石油高校“石油數(shù)學(xué)地質(zhì)”課程教學(xué)改革與教學(xué)實踐探討

丁 熊 廖明光 朱大鵬 程軍林

（西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 成都市 610500）

“石油數(shù)學(xué)地質(zhì)”是石油地質(zhì)學(xué)與數(shù)學(xué)及電子計算機相結(jié)合的產(chǎn)物，目的是從定量方面研究和解決石油地質(zhì)科學(xué)問題，其應(yīng)用幾乎滲透到石油地質(zhì)學(xué)的各個領(lǐng)域。如何培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用相關(guān)數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)模型定量化解決石油地質(zhì)問題的能力，已成為當(dāng)前國內(nèi)石油高校課程教學(xué)需要重視的問題之一。本文通過分析石油地質(zhì)專業(yè)“石油數(shù)學(xué)地質(zhì)”課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合該課程中教學(xué)的切身體會，對該課程的教學(xué)改革進行探討。

一、課程教學(xué)中存在的問題

通過對我校（西南石油大學(xué)）石油地質(zhì)專業(yè)“石油數(shù)學(xué)地質(zhì)”課程教學(xué)進行調(diào)研和分析，結(jié)合在該課程中教學(xué)的切身體會，發(fā)現(xiàn)該課程教學(xué)中主要存在以下問題：

第一，教學(xué)思路以“數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)”為主，學(xué)生尚處于被動學(xué)習(xí)階段。石油地質(zhì)專業(yè)學(xué)生在接觸“石油數(shù)學(xué)地質(zhì)”這門課程時，已學(xué)習(xí)部分專業(yè)課程，如：《沉積巖石學(xué)》、《普通地質(zhì)學(xué)》、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》、《石油地質(zhì)學(xué)》等，上述課程多以定性、描述性為主。而地質(zhì)學(xué)科強調(diào)經(jīng)驗型，一般采取描述性研究方法，因而學(xué)生不太適應(yīng)“石油數(shù)學(xué)地質(zhì)”這樣一門定量表征學(xué)科的課程學(xué)習(xí)。此外，石油地質(zhì)專業(yè)的學(xué)生所學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)理論知識有限，之前學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)課程只有“高等數(shù)學(xué)”和“概率統(tǒng)計”，而“石油數(shù)學(xué)地質(zhì)”的主要內(nèi)容不但涉及到以上2門課程，還涉及到“離散數(shù)學(xué)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“模糊數(shù)學(xué)”等，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的難度加大。目前教師的教學(xué)思路仍側(cè)重于數(shù)學(xué)公式或數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)，由于數(shù)學(xué)公式多，推導(dǎo)過程繁瑣，隨著課程的深入，學(xué)生越來越產(chǎn)生畏難情緒，最后完全處于被動學(xué)習(xí)，缺乏主動性，以至于課堂上常出現(xiàn)“教師數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)兩黑板，推得學(xué)生全睡著”的現(xiàn)象。

第二，教學(xué)方法以傳統(tǒng)式教學(xué)為主，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動性。目前，課程教學(xué)過程中，教師按照教學(xué)大綱要求和教材內(nèi)容給學(xué)生上課，教學(xué)的共同特點是首先進行數(shù)學(xué)原理和公式推導(dǎo)，然后才講授數(shù)學(xué)方法在地質(zhì)中的應(yīng)用。學(xué)生在教師講授數(shù)學(xué)原理和公式推導(dǎo)時，已經(jīng)“昏昏欲睡”，由于石油地質(zhì)專業(yè)學(xué)生對數(shù)學(xué)原理和公式推導(dǎo)本來就缺乏學(xué)習(xí)興趣，所以效果較差。當(dāng)講授數(shù)學(xué)方法在地質(zhì)中的應(yīng)用時，由于學(xué)生對先前所講授數(shù)學(xué)原理和公式缺乏掌握，導(dǎo)致根本無法理解該數(shù)學(xué)方法在地質(zhì)中的應(yīng)用。課堂演變?yōu)榻處熢谥v臺上“自問自答”，學(xué)生在下面“睡覺或玩手機”，教師的教學(xué)方法逐漸演變?yōu)椤暗构嗍健?，教學(xué)效果較差。

