導語：巖礦鑒定在網(wǎng)絡實驗教學的應用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：巖礦鑒定是地質(zhì)研究工作的重要組成部分，傳統(tǒng)巖礦鑒定一般需借助礦物鑒定手冊來完成，手動比對效率低且易出錯。本巖礦鑒定輔助識別系統(tǒng)，將傳統(tǒng)方法與計算機系統(tǒng)相結(jié)合，將觀測所得的透明礦物光學性質(zhì)輸入系統(tǒng)中，利用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫對礦物的性質(zhì)進行檢索，對未知礦物進行界定。該系統(tǒng)既簡化鑒定程序，又提高了鑒定準確率，對巖礦精確鑒定具有重要意義。

關鍵詞：巖礦鑒定；計算機軟件；網(wǎng)絡教學；礦物識別

實驗教學在教學中占有重要地位，是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要途徑，對于將來從事地質(zhì)行業(yè)的學生來說，能否將理論知識運用到實踐中，決定了其是否適應且勝任今后的工作。合理的實驗課程可以很好地培養(yǎng)學生的實踐能力，在巖石學教學中，實踐能力尤為重要。而傳統(tǒng)的實驗課程主要以教師為中心，內(nèi)容枯燥，嚴重影響學生的學習興趣和創(chuàng)新能力。隨著計算機網(wǎng)絡技術設備的不斷發(fā)展，如何將網(wǎng)絡技術應用于實驗教學，提高學生的學習興趣，已成為當下實驗教學重點解決的問題之一。偏光顯微鏡下的巖礦鑒定是地質(zhì)研究工作的重要部分。在先進的測試分析方法不斷涌現(xiàn)的今天，傳統(tǒng)的薄片鑒定以快捷、經(jīng)濟、準確等優(yōu)點，在基礎地質(zhì)研究中仍有重要地位[1]。一直以來，偏光顯微鏡下的巖礦鑒定工作一般需借助礦物鑒定手冊來完成，使用者需將礦物各種特征與鑒定手冊中的檢索表進行反復比對，從而得出鑒定結(jié)果，這在無形中增加了使用者的工作量，且易出現(xiàn)錯誤。而現(xiàn)有部分輔助軟件的礦物信息缺少對應的顯微圖片，初學者較難掌握和應用[1−5]。鑒于此，我們研究開發(fā)了一套巖礦鑒定輔助識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于透明礦物光性特點建立系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，通過檢索數(shù)據(jù)庫，可顯示符合檢索條件的透明礦物，并可同時查詢各種透明礦物的光學性質(zhì)及對應照片。如使用者可將目標礦物的光學性質(zhì)輸入系統(tǒng)中，系統(tǒng)會自動將符合條件的礦物列出，檢索條件越具體，得到的結(jié)果就越準確，從而使巖礦鑒定工作得到簡化。

