石油工程專業(yè)普通地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)改革

周曉峰 代金友 蘭朝利 王建國 薛永超 張洪

摘要：《普通地質(zhì)學(xué)》是石油工程專業(yè)主干課程。為使課程更好地服務(wù)于專業(yè)發(fā)展和不斷提升學(xué)生就業(yè)競爭力需要，本文從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法兩方面進(jìn)行改革。教學(xué)內(nèi)容方面，對19章課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分級優(yōu)化，將與石油工程專業(yè)密切相關(guān)的9章作為精講內(nèi)容，并以案例庫的形式設(shè)置了5個教學(xué)專題，將理論化的教學(xué)內(nèi)容融入實際案例分析，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)石油工程專業(yè)知識的主動性，提高學(xué)生從事油田實際生產(chǎn)科研的能力，提升學(xué)生就業(yè)競爭力。教學(xué)方法方面，課堂研討式教學(xué)、課下自學(xué)和調(diào)研結(jié)合，建立習(xí)題庫，考核中加強(qiáng)案例分析，更加注重學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，教學(xué)實踐中取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：石油工程專業(yè)；《普通地質(zhì)學(xué)》；分級優(yōu)化；案例分析；研討式教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）16-0088-03

隨著油氣需求和勘探開發(fā)的持續(xù)高速發(fā)展，石油工程專業(yè)面對的工作對象已從常規(guī)油氣藏轉(zhuǎn)向了非常規(guī)能源（包括致密油氣、頁巖油氣、天然氣水合物、地?zé)?、干熱巖等），非常規(guī)能源是深埋地下某些特定地質(zhì)體中而無法直接觀測到的固體或流體礦產(chǎn)，而勘探開發(fā)一體化是非常規(guī)能源經(jīng)濟(jì)高效開采的必由之路。因此，培養(yǎng)石油工程專業(yè)學(xué)生的油氣地質(zhì)科學(xué)思維和工程方法迫在眉睫?！镀胀ǖ刭|(zhì)學(xué)》作為專業(yè)啟蒙課程，它的任務(wù)是啟發(fā)學(xué)生運用石油地質(zhì)科學(xué)思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程的興趣。不斷完善和持續(xù)提升《普通地質(zhì)學(xué)》課程的教學(xué)效果，是適應(yīng)石油工程專業(yè)發(fā)展和滿足學(xué)生就業(yè)的重要環(huán)節(jié)。本文針對目前課程內(nèi)容重點不突出，理論性過強(qiáng)、定義和名詞解釋過多、針對性較弱、教學(xué)方式單一、以課堂講授為主等問題，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革，對課程內(nèi)容進(jìn)行分類，篩選出重點內(nèi)容進(jìn)行精講，引入案例分析，加強(qiáng)研討式教學(xué)，突出精講內(nèi)容與現(xiàn)場案例的結(jié)合，鼓勵學(xué)生提出問題，進(jìn)而辯論和解決問題，引導(dǎo)學(xué)生用石油地質(zhì)思維解決現(xiàn)場實際問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的主觀能動性。

一、教學(xué)改革目標(biāo)

