应用型地质工程专业“计算机绘图”课程教学改革探讨

周效志，王 冉，姜立君，黄华州

中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州 221116

课程建设

应用型地质工程专业“计算机绘图”课程教学改革探讨

周效志，王 冉，姜立君，黄华州

中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州 221116

利用计算机编制各类地质图件是应用型地质工程专业人才能力培养的重要内容。笔者结合课程教学中的切身体会，论述了应用型地质工程专业“计算机绘图”课程教学改革的必要性，并对授课内容、教学方法及考核指标进行了探讨。认为“计算机绘图”课程教学应围绕MAPGIS为代表的专业化地质制图软件开展。通过回顾地图学基础知识、补充地质图件编制方法来完善教学内容，通过开展研讨式教学、增加实践教学课时比例来提高课堂教学效果，通过促进考核指标多元化、提高平时成绩权重来培养学生的实践动手能力。

地质工程；计算机绘图；教学改革；MAPGIS

地质制图是地质研究工作的重要组成部分。传统地质制图工艺繁琐复杂、成图周期长、劳动强度大，迫切需要提高地质制图的自动化程度。当前，计算机已成为地质研究中不可缺少的工具，计算机地质制图成为地质研究的重要手段[1]。与传统的地质制图相比，计算机制图以其质量优、效率高、色彩丰富、工艺流程简单而体现出明显的优越性[2]。培养地质类专业学生利用计算机进行数字化地质制图的能力已成为当前国内本专科院校课程教学的一项重要内容。

一、课程教学改革必要性

地质类本专科院校向来重视应用型地质工程专业学生计算机制图能力培养，这对地质行业普及计算机制图、提高制图工作效率具有重要的推动作用。然而，当前国内多数高校已开设的“计算机绘图”课程主要围绕非专业化的AutoCAD软件展开授课，而对主要地质图件的编制方法未进行讲解，在一定程度上影响了学生地质制图能力的提高。主要表现在学生在撰写毕业论文时，难以利用“计算机绘图”课程所学知识独立完成所需的地质图件或论文插图，只具备AutoCAD软件操作的基本技能，说明以往课程教学并未达到预期目标。

鉴于上述情况的产生，笔者认为有必要对面向应用型地质工程专业学生开设的“计算机绘图”课程进行教学改革。通过对课程绘图软件、授课内容、教学方法及考核指标的调整，提高课程教学效果，使学生具备独立完成常见地质图件的能力，更好地适应地质行业对人才的需求。

二、课程教学改革内容

1.绘图软件的调整

为适应快速发展的地质行业需求，应用型地质工程专业人才技能培养应紧密结合地质生产实践需要，因此“计算机绘图”课程教学应选择当前行业内广泛采用的专业性强的地质绘图软件进行授课。

以往“计算机绘图”课程教学多围绕AutoCAD软件展开，但AutoCAD毕竟不是专业的地质制图软件，随着图面地质信息的不断增加，AutoCAD在地质制图过程中逐渐暴露出成图修改困难、打印出图效果差、无法挂接后台属性数据库等一系列问题。随着MAPGIS为代表的国产专业化地质制图软件的兴起，AutoCAD逐渐退出地质制图的舞台[3]。利用MAPGIS编制各类地质图件，无论是煤炭、石油等企事业单位，还是在高等科研院校都非常普遍[4]。2009年，“全国新一轮矿产资源潜力评价”就将MAPGIS作为地质图件制作、地学信息数据库构建及管理的唯一指定软件，这足以说明MAPGIS软件在地质领域应用的普遍性。因此，改革后的“计算机绘图”课程教学应对当前绘图软件进行调整，选择以MAPGIS为代表的专业化地质制图软件，使学生能够更好、更直接的利用课堂所学知识服务于生产实际，避免课堂教学与生产实际相脱节。

2.授课内容的调整

（1）回顾地图学基础知识。MAPGIS为代表的专业化地质制图软件仅仅是一种工具，计算机地质制图能力培养必须以掌握地图学基础理论及地质图件编制方法为前提，这是发挥专业化地质制图软件工作效率高、成图美观等优越性的基本要求。改革后的“计算机绘图”课程教学应首先回顾地图投影方式、投影转换、地质图图形及色彩设计等地图学知识。通过地图学基础知识的系统回顾，使学生熟悉常见地质图件的编绘规范、地质图图例及用色标准等[3]。

（2）补充地质图件编制方法。“计算机绘图”以往教学中主要讲授绘图软件操作方法，而忽视了地质图件编制方法的教学，使地质制图技术与地质制图理论难以有机结合，不利于学生计算机地质制图能力的培养。在课程教学过程中，笔者深切体会到：计算机仅仅是一种绘图工具，学生如果没有一定的地质制图理论知识，就难以熟练运用专业化地质绘图软件高质量完成地质图件。改革后的“计算机绘图”课程教学中，应重视主要平面、剖面及三维地质图件图面要素、编图要求及编图方法的讲解，使学生在熟练操作地质制图软件的同时，具备应用地质制图基础理论、方法进行高质量数字化地质制图的能力。

（3）增加地学信息管理内容。地学数据具有数据源丰富、数据量庞大、数据结构复杂等特点，地质图件是地学信息数据长期保存、高效管理与实时呈现的一种重要方式。MAPGIS软件不仅具备地质绘图功能，而且支持大型网络数据库管理，具有直观实用的动态定义编辑功能和多媒体数据、外挂数据库的管理能力。改革后的“计算机绘图”课程不仅需要讲授计算机地质制图的方法，还应对深层次的地学信息管理内容、方法进行初步讲解，这对学生在地质工作中管好、用好地学数据，提高地学信息的管理水平具有重要的意义。

