資源勘查工程專業(yè)“石油與天然氣地質(zhì)學(xué)”課程建設(shè)與改革探究

蔡長娥，徐少華，陳 鴻，尚文亮，羅開通

（重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院 重慶 401331）

習(xí)近平總書記強調(diào)，“為誰培養(yǎng)人、培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人”始終是教育的根本問題。隨著我國石油工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展、學(xué)校定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)的變化，學(xué)校將培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才作為重要使命，著力推動科技向生產(chǎn)力的不斷轉(zhuǎn)化?；谫Y源勘查工程專業(yè)培養(yǎng)方案和專業(yè)對“知識、能力、素質(zhì)”的要求，高校需要不斷優(yōu)化專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式，全面深化課程建設(shè)與改革。

“石油與天然氣地質(zhì)學(xué)”是資源勘查工程極具專業(yè)特色的必修專業(yè)課，具有很強的科學(xué)性、理論性和實踐性，旨在使學(xué)生掌握油氣成藏理論、油氣藏形成條件、油氣分布規(guī)律和控制因素，并具備運用基礎(chǔ)地質(zhì)和石油地質(zhì)的基本原理和研究方法解決油氣勘探中具體問題的能力[1-2]。筆者結(jié)合資源勘查工程專業(yè)“石油與天然氣地質(zhì)學(xué)”課程，改變過去陳舊的教學(xué)過程、課程內(nèi)容和考核方式，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和實踐動手能力為重點，激發(fā)學(xué)生將石油地質(zhì)學(xué)理論轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)實踐的專業(yè)興趣，將課程理論知識與油田生產(chǎn)的應(yīng)用需求建立聯(lián)系，滿足產(chǎn)、學(xué)、研一體化的應(yīng)用型課程建設(shè)需求，使人才培養(yǎng)質(zhì)量符合工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)。

1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，緊扣學(xué)科前沿

“石油與天然氣地質(zhì)學(xué)”課程研究的根本問題是“生、儲、蓋、圈、運、保”六個方面，概括為三個基本的科學(xué)問題：油氣成因問題、油氣成藏問題、油氣分布控制因素與分布規(guī)律問題[3-4]。立足油氣行業(yè)，面向全新社會，課程以“金課”建設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)，通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，緊扣學(xué)科前沿，努力提高課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，積極實現(xiàn)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。一是及時更新教學(xué)內(nèi)容，關(guān)注前沿性理論及技術(shù)。根據(jù)學(xué)科的實際發(fā)展情況，注重基礎(chǔ)性與前沿性的結(jié)合，將石油地質(zhì)學(xué)科的新理論、新技術(shù)、新方法和新成果融入教學(xué)內(nèi)容中，例如增加深層頁巖氣勘探開發(fā)新技術(shù)、陸相斷陷盆地深層頁巖油的勘探開發(fā)新進展、天然氣水合物勘探開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究等內(nèi)容，讓學(xué)生了解石油行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，及時掌握國內(nèi)外最新的前沿知識技術(shù)。二是加大課程內(nèi)容的廣度和深度。全球油氣資源豐富，油氣勘探正不斷向更深、更廣、更難、更具挑戰(zhàn)的領(lǐng)域發(fā)展。因此，授課內(nèi)容增加了深水油氣資源、陸上深層-超深層油氣和非常規(guī)油氣資源等相關(guān)知識點，讓學(xué)生關(guān)注油氣勘探領(lǐng)域和戰(zhàn)略的重大轉(zhuǎn)變，把握未來油氣勘探的重點領(lǐng)域和趨勢。

2 改革教學(xué)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

2.1 課堂教學(xué)

