王正慶，馮志剛，謝焱石，黃 偉，陳 亮

南華大學(xué) 核資源與核燃料工程學(xué)院，湖南 衡陽 421001

課程建設(shè)

核地質(zhì)“GIS原理及應(yīng)用”課程教學(xué)體系構(gòu)建

王正慶，馮志剛，謝焱石，黃 偉，陳 亮

南華大學(xué) 核資源與核燃料工程學(xué)院，湖南 衡陽 421001

基于資源勘查工程專業(yè)畢業(yè)生對(duì)知識(shí)與技能的需求，在充分調(diào)研各地質(zhì)類院校GIS教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者多年在GIS地質(zhì)應(yīng)用上的教學(xué)及研究經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建切實(shí)可行的核地質(zhì)“GIS原理及應(yīng)用”課程教學(xué)體系，為南華大學(xué)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(xué)體系；課程建設(shè)

“GIS原理及應(yīng)用”課程既是資源勘查工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，又是專業(yè)課。本課程根據(jù)學(xué)生的專業(yè)需求，不能只講述GIS理論與軟件技能，需要對(duì)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(jìn)行講述。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能較好地掌握GIS理論和軟件技能，更好地對(duì)地質(zhì)信息進(jìn)行系統(tǒng)研究和處理。如何有效地構(gòu)建本課程的教學(xué)體系，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)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(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，學(xué)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(xué)科，成為傳統(tǒng)學(xué)科發(fā)展的增長點(diǎn)，既是社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，也是學(xué)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(gè)隨著時(shí)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(xué)科。據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)70年代以來，世界上100個(gè)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(qiáng)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(jì)90年代以前，我國大學(xué)（核）地質(zhì)專業(yè)鮮見開設(shè)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(duì)外交流的加強(qiáng)，國內(nèi)大學(xué)的（核）地質(zhì)專業(yè)，開始廣泛開設(shè)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(shè)“遙感原理”、“遙感應(yīng)用”、“地理信息系統(tǒng)原理”、“地理信息系統(tǒng)軟件應(yīng)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(shè)專門的信息找礦課程，有針對(duì)性地講述信息技術(shù)在找礦中的應(yīng)用，學(xué)生畢業(yè)進(jìn)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(jì)劃發(fā)現(xiàn)，我國（核）地勘類的相關(guān)專業(yè)，主要開設(shè)“遙感原理”、“遙感應(yīng)用”、“地理信息系統(tǒng)原理”、“地理信息系統(tǒng)軟件應(yīng)用”等課程。課程設(shè)置側(cè)重原理講述、軟件操作，課程學(xué)習(xí)缺乏典型案例，學(xué)習(xí)內(nèi)容針對(duì)性、操作性、實(shí)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》?；旧隙际轻槍?duì)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(qiáng)、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(yīng)用方面的案例。對(duì)于地質(zhì)類的專業(yè)，需制定專門的G IS原理及應(yīng)用教材，并制定相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱。內(nèi)容上應(yīng)緊密聯(lián)系地質(zhì)專業(yè)實(shí)際，多選用地質(zhì)案例，特色鮮明，重點(diǎn)突出。只有這樣才能準(zhǔn)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(qiáng)，專業(yè)素質(zhì)過硬的核地質(zhì)人才。

二、課程教學(xué)體系構(gòu)建

1.本課程與其他課程的聯(lián)系

面對(duì)當(dāng)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(gè)具有鮮明特色的人才培養(yǎng)方向，為我國國防事業(yè)建設(shè)和核電事業(yè)發(fā)展提供人才保障。我校核資源學(xué)院資源勘查專業(yè)新設(shè)置的“GIS原理與應(yīng)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(yīng)用”、“遙感原理”、“遙感技術(shù)與應(yīng)用”、“應(yīng)用地球物理”、“應(yīng)用地球化學(xué)”課程中與信息處理技術(shù)有關(guān)的內(nèi)容，進(jìn)行綜合實(shí)例講授。該課程是核地質(zhì)人才知識(shí)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(shè)將使學(xué)生掌握先進(jìn)的勘查手段與技術(shù)，很好地適應(yīng)未來礦產(chǎn)勘查的主流趨勢。

2.課程理論內(nèi)容的設(shè)置

課程應(yīng)體現(xiàn)GIS系統(tǒng)的平臺(tái)和數(shù)據(jù)處理分析優(yōu)勢，有效集成各種數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。因此，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，理論課內(nèi)容應(yīng)盡量精簡。在講述實(shí)例時(shí)還要注意概念的解釋。理論課表設(shè)計(jì)如表1。

表1 “G IS原理及應(yīng)用”課程理論內(nèi)容的設(shè)置

3.課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置

實(shí)驗(yàn)課應(yīng)該多留時(shí)間給學(xué)生，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣。注意適當(dāng)增加設(shè)計(jì)性、探索性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，布置課下實(shí)驗(yàn)操作，課下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間是課上實(shí)驗(yàn)操時(shí)間的2～3倍。如對(duì)于編輯操作，點(diǎn)、線、面操作，只需講述代表性的難點(diǎn)部分，其余部分讓學(xué)生以課下實(shí)驗(yàn)作業(yè)的形式完成。課上實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容設(shè)計(jì)如表2-2。

表2 “GIS原理及應(yīng)用”課程實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的設(shè)置

三、教學(xué)模式設(shè)計(jì)

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

在落實(shí)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，加快適用于地質(zhì)類專業(yè)的GIS原理及應(yīng)用課程教材建設(shè)，加快學(xué)生機(jī)房的建設(shè)與最新版GIS軟件的購置。培養(yǎng)學(xué)生二次開發(fā)的能力，開發(fā)出適合地質(zhì)應(yīng)用的模塊。教學(xué)過程中，勤與學(xué)生溝通，關(guān)注其學(xué)習(xí)難點(diǎn)與接受方式。堅(jiān)持啟發(fā)式的教學(xué)原則，對(duì)部分重點(diǎn)、難點(diǎn)問題重點(diǎn)講解，留一定的比例的難點(diǎn)讓學(xué)生解決，易懂的問題全部留給學(xué)生自學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生閱讀參考文獻(xiàn)，尤其是外文文獻(xiàn)，撰寫讀書報(bào)告與研究論文，留一定時(shí)間開展課堂討論，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)效果調(diào)查與評(píng)價(jià)表格，設(shè)定科學(xué)合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)查與評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)難點(diǎn)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、聽課習(xí)慣、教師授課優(yōu)缺點(diǎn)等內(nèi)容，為進(jìn)一步的教學(xué)改革提供依據(jù)。

四、討論與展望

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

參考文獻(xiàn)

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

[2] 孫占學(xué)， 周林圖，彭秋發(fā).依托學(xué)科優(yōu)勢 構(gòu)建特色明顯的實(shí)踐教學(xué)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(xué)教研教改課題“核地質(zhì)GIS原理及應(yīng)用課程教學(xué)改革研究”（2011XJG021）；2011年湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究立項(xiàng)項(xiàng)目“核特色的資源勘查工程專業(yè)野外實(shí)習(xí)基地建設(shè)及實(shí)踐教學(xué)模式的改革與實(shí)踐”[（2011）315]；南華大學(xué)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(yīng)用的教學(xué)與研究工作。