1網(wǎng)絡實驗教學的必要性

隨著計算機網(wǎng)絡技術設備的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡技術應用于實驗教學成為必須?？衫锰摂M現(xiàn)實技術、人機交互等信息化技術，以拓展實踐教學領域，豐富實踐教學內(nèi)容，開展綠色實驗教學為目的，遵循虛實結(jié)合、相互補充、能實不虛的原則，構(gòu)建網(wǎng)絡實驗教學平臺。網(wǎng)絡教學提高了學生的學習興趣，增強了實驗教學的靈活性，將實驗課程中的相關實驗融為一體，加強了學生的實際操作能力，對其自主學習及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有積極意義。建設網(wǎng)絡教學資源，有助于提高學生的學習積極性，并且可用于課前預習和課后復習，提高了實驗教學的總體質(zhì)量水平[6]。信息技術與實驗教學是構(gòu)成網(wǎng)絡實驗教學的兩大要素，構(gòu)建網(wǎng)絡教學兩者缺一不可。建設網(wǎng)絡實驗教學體系必須使網(wǎng)絡信息技術與實驗教學充分融合，對傳統(tǒng)的課堂教學進行了改革，建立網(wǎng)絡教學模式的框架。網(wǎng)絡資源最可以突破時間和空間的界限，無限延伸課堂，學生也可以借助網(wǎng)上平臺，查詢自己所需要的信息，及時解決自己的疑難問題，這對提升學生的專業(yè)素養(yǎng)具有很大的幫助。網(wǎng)絡教學資源的共享，提高了學生的地質(zhì)技能與創(chuàng)新能力，使學生有較高的綜合素質(zhì)、扎實的理論基礎和寬厚的專業(yè)知識，并有較強的實踐動手能力，積極引導、鼓勵本專業(yè)學生努力培養(yǎng)、提高地球科學實踐創(chuàng)新能力[7−9]。通過學習，鍛煉學生綜合利用所學知識的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，增加對地球科學的興趣和熱愛。巖礦鑒定是地質(zhì)各基礎學科諸如巖石學、礦物學、礦床學、地球化學、構(gòu)造地質(zhì)學的基本方法。但是，由于礦物種類繁多、巖石類型復雜，在實際鑒定時學生容易無從下手。另一方面，巖礦鑒定必須借助于專業(yè)顯微鏡，學生課外學習往往受限。鑒于此，基于已往實踐教學內(nèi)容和經(jīng)驗，開發(fā)巖礦鑒定輔助識別系統(tǒng)，將礦物性質(zhì)輸入數(shù)據(jù)庫，搭配相關鏡下圖片，構(gòu)建網(wǎng)絡實驗教學體系，以期提高實驗教學水平。

2軟件功能模塊設計

巖礦鑒定輔助識別系統(tǒng)開發(fā)平臺為VisualBasic（簡稱VB）。VB源自于Basic編程語言，是Microsoft公司開發(fā)的一種通用的基于對象的程序設計語言，為結(jié)構(gòu)化的、模塊化的、面向?qū)ο蟮摹瑓f(xié)助開發(fā)環(huán)境的事件驅(qū)動為機制的可視化程序設計語言，具有編程效率高，數(shù)據(jù)庫功能強大等優(yōu)點。數(shù)據(jù)庫采用了MicrosoftAccess，其功能強大，界面簡單易操作，與VisualBasic兼容較好，可共同開發(fā)使用[10−16]。該設計利用計算機系統(tǒng)并結(jié)合礦物的光學鑒定特點，對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫（透明礦物光學鑒定參數(shù)）進行檢索，顯示符合檢索條件的礦物，并可同時查詢各種透明礦物的光學性質(zhì)及對應的鏡下顯微圖片。系統(tǒng)分為透明礦物鑒定、巖礦參考和系統(tǒng)維護三大模塊。2.1巖礦鑒定模塊在本模塊下，可用兩種形式對透明礦物進行檢索：1）運用測得的透明礦物光學性質(zhì)進行查詢，系統(tǒng)內(nèi)設置了透明礦物常見的10種光學性質(zhì)，應用時可輸入已得條件對未知礦物進行界定；2）名稱查詢，即輸入礦物名稱，在系統(tǒng)內(nèi)檢索礦物的基本信息。2.2巖礦參考模塊本模塊主要實現(xiàn)查看常見的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物雙晶、巖石圖片的功能。選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)造、雙晶，或典型巖礦，可以檢索出對應的顯微圖片。2.3系統(tǒng)維護模塊本模塊主要實現(xiàn)巖礦記錄管理、圖片管理和屬性管理功能。在巖礦記錄管理下，可添加、修改、刪除巖礦記錄；在圖片管理下，可添加、修改、刪除典型圖例中的圖片；在屬性管理下，只需在一個界面里就可完成對多項巖石屬性的添加、修改、刪除。

3應用舉例

3.1礦物鑒定

1）在顯微鏡下觀察某透明礦物薄片具有以下光性特征：礦物為褐色,正低突起,三級藍干涉色。2）將上述條件輸入程序的查詢條件選擇可以得到檢索結(jié)果，有5種礦物符合上述鑒定特征：綠脫石、滑石、白云母、黑云母、金云母。系統(tǒng)會以列表的形式將它們顯示在窗口左側(cè)以供鑒定判斷之用，點擊礦物名稱可以看到礦物的簡要信息以及在鏡下顯微照片，如圖1所示。3）如果想繼續(xù)得到精確的判斷結(jié)果就需要觀測更多鑒定特征輸入程序，繼續(xù)觀察待鑒定礦物，如在上例中再輸入條件正光性，就可以得到綠脫石的精確結(jié)果。