《普通地質(zhì)學(xué)》是一門傳統(tǒng)學(xué)科，是地學(xué)以及相鄰學(xué)科新生入學(xué)之后最早接觸到的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是我校石油工程專業(yè)學(xué)生的必修課，設(shè)置學(xué)時為48學(xué)時，3學(xué)分。在中國石油大學(xué)（北京）圖書館館藏數(shù)字化服務(wù)平臺輸入《普通地質(zhì)學(xué)》，可以搜查到47本相關(guān)書籍，時間跨度為1926年到2014年。教材選用舒良樹教授主編，地質(zhì)出版社出版的《普通地質(zhì)學(xué)》（第三版，彩色版，2011年）。本課程體系基本包括地球圈層系統(tǒng)及其基本特征、外動力地質(zhì)作用、內(nèi)動力地質(zhì)作用、地球資源-環(huán)境-災(zāi)害與人類發(fā)展等4部分共20章。《普通地質(zhì)學(xué)》是地質(zhì)通識課程，適用于地質(zhì)、冶金、煤炭、建工、石油、海洋以及師范院校等，對石油工程專業(yè)的針對性不強(qiáng)，需要對其內(nèi)容進(jìn)行分級處理。綜觀我校石油工程專業(yè)本科四年的教育計劃，僅有《普通地質(zhì)學(xué)》和《油氣田開發(fā)基礎(chǔ)》兩門地質(zhì)類課程?！镀胀ǖ刭|(zhì)學(xué)》為必修課，《油氣田開發(fā)基礎(chǔ)課程》2018年也由選修課升級為必修課，它是地質(zhì)類課程石油地質(zhì)學(xué)（64學(xué)時）和油礦地質(zhì)學(xué)（64學(xué)時）合并為《油氣田開發(fā)基礎(chǔ)》，課程設(shè)置從128學(xué)時銳減至48學(xué)時，授課時間受到極大壓縮，決定其研究內(nèi)容也將受到極大地壓縮。這兩門地質(zhì)課程之后，油層物理、油藏工程、采油工程、數(shù)值模擬等主修課程相繼開課，學(xué)生缺少油氣儲層地質(zhì)學(xué)、測井地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)建模等地質(zhì)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，在主修課程與地質(zhì)知識之間出現(xiàn)了灰色地帶。針對目前的課程安排，《普通地質(zhì)學(xué)》和油氣田開發(fā)基礎(chǔ)就擔(dān)負(fù)著相關(guān)石油地質(zhì)課程的所有內(nèi)容，而《普通地質(zhì)學(xué)》課程作為學(xué)生開始專業(yè)學(xué)習(xí)的敲門磚，要做到引導(dǎo)學(xué)生用石油地質(zhì)的思維解決現(xiàn)場實際問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的主觀能動性，為《油氣田開發(fā)基礎(chǔ)》和其他主修課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。通過本次教學(xué)改革，有效實現(xiàn)以下目標(biāo)：①建立適合目前教學(xué)計劃的石油工程專業(yè)《普通地質(zhì)學(xué)》知識體系；②課堂教學(xué)與油氣田勘探開發(fā)案例有機(jī)結(jié)合；③突出研討式課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，建立習(xí)題集和試題庫，使學(xué)生從被動接受轉(zhuǎn)向主動學(xué)習(xí)，進(jìn)而做到學(xué)校提出的“厚基礎(chǔ)，寬專業(yè)”的教育理念，為增強(qiáng)石油工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)競爭力提供保障。