隨著教育的發(fā)展，以教師為主體的填鴨式、注入式等教學(xué)方式很難達到預(yù)期的教學(xué)效果，很難滿足創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[5-7]。根據(jù)現(xiàn)代教學(xué)理念及油氣地質(zhì)教育任務(wù)，課堂教學(xué)應(yīng)以“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”為教學(xué)理念，圍繞教學(xué)重點內(nèi)容，采用提問式、啟發(fā)式、引導(dǎo)式、研究式、互動式、互評式等多樣化的現(xiàn)代教學(xué)形式，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和表達能力，引導(dǎo)學(xué)生通過實踐和自學(xué)獲得知識。例如，課堂教學(xué)在講到天然氣水合物，除了介紹其概念和特征外，可以設(shè)定討論題：是否支持可燃冰開采？正方是支持，因為它是資源量豐富的高效清潔能源，是未來全球能源發(fā)展的戰(zhàn)略制高點；反方是不支持，開采還不成熟，仍面臨著開采技術(shù)提高、成本控制、環(huán)境風(fēng)險等問題。同學(xué)們通過討論、互動，辯證看待天然氣水合物開采問題，加深對天然氣水合物的理解。教師同時充分利用音頻、圖片、動畫、多媒體和微課等資源，構(gòu)建與計算機技術(shù)相融合的教學(xué)資料，直觀地介紹油氣生成、運移到聚集成藏過程，提升教學(xué)的有效性。例如利用課前10分鐘和課間10分鐘，播放CCTV節(jié)目官網(wǎng)《石油的故事》，該視頻是一部從科學(xué)視角來揭秘石油和石油行業(yè)的紀(jì)錄片。通過觀看紀(jì)錄片，同學(xué)們可以了解汽油、煤油、柴油等熟知的石油產(chǎn)品的誕生，學(xué)習(xí)現(xiàn)代石油勘探的神奇技術(shù)和開采技術(shù)，看清石油的運輸供應(yīng)與國家安全的關(guān)系等。

具體到每小節(jié)45分鐘的課程，采用回顧—定位—授課—小結(jié)的設(shè)計：首先是復(fù)習(xí)上一節(jié)課的重點內(nèi)容，然后是定位本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容與課程目標(biāo)的關(guān)系，接著講授本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，最后是課堂小結(jié)。遵循“提問—思考—引導(dǎo)—結(jié)論”的思維過程，課堂講授充分體現(xiàn)與學(xué)生的互動交流，提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。

2.2 實驗教學(xué)

實驗教學(xué)是“石油與天然氣地質(zhì)學(xué)”課程中重要的實踐環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才不可或缺的途徑[8]。以前只開設(shè)了“儲集層孔隙結(jié)構(gòu)觀察描述”“原油物性及生儲蓋標(biāo)本觀察描述”2個觀察和演示實驗，內(nèi)容較單薄，不足以涵蓋石油地質(zhì)學(xué)豐富的理論知識，亟須增加更多的實驗作為理論知識的補充。2022年，石油地質(zhì)教學(xué)團隊在資源勘查工程專業(yè)工程教育專業(yè)認證推動和促進下，投資80余萬元新建了油氣成藏模擬實驗室，新增了石油運移動力、阻力觀測實驗、油氣差異聚集過程模擬、油氣運聚過程模擬等3個油氣成藏模擬特色實驗，極大地完善了實驗教學(xué)內(nèi)容，對課堂理論知識的理解起到了重要的支撐和補充。通過新增的實驗，學(xué)生普遍反映對油氣運移和聚集過程的認識更加清楚和直觀。同時實驗教學(xué)過程中增設(shè)一些探索性、創(chuàng)新性和研究型實驗題目，如在完成石油運移動力、阻力觀測實驗時，鼓勵學(xué)生通過設(shè)置不同的油氣注入速度，觀察油氣的運移過程，促使學(xué)生帶著問題去思考完成實驗，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，深化學(xué)生對課堂所學(xué)理論的理解，達到課堂教學(xué)和實驗教學(xué)相互促進的目的。教師在實驗教學(xué)過程中也注重啟發(fā)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象、記錄和整理實驗數(shù)據(jù)、繪制實驗圖件，進一步分析實驗現(xiàn)象隱含的石油地質(zhì)原理及意義，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、積極主動思考的能力。

