收稿日期：2023-05-26" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 修回日期：2023-07-17

作者簡介：丁超，男，講師，博士，研究方向為盆地構(gòu)造與油氣成藏地質(zhì)學(xué)；宋立軍，男，教授，博士，研究方向為盆地分析與構(gòu)造地質(zhì)學(xué)；唐文，男，講師，博士，研究方向為復(fù)雜地質(zhì)條件下的地震波場模擬與偏移成像方法。

基金項目：陜西省高等教育學(xué)會項目“新時代野外地質(zhì)實踐教學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系構(gòu)建研究”（XGH21119）；西安石油大學(xué)國際學(xué)生教育教學(xué)改革研究專項“留學(xué)生地質(zhì)綜合實習(xí)‘虛—實’融合教學(xué)改革研究與實踐”（JGGJ2023001）

摘" " 要：為解決傳統(tǒng)野外地質(zhì)實習(xí)信息量大，學(xué)生地質(zhì)觀、時空觀難以建立等問題，文章基于目前已建立的虛擬野外地質(zhì)實習(xí)系統(tǒng)的優(yōu)缺點，提出全方位、立體式野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺構(gòu)建方案，旨在通過雷達(dá)與傾斜攝影測量相結(jié)合的三維地質(zhì)建模方法，建立虛實結(jié)合與綜合評價相統(tǒng)一的教學(xué)體系，拓展地質(zhì)實習(xí)的空間和內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力與創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：鄂爾多斯盆地南緣；地質(zhì)實習(xí)；虛擬仿真；教學(xué)平臺

中圖分類號：G642" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " 文章編號：1002-4107（2024）03-0021-04

一、引言

高等教育的根本任務(wù)是立德樹人。在中國特色社會主義新時代背景下如何培養(yǎng)優(yōu)秀的地學(xué)人才，是地質(zhì)類高校教師應(yīng)研究的熱點課題。近些年，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各種實驗實訓(xùn)仿真項目如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)[1-4]。目前，國內(nèi)外虛擬野外地質(zhì)實習(xí)系統(tǒng)主要有3種類型：第一類是三維虛擬仿真，即通過傳統(tǒng)建模來還原野外地質(zhì)場景，局部采用地質(zhì)照片進(jìn)行表述，優(yōu)點是野外地質(zhì)數(shù)據(jù)采集工作量與信息量較小，缺點是場景還原技術(shù)煩瑣，缺乏野外地質(zhì)坐標(biāo)及地質(zhì)現(xiàn)象或地質(zhì)體的真實場景；第二類是基于云端資料與全球開放的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，開展地質(zhì)現(xiàn)象的實景演示，配套語音與數(shù)據(jù)信息，優(yōu)點是內(nèi)容直觀、真實，系統(tǒng)開發(fā)周期短、操作簡便，缺點是互動性差，缺乏地質(zhì)空間感；第三類是虛擬野外地質(zhì)實習(xí)系統(tǒng)，即基于谷歌地圖，結(jié)合手標(biāo)本和鏡下照片，實現(xiàn)二維電子地圖與野外照片相結(jié)合、宏觀與微觀相結(jié)合的虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，優(yōu)點是系統(tǒng)開發(fā)成本低、建設(shè)快，缺點是無三維實景剖面的還原與支撐。鑒于以上虛擬野外地質(zhì)實習(xí)系統(tǒng)的優(yōu)缺點，文章所研究的野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺采用雷達(dá)與傾斜攝影測量相結(jié)合的三維地質(zhì)建模方法，通過多層級、多尺度模型的集成，還原野外真實地質(zhì)環(huán)境，為學(xué)生提供身臨其境的學(xué)習(xí)體驗，快速提升學(xué)生的野外工作綜合能力。