二、教學(xué)內(nèi)容改革

1.分級優(yōu)化知識體系。分級優(yōu)化知識體系能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)興趣，改善課堂學(xué)習(xí)效率，提升教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。在目前的《普通地質(zhì)學(xué)》教學(xué)內(nèi)容中，存在著以下三個方面的問題：①知識體系過于龐大?！镀胀ǖ刭|(zhì)學(xué)》教材共有20章內(nèi)容，依次為：第一章緒論、第二章礦物、第三章巖漿作用與火成巖、第四章外力地質(zhì)作用與沉積巖、第五章變質(zhì)作用與變質(zhì)巖、第六章地質(zhì)年代、第七章地震及地球內(nèi)部構(gòu)造、第八章構(gòu)造作用與地質(zhì)構(gòu)造、第九章板塊構(gòu)造、第十章風(fēng)化作用、第十一章河流及其地質(zhì)作用、第十二章冰川及其地質(zhì)作用、第十三章地下水及其地質(zhì)作用、第十四章海洋及其地質(zhì)作用、第十五章湖沼及其地質(zhì)作用、第十六章荒漠特征與風(fēng)的地質(zhì)作用、第十七章塊體運動、第十八章行星地質(zhì)概述、第十九章地球形成與生物演化、第二十章人類社會與地質(zhì)環(huán)境?？梢钥闯?，《普通地質(zhì)學(xué)》的內(nèi)容包括了人類認(rèn)知的極限，如此龐雜寬泛的內(nèi)容很難在48學(xué)時內(nèi)一一講解。②知識體系針對性不強(qiáng)。《普通地質(zhì)學(xué)》是一門地質(zhì)通識課程，雖然與石油地質(zhì)有著千絲萬縷的聯(lián)系，但缺乏直觀印象，初學(xué)者很難將課堂講授的知識與油田生產(chǎn)實踐聯(lián)系起來。也就是說，學(xué)生不知道石油工程專業(yè)為什么要學(xué)《普通地質(zhì)學(xué)》課程。③學(xué)生的主觀能動性發(fā)揮不足。課程以教師講授、學(xué)生聽講的課堂教學(xué)方式為主，方式單一，不能有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。鑒于此，通過分級優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，以油氣藏為主線，建立生、儲、蓋、圈、運、保六要素為一體的油氣藏描述知識體系，并延伸到生產(chǎn)動態(tài)特征和油氣田開發(fā)領(lǐng)域，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的積極性，鍛煉學(xué)生綜合分析問題的能力，增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)競爭性。除第一章緒論外，其他19章優(yōu)化為2個級別，將第二、三、四、八、十、十一、十三、十四、十五等9章劃分為精講級別，將第五、六、七、九、十二、十六、十七、十八、十九、二十等10章歸為泛講級別。精講級別的9章與現(xiàn)場案例結(jié)合，在課堂上把精講與研討緊密結(jié)合起來；泛講級別的10章由學(xué)生課下自學(xué)，課上教師提出問題和學(xué)生解決問題為主。同時緊跟非常規(guī)能源的最新研究成果，增加了天然氣水合物、熱水沉積巖油藏、地?zé)?、干熱巖等相關(guān)知識要點，保證課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和前沿性。

2.《普通地質(zhì)學(xué)》案例庫建設(shè)。案例教學(xué)是按照一定的教學(xué)目標(biāo)把真實案例加以概括化和典型化，使理論教學(xué)實際化和有形化，易于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索新事物的主觀能動性，從而逐步提高學(xué)生的科研思維能力。案例教學(xué)是一種開放式和互動式的教學(xué)方式，教師不再是主體，教學(xué)活動也不再是從教師單向輸出知識給學(xué)生，而是以學(xué)生為主、教師為輔的教學(xué)方式。自興起以來，該教學(xué)方式在各學(xué)科教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用，在石油地質(zhì)相關(guān)領(lǐng)域也備受青睞?！镀胀ǖ刭|(zhì)學(xué)》課程理論知識抽象、定義和名詞解釋多、內(nèi)容復(fù)雜，為了增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課的興趣，課程以經(jīng)典的油氣田勘探開發(fā)案例為基礎(chǔ)建立普通地質(zhì)學(xué)實踐案例庫，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的要求，將典型案例放置在相應(yīng)的課堂教學(xué)中。在案例教學(xué)過程中，教師是組織者，組織學(xué)生發(fā)揮主動性，通過學(xué)生對案例進(jìn)行閱讀、調(diào)查、分析并相互間進(jìn)行討論和交流，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)思維，加強(qiáng)教師和學(xué)生間的互動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。這種理論聯(lián)系實際、教學(xué)相長的教學(xué)方法，使學(xué)生更好地理解了《普通地質(zhì)學(xué)》的理論知識以及《普通地質(zhì)學(xué)》對石油工程專業(yè)的重要性，并借助這種知識就能夠解決一些類似的油氣勘探開發(fā)問題，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。本次教學(xué)改革整理了以下個案例庫：礦物案例、地質(zhì)年代案例、外力地質(zhì)作用和沉積巖案例、湖沼及其地質(zhì)作用案例、海洋及其地質(zhì)作用案例。分級優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容和對應(yīng)的案例庫使《普通地質(zhì)學(xué)》知識體系具有了針對性，更加適合石油工程專業(yè)，提高了學(xué)生解決實際問題的能力，極大地鼓舞了學(xué)生學(xué)習(xí)石油工程的熱情和自信心。