通過改革實驗教學(xué)內(nèi)容，完善實驗教學(xué)體系，提高了實驗教學(xué)效果，為我院資源勘查工程專業(yè)工程認證的順利通過提供強有力的保障和實踐支撐。同時助力全國大學(xué)生地質(zhì)技能競賽（國家A類）和全國油氣地質(zhì)技能大賽（國家B類）等學(xué)科競賽，持續(xù)構(gòu)建、優(yōu)化工程能力培養(yǎng)體系，形成了具有學(xué)院特色、符合行業(yè)需要、富有成效的人才培養(yǎng)模式。

2.3 實踐教學(xué)

高校的教育不僅是讓學(xué)生理解和掌握書本知識，更重要的是讓學(xué)生獲得良好的學(xué)習(xí)方法。課堂實踐教學(xué)的目的是加深學(xué)生對理論教學(xué)內(nèi)容的理解、加強學(xué)生對課程內(nèi)容實踐意義的理解，訓(xùn)練學(xué)生牢固掌握石油地質(zhì)學(xué)基本理論和方法以及協(xié)同合作解決實際問題的能力，能夠很好地將“石油與天然氣地質(zhì)學(xué)”的理論知識與油田生產(chǎn)的應(yīng)用型需求建立聯(lián)系。

一是建設(shè)應(yīng)用型特色教學(xué)案例庫和課堂訓(xùn)練題庫。案例源于渤海灣盆地、四川盆地、伊通盆地真實項目數(shù)據(jù)，每個案例均由題目、教學(xué)目的、引言、正文、應(yīng)用效果、思考題組成，案例有效覆蓋課程應(yīng)掌握的重要知識點。同時，針對課程的核心章節(jié)，聚焦于有機質(zhì)演化的時間—溫度指數(shù)的計算和應(yīng)用、烴源巖有機質(zhì)生烴演化階段劃分、圈閉和油氣藏的分析與度量等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，結(jié)合油田生產(chǎn)實際資料建設(shè)用于學(xué)生課堂訓(xùn)練題庫。首先，教師遵循學(xué)生的認知規(guī)律，基于1個教學(xué)案例，講授實踐目的和意義、理論基礎(chǔ)知識、實踐步驟及注意事項，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新。其次，依據(jù)油田實際地質(zhì)資料，從課堂訓(xùn)練題庫選擇1個訓(xùn)練習(xí)題，供學(xué)生們互動討論、實踐操作、獨立完成實踐作業(yè)。最后，教師評價總結(jié)、引導(dǎo)反思，通過講解習(xí)題及時糾正學(xué)生認知上的錯誤，構(gòu)建正確的知識體系。

二是搭建課后長期的實踐育人平臺?；谀繕?biāo)導(dǎo)向教育理念，以學(xué)生為主體，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，提高學(xué)生正確認識、分析和解決油氣地質(zhì)問題的能力。任課教師每年擬定2-3個石油地質(zhì)理論與油田生產(chǎn)相結(jié)合的題目，供感興趣的學(xué)生選擇和申報。每年都有相應(yīng)的學(xué)生踴躍報名申報國家級、省部級、校級和院級4個不同等級的大學(xué)生科技創(chuàng)新項目，教師還會額外資助一定的金額供學(xué)生開展科學(xué)研究?？萍紕?chuàng)新項目這一實踐育人平臺起到了延伸課程的作用，有效且長期助力學(xué)生增強實踐能力。

2.4 混合式教學(xué)

