數(shù)字地質(zhì)填圖教學(xué)建設(shè)與探索

方乙 王挽瓊 朱玉娣

摘要：目前，國(guó)內(nèi)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作的開(kāi)展大多基于數(shù)字地質(zhì)填圖系統(tǒng)。大學(xué)是培養(yǎng)地質(zhì)人才的基地，在地質(zhì)填圖方面的教學(xué)勢(shì)必需要做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。本文以西南石油大學(xué)地質(zhì)學(xué)專業(yè)數(shù)字地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)為例，從課程設(shè)置與組織形式、實(shí)施過(guò)程（階段）、考評(píng)機(jī)制、課程教學(xué)效果4個(gè)方面總結(jié)了數(shù)字地質(zhì)填圖建設(shè)情況，并結(jié)合作者的野外教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)該實(shí)習(xí)課程的進(jìn)一步建設(shè)與完善作出研究與探討，以期對(duì)其他院校相關(guān)教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：重慶北碚；數(shù)字地質(zhì)填圖；課程建設(shè)；地質(zhì)學(xué)專業(yè)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）12-0019-02

目前，大多科研院校地質(zhì)類專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)還是以傳統(tǒng)地質(zhì)填圖手段為主，傳統(tǒng)地質(zhì)填圖大量的野外數(shù)據(jù)信息都以紙質(zhì)筆記本記錄的形式存在，給數(shù)據(jù)管理和共享帶來(lái)了很大困難，在某種程度上制約了數(shù)據(jù)資源效益的充分發(fā)揮和新形勢(shì)下社會(huì)基礎(chǔ)性大數(shù)據(jù)的共享，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了一定的負(fù)面影響。

一、北碚實(shí)習(xí)基地概況

重慶北碚天府實(shí)習(xí)基地位于重慶市北碚區(qū)天府鎮(zhèn)及周邊地區(qū)，距北碚東北方向8km處，填圖區(qū)面積約167km2，地理坐標(biāo)約為東經(jīng)106°26′15″—106°33′45″，北緯29°47′30″—29°55′0″。實(shí)習(xí)區(qū)位于上揚(yáng)子板塊川東褶皺帶內(nèi)。

二、課程建設(shè)與發(fā)展

1.課程設(shè)置與組織，為了滿足數(shù)字地質(zhì)填圖的硬件需求，學(xué)院劃撥專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)用于購(gòu)買計(jì)算機(jī)和掌上機(jī)（品牌和型號(hào)：中海達(dá)Qmini工業(yè)級(jí)移動(dòng)GIS產(chǎn)品）。學(xué)生按照每組5—6人進(jìn)行分組，每組配備一臺(tái)掌上機(jī)和一臺(tái)筆記本，實(shí)習(xí)過(guò)程中要求每位同學(xué)自帶筆記本電腦。數(shù)字地質(zhì)填圖的地形底圖為1∶2.5萬(wàn)地形圖，是根據(jù)該區(qū)域1∶5萬(wàn)地形圖采用Mapgis軟件工程裁剪與放大制作而成，填圖面積達(dá)167km2。同時(shí)，實(shí)習(xí)團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)了相應(yīng)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)（《重慶北碚數(shù)字地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)》）。

