（中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116）
摘要：构造地质学是地质学的主要分支学科，是地学类专业的基础课程。近些年来，计算机技术得到飞速发展，不断地在不同领域得到广泛应用，其结果不仅便捷了各领域内的研究，而且极大地提高了效率。因此，在实践性较强的构造地质学实验教学中，极有必要进行构造地质数字化操作技能的锻炼与培养，并不断探索和完善其模式。此举可以提升学生对构造地质学习的兴趣，提高构造地质学的教学质量，培育专业人才。
关键词：实验教学；构造地质学；数字化操作技能；培养
中图分类号：G642
文献标识码：A
TheTrainingandCultivationofDigitalOperationAbilityintheExperimentTeachingofStructuralGeology
JUWei,JIANGBo,WANGJilin,QUZhenghui,LIMing
(SchoolofResourcesandGeosciences,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou,Jiangsu,221116)
Abstract:Thestructuralgeologyisamajorsub-branchofgeology,andisalsoafundamentalcourseforgeologicalstudents.Duringthepastseveralyears,thecomputertechnologywasdevelopingrapidlyandusedwidelyindifferentfields.Theresultscannotonlyfacilitatethestudyindifferentfields,butalsoincreasetheefficiency.Therefore,itisextremelynecessarytoincludethetrainingandcultivationofdigitaloperationabilityintheexperimentteachingofstructuralgeology,andperfectitsmode.Thisactioncanenhancethelearninginterestsofstructuralgeology,improvetheteachingqualityandcultivateprofessionalstudents.
Keywords:experimentteaching;structuralgeology;digitaloperationability;cultivation
构造地质学是地质学的主要分支学科，是进行地球科学研究的重要基础，其主要内容是研究组成地壳的岩石、岩层和岩体在岩石圈中力的作用下变形所形成的各种现象（构造）（朱志澄和宋鸿林，1990；曾佐勋和樊光明，2008）。
构造地质学是我校地质类专业的专业必修课，其开设目的主要是通过该课程的教学培养学生的构造地质思维（鞠玮和姜波，2015）以及综合运用构造地质学的知识解决相关问题的能力。
构造地质学作为一门实践性较强的基础课程，在理论学习的基础上，需要进行实验，以巩固理论知识并锻炼实际操作能力（李祖兵等，2012）。目前，在构造地质学实验教学中多采用传统的手工绘图方式编绘相关的地质图件，没有开设运用计算机进行构造图件编制的实验内容。笔者认为，学生手工绘图，对培养学生的实际动手能力固然重要，但培养学生的数字化操作技能也不能忽视。
在构造地质学数字化操作技能培训的实验教学中，软件不要过于复杂，只要求学生掌握基本的原理，并能制作出一些基本的图件即可。本文以构造地质软件StrucKit和Suffer为例，阐述在构造地质学实验教学中数字化操作技能的锻炼与培养。
一、StrucKit操作技能培养
在构造地质学“编绘节理走向玫瑰花图”的实验中，手工操作时，一般按照“变换-统计-连图-修饰”进行，具体流程如下（曾佐勋和樊光明，2008）：
1）转换节理走向方位，换算成NE或者NW方位；
2）按照节理的走向，每隔10°划分为一组，采用前开后闭区间；
3）求出每组的节理条数和平均的走向方位，并制作表格；
4）建立坐标系（顺时针，从0°到360°）和比例尺（一般以节理条数最多的那组节理条数作为半径）；
5）按照顺序标记坐标点；
6）连线构成花瓣图；
7）标记图名、比例尺等信息，完善图件。整个手工编绘过程较为繁琐，制图前的数据统计工作耗时长、工作量大，而且极易出错，准确性不高。
StrucKit软件集成了节理玫瑰花图绘制、岩层正厚度计算、褶皱图解、能干层褶皱流变参数估算、三点法求岩层产状、有限应变测量等12项功能（周继彬等，2003），可简易实现节理走向玫瑰花图的编绘。其具体流程如下：
1）准备节理走向数据；
2）将准备好的数据导入StrucKit软件的节理玫瑰花图编绘模块中，选择走向玫瑰花图，即可得到结果。
二、Suffer操作技能培训
在构造地质学“编绘构造等值线图”的实验中，手工操作时主要是采用“三点法”，计算相邻3个点的位置高程，将相同高程的点用光滑曲线连接起来形成等高线。Suffer软件可以满足让学生实现等值线的绘制、三维模型的展示等。
编绘构造等值线的数字化操作，通过Suffer软件实现的流程如下：
1）准备原始数据，将点位数据（x和y）和高程数据（z）放置在Excel中；
2）通过Suffer软件，将Excel中的数据转换成grid格式；3）在Suffer中，导入grid数据，编绘构造等高线图。另外，在Suffer软件中编绘构造等高线图，不仅准确性较高、线条圆滑，而且还可以将其填充，图件更为美观。
总体上，通过各种简易的构造地质软件，可准确快捷的实现各种图件的编绘，工作量小且难度低。数字化操作技能的培养，不仅可以提高实际操作能力，还可以提升工作效率和研究准确性和精度。另外，通过数字化操作技能的锻炼与培养，还可以培养学生对专业软件学习和使用的兴趣，提高专业学习兴趣，为将来毕业走上工作岗位后在短时间内适应工作环境和顺利独立完成工作任务奠定基础。
通过构造地质学数字化操作技能的培训，充分锻炼学生的实践能力。把“培养学生的构造地质思维和实践技能”作为立足点，不断完善数字化操作技能训练的内容和模式，提高构造地质学教学质量，培育专业人才。
参考文献：
鞠玮,姜波,2015.构造地质学教学中空间思维能力的锻炼与培养[J].中国地质教育,(3):54-56.
李祖兵,刘洋,罗忍,2012.Suffer软件在《构造地质学》教学中的应用[J].地理空间信息,10(5):177-178.
曾佐勋,樊光明,2008.构造地质学[M].武汉:中国地质大学出版社,pp.226.
周继彬,曾佐勋,袁金荣,2003.构造地质学软件包———StrucKit的设计与开发[J].吉林大学学报(自然科学版),33(3):276-281.
朱志澄,宋鸿林,1990.构造地质学[M].武汉:中国地质大学出版社,pp.331.
基金项目：中国矿业大学教育教学改革与课程建设项目（2016QN14）资助