在當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+教育”不斷深化發(fā)展的背景下，線上線下混合式教學(xué)已經(jīng)成為各大高校教學(xué)的主流趨勢[9]?！笆团c天然氣地質(zhì)學(xué)”課程正在積極進行在線開放課程建設(shè)，創(chuàng)新運用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，構(gòu)建教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源庫，科學(xué)評價教學(xué)過程，從而提升教學(xué)效果。一是充分利用在線教學(xué)平臺資源，為學(xué)生提供高質(zhì)量的在線教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生積極觀看國家級精品資源開放課、視頻公開課、MOOC以及校級精品課，體驗各大高校教學(xué)名師的講課風(fēng)采，加深對課程知識的理解。二是加強網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)，充分利用學(xué)校課程中心這一教學(xué)平臺，在線建設(shè)課件、教案、授課計劃、教學(xué)案例庫、案例教學(xué)題庫、課程章節(jié)、實驗等教學(xué)資源；課程中心還具有過程考核(章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)、章節(jié)測驗、討論、作業(yè)、考試等)和統(tǒng)計功能（作業(yè)統(tǒng)計、考試統(tǒng)計），便于教師隨時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。三是利用雨課堂智慧教學(xué)工具改進授課方式，有效提高課堂的互動性。針對重要的教學(xué)知識點，教師可利用雨課堂在PPT上設(shè)置不同題型當(dāng)堂考查學(xué)生對知識的掌握情況。這樣在課堂上既能及時了解學(xué)生對課堂重要知識點的掌握程度，又能促進學(xué)生持續(xù)保持專注力。利用雨課堂討論區(qū)，師生也可進行課下交流，加深對課程內(nèi)容的掌握；學(xué)生還可以通過重復(fù)回看視頻和課件，解決課堂上不理解的知識點?；诂F(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)資源的混合式教學(xué)模式強化了教與學(xué)的交互性，強調(diào)了學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加自主化、學(xué)習(xí)時間更加彈性化、學(xué)習(xí)場所更加多元化。

3 改革考核方式，注重能力培養(yǎng)

為滿足應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)的需求，“石油與天然氣地質(zhì)學(xué)”課程通過教學(xué)方法“去標(biāo)準(zhǔn)化”、平時考核“去標(biāo)準(zhǔn)化”、試卷考核“去標(biāo)準(zhǔn)化”，改變傳統(tǒng)的考核方式，使考核形式多樣化。一是實施教學(xué)方法的“去標(biāo)準(zhǔn)化”，把學(xué)生置于教學(xué)的出發(fā)點和核心地位，實現(xiàn)教學(xué)相長。采用提問式和啟發(fā)式等教學(xué)方式，圍繞教學(xué)重點內(nèi)容，設(shè)置課堂討論環(huán)節(jié)，如有機生油與無機生油、干酪根類型的劃分方案、油氣藏分類等問題，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生逐步建立并提升石油與天然氣地質(zhì)學(xué)的思維能力。二是實行非標(biāo)準(zhǔn)答案的平時表現(xiàn)考核，主要體現(xiàn)在翻轉(zhuǎn)課堂和課堂實踐演練。其中翻轉(zhuǎn)課堂是圍繞油氣的生成與烴源巖、油氣的運移、油氣聚集與油氣藏形成、圈閉和油氣藏類型、油氣分布規(guī)律等重要章節(jié)，教師提供具有探索性和開放性的研究題目，課下引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻資料并進行翻轉(zhuǎn)課堂。針對課程的核心章節(jié)，結(jié)合油田生產(chǎn)實際資料建設(shè)用于學(xué)生課堂訓(xùn)練題庫，從而加深學(xué)生對理論教學(xué)內(nèi)容的理解，訓(xùn)練學(xué)生牢固掌握石油地質(zhì)學(xué)基本理論和方法以及解決實際問題的能力。三是期中試卷“去標(biāo)準(zhǔn)化”，考題不再單純地考核某個知識點，試題考查的內(nèi)容不再局限于書本上，而是緊扣石油地質(zhì)的理論前沿和油氣勘探新動態(tài)，如碳酸鹽巖儲集層的特征與形成機理、非常規(guī)油氣資源等石油地質(zhì)學(xué)前沿課題，注重考核學(xué)生分析和解決油氣勘探中實際工程問題的能力。期末考試加強對主觀題的考核力度，結(jié)合平時作業(yè)和課堂實訓(xùn)，增加讀圖題、綜合應(yīng)用題等靈活性考試題目的比重，重點考查學(xué)生對所學(xué)理論知識的掌握程度及其實際應(yīng)用能力。改革考核方式，運用全過程考核方式和非標(biāo)準(zhǔn)化考試標(biāo)準(zhǔn)，不僅能夠科學(xué)、全面、合理地考核學(xué)生，還能激發(fā)學(xué)生探索專業(yè)知識的熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力、團隊協(xié)作精神和終身學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，從而達到為社會培養(yǎng)優(yōu)秀的應(yīng)用型人才的目的。

