数字地质调查教学体系的建设与完善

徐先兵，葛梦春，袁晏明，章泽军

中国地质大学（武汉）地球科学学院，湖北 武汉 430074

数字地质调查是在区域地质矿产调查、区域地球物理和地球化学调查以及地质勘探等全过程中实现数字化信息采集、处理以及储存。中国地质调查局在1999年执行国家重大专项“新一轮国土资源大调查”时开始启动数字地质调查[1]，并于2004年开始向全国推广[2-3]。作为中国地质人才培养的摇篮，中国地质大学（武汉）已为数字地质调查建设了“课堂教学—基地实践教学—数字地质调查项目生产实习”的教学和实践体系。实践教学是保证地学教育质量的关键，是地学人才培养的重要环节[4]。对于数字地质调查的实践教学，前人已经进行了热烈的讨论[3,5-10]，而对于数字地质调查的课堂教学和相关生产实习，前人研究较少。笔者承担了数字区域地质调查的室内教学和周口店野外实践教学工作，并在负责的数字地质调查项目中指导大四本科生进行生产实习。结合室内教学、实践教学以及指导生产实习的情况，笔者认为完善的“课堂教学—基地实践教学—数字地质调查项目生产实习”教学体系是培养优秀地质调查人才的基础。

一、学科特色

作为传统的地矿类院校，中国地质大学（武汉）承担着高水平数字地质矿产调查人才的培养。为了满足新一轮国土资源大调查的需要，我校于2008年开始招收地质学（地质调查）和资源勘查工程（矿产调查与开发）专业本科生，进行专业的地质矿产调查人才培养，实行工科培养模式，直接面向行业单位，使毕业生能成为科研机构、地勘部门从事区域地质调查的专门人才，适应21世纪地球科学发展和国家在资源、环境、灾害、国土规划以及国民经济其他相关领域对地质学人才的需要。

通过4年的课堂教学、暑期基地实践教学以及数字地质调查项目的生产实习，该专业毕业生具备地质学基础理论、数理基础、计算机与外语实用技能及科学素养和创新意识，具有艰苦朴素、求真务实的工作精神，熟悉数字区域地质调查流程和工作方法，具有丰富的实践工作经验，能独立开展地质调查工作。

二、数字地质调查专业本科生培养方案

在保证通识教育和地质专业基础课学习的基础之上，加重了数字区域地质调查课堂教学、基地实践教学以及数字地质调查项目生产实习的比例。学校开设了“区域地质调查新技术与新方法”和“数字地质调查”课程，且在周口店教学实习中把数字地质调查贯穿于实践教学始末，另外保证地质学（地质调查）专业本科生跟随数字地质调查项目进行为期5个月的生产实习。

三、数字地质调查的流程

传统地质调查一般遵循立项论证、资料收集与组队、野外踏勘、设计编写、野外调查、图件编制、资料整理、野外验收、编写报告、成果验收以及资料归档等程序。数字地质调查与传统地质调查流程基本一致，其不同在于增加了地形图数字化和数据库建设，并利用RGMap系统和DGSInfo桌面系统进行野外数据采集、资料整理、图件编制以及数据库建设（图1）。

图1 数字地质调查流程图

四、数字地质调查的软硬件设备

数字地质调查是一项多学科高度综合的调查研究工作，其特性要求工作人员具有扎实的地学基础知识与良好的计算机操作能力。硬件设备包括传统的“老三件”（地质锤、罗盘、放大镜），并增加了“新三件”（掌上机、笔记本电脑以及数码相机）等便携式数字化采集和处理设备。另外，数字化采集和处理过程要求工作人员具有熟练的计算机操作能力，会使用MapGIS软件、RGMap野外数字填图软件以及DGSInfo数字地质调查综合信息平台软件（图2）。

图2 数字地质调查软硬件设备

五、数字地质调查教学体系建设

数字地质调查是古老而年轻的专业。古老是指现代地质学自从文艺复兴时期形成以来，地质调查就开始形成和发展。年轻是指数字地质调查开始于20世纪80代末，目前尚不完善和成熟[1]。我国数字地质调查启动于1999年，于2004年开始向全国推广。2000年夏我校研制了“计算机辅助区域地质填图实习系统”并在周口店进行数字填图的实践教学[5]，其后编写了相关指导教材[11]并于2005年开设了相关课程“区域地质调查新技术与新方法”。于2011年开始安排首届地质学（地质调查）专业大四本科生进入数字地质调查项目进行生产实习。目前，学校已建设成“课堂教学—周口店基地实践教学—数字地质调查项目生产实习”教学和实践体系。笔者通过承担的数字地质调查课堂教学、周口店基地实践教学以及负责的数字地质调查项目指导的大四本科生生产实习的情况，提出以下问题和建议。