2.實(shí)施過(guò)程（階段），根據(jù)實(shí)習(xí)目的和要求，我們將數(shù)字地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)分為實(shí)習(xí)前室內(nèi)培訓(xùn)、野外實(shí)踐和室內(nèi)資料整理三個(gè)階段。（1）實(shí)習(xí)前室內(nèi)培訓(xùn)，實(shí)習(xí)前室內(nèi)培訓(xùn)的目的在于介紹數(shù)字填圖軟件構(gòu)建的基本思路、主要功能、操作及掌上機(jī)（野外數(shù)據(jù)采集工具）的操作。該階段時(shí)間大約一周。（2）野外實(shí)踐，野外實(shí)踐部分是整個(gè)數(shù)字地質(zhì)填圖最重要的部分。傳統(tǒng)地質(zhì)填圖野外實(shí)踐一般包括路線地質(zhì)、實(shí)測(cè)剖面、獨(dú)立填圖等部分[4]。但數(shù)字填圖實(shí)習(xí)需要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)地質(zhì)填圖任務(wù)。因此，新技術(shù)應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容在教學(xué)順序和教學(xué)時(shí)間的安排上是數(shù)字地質(zhì)填圖實(shí)習(xí)必須重點(diǎn)考慮的問(wèn)題之一。具體教學(xué)計(jì)劃安排如下。第一階段：路線地質(zhì)。第一階段由實(shí)習(xí)教師帶領(lǐng)各組學(xué)生進(jìn)行野外路線踏勘，一般選擇5—7條最典型的剖面。首先，選擇2條地層出露全面、地質(zhì)現(xiàn)象豐富、明顯的剖面進(jìn)行傳統(tǒng)地質(zhì)填圖的訓(xùn)練。通過(guò)2條剖面的訓(xùn)練，使學(xué)生基本掌握路線地質(zhì)工作開(kāi)展必須掌握的基本理論、基本方法和基本技能。其次，剩下的數(shù)條剖面，繼續(xù)由實(shí)習(xí)教師帶隊(duì)，變化是每個(gè)組每天安排一位組員開(kāi)展掌上機(jī)野外數(shù)據(jù)采集訓(xùn)練，即利用數(shù)字地質(zhì)填圖RGMap軟件進(jìn)行野外數(shù)據(jù)的采集工作。該項(xiàng)工作的重點(diǎn)是使學(xué)生理解RGMap軟件在實(shí)現(xiàn)野外數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的構(gòu)建思維，即理解數(shù)字填圖技術(shù)中PRB數(shù)據(jù)模型（P-Point代表地質(zhì)點(diǎn)，R-Routing代表分段路線，B-Boundary代表點(diǎn)和點(diǎn)間路線）和實(shí)際地質(zhì)填圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系。第二階段：實(shí)測(cè)剖面。由于實(shí)測(cè)剖面掌上機(jī)野外采集數(shù)據(jù)的操作部分過(guò)程相對(duì)煩瑣，所以在進(jìn)行實(shí)測(cè)剖面之前有必要對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行室內(nèi)強(qiáng)化訓(xùn)練。具體做法是虛擬一條實(shí)測(cè)剖面，指導(dǎo)教師講完完整操作過(guò)程后，每位同學(xué)單獨(dú)操作一遍，遇到錯(cuò)誤糾正錯(cuò)誤，務(wù)必使每位學(xué)生都比較熟練這部分內(nèi)容的掌機(jī)操作。野外實(shí)測(cè)剖面時(shí)，實(shí)測(cè)剖面換導(dǎo)線時(shí)，更換掌上機(jī)操作的同學(xué)，其他同學(xué)仍按照傳統(tǒng)實(shí)測(cè)剖面分工開(kāi)展工作。一般情況下，每位同學(xué)至少有三次機(jī)會(huì)實(shí)際操作掌上機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。第三階段：學(xué)生獨(dú)立填圖階段。該階段要求學(xué)生獨(dú)立完成5—6條野外路線剖面。同樣是每條剖面安排一位同學(xué)利用掌上機(jī)進(jìn)行野外數(shù)據(jù)的采集工作，其他同學(xué)按照傳統(tǒng)地質(zhì)填圖方法開(kāi)展工作。（3）室內(nèi)資料整理及存檔，室內(nèi)資料整理階段是對(duì)野外觀測(cè)和收集的資料、室內(nèi)分析鑒定結(jié)果以及前人研究成果的系統(tǒng)整理和分析，認(rèn)識(shí)填圖區(qū)及區(qū)域地質(zhì)客觀規(guī)律，使學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，最終提交文字報(bào)告和相關(guān)圖件。在完成實(shí)測(cè)剖面野外工作后，會(huì)預(yù)留2—3天時(shí)間用于實(shí)測(cè)剖面資料整理和圖件繪制工作。為了讓每位同學(xué)都熟練掌握實(shí)測(cè)剖面的完整過(guò)程，該部分要求每位同學(xué)同時(shí)完成手繪圖件和計(jì)算機(jī)制圖。