4 推進課程思政，培養(yǎng)行業(yè)情懷

“石油與天然氣地質(zhì)學(xué)”課程的主要知識體系圍繞油氣藏形成與分布這一主線，按照從感性到理性的認識規(guī)律：首先是介紹油氣成藏要素（油氣水、儲集層和蓋層、圈閉和油氣藏），使學(xué)生對地下客觀存在的油氣藏有一個感性的認識；再闡述油氣藏形成的基本原理（油氣的生成、油氣運移、油氣聚集與油氣藏的形成）；最后總結(jié)油氣的分布規(guī)律和控制因素[10]。針對課程特點和行業(yè)屬性，課程內(nèi)容涉及國家能源戰(zhàn)略、油氣資源開發(fā)等熱點問題，因此具有豐富的思政元素可供挖掘。

通過完善“石油與天然氣地質(zhì)學(xué)”課程教育目標(biāo)，引入思政經(jīng)典案例，將思政教育貫穿在石油地質(zhì)學(xué)的專業(yè)課堂中，在教學(xué)過程中融入國家情懷、科學(xué)精神、石油精神和社會責(zé)任感，培養(yǎng)具有良好職業(yè)素質(zhì)、愛國敬業(yè)、具有工匠精神的技能型人才。具體的實施思路：一是培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提高學(xué)生正確認識、分析和解決油氣地質(zhì)問題的能力。教師根據(jù)課程的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求，針對課程教學(xué)內(nèi)容確定一系列的研究課題或問題，幫助學(xué)生確定研究思路，指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、相互討論、科學(xué)創(chuàng)新。學(xué)生在教學(xué)過程中體驗發(fā)現(xiàn)科學(xué)原理和應(yīng)用科學(xué)原理解決實際問題的研究過程，通過主動研究問題來獲取知識，培養(yǎng)科學(xué)研究能力。二是在教學(xué)過程中融入石油精神，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。教師在課堂教學(xué)過程中合理設(shè)計思政內(nèi)容，恰當(dāng)?shù)厝谌胨颊?。例如在“緒論”章節(jié)講授我國老一輩石油地質(zhì)專家不迷信國外專家的論斷，開創(chuàng)性地提出陸相生油理論。通過將“大慶精神”“鐵人精神”“苦干實干”“三老四嚴”為核心的石油精神融入社會主義核心價值觀和民族精神之中，向青年學(xué)生講述一代代石油人艱苦創(chuàng)業(yè)的感人故事，高唱“我為祖國獻石油”的主旋律。三是注重培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)修養(yǎng)，提高學(xué)生們的責(zé)任感與使命感。在教學(xué)過程中設(shè)置典型的因油氣、礦產(chǎn)開采和人類活動導(dǎo)致的資源枯竭、環(huán)境污染案例，讓學(xué)生了解國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

5 結(jié)語

“石油與天然氣地質(zhì)學(xué)”作為資源勘查工程的專業(yè)核心課，在工程教育專業(yè)認證過程中，課程改革勢在必行。本文以“金課”建設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)，通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，緊扣學(xué)科前沿，從課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué)和混合式教學(xué)等方面改革教學(xué)方法，培養(yǎng)創(chuàng)新能力；通過教學(xué)方法“去標(biāo)準(zhǔn)化”、平時考核“去標(biāo)準(zhǔn)化”、試卷考核“去標(biāo)準(zhǔn)化”，改革考核方式，注重能力培養(yǎng)；積極推進課程思政，培養(yǎng)行業(yè)情懷；努力提高課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，以培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識解決復(fù)雜問題的能力，促進資源勘查工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。