《计算机地质制图》教学方法探讨

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　　摘要：《计算机地质制图》是地质、矿产等本科专业的必修课程，但是由于该课程的知识点零碎、专业化强、实践性强等特点，使得学生在学习的过程中出现了学习兴趣不高等问题。在当前互联网等新技术背景下，针对《计算机地质制图》教学过程中出现的问题，提出了一些教学策略及教学方法，旨在提高该课程的教学效果。
　　关键词：《计算机地质制图》；教学存在的问题；教学对策
　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）25-0187-02
　　一、引言
　　圖件具有直观性，能够形象地表达枯燥的文字与数据，展示成果信息，增加视觉冲击力，更好的传达信息，增强人的理解力。随着科学技术的发展，对绘图精度的要求越来越高，同样也越来越复杂，手工绘图是无法完成的，而且现代社会竞争激烈，要求产品更新换代十分迅速，这就要求产品设计绘图必须高效完成，因此，计算机制图技术就应运而生。计算机绘图（或制图），是应用计算机及图形输入、输出设备，实现图形显示、辅助绘图及设计的一门计算机技术。
　　随着计算机地质制图的出现，地质、矿产类专业的本科生也开始了类似课程的学习，旨在满足高校地质类学生利用信息化工具完成野外地质信息采集、室内整理和成果输出的专业能力培养的需要。本次针对计算机制图的课程特点，以地质学及资源勘查等专业大三学生为教学对象，在教与学的过程中出现的一系列相关问题，比如学生不感兴趣而厌学、专业不理解、不喜欢计算机实践操作等，并由此开展了相关的探讨。
　　二、《计算机地质制图》的课程特点
　　《计算机地质制图》是地质、矿产等本科专业的必修课程，该门课程的教学目的是通过课程的学习，使学生掌握计算机专题地质制图的基本理论、方法，并在此基础上熟悉利用MapGIS、ArcGIS、CorelDraw等制图软件绘制地球科学领域常见专题地图或图形的方法。
　　1.知识点零碎。本课程重点在于讲解地学中常见图件的制图方法，而不是全面的讲授某一种软件的全部使用方法。在生产和工作中，地学制图员的制图内容仅局限于有限的几种图件的制作，因此往往只使用到了庞大制图软件中的部分功能。如果全面的讲解一个制图软件往往会增加制图人员的学习负担。每一制图软件功能各有强弱，根据地学图件的特点，有效的选择使用MapGIS、ArcGiS、Coreldraw、Grapher、surfer等制图软件可以满足地学中图件的绘制任务，提高工作效率。另外，每个软件都是一个庞大的软件系统，设计的操作方法及软件的可视化窗口不尽相同，这就带来了学生学习的负担。同时，该门学科本来就是不同学科的交叉融合，不同软件的背后，附带着不同的数据组织结构、数据组织存储等专业背景知识，这也就带来了知识点的碎片化，如何更好地让学生领会也是值得考虑的问题。
　　2.专业性强。《计算机地图制图》是以传统的地图制图原理为基础，以计算机及其外围设备为工具，采用数据库技术和图形数据处理方法，实现地图信息的采集、存储、处理、显示和绘图的应用科学。《计算机地图制图》是伴随着计算机及其外设的产生和发展而兴起的一门正在得到迅速发展的应用技术学科。而地质图是地图中的专题图件，因而计算机地质制图也是计算机制图的一个分支。计算机绘制的图件易于编辑和更新、绘制图件的精度和速度高、信息量大且易于存贮、种类丰富且便于数据共享。但是，作为交叉学科，其学习的门槛较高，要求学生具备计算机、地理信息系统、遥感技术、地图学、测量学、地质学等知识。
　　3.实践性强。《计算机地质制图》是一门应用性很强的学科，因此要求学生具备很强的操作能力。针对非计算机专业的本科生实践操作能力不强的实际情况，在现代教学中教师应该更加重视学生实践能力的培养。在具体的课时安排上，实践课时与理论授课课时为1∶1。在上机操作实践中，给学生讲授涉及的专业知识，理论讲授加上实训，能促进学生进一步巩固所学的知识，并加强对所学知识的综合运用能力。
　　三、存在的问题
