基于GIS专业的《地质学基础》教学改革研究

基于 GIS专业的《地质学基础》教学改革研究

郭萍 姚文礼

长江大学工程技术学院 资源勘查工程学院 434020

摘要：本文针对我院GIS专业的专业特征和《地质学基础》的实际教学情况，从教学内容、教学模式、教学方法及效果评价四个方面，进行了《地质学基础》的教学改革和实践研究，并取得了一定的成效。

关键字：GIS专业 地质学基础 教学改革

《地质学基础》课程是我院GIS（地理信息科学Geographic Information Science）专业为大一学生开设的专业基础课，该课程涉及面广、知识点分散、涵盖内容多^①。授课对象能力水平，自主学习能力差异性较大，大部分学生思维较活跃,好奇心强，喜欢动手操作，具备地质学所需要的基础学科知识，但对于自己的专业不了解，大部分学生都不了解自己的专业方向，学习地质学知识有些吃力，学习积极性低，这无形阻碍了他们的学习兴趣。GIS专业学生如何在短时间内掌握好、学习好是教学中的重点问题。其次，作为一级学科地理学下的一个专业，作为集计算机学、遥感学、地图学等等众多学科于一体的新兴边缘学科，怎样让学生了解专业，以及本课程在专业体系的关联性？由于GIS专业培养目标和培养对象区别于我院其他非地质类，如勘查技术与工程专业、石油工程专业和油气开采技术专业，教学内容、教学模式、教学方法及教学评价上也应有所不同。针对我校GIS专业特征和教学现状，积极地进行教学探索，引领学生步入地质科技的殿堂，提高学生的学习积极性，拓展学生的思维，尤其重要！根据GIS专业的人才培养方案，以《地质类基础》课程为基础，改革内容从教学内容、教学模式、教学方法三个方面入手：

一、优化地质学课程教学内容

根据我院GIS专业的人才培养方案，本课程36理论课时，共包括绪论、岩石与矿物、岩浆岩与根据GIS专业的人才培养方案，以《地质类基础》课程为基础，结合地理学，合理分配课时和重难点内容，适当增加GIS专业课程测量学、地貌学以及地质学在资源、能源、环境等方面的应用知识方面内容。同时在多媒体课件中，增加测绘、遥感的图像，增加GIS的工程项目及实例，让地质课程与专业联系起来。利用图像处理、遥感、GPS和GIS技术等进行绘制地质剖面和柱状图图、地质灾害调查、监测，风险评价、地质找矿、资源评价和环境管理等知识信息在地质学相关章节内容和地质图中讲解，如讲解曲流河时，分别用遥感、GIS软件制成的河流图件与一般地理图或矿产资源分布图的在颜色、位置布图，详细程度上并让学生进行比较；另一方面，把地质学与GIS科研项目案例结合起来，为测绘、地图等专业课打下基础。

本课程安排12学时的课堂实验，主要内容包含常见矿物、碎屑岩、碎碳酸盐岩、岩浆岩和变质岩的认识与读地质图。以前由于大一课程较多，实验安排全部课后进行，实验和学习效果较差。现在实验与教学同步进行，还可以通过实验加深对上一堂所学知识的理解并及时的发现问题，培养学生分析问题、解决问题的能力。另外还让少量标本进课堂，在课堂讲解时能通过个体现象认识本质，这样学生在实验时不用老师讲解，也可以得心应手，还可以认识更多的标本。老师也可以有更多注意力观察学生，要求人人动手操作。此外此课程包括2周野外地质认识实习，其目的在于使学生通过野外实地对地质现象的观察，建立地质思维方式，并加深对课堂所学知识的理解，该实习安排在本门课程结束后假期进行。

二、优化教学模式

国内各大地质类相关的院校《地质学基础》在理论和实践教学改革和研究中^②-④，运用启发式教学方式、“开放式”实验、MOOCAP、多媒体平台教学、研究型学习模式等多元化教学模式或方法方面取得了比较显著的效果^⑤-⑦，这些经验在对于地质学基础的教学中非常值得借鉴的。本院根据学生的学习基础情况等自身的特点，采用模块式和任务驱动教学模式，激发学生的学习热情。把教学内容分成多个模块，把任务分配下去，以查找文献、课堂作业、认岩石、制作多媒体课件等形式驱动学生学习，提高学生积极性。