（4）以提高制图效率及图件质量为目标。MAPGIS为代表的专业化地质制图软件在设计时已考虑到地质制图中存在一些繁琐的制图工序，因此设置了许多菜单命令以提高制图效率及完成图件的质量，如MAPGIS文件转化、自动生成图框、用户文件投影转换投钻孔点、图形校正、拓扑造区等命令都极大地提高了地质制图的效率及成图质量。在课程教学过程中，应重点讲解这些能够显著提高制图效率的软件操作方法，充分体现出MAPGIS等专业化地质制图软件的优势。在上机实践及研讨式教学中，也应鼓励学生充分发掘、利用专业化地质绘图软件各项菜单命令，尽可能提高制图工作效率及图件质量。

3.授课方式的调整

（1）优化教学流程。改革后的“计算机绘图”课程课堂教学应分阶段进行。各阶段相互衔接，共同形成一个有机的整体。课程开始应重点回顾或适量补充地图学基础知识，让学生了解地图的要素、投影方式及制作流程。接下来，应讲解常见地质图件的编制方法，包括平面、剖面及三维地质图件的主要类型、要素及作图步骤等。然后，讲解MAPGIS地质制图软件的操作方法，并选择一幅或两幅典型的平面地质图件来系统演示MAPGIS地质制图的流程与方法。最后，进行地学信息管理内容的讲解。在课堂教学过程中，应适时地配合上机实践及研讨式教学来巩固课堂教学效果，使学生在探讨与实践中加深对课程内容的理解。

（2）增加上机实践学时。“计算机绘图”是一门实践性很强的课程，在课堂讲授地质制图方法、专业化地质绘图软件操作的同时，还应重视上机实践教学环节。通过上机实践，使学生巩固计算机地质绘图的方法及流程，可显著提高课堂教学效果。就以往的课程教学经验来看：“计算机绘图”课堂教学与上机实践存在难以紧密结合的问题，课堂教学内容学生动手实践较少，多数学生在上机实验课上按照“实验指导书”进行机械式操作，导致课堂教学内容难以巩固。为了避免这种情况发生，可考虑通过增加上机实践学时的方式进行改革。将课堂教学过程中实践性要求较强，软件操作技巧性强的内容调整为在上机实践时配合多媒体进行教学，并减缓此时的授课速度，让学生有充足的时间边听讲、边实践，加深对课程核心内容的理解与掌握。

（3）开展研讨式教学。MAPGIS为代表的专业化地质制图软件功能完备、操作灵活，应用型地质工程专业学生掌握起来有一定难度。因此，在课堂教学过程中应适时开展2～3次研讨式教学，针对学生在课程学习及上机实践中存在的问题进行解答，对学生在制图软件操作中的心得体会进行点评，对学生在地质制图软件认知上的错误进行纠正，并对研讨式教学中积极活跃、表现出色的团体或个人进行适当鼓励，激发学生课程学习的积极性。从另一个方面来讲，通过开展研讨式教学，授课老师可对课程教学效果有一个初步评判，针对研讨式教学过程中学生所反馈的意见、课程难点及薄弱点进行整理，为后续教学方式调整提供重要的参考依据。

4.考核体系的调整

（1）考核指标的多元化。改革后的“计算机绘图”课程考核内容既包括地质制图的基本理论与方法，又包括利用专业地质软件完成地质图件的能力，还需要评价地质图件完成的美观程度、质量及后台数据管理有序性[5]，因此课程考核指标呈现出多元化的特征。

（2）提高平时成绩的权重。改革后的“计算机绘图”平时成绩既包含学生的出勤及作业完成情况，也应反映上机实践及研讨式教学过程中学生的表现。为了充分调动学生上机实践及研讨式教学中的积极性，在进行课程综合成绩评定时应适当提高平时成绩的权重。在课程改革后上机实践及研讨式教学课时增加的情况下，笔者认为将平时成绩的权重由原来的20%提高至40%是较为合理的。

（3）重点考察实践动手能力。通过“计算机绘图”课程学习，使学生具备利用计算机独立完成常见地质图件的能力是课程教学的基本目标。在课程结束后进行考核时，应重点对学生专业化地质制图软件操作所反映出的实践动手能力进行考核。在条件允许的情况下，最好采取上机考核的方式，让学生在规定的时间内独立完成或完善一幅地质图件。在考核方式上，地质制图基础理论及方法内容应采取闭卷考核方式；地质制图能力考核可采取开卷考核方式。

三、结论

“计算机绘图”课程教学应围绕MAPGIS为代表的专业化地质制图软件开展。通过回顾地图学基础知识、补充地质图件编制方法、增加地学信息管理内容来完善课程教学内容，通过优化教学流程、开展研讨式教学、增加实践教学课时比例来提高课堂教学效果，通过促进考核指标的多元化、增加平时成绩权重来培养学生的实践动手能力。

[1] 曹祖华，杜爱民，聂丽萍．MAPGIS在地学制图上的应用[J].江西地质，1999，13(4)：304-308．

[2] 鲁志品，马晓光．浅谈计算机地质制图的优越性[J].西部探矿工程，2003，87(8)：53-54．

[3] 张月．MAPGIS在地质制图中的基本应用[J].科技信息，2010，(29)：45-46．

[4] 黄永华，贾婷．MAPGIS在地质数字化制图中的应用[J].江西煤炭科技，2011，(4)：56-58．

[5] 郝福江，魏智如．“计算机在地质工作中的应用”课程建设探讨[J].中国地质教育，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。

本文系中国矿业大学应用技术学院课程建设与教学改革项目研究阶段性成果之一。

周效志，男，讲师，主要从事煤及煤层气地质的教学和研究工作。