導(dǎo)語(yǔ)：地質(zhì)專業(yè)GIS教學(xué)一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

隨著GIS的快速發(fā)展，GIS在石油、地質(zhì)等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛越來(lái)越深入，GIS技術(shù)已被廣泛的用在地質(zhì)制圖、油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)管理、油氣資源評(píng)價(jià)、儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、儲(chǔ)層建模、輸油輸氣管線的設(shè)計(jì)和管理等應(yīng)用當(dāng)中，GIS已經(jīng)成為輔助油氣勘探開發(fā)的一個(gè)重要工具，GIS技術(shù)也逐步成為地質(zhì)工作者必備的專業(yè)技能，所以在地質(zhì)工程專業(yè)開設(shè)gis專業(yè)選修課具有重要的意義。由于地質(zhì)工程專業(yè)的本科生不具備地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)也比較薄弱，所以對(duì)于他們的培養(yǎng)目標(biāo)、課程內(nèi)容以及上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容與GIS本科專業(yè)都應(yīng)有所不同。在目前的GIS教學(xué)中主要存在的問題有：GIS教材眾多但多針對(duì)GIS專業(yè)，大多不適合地質(zhì)工程專業(yè)的學(xué)生；GIS教材中所舉應(yīng)用實(shí)例較少涉及地質(zhì)工程應(yīng)用領(lǐng)域；GIS涉及內(nèi)容廣泛而學(xué)生掌握知識(shí)面不夠；教學(xué)內(nèi)容多而學(xué)時(shí)相對(duì)少；上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容與專業(yè)應(yīng)用環(huán)節(jié)脫節(jié)等。針對(duì)這些問題有必要根據(jù)地質(zhì)工程專業(yè)的學(xué)生特點(diǎn)，進(jìn)一步明確教學(xué)目標(biāo)，并對(duì)GIS的課程內(nèi)容及上機(jī)實(shí)踐做相應(yīng)的調(diào)整以體現(xiàn)專業(yè)特色。

一、教學(xué)目標(biāo)

與GIS專業(yè)相比，非GIS專業(yè)受其專業(yè)特點(diǎn)限制，其教學(xué)的基本定位是緊密結(jié)合專業(yè)需求u，教學(xué)的目的是面向GIS系統(tǒng)的應(yīng)用，主要是讓同學(xué)們掌握GIS基本概念、基本功能以及基本原理，熟悉常用GIS軟件，學(xué)會(huì)用GIS的手段分析解決專業(yè)領(lǐng)域問題。對(duì)于地質(zhì)工程專業(yè)GIS的教學(xué)目的在于使得學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程，掌握GIS的基本概念、功能和組成，掌握GIS的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，掌握地圖投影的基本原理，了解空間數(shù)據(jù)的獲取與預(yù)處理，掌握空間數(shù)據(jù)的分析方法，熟悉常用GIS軟件，并能將GIS的原理與技術(shù)應(yīng)用到地質(zhì)工程領(lǐng)域當(dāng)中。在具體的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)充分考慮學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)和背景，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新組織，補(bǔ)充GIS在本專業(yè)中的作用和應(yīng)用并對(duì)實(shí)踐上機(jī)內(nèi)容進(jìn)行精選。

二、教學(xué)內(nèi)容組織

GIS是一門集計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、現(xiàn)代地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、空間科學(xué)和管理科學(xué)等為一體的新興邊緣學(xué)科，學(xué)生學(xué)習(xí)本課程要求具備一定的地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)(測(cè)量學(xué)、全球定位系統(tǒng)、遙感、地圖學(xué)、計(jì)算機(jī)制圖等)、計(jì)算機(jī)(軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、CAD等)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。但對(duì)于非GIS專業(yè)而言往往缺乏相應(yīng)的專業(yè)背景知識(shí)，并且學(xué)時(shí)相對(duì)也較少，為了解決這一矛盾上好GIS課程，首先應(yīng)針對(duì)學(xué)生的知識(shí)背景和專業(yè)的應(yīng)用需求對(duì)課程內(nèi)容做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和補(bǔ)充。分析現(xiàn)有的GIS教材，主要有三大類：一類是面向GIS專業(yè)的，這類教材有的側(cè)重于地理學(xué)，強(qiáng)調(diào)地理事物的圖形和屬性表達(dá)，有的側(cè)重于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)，強(qiáng)調(diào)算法和程序，這些教材全面、系統(tǒng)，內(nèi)容深入，并被GIS專業(yè)廣泛使用，但不完全適合非GIS專業(yè)；一類是針對(duì)軟件操作和應(yīng)用的，在理論中穿插軟件操作介紹，這類教材以軟件應(yīng)用為目的，內(nèi)容相對(duì)淺顯易懂，但缺乏地質(zhì)工程專業(yè)應(yīng)用實(shí)例；還有一類是針對(duì)GIS應(yīng)用較廣泛的領(lǐng)域，如人口、環(huán)境、城市等，這類教材中都介紹有大量的專業(yè)應(yīng)用實(shí)例，內(nèi)容結(jié)構(gòu)各有千秋，深淺不一，而在這些面向?qū)I(yè)應(yīng)用的教材中較少涉及石油、地質(zhì)等領(lǐng)域，另外有少量的數(shù)字油田方面的論著，但數(shù)字油田方面的論著主要是介紹各種油田相關(guān)的信息系統(tǒng)框架，往往并不系統(tǒng)介紹GIS原理與技術(shù)。綜合考慮這些教材的優(yōu)缺點(diǎn)和針對(duì)性，筆者認(rèn)為對(duì)于地質(zhì)工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置應(yīng)遵循基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和面向應(yīng)用的基本原則，采用以GIS基本概念、功能和原理為主線，將地質(zhì)工程應(yīng)用實(shí)例貫穿其中的方式來(lái)組織課程內(nèi)容，對(duì)與學(xué)生專業(yè)背景無(wú)關(guān)以及學(xué)生理解有困難的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)壓縮甚至刪減，而對(duì)與專業(yè)應(yīng)用直接相關(guān)部分內(nèi)容應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)充，從而滿足學(xué)時(shí)的要求。筆者參考了大量的GIS教材及數(shù)字油田隨1叫方面的教材，并結(jié)合相關(guān)的科研項(xiàng)目，在充分考慮地質(zhì)工程學(xué)生專業(yè)背景的基礎(chǔ)上，面向?qū)I(yè)應(yīng)用對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了重新組織和補(bǔ)充，如表1所示。對(duì)于理論部分的深入程度可根據(jù)具體的學(xué)時(shí)在授課中靈活掌握。