二、地質(zhì)實習(xí)概況

21世紀(jì)初，西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院成立，目前設(shè)有5個本科專業(yè)、6個碩士點。野外地質(zhì)實習(xí)作為地質(zhì)學(xué)類相關(guān)專業(yè)重要的實踐環(huán)節(jié)，貫穿教學(xué)全過程。該學(xué)院大一的地質(zhì)認(rèn)識實習(xí)、大二的地質(zhì)綜合實習(xí)、大三的專題實習(xí)，分別在西安市周邊、米倉山、秦皇島市石門寨、安徽省巢湖市等地的實習(xí)基地進(jìn)行。學(xué)院中的每個專業(yè)根據(jù)教學(xué)大綱計劃，規(guī)定實習(xí)時間為2～4周，分為校內(nèi)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)與野外地質(zhì)實習(xí)。校內(nèi)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)包括實習(xí)動員會、區(qū)域地質(zhì)概況講解、實習(xí)路線介紹、實習(xí)工具使用、實習(xí)報告編寫等。野外地質(zhì)實習(xí)包括地質(zhì)路線踏勘、地質(zhì)剖面實測、地質(zhì)填圖、信手剖面和素描圖繪制、野外記錄本填寫等。

野外地質(zhì)實習(xí)的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的地質(zhì)技能、地質(zhì)思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，為學(xué)生以后從事地質(zhì)方面的工作打下良好基礎(chǔ)。然而，野外地質(zhì)實習(xí)時間緊、強度大，使得學(xué)生野外記錄往往出現(xiàn)記錄不全、報告不規(guī)范、地質(zhì)空間感和時間感不足等問題，尤其是一些不確定因素的影響，可能導(dǎo)致野外地質(zhì)實習(xí)無法正常進(jìn)行。

西安石油大學(xué)所處的鄂爾多斯盆地南緣構(gòu)造位置特殊，包括渭北隆起、渭河地塹構(gòu)及秦嶺造山帶等二級構(gòu)造單元，巖石類型較為齊全，地質(zhì)構(gòu)造與沉積現(xiàn)象較為豐富，是進(jìn)行地質(zhì)實習(xí)的理想場所。為此，作者和實習(xí)帶隊教師通過不斷地調(diào)研和學(xué)習(xí)，基于鄂爾多斯盆地南緣地質(zhì)實習(xí)，探索并制定出一套全方位、立體式野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺建設(shè)方案。該平臺建成后，既可滿足地質(zhì)類專業(yè)學(xué)生的認(rèn)識實習(xí)、綜合實習(xí)、專題實習(xí)等需求，還可為地質(zhì)單位、油田企業(yè)的人才培訓(xùn)提供野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真平臺。

三、野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺構(gòu)建

（一）平臺建設(shè)目標(biāo)與特色

根據(jù)“以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的OBE（Outcome Based Education，成果導(dǎo)向教育）理念，構(gòu)建點、線、面、體一體化時空分布格局。虛實結(jié)合的野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺，融合了科教育人、探索創(chuàng)新的教學(xué)方式，解決了學(xué)生在野外地質(zhì)實習(xí)中基本地質(zhì)知識和技能掌握不牢固、對地質(zhì)體或地質(zhì)現(xiàn)象的空間感薄弱、創(chuàng)新能力不足等問題，同時，提升了學(xué)生觀察描述、獨立思考、團(tuán)結(jié)協(xié)作等能力。總體目標(biāo)如下：在野外地質(zhì)實習(xí)前了解區(qū)域地質(zhì)概況，如巖石類型、沉積環(huán)境、構(gòu)造特征等，拓展野外地質(zhì)實習(xí)的空間與實習(xí)內(nèi)容；通過虛擬仿真教學(xué)平臺的實訓(xùn)，學(xué)生強化對地質(zhì)知識的理解，形成地質(zhì)演化的時空概念，培養(yǎng)地質(zhì)思維與創(chuàng)新能力；在虛擬仿真教學(xué)平臺的交互場景中，學(xué)生通過學(xué)習(xí)模式、考試通關(guān)模擬，培養(yǎng)動手操作和觀察能力；在野外地質(zhì)實習(xí)路線模擬中，需要多人共同協(xié)作完成地層的描述、產(chǎn)狀的測量、數(shù)據(jù)的分析等實習(xí)任務(wù)，以此培養(yǎng)學(xué)生組織協(xié)調(diào)和團(tuán)隊協(xié)作等能力。