第三，該課程考核方法為“期末筆試”為主，學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣偏低，以“應(yīng)試”為主。學(xué)生普遍認(rèn)為“石油數(shù)學(xué)地質(zhì)”課程中數(shù)學(xué)公式和數(shù)學(xué)模型較多，記憶起來較難，很難找到數(shù)學(xué)和石油地質(zhì)的結(jié)合點，課程的考核方式以期末筆試為主，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，課程學(xué)習(xí)過程動力不足，對課程的學(xué)習(xí)興趣偏低，以至于該課程考試為學(xué)生“背完、考完、忘完”的現(xiàn)象，不能真正達(dá)到課程的教學(xué)目的。

二、課程教學(xué)改革實踐和探討

針對以上課程教學(xué)存在的問題，對課程的教學(xué)思路、教學(xué)方法和考核方式等教學(xué)環(huán)節(jié)改革進行實踐和探討。

第一，教學(xué)思路的調(diào)整。以往對于不同石油數(shù)學(xué)地質(zhì)方法的講解，其共同特點是首先進行理論推導(dǎo)，然后才交待數(shù)學(xué)方法在地學(xué)中的應(yīng)用。理論推導(dǎo)過程與純粹的數(shù)學(xué)教學(xué)沒有任何差異，很難激發(fā)學(xué)生的興趣與關(guān)注度。嘗試采用“本末倒置”的教學(xué)思路，先提出地質(zhì)問題，讓學(xué)生思考，再引入這次授課中的數(shù)學(xué)方法怎樣來定量解決該地質(zhì)問題。比如，在講授權(quán)重系數(shù)和模糊綜合評判模型前，先提出多參數(shù)儲層質(zhì)量應(yīng)如何定量評判？各參數(shù)間的關(guān)系如何？讓學(xué)生思考，再引入權(quán)重系數(shù)和模糊綜合評判模型，比如，基于模糊數(shù)學(xué)的多參數(shù)儲層定量評判，最后再講授該方法的數(shù)學(xué)原理和公式以及在多參數(shù)儲層定量評判這一地質(zhì)問題的應(yīng)用。通過對“本末倒置”教學(xué)思路的實踐表明，課堂上沒有出現(xiàn)學(xué)生“睡覺”的情況，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣較以往有明顯提高。

第二，教學(xué)方法的調(diào)整。以往的教學(xué)方法以傳統(tǒng)式教學(xué)為主，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，學(xué)生尚處于被動學(xué)習(xí)階段。改變以往教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)方式，采用互動式、討論式的授課方式，嘗試在每次授課前提出一個地質(zhì)問題，比如，相關(guān)分析在儲層孔滲關(guān)系問題上的應(yīng)用等，對學(xué)生進行分組，讓學(xué)生在課上進行分組討論，然后由每組學(xué)生選代表到講臺上進行講解，當(dāng)眾表揚講解正確的學(xué)生，使學(xué)生具有學(xué)習(xí)成就感，和學(xué)生互動，共同探討課程知識點，活躍課堂氣氛。通過對互動式、討論式的教學(xué)方法的實踐表明，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，又加深了學(xué)生對課程知識點的理解和掌握。

第三，考核方式的調(diào)整。以往該課程考核方法為“期末筆試”為主，學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣偏低。采用多方式、多手段相結(jié)合的考核方式，改革后該課程考核方式包括平時成績、大作業(yè)成績和期末筆試成績，大作業(yè)為一個實際的石油地質(zhì)問題，比如：出一個實際的石油地質(zhì)問題，提供原始數(shù)據(jù)，讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)方法定量解決該石油地質(zhì)問題。平時成績、大作業(yè)成績和期末筆試成績所占考核的比例為20%、50%和30%。通過采用多方式、多手段相結(jié)合的考核方式，使學(xué)生明確了學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，極大地提高了學(xué)生解決實際問題能力，真正達(dá)到課程的教學(xué)目的。

三、結(jié)論

“石油數(shù)學(xué)地質(zhì)”是石油高校石油地質(zhì)專業(yè)的一門專業(yè)必修課，其教學(xué)目的是使學(xué)生掌握石油數(shù)學(xué)地質(zhì)研究的基本內(nèi)容、能應(yīng)用相關(guān)數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)模型解決油氣地質(zhì)問題。該課程可采用“本末倒置”的教學(xué)思路，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。采用互動式、討論式的教學(xué)方式，和學(xué)生互動，活躍課堂氣氛，提高課堂教學(xué)效果。采用多方式、多手段相結(jié)合的考核方式，提高大作業(yè)成績比重，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力。

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