1.数字地质调查课堂教学体系尚不完善

数字地质调查不仅需要掌握传统地质调查的流程和操作，还需要精通MapGIS、RGMap以及DGSInfo等数字化采集和操作软件。因此，课堂教学需要满足“地质调查理论与方法”的教学和“数字地质调查相关软件操作”的教学与实践。目前相关课程学时较短，且软件实践教学为大班教学，教学质量有待提高。为了满足教学的需要，“地质调查理论与方法”和“数字地质调查相关软件操作”应独立开课，且软件操作实践教学需要在信息化教室进行小班教学，保证学生掌握理论知识的同时，熟悉数字地质调查相关软件的操作。

2.周口店数字地质调查实践教学指导教师不足

周口店地区具有丰富的地质教学资源，是国家级实验教学示范中心。其依托于周口店地区岩石、地层、构造等经典地质露头，将室内地学教学向野外拓展，完成由室内理论教学到野外实践环节的认识与转变。这一实践过程包括野外地质现象的识别、地质时间、空间思维与野外基本工作方法、基本技能的训练[12-13]。周口店地区典型路线地质分界点较多，露头较好，便于学生观察和记录。另外，周口店基地目前拥有上百套“掌上机+数码相机+笔记本电脑”设备，可以满足数字地质调查实践教学的需要。由于教师承担了繁重的课堂教学和科研任务，开展过并精通数字地质调查的教师相对不足。另外，暑期还是承担数字地质调查项目的高校教师开展工作的黄金时段。因此，周口店实践基地能独立带领并指导学生开展数字地质调查的教师有限。自2012年起基地为每名教师配备一名精通数字地质调查的研究生助教，这是一个不错的尝试。另外，可以尝试精选几条典型路线进行数字地质调查实践教学，如“太平山南坡地层观察路线”、“黄院东山梁地层观察路线”、“房山岩体观察路线”、“官地-样式沟变质岩观察路线”以及“黄山店断裂-褶皱综合观察路线”。

3.数字地质调查生产实习需加强监管和指导

为了使地质学（地质调查）专业本科毕业生能熟练掌握并独立开展数字地质调查工作，我校安排大四本科生参与到数字区域调查项目开展生产实习。目前，学校根据实际情况并加强与地质行业单位的联系，于2011年夏开始选派一部分大四本科生去行业单位进行生产实习，并为其在行业单位指定指导教师；一部分留在本校地质调查研究院跟随教师进行生产实习。经过2年的实践与摸索，发现部分学生数字地质调查实践时间较短，远远少于学校规定的5个月；部分学生从事单一机械性工作，没有进行数字地质调查全过程的实践；另外，由于地质资料的保密性，在行业单位实习的学生无法带回相关资料进行本科毕业论文撰写。为了解决上述问题，学院需要加强监管与指导，落实学生实习内容与时间，协商毕业论文解决之方案。

六、结语

数字地质调查是一门综合性和实践性较强的学科，不仅需要进行课堂地质调查理论与方法的教学和数字软件操作教学和实践操作，还需要在基地进行数字地质调查实践教学，并在数字地质调查项目进行生产实习。完善的“课堂教学—基地实践教学—数字地质调查项目生产实习”教学体系是培养优秀数字地质调查人才的基础。

[1]李超岭，于庆文.数字区域地质调查基本理论与技术方法[M].北京：地质出版社，2003.

[2]李超岭.数字地质调查系统操作指南[M].北京：地质出版社，2011.

[3]张宝一，刘兴权，彭限定，等.面向地学学科的数字填图实践教学探索[J].中国地质教育，2012，(1)：132-137.

[4]陈骏，胡文，李成.地质学实践教学现状分析与对策[J].中国地质教育，2007，(1)：133-139.

[5]刘刚，汪新庆，赵温霞，等.计算机辅助区域地质填图实习系统的研制与基地班野外实践教学改革[J].中国地质教育，2001，(3)：32-35.

[6]刘刚，赵温霞，吴冲龙，等.区域地质测量计算机辅助技术、课程建设和教学模式研究[J].中国地质教育， 2004，(3)：35-38.

[7]董玉森，刘强，杨坤光，等.RGMAP数字填图系统在周口店实践教学中的应用[J].中国地质教育，2006，(2)：92-95.

[8]李安龙，赵广涛，韩宗珠，等.数字化填图技术在地质本科教学实习中的应用[J].中国地质教育，2008，(2)：67-70.

[9]王敏芳，宫勇军，何谋春，等.周口店野外地质教学实习中高新技术的应用[J].中国地质教育，2008，(3)：31-33.

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[11]赵温霞.周口店地质及野外地质工作方法与高新技术应用[M].武汉：中国地质大学出版社，2003.

[12]袁晏明，章泽军，秦松贤，等.周口店野外地质实践教学—精品课程建设[J].中国地质教育，2007，(1)：126-129.

[13]袁晏明，赵温霞，章泽军，等.周口店野外地质实践教学体系与内容[J].中国地质教育，2008，(4)：39-43.