與傳統(tǒng)野外地質(zhì)實習(xí)相比，虛擬仿真教學(xué)平臺優(yōu)勢明顯：一是具有豐富的數(shù)字化野外地質(zhì)信息，提升了學(xué)生野外地質(zhì)實習(xí)的質(zhì)量和效率；二是虛實結(jié)合的地質(zhì)場景，可以讓學(xué)生多尺度、多角度觀察地質(zhì)現(xiàn)象，彌補了傳統(tǒng)野外地質(zhì)實習(xí)的不足；三是實訓(xùn)不受天氣、環(huán)境等因素影響，可以安全、便利地完成地質(zhì)實習(xí)；四是通過普通模式與過關(guān)模式相結(jié)合、教學(xué)式與沉浸式相結(jié)合、圖片與視頻講解相結(jié)合等多種學(xué)習(xí)模式，提升了學(xué)生了解地質(zhì)、熱愛地質(zhì)的興趣。

（二）平臺構(gòu)架與功能設(shè)計

在調(diào)研國內(nèi)外虛擬仿真實習(xí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，教學(xué)團(tuán)隊重點研討了北京大學(xué)、吉林大學(xué)、西南石油大學(xué)等高校的虛擬野外地質(zhì)實習(xí)教學(xué)系統(tǒng)[5-7]，擬定了虛擬仿真教學(xué)平臺的基本模塊，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集模塊、系統(tǒng)功能模塊、后臺管理模塊等。虛擬仿真教學(xué)平臺的主要功能包括實習(xí)路線漫游、實測剖面教學(xué)、分析功能、底圖的插入與切換、實習(xí)路線管理、考核評價管理等。其中，實習(xí)路線漫游實現(xiàn)對實習(xí)路線的三維飛行漫游，支持踏勘路線在線查看和用戶自主設(shè)計踏勘路線，并對路線沿途的典型露頭進(jìn)行在線文字介紹、音頻或視頻講解。實測剖面教學(xué)包括在地質(zhì)的核心區(qū)域進(jìn)行巖層劃分在線講解、剖面地形分析、在線地層劃分與測量（如長度測量、面積測量、高度測量、角度測量）。分析功能支持實時等高線提取與剖面地形分析，提供沿線飛行模擬及圍繞某個地質(zhì)點位（露頭）進(jìn)行環(huán)繞飛行。底圖的插入與切換包括地形圖、地質(zhì)圖、高清影像等數(shù)據(jù)的切換，同時支持經(jīng)緯度定位和地名搜索。根據(jù)平臺內(nèi)容權(quán)限的設(shè)定，師生可以根據(jù)各自的需要和興趣點對實習(xí)路線進(jìn)行添加、編輯和刪除等操作?？己嗽u價主要是依據(jù)學(xué)生完成實習(xí)情況、單元測試與綜合測試成績、PPT匯報情況綜合打分，管理的功能權(quán)限由教師控制。

（三）地質(zhì)路線的數(shù)據(jù)采集設(shè)計

基于無人機的傾斜攝影技術(shù)、三維掃描技術(shù)和近景攝影測量技術(shù)，獲得口鎮(zhèn)、銅川市、韓城市、延安市、宜川縣（壺口）等剖面高清晰三維模型，以及對相應(yīng)剖面采集的手標(biāo)本進(jìn)行高精度三維建模。虛擬仿真教學(xué)平臺基于數(shù)據(jù)采集共設(shè)計了5條地質(zhì)路線，包括太古界、古生界、中生界、新生界的地層，以及各種構(gòu)造變形、斷裂、植物化石等。

