核地质“GIS原理及应用”课程教学体系构建

王正庆，冯志刚，谢焱石，黄 伟，陈 亮

南华大学 核资源与核燃料工程学院，湖南 衡阳 421001

课程建设

核地质“GIS原理及应用”课程教学体系构建

王正庆，冯志刚，谢焱石，黄 伟，陈 亮

南华大学 核资源与核燃料工程学院，湖南 衡阳 421001

基于资源勘查工程专业毕业生对知识与技能的需求，在充分调研各地质类院校GIS教学现状的基础上，结合笔者多年在GIS地质应用上的教学及研究经验，构建切实可行的核地质“GIS原理及应用”课程教学体系，为南华大学培养高质量的地勘人才提供有力保障。

核地质；GIS；教学体系；课程建设

“GIS原理及应用”课程既是资源勘查工程专业的学科基础课，又是专业课。本课程根据学生的专业需求，不能只讲述GIS理论与软件技能，需要对与其密切相关的信息源和定位技术，即遥感信息和GPS技术进行讲述。通过本课程的学习，学生能较好地掌握GIS理论和软件技能，更好地对地质信息进行系统研究和处理。如何有效地构建本课程的教学体系，对于培养学生的系统思维、信息处理能力等具有重要意义。

一、信息技术在矿产勘查中的作用、教育现状及我国3S教育的不足

1.信息技术在矿产勘查中的作用

随着社会发展和科学技术的进步，学科之间的交叉与融合日益广泛而深入，并衍生出许多新的边缘学科，成为传统学科发展的增长点，既是社会经济建设的需要，也是学科自身发展的必然趋势。资源勘查工程专业就是这样一个随着时代发展而不断调整专业结构并完善课程体系的学科。据中国地质调查局发展研究中心统计，20世纪70年代以来，世界上100个大型矿床的发现，90%依赖于现代信息找矿技术，10%强烈依赖于遥感和GIS技术的支持。

2.国内3S信息技术教育现状

20世纪90年代以前，我国大学（核）地质专业鲜见开设诸如遥感和地理信息系统方面的课程。随着改革开放和对外交流的加强，国内大学的（核）地质专业，开始广泛开设3S技术方面的课程。我国（核）地质类的相关专业，主要开设“遥感原理”、“遥感应用”、“地理信息系统原理”、“地理信息系统软件应用”等课程。

3.我国地勘类专业3S教育的不足

美国、欧洲国家、澳大利亚的地质专业开设专门的信息找矿课程，有针对性地讲述信息技术在找矿中的应用，学生毕业进入岗位就能胜任相关工作。相比之下，调研中国地质类院校的培养计划发现，我国（核）地勘类的相关专业，主要开设“遥感原理”、“遥感应用”、“地理信息系统原理”、“地理信息系统软件应用”等课程。课程设置侧重原理讲述、软件操作，课程学习缺乏典型案例，学习内容针对性、操作性、实践性较弱。国内几乎所有的地质类专业所选用的教材《地理信息系统原理》。基本上都是针对地理信息系统、地理信息工程、遥感技术相关专业的教材，教材内容单一、概念性强、趣味性弱，涉及大量的算法和逻辑推理讲述，缺少核地质应用方面的案例。对于地质类的专业，需制定专门的G IS原理及应用教材，并制定相应的教学计划和教学大纲。内容上应紧密联系地质专业实际，多选用地质案例，特色鲜明，重点突出。只有这样才能准确把握住核地质矿产勘查教育脉搏，培养综合素质强，专业素质过硬的核地质人才。

二、课程教学体系构建

1.本课程与其他课程的联系

面对当前（铀资源）矿产勘查的大好发展趋势，最缺乏、最关键的是专业技术人才。核地质人才的培养是一个具有鲜明特色的人才培养方向，为我国国防事业建设和核电事业发展提供人才保障。我校核资源学院资源勘查专业新设置的“GIS原理与应用”课程，拟凝练核地质专业的“地理信息系统原理”、“地理信息系统软件与应用”、“遥感原理”、“遥感技术与应用”、“应用地球物理”、“应用地球化学”课程中与信息处理技术有关的内容，进行综合实例讲授。该课程是核地质人才知识与能力培养体系中的一门重要课程，是一门综合性技术讲授课程，该课程的开设将使学生掌握先进的勘查手段与技术，很好地适应未来矿产勘查的主流趋势。

2.课程理论内容的设置

课程应体现GIS系统的平台和数据处理分析优势，有效集成各种数据并对其进行数据分析。因此，在有限的学时内，理论课内容应尽量精简。在讲述实例时还要注意概念的解释。理论课表设计如表1。

表1 “G IS原理及应用”课程理论内容的设置

3.课程实验内容的设置

实验课应该多留时间给学生，充分发挥学生的主动性，培养学生的动手能力。培养学生学习兴趣，充分调动学习兴趣。注意适当增加设计性、探索性的实验内容，布置课下实验操作，课下实验操作时间是课上实验操时间的2～3倍。如对于编辑操作，点、线、面操作，只需讲述代表性的难点部分，其余部分让学生以课下实验作业的形式完成。课上实验课内容设计如表2-2。

表2 “GIS原理及应用”课程实验课内容的设置

三、教学模式设计

教学要充分发挥教师的引导作用，教师是主导，学生是主体。教学方法的改革的前提是教学内容的合理安排，要注重培养学生的探索精神和自学能力，采用多样化及灵活的教学方法，使教学改革取得实效。

在落实教学内容的基础上，加快适用于地质类专业的GIS原理及应用课程教材建设，加快学生机房的建设与最新版GIS软件的购置。培养学生二次开发的能力，开发出适合地质应用的模块。教学过程中，勤与学生沟通，关注其学习难点与接受方式。坚持启发式的教学原则，对部分重点、难点问题重点讲解，留一定的比例的难点让学生解决，易懂的问题全部留给学生自学，鼓励学生阅读参考文献，尤其是外文文献，撰写读书报告与研究论文，留一定时间开展课堂讨论，变被动学习为主动学习。

设计学习效果调查与评价表格，设定科学合理的评价标准，调查与评价学习兴趣、学习难点、学习习惯、听课习惯、教师授课优缺点等内容，为进一步的教学改革提供依据。

四、讨论与展望

3S是理论、技术与应用相结合的学科，因此教学内容的安排必须充分顾及三者的有机结合，同时教学内容的改革也要注意理论、实践与前沿的统一。在教学过程中，尤其要重视以学生为中心，融入本学科前沿性的知识和教师的科研成果，多结合具体实例，经常更新教学实例，让学生了解学科的发展现状和趋势，可以激发学生的学习热情，培养和提高学生的创新能力。

参考文献

[1] 曹丽文，朴春德.“工程地质与水文地质”课程教学体系的构建与实施[J].中国地质教育，2010，(3)：40-42.

[2] 孙占学， 周林图，彭秋发.依托学科优势 构建特色明显的实践教学体系[J].中国地质教育，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。

南华大学教研教改课题“核地质GIS原理及应用课程教学改革研究”（2011XJG021）；2011年湖南省普通高等学校教学改革研究立项项目“核特色的资源勘查工程专业野外实习基地建设及实践教学模式的改革与实践”[（2011）315]；南华大学教研教改课题“核特色的资源勘查工程专业人才培养模式研究”（2009ZZ049）。

王正庆，男，讲师，主要从事铀矿地质及遥感GIS地质应用的教学与研究工作。