自學能力，采用多樣化及靈活的教學方法，使教學改革取得實效。

在落實教學內(nèi)容的基礎上，加快適用于地質(zhì)類專業(yè)的GIS原理及應用課程教材建設，加快學生機房的建設與最新版GIS軟件的購置。培養(yǎng)學生二次開發(fā)的能力，開發(fā)出適合地質(zhì)應用的模塊。教學過程中，勤與學生溝通，關(guān)注其學習難點與接受方式。堅持啟發(fā)式的教學原則，對部分重點、難點問題重點講解，留一定的比例的難點讓學生解決，易懂的問題全部留給學生自學，鼓勵學生閱讀參考文獻，尤其是外文文獻，撰寫讀書報告與研究論文，留一定時間開展課堂討論，變被動學習為主動學習。

設計學習效果調(diào)查與評價表格，設定科學合理的評價標準，調(diào)查與評價學習興趣、學習難點、學習習慣、聽課習慣、教師授課優(yōu)缺點等內(nèi)容，為進一步的教學改革提供依據(jù)。

四、討論與展望

3S是理論、技術(shù)與應用相結(jié)合的學科，因此教學內(nèi)容的安排必須充分顧及三者的有機結(jié)合，同時教學內(nèi)容的改革也要注意理論、實踐與前沿的統(tǒng)一。在教學過程中，尤其要重視以學生為中心，融入本學科前沿性的知識和教師的科研成果，多結(jié)合具體實例，經(jīng)常更新教學實例，讓學生了解學科的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，可以激發(fā)學生的學習熱情，培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新能力。

參考文獻

[1] 曹麗文，樸春德.“工程地質(zhì)與水文地質(zhì)”課程教學體系的構(gòu)建與實施[J].中國地質(zhì)教育，2010，(3)：40-42.

[2] 孫占學， 周林圖，彭秋發(fā).依托學科優(yōu)勢 構(gòu)建特色明顯的實踐教學體系[J].中國地質(zhì)教育，2006，(4)：30-33.

Construction of Course Teaching System of Nuclear Geology GIS Theory and App lication

WANG Zheng-qing, FENG Zhi-gang, XIE Yan-shi, HUANG Wei, CHEN Liang
University of South China, Hengyang 421001, China

According to the new demand on know ledge and skill for graduates majoring in resources prospecting engineering in the future, based on the fully investigation of present GIS teaching situation in geological colleges and combining w ith the authors’ years of teaching and research experiences, we constructed a practical way on the course of GIS theory and application teaching system, which could supply great guarantee on training high-quality geological exploration talents for University of South China.

nuclear geology; GIS; teaching system; course construction

G642

A

1006-9372 （2012）03-0038-03

2012-04-06。

南華大學教研教改課題“核地質(zhì)GIS原理及應用課程教學改革研究”（2011XJG021）；2011年湖南省普通高等學校教學改革研究立項項目“核特色的資源勘查工程專業(yè)野外實習基地建設及實踐教學模式的改革與實踐”[（2011）315]；南華大學教研教改課題“核特色的資源勘查工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究”（2009ZZ049）。

王正慶，男，講師，主要從事鈾礦地質(zhì)及遙感GIS地質(zhì)應用的教學與研究工作。