1.淳化石橋—涇陽口鎮(zhèn)—富平金粟山地質(zhì)路線

設(shè)計野外實習(xí)觀察點8個。

地層與巖石：中奧陶統(tǒng)馬家溝組白云巖、灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，上奧陶統(tǒng)平?jīng)鼋M薄層灰?guī)r，中二疊統(tǒng)石盒子組、上二疊統(tǒng)石千峰組長石質(zhì)石英砂巖和巖屑長石砂巖。構(gòu)造現(xiàn)象：口鎮(zhèn)-關(guān)山斷裂、圣人橋北逆沖斷層、圣人橋南正斷層、東風(fēng)渡-響洛潭地層皺褶。外動力地質(zhì)作用：碳酸鹽巖地層差異風(fēng)化，溶洞，冶峪河的下切作用與側(cè)向侵蝕作用，河流階地。

2.銅川金鎖關(guān)—焦坪地質(zhì)路線

設(shè)計野外實習(xí)觀察點5個。

地層與巖石：上三疊統(tǒng)延長組長8、長9油層組長石砂巖，長7油層組張家灘頁巖，長4+5油層組長石砂巖，下侏羅統(tǒng)延安組石英長石砂巖或長石砂巖，中侏羅統(tǒng)安定組粗砂巖，下白堊統(tǒng)宜君組、洛河組含礫砂巖或礫巖。構(gòu)造現(xiàn)象：節(jié)理與斷層、動植物化石。外動力地質(zhì)作用：風(fēng)成砂巖、球形風(fēng)化等。

3.臨潼驪山冷水溝地質(zhì)路線

設(shè)計野外實習(xí)觀察點4個。

地層與巖石：始新統(tǒng)紅河組粉砂巖與砂巖、中新統(tǒng)寇家村組砂巖與礫巖、上新統(tǒng)灞河組砂巖與含礫砂巖、第四系洪積扇礫巖層與黃土。構(gòu)造現(xiàn)象：階梯狀正斷層、張節(jié)理。外動力地質(zhì)作用：黃土沉積、滑坡與崩塌。

4.韓城薛峰川—禹門口地質(zhì)路線

設(shè)計野外實習(xí)觀察點16個。

地層與巖石：太古界涑水群片麻巖、長城系霍山組石英砂巖；古生界寒武系、奧陶系灰?guī)r和白云巖，上石炭統(tǒng)本溪組石英砂巖，下二疊統(tǒng)山西組、中二疊統(tǒng)石盒子組砂巖，上二疊統(tǒng)石千峰組長石砂巖、粉砂巖；中生界中下三疊統(tǒng)劉家溝組至紙坊組砂巖、含礫砂巖，上三疊統(tǒng)延長組長10至長1油層組長石砂巖和巖屑長石砂巖。構(gòu)造現(xiàn)象：渭河地塹北部邊界的反轉(zhuǎn)斷層、正斷層、節(jié)理。外動力地質(zhì)作用：黃河向源侵蝕、河漫灘、河流階地。

5.延安—壺口地質(zhì)路線

設(shè)計野外實習(xí)觀察點5個。

地層與巖石：中下侏羅統(tǒng)延安組延6油層組石英長石砂巖、延10油層組厚層砂巖，中下三疊統(tǒng)紙坊組砂巖，上三疊統(tǒng)延長組長6油層組長石砂巖和巖屑長石砂巖。構(gòu)造現(xiàn)象：斷層與節(jié)理。外動力地質(zhì)作用：壺口瀑布、黃河河床與河漫灘、中國陸上第一口油井與地表油苗。

（四）地質(zhì)路線教學(xué)中的思政元素融入

1.職業(yè)素養(yǎng)