3.考評(píng)機(jī)制?？茖W(xué)的考評(píng)機(jī)制不僅要體現(xiàn)出學(xué)生綜合能力的高低，更為重要的是能夠激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力[6]。為了達(dá)到這個(gè)目的，我們采取的做法是細(xì)化和量化成績(jī)的占比，即實(shí)習(xí)成績(jī)=野外表現(xiàn)平均×30%+野外記錄簿（+手標(biāo)本考試）×20%+實(shí)習(xí)報(bào)告×30%+科學(xué)問(wèn)題匯報(bào)20%的方式進(jìn)行考核。細(xì)化和量化具體體現(xiàn)為：（1）野外表現(xiàn)以動(dòng)手能力、分析能力、記錄情況三方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。每個(gè)學(xué)生每次表現(xiàn)都會(huì)記錄在打印好的成績(jī)記錄表中；（2）為了公平起見(jiàn)和相互學(xué)習(xí)，野外記錄本采用學(xué)生互相打分和老師打分相結(jié)合方式進(jìn)行；（3）老師列出10個(gè)左右與實(shí)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題，各小組自由選擇一個(gè)科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行答辯匯報(bào)，最終成績(jī)?yōu)楦髦笇?dǎo)教師給出成績(jī)的平均值。

三、課程教學(xué)效果

盡管數(shù)字地質(zhì)填圖的教學(xué)效果不易衡量，但是從畢業(yè)生反饋和調(diào)研的情況來(lái)看，開(kāi)展數(shù)字地質(zhì)填圖教學(xué)是必要且具有成效的，具體體現(xiàn)在：（1）工作上手快。由于我們的數(shù)字地質(zhì)填圖教學(xué)內(nèi)容相對(duì)較系統(tǒng)，教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際填圖工作要求大體一致，因此，畢業(yè)生到單位后可以不經(jīng)過(guò)培訓(xùn)就可以直接參加填圖工作，個(gè)別同學(xué)甚至直接作為數(shù)字填圖的負(fù)責(zé)人。（2）為單位節(jié)約培訓(xùn)費(fèi)用。通過(guò)對(duì)部分用人單位的調(diào)研情況來(lái)看，為了適應(yīng)數(shù)字地質(zhì)填圖工作，單位每年都會(huì)花費(fèi)一定費(fèi)用用于該方面的培訓(xùn)工作。原因在于目前大多數(shù)高校在數(shù)字地質(zhì)填圖方面的教學(xué)開(kāi)展和改革大多是沒(méi)有落地的，或者只是簡(jiǎn)單對(duì)數(shù)字地質(zhì)填圖進(jìn)行介紹而已。此外，全國(guó)地質(zhì)技能大賽第一部分的競(jìng)賽內(nèi)容為“地質(zhì)技能綜合應(yīng)用”。該部分要求參賽隊(duì)伍根據(jù)組委會(huì)提供的相關(guān)地質(zhì)資料、圖件、設(shè)備及軟件，提交解決相關(guān)問(wèn)題的結(jié)果并按規(guī)范完成相應(yīng)圖件制作，實(shí)際上就是數(shù)字地質(zhì)填圖的一部分操作。西南石油大學(xué)在第四屆全國(guó)地質(zhì)技能大賽中的全國(guó)54所參賽高校中位列第三（僅次于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)武漢和吉林大學(xué)）、在石油類高校中成績(jī)位列第一，獲團(tuán)體總分二等獎(jiǎng)。這種成績(jī)的取得與地質(zhì)學(xué)專業(yè)學(xué)生在競(jìng)賽前既已完成數(shù)字地質(zhì)填圖的訓(xùn)練是分不開(kāi)的。

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Construction and Exploration of Digital Geological Mapping Teaching

FANG Yi，WANG Wan-qiong，ZHU Yu-di

（School of Geoscience and Technology，Science and technology，Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan 610500，China）

Abstract：At present，the domestic development of regional geological survey work is mostly based on the digital geological mapping system. The university is to cultivate geological talent base，geological mapping in the teaching is bound to make the appropriate changes. This paper takes Southwest Petroleum University geology professional digital geological mapping practice as an example，from the curriculum and forms of organization，implementation process （stage），evaluation mechanism，4 aspects of teaching summarized the construction of digital geological mapping，combined with the author's teaching experience in the field of further construction and improvement of the curriculum practice to research and explore，in order to provide reference for other colleges and universities teaching.

Key words：Chongqing Beibei；digital geological mapping；curriculum construction；geology major