三、上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容設(shè)置

上機(jī)實(shí)踐對(duì)于幫助學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)GIS的基本功能及提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力具有重要的作用，它是GIS課程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前GIS的實(shí)驗(yàn)教材雖然數(shù)量在不斷增長(zhǎng)，但大多針對(duì)GIS專業(yè)進(jìn)行設(shè)置，對(duì)于非專業(yè)的GIS課程則無(wú)通用教材，往往需要自己編寫。原因是這些針對(duì)GIS專業(yè)編寫的教材無(wú)論從軟件的選取，還是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的側(cè)重性，難易程度，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與專業(yè)的貼切性等，都無(wú)法與本專業(yè)對(duì)于GIS課程的培養(yǎng)目標(biāo)吻合，也不適合社會(huì)對(duì)本專業(yè)學(xué)生的需求。對(duì)于非GIS專業(yè)首先應(yīng)根據(jù)專業(yè)應(yīng)用選擇適合的軟件，目前市面上流行的GIS軟件，國(guó)外的有ArcGIS、Maplnfo等，國(guó)內(nèi)的有MapGIS、SuperMap等，對(duì)于地質(zhì)工程專業(yè)可選擇ArcGIS和MapGIS作為上機(jī)實(shí)踐軟件，因?yàn)槟壳霸谟吞锷线@兩個(gè)軟件應(yīng)用得最廣泛。上機(jī)實(shí)踐的學(xué)時(shí)設(shè)在l0個(gè)學(xué)時(shí)比較合理，上機(jī)內(nèi)容設(shè)置的基本原則是既要與課堂理論知識(shí)緊密結(jié)合，又要考慮與專業(yè)應(yīng)用相結(jié)合。上機(jī)內(nèi)容的選取以GIS的基本功能為主線，與專業(yè)應(yīng)用的結(jié)合則體現(xiàn)在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的選取及試驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)上。另外，筆者在實(shí)踐教學(xué)中發(fā)現(xiàn)很多實(shí)習(xí)指導(dǎo)書中所用的術(shù)語(yǔ)與教材中所用的術(shù)語(yǔ)往往不一致，這樣會(huì)給學(xué)生造成概念上的混亂以及理論和實(shí)踐的脫節(jié)，所以在編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的時(shí)候還應(yīng)注意實(shí)習(xí)中出現(xiàn)的術(shù)語(yǔ)要盡量與課堂教學(xué)中所用的術(shù)語(yǔ)保持一致，或者要對(duì)學(xué)生明確。例如在數(shù)字高程模型中由離散點(diǎn)生成用規(guī)則格網(wǎng)表達(dá)的數(shù)字高程模型，在課堂理論的教學(xué)中把這個(gè)過程稱為規(guī)則格網(wǎng)的生成，而在很多實(shí)習(xí)指導(dǎo)書中則把其叫做柵格表面的生成；再例如課堂教學(xué)中所說(shuō)的柵格數(shù)據(jù)的疊加在軟件中往往是通過柵格的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算來(lái)完成的，而并不是直接有一個(gè)柵格疊加的工具，對(duì)于這一點(diǎn)在教學(xué)和上機(jī)實(shí)踐中應(yīng)向?qū)W生明確。針對(duì)地質(zhì)工程的專業(yè)特點(diǎn)，以ArcGIS9．2為例，上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)習(xí)目的、實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)和要求設(shè)置如表2所示，實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)的選用盡量面向?qū)I(yè)應(yīng)用。

四、結(jié)論

隨著地理信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，很多非GIS專業(yè)相繼開設(shè)了地理信息系統(tǒng)課程，做好非GIS專業(yè)的GIS教學(xué)對(duì)于GIS的理論發(fā)展和應(yīng)用推廣以及社會(huì)化普及具有重要的意義。本文以石油院校地質(zhì)工程專業(yè)為例，從教學(xué)目標(biāo)定位、教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、上機(jī)實(shí)踐內(nèi)容設(shè)置以及課后作業(yè)等方面進(jìn)行了探討，以期提高GIS的教學(xué)效果并促進(jìn)GIS的普及和發(fā)展。