堅持以科學(xué)的態(tài)度看待地質(zhì)問題、分析地質(zhì)問題，培養(yǎng)實事求是、不斷創(chuàng)新的科學(xué)精神。在金鎖關(guān)淌泥河—何家坊地質(zhì)路線教學(xué)中，首先教師講述上三疊統(tǒng)延長組長7油層組張家灘頁巖的巖性特征、地層沉積構(gòu)造現(xiàn)象、古生物化石情況等知識，其次學(xué)生自行觀察與分析，最后師生討論張家灘頁巖的沉積環(huán)境與地質(zhì)意義。在教學(xué)過程中，涉及了油氣成因的兩種觀點，一種是有機成因說，另一種是無機成因說。根據(jù)野外地質(zhì)觀察與分析，結(jié)合地層含有的古生物情況，分析得出油氣的來源應(yīng)屬于有機成因。而油氣無機成因說，主要是學(xué)者基于宇宙的行星和隕石中含有甲烷，以及地球上火山活動中形成的烴類氣體提出的。兩種觀點都有相應(yīng)的地質(zhì)證據(jù)，不能完全否定任一觀點，以此培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和分析復(fù)雜地質(zhì)問題的能力。

2.團(tuán)隊合作

在解決地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域復(fù)雜科學(xué)問題時，學(xué)生應(yīng)能夠?qū)で蠖鄬W(xué)科的團(tuán)隊合作，具備組織、協(xié)調(diào)和管理能力。在野外地質(zhì)實習(xí)中，團(tuán)隊合作貫穿實踐全過程，尤其在野外踏勘階段最為突出。在開展野外地質(zhì)實習(xí)前，5～7名學(xué)生組成一組，每個學(xué)生在組內(nèi)有相應(yīng)的分工，并配備地質(zhì)工具。在野外實測地形剖面教學(xué)過程中，教師先講解實測地形剖面的方法、數(shù)據(jù)記錄的內(nèi)容和格式，然后帶領(lǐng)學(xué)生測量一兩個導(dǎo)線，剩下的實測工作則讓學(xué)生獨立完成。在學(xué)生開展野外地形實測過程中，教師一方面要檢查數(shù)據(jù)的內(nèi)容和格式是否正確，另一方面要提醒學(xué)生注意安全。同時，應(yīng)強調(diào)學(xué)生之間的相互合作，保證每個學(xué)生都能積極地投入到野外地質(zhì)實習(xí)中，各盡其職，各負(fù)其責(zé)。

3.科研自信

在淳化石橋—涇陽口鎮(zhèn)—富平金粟山地質(zhì)路線中，教師先講解地層特征與巖性組合，然后介紹區(qū)域構(gòu)造演化與成因機制，并以鄂爾多斯盆地南緣獨特構(gòu)造位置為切入點，引入我國在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域取得的科研成果，通過地質(zhì)力學(xué)學(xué)說、波浪狀鑲嵌構(gòu)造學(xué)說、斷塊構(gòu)造說、地洼構(gòu)造說、多旋回構(gòu)造說、板塊構(gòu)造學(xué)說等具體實例講解，使學(xué)生切實體會到我國老一輩地質(zhì)學(xué)家的科研創(chuàng)新精神，以及我國地學(xué)研究為國際地學(xué)領(lǐng)域做出的重要貢獻(xiàn)。

4.家國情懷

中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的基本內(nèi)涵之一就是家國情懷。在野外地質(zhì)實習(xí)中，教師應(yīng)有機融入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，培養(yǎng)德才兼?zhèn)?、具有家國情懷的地學(xué)人才。例如，驪山腳下的華胥鎮(zhèn)，有著中華民族“伊甸園”的美譽，是中華民族歷史中母系氏族社會杰出首領(lǐng)——華胥氏的部落的所在地，全國性的華胥文化研討會也多次在藍(lán)田縣召開。在臨潼驪山冷水溝地質(zhì)路線中，教師帶領(lǐng)學(xué)生參觀驪山的“兵諫亭”，介紹張學(xué)良、楊虎城為了建立抗日民族統(tǒng)一戰(zhàn)線活捉蔣介石，發(fā)動了西安事變的愛國壯舉。開展中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化和愛國主義教育，有利于提升學(xué)生的文化素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷。

