地质大类培养模式下的计算机地质制图课程教学研究

肖乐乐，牛 超，丁晓英

(西安科技大学 地质与环境学院，陕西 西安 710054)

1 引言

我国自2001年开始陆续出现了本科大类招生制度，且大类招生将成为我国高等教育招生、培养的主要发展方向[1～3]。西安科技大学地质与环境学院自2016年秋季开始实行了地质大类招生模型，将原有的两个本科专业(地质工程与资源勘查)合并为地质大类专业，且于2018年上半年实现了专业、方向的分流。计算机地质制图作为地质大类专业学生的必修课程，在地质大类专业的最后一学期开设。在此之前原有的地质工程与资源勘查工程各自开设的计算机地质制图，均是按照各自的培养方案内容进行开设，但地质大类专业在分流前若仍沿用旧版培养方案则不满足计算机地质制图课程的培养要求，若讲解该门课程全部内容则课时量不满足教学需求。因此，在目前全校实行各课程压缩课时量的大环境下，必须对计算机地质制图课程进行改革[4～7]。

2 地质大类专业计算机地质制图教学面临的问题

计算机地质制图在以往的本科生培养方案中，其开设时间为大学三年级下学期，课程性质为必修课，课时量由原有的64课时(理论课时48，上机课时16)变为48课时(理论课时32，上机课时16)，上课内容以专业不同，开设内容不同，地质工程主要讲解Auto CAD、MapGIS、Surfer等，资源勘查专业主要讲解Auto CAD、MapGIS、Surfer、Coreldraw等。以上课程内容的相关软件，均是根据各专业学生必须的计算机地质制图常用软件，课程开设后，对本科生后续工作、考研均有极大的帮助。但是在实行地质大类招生制度后，现有的培养模式、培养方案、软件选择、课时量相对变少、注重上机实践等矛盾突出。存在问题如下：

2.1 细分方向多，培养内容与课时量冲突

地质大类招生模式实施之后，涉及后续专业包括地质工程与资源勘查专业，细分为工程地质、岩土钻掘、资源勘查、矿井水害防治四个研究方向，采用原有的培养方案将不适合所有本科生。同时，课程教学大纲规定的课时量由原有的48学时变为32学时(理论课时16，上机16)。因此，本科方向多、课时量不足是地质大类专业计算机地质制图最为主要的矛盾。

2.2 涉及制图软件多，教学尺度把握不清

以往计算机地质制图开设的软件内容包括Auto CAD、MapGIS、Surfer、Coreldraw等软件，这些软件均有各自的特色及优势，但是由于原来课时量多，对其中软件均有课时进行详细的讲解。但随着课时量的压缩，在软件选择及课时量分配上就显得捉襟见肘，某些常用软件的教学尺度和深度略显浅薄。

2.3 合班上课教学效果差

以往计算机地质制图合班上课班级均为2个，但地质大类培养后合班数量变更为4个或3个，无论理论上课质量还是上机实践教学质量效果均较差。由于计算机地质制图在后续矿井地质学、水文地质学课程设计、本科毕业论文(设计)中均是常用软件，如果学生对该门课掌握程度较差的话则直接会影响后续课程的教学效果。

2.4 理论教学效果差，上机实践课时少

由于计算机地质制图课程的特殊性，其实践性强于理论教学性，因此需要安排学生进行大量的上机实践才能保障教学效果。以往理论课堂课时量相对较多(理论课时32)，上机实践课时量占比较少(上机课时16)，虽然地质大类招生后调整了两者的比值，但是仅仅是因为降低了理论课时量(由原来的32降低为16)，上机实践课时量并未增多。同时，理论教学时，学生记忆能力有限造成某些软件使用细节掌握不清。

2.5 地质大类专业计算机地质制图借鉴经验较少

我国多数地质院校或专业均开设了计算机地质制图课程，但是实行地质大类招生的院校非常少，仅6所院校，且大二分流的更少。因此目前遇到的问题并没有可供借鉴的成熟经验，因此后续必须根据地质大类培养方案、院校专业特色和课程大纲进行探索改革。