三、优化教学方法

在地质学基础教学方法上，主要采用情境教学法、分组讨论法、启发式教学法多种方法融为一体实现学为主体，教为主导的教学指导思想。同时把这些方法融入到整个教学过程设计过程中，包括情境引入新课，课堂精讲，穿插实验观察，学生分组讨论，然后深入拓展、归纳总结等。例如在介绍风化作用的概念时，先创设情境引出新课，多媒体中加入引人入胜的喀斯特地貌石林，千姿百态的钟乳石，千疮百孔的建筑物等图片，然后引出概念，在讲解时增加现场课堂实验：玻璃球加热后立即浇冷水和生石灰遇水实验，让学生分别观察其发生什么现象？让学生分组讨论哪些是物理作用哪些是化学变化？通过穿插实验，帮助理解其概念，加深印象。由此学生心理从经历疑问，专注和探索。到豁然开朗，提高了学习兴趣，牢固掌握知识点。在讲解中无形中灌输地质的思维思考问题。同时也要要把生活中拍摄的各类自然景观和现象的图片与地质学联系起来，当成一门趣味性、知识性的科普来讲解，让学生真正喜欢上这门学科。

四、效果评价

地质学基础考核方式是闭卷考试，考试占60%，平时占40%，包括考勤、作业、课堂提问、实验等部分组成。以往的考核方式注重最终的考试，以致于平时不好好学习的学生通过最后“努力”取得高分的现象。很多学生不独立完成实验，实验报告出现了千篇一律。现在的考核按平时和考试各占50%，并且增加实验环节的考核内容。在实践环节中，实验增加GIS专业中较重要的地质图设计内容，通过课后设计和比赛增加实验课考核的比例；实习则明确目的和任务，由老师和学生共同测量、观察，并增加GIS专业中地图和测绘的内容，增强学生运用地质方法解决实际问题的能力。

教学改革的成功与否取决于教师的执行力和执行力的有效性。通过对比2019级和2020级GIS专业的每一位学生的平时成绩、实验考核和考试成绩，以及通过制作问卷方式，来评价此次教学改革的成效性。

6. 结束语：

《地质学基础》是我院地理信息系统专业的第一门专业基础课程，通过本课程的学习，掌握地质学的一般基础知识和构造地质学的基本理论、基本知识，学会认识一些常见的岩石和矿物，正确理解地球科学与人类生产、生活需求之间的紧密关系，以及如何运用地质学解决人类面临的资源、环境、灾害等重大问题的基本思路和方法，为学习后续专业课和科学研究打下一定基础。可以说，此门课程的知识性、趣味性直接影响了学生后续专业课程的学习，所以不仅要积极的进行教学方法的改革，让课堂变得生动有趣，在内容上还要根据学生专业特点因材施教，注重系统化知识，培养学生地质思维，让学生由衷的喜欢上地质科学。最重要的是，课程的教学改革要落到实处，以此不断提高教师教学水平和教学质量，争取该课程成为本学院的精品课程，吸引更多的学生旁听。

参考文献：

[1]、陆廷清主编.地质学基础北京[M].北京：石油工业出版社，2009.

[2]、陈鹏宇.地理科学专业地质学基础课程教学方法探索[J].高师理科学

刊,2017,37(3):104-106.

[3]、常华进．地理科学专业“地质学基础”课程教学的体会与思考[J]．中国地质教育，2012（1）：60-63

[4]、王斌.手机"移动学习"在高校专业基础课教学中的应用与探索——以《地质学基础》为例[J].教育教学论坛,2017,(33):4-5.

作者信息：郭萍（1982-），女，湖北荆州人，硕士研究生，讲师，主要从事储层地质、勘探开发、污水处理方面的研究。