5.生態(tài)文明

近些年，國家高度重視生態(tài)文明建設(shè)，推動生態(tài)文明建設(shè)取得積極成效，習(xí)近平總書記也指出，“綠水青山就是金山銀山”。在韓城薛峰川—禹門口地質(zhì)路線中，在學(xué)生了解地層沉積構(gòu)造演化的同時，教師帶領(lǐng)學(xué)生參觀薛峰水庫的建設(shè)與保護(hù)，引起學(xué)生共鳴，引導(dǎo)學(xué)生樹立生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識，使學(xué)生直觀感受生態(tài)文明建設(shè)的重要意義。

6.民族文化與石油精神

教師以禹門口—龍門鎮(zhèn)黃河流域的地質(zhì)現(xiàn)象為背景，講解中國的母親河——黃河流域的演化，以及中華民族的發(fā)展歷史。同時，通過中國陸上第一口油井的介紹，引入陸相生油理論的創(chuàng)立，使學(xué)生切實體會老一輩石油地質(zhì)學(xué)家的愛國、無私與奉獻(xiàn)精神，也使學(xué)生意識到我國油氣勘探水平已處于國際前沿，進(jìn)而樹立“四個自信”。

（五）評價體系與預(yù)期成效

1.評價體系

傳統(tǒng)的野外地質(zhì)實習(xí)評價體系由平時成績、野外記錄本成績、實習(xí)報告成績構(gòu)成，較難發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。文章設(shè)計的野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺評價體系包括在線學(xué)習(xí)評價、單元考核、綜合考核、創(chuàng)新能力匯報等（表1）。在線學(xué)習(xí)評價考核學(xué)生實習(xí)資料調(diào)研情況、在線實習(xí)路線學(xué)習(xí)與完成情況等。單元考核內(nèi)容較多，主要包括地層產(chǎn)狀和地形坡角的測量、典型礦物和三大巖（巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖）的識別、地層巖性及其組合特征、古生物研究、沉積環(huán)境與沉積相的分析、斷層與節(jié)理的識別、地面流水和風(fēng)的地質(zhì)作用、第四紀(jì)黃土及其地質(zhì)災(zāi)害等內(nèi)容。綜合考核主要包括野外記錄格式與內(nèi)容、地質(zhì)現(xiàn)象素描與信手剖面圖繪制、實習(xí)報告的撰寫方法與內(nèi)容等。創(chuàng)新能力匯報以專題的形式進(jìn)行，主要包括地質(zhì)構(gòu)造演化、沉積巖與沉積環(huán)境、古生物特征及其演變等內(nèi)容。在此環(huán)節(jié)，學(xué)生需在教師的幫助下，自主設(shè)計地質(zhì)路線并多人協(xié)同完成專題任務(wù)。

相較于傳統(tǒng)評價體系，該評價體系有利于學(xué)生更好地掌握野外地質(zhì)實習(xí)知識，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊合作意識，激發(fā)了學(xué)生的主觀能動性。

2.預(yù)期成效

野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺建成后，可以滿足本科生和研究生的野外地質(zhì)實習(xí)需求，有利于提高地質(zhì)學(xué)相關(guān)課程實踐教學(xué)整體水平，滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需求。預(yù)期成效如下：提升學(xué)生野外地質(zhì)實習(xí)技能，提高學(xué)生野外記錄本和實習(xí)報告的撰寫質(zhì)量，預(yù)計課程達(dá)成度指標(biāo)增加5%～10%；彌補“普通地質(zhì)學(xué)”“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”“沉積環(huán)境與沉積相”“石油地質(zhì)學(xué)”等課程的課內(nèi)地質(zhì)實習(xí)

的不足，間接節(jié)省實習(xí)經(jīng)費；全面提升學(xué)生地質(zhì)創(chuàng)新能力，為全國大學(xué)生地質(zhì)技能競賽提供平臺，提高學(xué)生的獲獎質(zhì)量和數(shù)量；滿足非地質(zhì)類專業(yè)學(xué)生的實習(xí)需求，每學(xué)期提供四五周的上機使用時間。