3.2巖礦參考

選擇巖礦分類，點擊“確定”，列表中顯示該類型下的所有巖礦名稱，如圖2所示，雙擊“大理巖”，則在右邊空白處顯示相應圖片。

3.3系統(tǒng)維護

在巖礦信息維護模塊界面，可點擊“修改”，添加或刪除，進入“修改巖礦記錄”界面，可更改相應內(nèi)容，并可雙擊圖片位置，更換圖片，點擊“保存”，可對綠脫石的信息進行相應的維護，如圖3所示。在圖片管理模塊界面，對“典型圖例”中的圖片進行分類管理。點擊“添加圖片”選擇所要添加圖片，選擇圖片類型，可修改圖片名稱；點擊“保存圖片”，則添加成功。在右邊圖片列表中選中一條，點擊“刪除”，則從數(shù)據(jù)庫中刪除該圖片，如圖4所示。在屬性管理模塊界面，可對選擇輸入的巖礦屬性的內(nèi)容進行修改、添加、刪除。選擇屬性，點擊“確定”，在右欄列表框內(nèi)顯示已有內(nèi)容。選中列表中一條，點擊“修改”，在其下方輸入欄內(nèi)輸入相應內(nèi)容，點擊“確定”，則更新所選項；選中列表中一條，點擊“刪除”，則刪除所選項；點擊“添加”，在其下方輸入框內(nèi)輸入內(nèi)容，點擊“確定”，則添加完成，如圖5所示。

4網(wǎng)絡實驗教學成果

網(wǎng)絡教學資源向?qū)W生全天開放，學生隨時進行線上學習。系統(tǒng)對主要造巖礦物和特征變質(zhì)礦物的鑒定方法進行總結(jié)梳理，整理礦物277種，囊括了巖石礦物學中常見的典型透明礦物，采集礦物顯微照片1590張，對礦物主要光學性質(zhì)進行了濃縮總結(jié)。各種常見礦物種類齊全，顯微圖片清晰，有助于初學者迅速掌握所學內(nèi)容。而由于課時有限，學生可在課下反復查看系統(tǒng)資源，在反復查閱中深化理解，提升對礦物的見解。因此網(wǎng)絡教學模式能夠很好地幫助學生突破難重點，解決學生的困擾，提高學習效率與質(zhì)量。

5結(jié)束語

本次開發(fā)的巖礦鑒定輔助識別系統(tǒng)是基于偏光顯微鏡觀察與計算機技術的高度融合，該系統(tǒng)對各種透明礦物性質(zhì)進行高度概括，并配有相應顯微圖像，使用電子檢索系統(tǒng)更快速、準確，明顯減少對照查找表格耗費的時間，使用本系統(tǒng)可避免人工比對礦物性質(zhì)易出現(xiàn)的錯誤，簡化了薄片鑒定程序。此外，本系統(tǒng)功能完備，界面美觀，圖文并茂，操作簡捷直觀，已在礦物鑒定中得到了廣泛的應用，用戶反饋良好。近年來，隨計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，網(wǎng)絡實驗教學靈活可控、資源共享、知識共建、良好成本效益的優(yōu)勢逐漸顯示，為教學的發(fā)展開創(chuàng)了一條嶄新的思路。不斷改革傳統(tǒng)實驗教學內(nèi)容，精練實驗項目，對實驗教學內(nèi)容進行全面整合和優(yōu)化，著力培養(yǎng)學生的實踐技能與創(chuàng)新能力，利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡技術，提高課程的效率與質(zhì)量，是未來實驗教學的重要目標。

作者：部雪嬌 翁立猛 劉明 單位：中國海洋大學海底科學與探測技術教育部重點實驗室 中國海洋大學海洋地球科學學院 山東黃金集團青島黃金有限公司