3 地质大类专业计算机地质制图教学改革探索

针对以上提出的问题，笔者在借鉴以往教学经验、成果的基础上，结合自己计算机上机实践遇到的问题，对地质大类专业模式下的计算机地质制图课程教学进行改革探索，通过以下几种措施解决以上难题，保障教学质量，提高教学效果，并取得了一些成绩。

3.1 厘清专业方向，统筹教学软件

根据地质大类专业分流计划，2个专业4个方向在后续学习、工作过程中，使用软件较多的为AutoCAD、MapGIS、Surfer等3个软件，其中AutoCAD和Surfer软件使用频率最高；经交流，MapGIS在地理信息系统课程中进行了教学，因此其在计算机地质制图中的教学比重适当降低；以往使用的CorelDRAW在计算机地质制图中最为常用的是绘制柱状图，但可以由AutoCAD代替。由于新开设了矿井水害防治方向，且工程地质及资源勘查学生均开设了水文地质基础课程设计，3个方向均与水文地质有关，因此增加水化学软件AquaChem 的教学内容。最终确定了AutoCAD、MapGIS、Surfer、AquaChem 4个软件作为地质大类专业计算机地质制图的讲解软件。

3.2 熟悉教学内容，把握教学尺度

确定教学软件后，必须对软件的功能、特点及优势把握清楚，这样才能对教学尺度进行有效的控制，严格按照教学进度进行教学活动。例如，AutoCAD软件具有功能强大、应用范围广的特点，在地质制图中的应用具有简单、易学的优势，因此其重点内容在基本操作讲解；相对4个软件，MapGIS软件最为突出的特点为空间属性功能，但由于其具有行业强制性，在考虑到地理信息系统中的学习过程，在地质制图中主要讲解点、线、区的输入与编辑，空间属性在等值线绘制中的操作等；Surfer具有操作简单、功能单一、应用行业广的特点，其主要优势是等值线的绘制；AquaChem是一个小众化的软件，但在水质分析行业中的地位高。根据以上分析，确定了主讲AutoCAD软件， MapGIS、Surfer两个软件辅助，AquaChem软件简单应用。由于课程大纲无法更改，因此理论教学及上机实践比重无法调整，但个软件的课时量安排如下：AutoCAD软件为12课时(理论6，上机6)、MapGIS软件为8课时(理论4，上机4)、Surfer软件为8课时(理论4，上机4)、AquaChem软件为4课时(理论2，上机2)。

3.3 改革教学方式

计算机地质制图课程为一门典型的技术类课程，即涉及的内容实践能力占有重要地位，相对理论教学的内容少、效果差，因此对上机实践的教学模式调整更为重要。由于理论合班上课无法调整，因此在上机实践时采用小班模式(图1)，上机实践由单个班级上课。按照学院实验室改造计划，将原来上机实践地点由校机房调整为学院机房。学院机房经过升级改造，配置电脑36台，采用教师-学生联动模式，学生机为显示器服务器模式，教师机投影屏幕，在上机过程中若遇到问题，通过屏幕进行集中操作讲解。经过教学实践，小班上课、教师-学生联动模式优势较大，建议后续理论课时全部调整为上机实践教学(图2)。

3.4 适当增加教学内容，优化考核指标

计算机地质制图作为一门重要的必修课，对本科生教育至关重要。例如，全国大学生地质技能大赛中的计算机地质制图环节(填图，柱状图等)，学院毕业答辩时必须有三幅大图(且有具体的规范)，因此在日常教学中，专门增设了相应的教学内容。以往的考核使用的为期末大作业，地质大类专业考核采用细化考核指标，增加了历次上机实践成绩、增加期末大作业图件类型(三维图、等值线图、Piper三线图)，全面考核学生对计算机地质制图软件的掌握程度。

4 结语

学院在实行地质大类专业招生，减少了大学一、二年级的专业壁垒，开拓了本科生的专业视野，是未来高等教育发展的必然趋势。地质大类专业本科生在计算机地质制图课程教学中遇到了新问题，既有以往遗留转化问题，又有新形势下的无奈。在缺少以往借鉴经验的条件下，作者针对存在问题，厘清主要矛盾并应用于其他班级之间中，取得了良好的教学效果，为后续地质大类专业计算机地质制图课程的教学提供了经验。