　　1.上课学生兴趣不大。该门课程的主要是授课对象是地质矿产等专业的高年级本科生，而届时他们面临着专业核心课程等，学习压力大，而且与教传统地质学的学习方法有很大的差异，这就导致学生很难对一个新鲜的课程产生兴趣，从而失去上课的耐心，注意力较差。
　　2.计算机基础弱。尽管当前进入了计算机大众化的时代，当代大学生的计算机水平有了较大的提高，但是对于《计算机地质制图》课程而言，地质矿产专业学生的计算机水平仍不能满足课程学习的需要。大多数基础的计算机技能不能够进行知识的移植，加大了上课的难度。
　　3.专业名词理解不透。如前文提到的《计算机地质制图》是一门交叉学科，涉及的学科较多，会出现较多其他专业的专业名词，导致学生听课时交流出现障碍。尤其是地图学及地理信息系统等专业知识，学生普遍感到困惑。
　　4.实践能力差。当前大部分本科生侧重于知识理论的学习，而实践能力相对较弱。对于地质学专业来说，要求学生从数据采集、数据处理分析到计算机制图等技能均要掌握，这就对学生有了更高的要求。但是，在教与学的过程中发现，很多的学生尤其是女同学普遍感觉到学习吃力。
　　四、教学对策
　　1.交互式学习。针对学生学习兴趣不高的特点，可以适当地安排交互式学习的环节，启发学生去思考。例如，计算机制图的学习要求学生首先能够看懂地图，并理解如何去制作一副地图；教师则可以提前准备一些实际图件，让学生在课堂上从不同角度去解读，甚至可以分成学习小组一起探讨，相互学习。最后，教师在不同学生发言的基础上，提出地图的基本要素及地图学的三大基本特征：数学基础、制图综合及符号系统，从而提高学生创新能力。
　　2.充分利用互联网教学。数字化学习资源有网络课程、网络课件、课件、图片、视频、音频、动画、文献资料、试题、试卷、案例、教案、常见问题解答等。随着互联网大数据时代的到来，数字化学习资源的获取也变得更加容易便捷。在互联网中，有些学习资源以专题性网站形式集中存在，如数字图书馆、中国教育资源网、数字化学习资源中心等。给学生推荐一些网络化学习资源，如网络精品课程等资料，让学生强化学习效果。同时，给学生布置一些案例作业，积极引导学生加入一些网络论坛，让学生积极与专业技术人员进行交流，提高解决问题的能力。 　　3.微课教学。微课是以微视频为核心，并整合了微教案、微课件、微习题、微反思等内容，营造了一种与具体教学活动紧密结合、真实情景化的微教学资源环境，具有时间短、内容精、时空无限制等特点。针对《计算机地质制图》知识点琐碎、实践性强等特点，有针对性地制作一些微课，让学生能够随时随地学习；针对难度较大的内容，学生还可以反复查看，反复操作，从而达到知识点的透彻掌握。当然，教师还需要在给学生制作微课程，教授知识点的同时，注重知识点的系统化，让学生建立一个立体的知识框架，能够明白所学内容在知识体系中的位置。
　　4.翻转课堂。使用翻转课堂的教学手段，充分调动学生学习的积极性。给学生提供教学素材，让学生课下自习；上课后，针对重点的问题进行讲授，并让学生提出自己操作过程中存在的问题，教师进行解答；最后，让学生进行总结，并完成作业。让学生在课堂中由被动参与者向主动参与者转变，激发其学习兴趣。
　　5.改变考核方法。当前国内本科生的教育还存在一些唯分数论的思想，教师只负责讲课，学生负责不挂科，至于学生是否真正学到知识，能力是否提高则无人问津。而《计算机地质制图》却是一门实践性很强，而且在毕业生進入工作岗位之后，需要直接具备的一种技能。这就要求改变过去的考试考核方法，避免学生考前背、考后忘的现象。可以把期末试卷考试改为直接上机实践操作，从而能够要求学生真正地掌握该门技术，实践操作熟练化，并在该过程中领会相关概念，从而把知识点融会贯通。
　　五、总结
　　信息时代，计算机制图在地质工作的作用日益突出，而学生学好该课程也显得尤为重要。通过对计算机制图学教学实践的探索，针对在课堂教学中发现的问题，充分利用互联网、微课等技术、翻转课堂等教学方法，有针对性的提出了一些解决方案。总之，形式多样的教学方法和考核方式能够充分挖掘学生的潜力，培养学生的研究精神和创新能力。对于如何充分利用现代技术提高教学效果，就要从多个方面继续去研究。
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