四、持續(xù)建設(shè)與社會服務(wù)計劃

（一）后續(xù)建設(shè)與更新內(nèi)容

野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺中的構(gòu)造類型與構(gòu)造變形樣式組合是地質(zhì)構(gòu)造演化到現(xiàn)今的結(jié)果。要想精確地還原地質(zhì)構(gòu)造演變過程，使學(xué)生建立更加直觀的地質(zhì)時空觀，教師需要進(jìn)行地質(zhì)模型的物理模擬。在野外地質(zhì)構(gòu)造詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上，教師通過擠壓、伸展、走滑等構(gòu)造模擬裝置，設(shè)置相應(yīng)的實驗地質(zhì)參數(shù)，經(jīng)過不斷的模擬與驗證，尋找模擬結(jié)果與現(xiàn)今構(gòu)造具有最高相似度的演化過程，為鄂爾多斯盆地南緣的構(gòu)造演化機制與動力學(xué)解釋提供重要的地質(zhì)模型，更好地補充與完善野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺的核心內(nèi)容。因此，野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺與地質(zhì)構(gòu)造變形物理模擬實驗室相結(jié)合是后續(xù)建設(shè)與更新的重要內(nèi)容。

（二）社會服務(wù)計劃

1.面向地質(zhì)單位和油田企業(yè)的教學(xué)推廣與應(yīng)用

西安市擁有眾多的地質(zhì)單位和油田企業(yè)，如中國冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院、陜西省地質(zhì)調(diào)查院、西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院有限公司、陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、中國石油長慶油田勘探開發(fā)研究院等，這些企事業(yè)單位每年都會招聘大量畢業(yè)生進(jìn)行崗前培訓(xùn)。野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺可以滿足大量的野外地質(zhì)技能、地質(zhì)調(diào)查等方面的實訓(xùn)需求，多方位、多層次提高崗前培訓(xùn)效果。除此之外，企事業(yè)單位每年都會開設(shè)地質(zhì)類技術(shù)人員專業(yè)技能的強化與提高班，而將培訓(xùn)需求與仿真優(yōu)勢相結(jié)合，充分發(fā)揮野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺的信息共享與合作交流等作用，有利于實現(xiàn)校企一體化平臺建設(shè)[8]。

2.面向中小學(xué)生研學(xué)的服務(wù)計劃

通過野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺，中小學(xué)生能夠了解石頭的“前世今生”，體驗地球的“滄海桑田”，感受自然界的“神奇力量”，學(xué)習(xí)地球科學(xué)知識。同時，可結(jié)合地質(zhì)路線中的人文歷史與自然生態(tài)環(huán)境，弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，展現(xiàn)我國生態(tài)文明建設(shè)取得的重要成就，將地球科學(xué)與家國情懷、生態(tài)建設(shè)相融合，傳遞科學(xué)知識，服務(wù)社會。

五、結(jié)束語

文章提出的全方位、立體式野外地質(zhì)實習(xí)虛擬仿真教學(xué)平臺的構(gòu)建方案是以鄂爾多斯盆地南緣地質(zhì)認(rèn)識實習(xí)為基礎(chǔ)，基于三維地質(zhì)建模方法，構(gòu)建了5條野外地質(zhì)教學(xué)路線的區(qū)域、露頭、標(biāo)本3個尺度的模型，通過多層級、多尺度模型的集成，還原野外真實地質(zhì)環(huán)境，為學(xué)生提供身臨其境的虛擬教學(xué)環(huán)境，不僅拓展了野外地質(zhì)實習(xí)教學(xué)的方式和內(nèi)容，提高了野外地質(zhì)實習(xí)教學(xué)的效率，還最大限度地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)地質(zhì)的興趣，提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實踐創(chuàng)新能力，從而更好地培養(yǎng)地學(xué)領(lǐng)域的建設(shè)者和接班人。

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■ 編輯∕陳晶