三、教學(xué)方法改革

在分級優(yōu)化課程內(nèi)容以及建立案例庫的基礎(chǔ)上，探索與之適應(yīng)的教學(xué)方法是必要的。教學(xué)改革中，為了保證課程教學(xué)內(nèi)容的完成，針對課上、課下、課程考核等關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開教學(xué)方法改革。

課堂研討式教學(xué)。研討式教學(xué)是對傳統(tǒng)教學(xué)方法的改革，它是建立在教師和學(xué)生共同對教學(xué)內(nèi)容和相關(guān)材料學(xué)習(xí)、交流的基礎(chǔ)上，力圖提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。研討式教學(xué)中，教師居于主導(dǎo)地位，始終牢記教學(xué)目標(biāo)，課前和課后要給學(xué)生布置預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)；研討時，教師根據(jù)研討內(nèi)容制定任務(wù)，確定研討時間、形式及人員分組；研討過程中，教師應(yīng)當(dāng)著力營造寬松的教學(xué)環(huán)境，讓每位學(xué)生都有參加課堂活動的機(jī)會，進(jìn)而對課程產(chǎn)生濃厚興趣；討論中，教師應(yīng)當(dāng)控制好時間和節(jié)奏，引導(dǎo)學(xué)生向著正確的方向前進(jìn)，從而保障教學(xué)內(nèi)容的有效完成。學(xué)生的積極參與是研討式教學(xué)成敗的關(guān)鍵，因此教師應(yīng)當(dāng)采用靈活多變的參與形式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

課下調(diào)研與自學(xué)。在普通地質(zhì)學(xué)教學(xué)中，針對泛講的10章，安排學(xué)生課前調(diào)研與自學(xué)，課堂教師提出相關(guān)現(xiàn)象和問題學(xué)生解答的形式進(jìn)行教學(xué)；針對精講的9章和熱點問題，安排學(xué)生進(jìn)行調(diào)研。完成了礦物、巖漿作用與火成巖、外力地質(zhì)作用及沉積巖、構(gòu)造作用與地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化作用、河流及其地質(zhì)作用、地下水及其地質(zhì)作用、海洋及其地質(zhì)作用、湖沼及其地質(zhì)作用等9項調(diào)研內(nèi)容。通過調(diào)研，學(xué)生在課堂上的熱情高，課堂氣氛活躍，學(xué)習(xí)效果好。同時，優(yōu)選了 1600余道具有代表性的習(xí)題為學(xué)生課下自學(xué)提供幫助，題型包括名詞解釋、填空、判斷、簡答等。

重視能力培養(yǎng)的考核方式。以往的考核方式形式單一，主要是課程結(jié)束時進(jìn)行筆試，以筆試成績作為考核標(biāo)準(zhǔn)；試題來源單一，主要源自于教材；題型較為固定，多為名詞解釋、判斷題、填空題、簡答題、論述題。這種考核方式不能有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、分析和解決實際問題的能力。教學(xué)改革中，圍繞著重視學(xué)生能力培養(yǎng)，將平時成績納入考核體系占 50%，平時成績不僅僅是課堂出勤率情況，而是更關(guān)注課下調(diào)研與作業(yè)以及課堂研討和案例分析的參與度。課程結(jié)束的筆試，考試側(cè)重點傾向于考察學(xué)生運用所學(xué)理論知識解決實際問題的能力，增加案例分析的考試比重占40%。

教學(xué)實踐表明，本次教學(xué)改革基本實現(xiàn)了建立適合石油工程專業(yè)的《普通地質(zhì)學(xué)》知識體系的目標(biāo)，分級優(yōu)化了課程教學(xué)內(nèi)容和加強(qiáng)了油田現(xiàn)場案例教學(xué)，確定了培養(yǎng)具有國際競爭力的石油工程專業(yè)畢業(yè)生的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，教學(xué)效果良好。

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