《油氣田地下地質(zhì)學》課程創(chuàng)新教學實踐探討

王湘平 (長江大學地球科學學院,湖北荊州434023)

高等工程教育教學改革的重要目標是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才,因而必須改變目前傳統(tǒng)知識型的應試教育局面,大力開展創(chuàng)造思維型的素質(zhì)教育[1]。

《油氣田地下地質(zhì)學》是資源勘查工程專業(yè)、地質(zhì)學專業(yè)的核心專業(yè)課程,是學生在系統(tǒng)學習礦物巖石學、沉積學、構(gòu)造地質(zhì)學、石油地質(zhì)學、地球物理勘探、地球物理測井、油層物理等相關課程內(nèi)容的基礎上開設的一門綜合性和實用性很強的技術類課程,其涉及內(nèi)容廣泛,包括從地質(zhì)資料的錄取到綜合利用地質(zhì)、地球物理、地層測試等資料來解決從油氣田發(fā)現(xiàn)到油氣田廢棄的各個階段所涉及的地質(zhì)問題[2]。根據(jù)該專業(yè)課綜合性和實踐性很強的特點,構(gòu)建 《油氣田地下地質(zhì)學》課程創(chuàng)新教學體系,對于提高學生的職業(yè)適應能力、創(chuàng)新能力和滿足社會對石油專業(yè)人才的需求有著重要意義。為此,筆者針對《油氣田地下地質(zhì)學》課程創(chuàng)新教學進行了一些探索。

1 明確課程目標,培養(yǎng)創(chuàng)新理念

《油氣田地下地質(zhì)學》課程的目標是使學生掌握油氣田地下地質(zhì)研究的基本理論、技術和方法,培養(yǎng)學生多學科知識的綜合運用能力以及應用靜、動態(tài)資料研究油氣田勘探開發(fā)中地下地質(zhì)問題的基本技能。該課程研究內(nèi)容廣泛,與油田實際緊密結(jié)合,具有很濃的 “油氣味”。因此,實施該課程創(chuàng)新教學時必須確立創(chuàng)新教學的基本理念,在教學過程中有意識地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

1.1 培養(yǎng)創(chuàng)新意識

在課堂教學中,要引導學生質(zhì)疑問難,求異探新,發(fā)表自己的獨到見解。在實驗教學中,要啟發(fā)學生通過仔細觀察實驗現(xiàn)象,訓練學生敏銳的觀察力,引導他們進行創(chuàng)新思考,通過多種地質(zhì)圖件的編制發(fā)現(xiàn)一些細微的地質(zhì)現(xiàn)象并得出新結(jié)論。

1.2 培養(yǎng)創(chuàng)新精神

要利用老一代石油地質(zhì)學家百折不撓、勇往直前、不達目的誓不罷休的創(chuàng)造性勞動和獻身精神事跡去感染學生,利用該學科生動豐富、充滿創(chuàng)新精神的學科史去教育學生。在日常教學中,無論是課堂聽講、實驗、制圖還是寫讀書報告,都要鼓勵和引導學生不墨守陳規(guī),要善于思考,敢于突破。經(jīng)過持之以恒的訓練,使學生養(yǎng)成標新立異的良好習慣,從而形成嚴謹求實的治學態(tài)度和開拓進取的創(chuàng)新精神。

1.3 培養(yǎng)創(chuàng)新能力

在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的過程中,應使學生具有扎實的專業(yè)基礎知識,同時要拓寬其知識面,使之能夠?qū)⑹偷刭|(zhì)與其他石油相關專業(yè) (物探、測井、油工、儲運等)知識進行有機結(jié)合,從而具備復合性知識結(jié)構(gòu)。因此,應通過改革課堂教學模式、突出實驗環(huán)節(jié)、與油田作業(yè)現(xiàn)場進行直接接觸等方式來培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的創(chuàng)新能力。

2 建立以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主的教學模式

2.1 優(yōu)化課程內(nèi)容體系

1)整合課程內(nèi)容 該課程的教學目標是使學生掌握油氣田地下地質(zhì)研究的基本概念、基本理論、基本方法及技能,提高學生分析問題和解決問題的能力,為今后從事油氣田勘探與開發(fā)工作奠定基礎。為此,根據(jù)教學實際情況,將課程內(nèi)容體系分為3大部分 (包括10個知識模塊,每個知識模塊之間既有一定的聯(lián)系又具有相對獨立性):①資料錄取與解釋,包括鉆井地質(zhì)和油氣井測試2個模塊。該部分重點介紹鉆井過程中的錄井、完井、鉆柱測試和油氣井測試資料的錄取與解釋。對于地震和測井資料的錄取和解釋,學生已系統(tǒng)地學習了地震勘探和地球物理測井的內(nèi)容。因此,學習該部分后,學生能夠系統(tǒng)地掌握油氣田勘探開發(fā)整個過程中資料的錄取與解釋方法,為畢業(yè)后的勘探開發(fā)研究工作奠定必要的基礎。②地下地質(zhì)研究,包括地層研究、構(gòu)造研究和儲層特征研究3個模塊,屬于靜態(tài)研究的范疇。③開發(fā)地質(zhì)研究,包括油藏評價與開發(fā)可行性研究、注水開發(fā)油田動態(tài)監(jiān)測、油田開發(fā)中的地質(zhì)研究、氣田開發(fā)地質(zhì)研究和提高采收率技術5個模塊,屬于動態(tài)研究的范疇。

2)增加最新科技前沿性知識內(nèi)容 進行教學內(nèi)容的優(yōu)化,應注重講授地下地質(zhì)研究的基礎知識,強調(diào)培養(yǎng)學生的基本技能,同時,及時將學科最新科研成果和油田新技術、新方法引入教學中,使學生及時掌握最新科技前沿性知識,如PDC鉆井條件下的巖屑識別方法、定量熒光技術、氣測解釋模版、可視化解釋技術、開發(fā)過程中儲層參數(shù)動態(tài)變化、油藏動態(tài)分析、地層壓力隨鉆預監(jiān)測技術、巖心圖像分析技術等。

3)注重實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng) 該課程具有實踐性強的特點,因而應大力加強實踐環(huán)節(jié),以此來鞏固該課程的基本理論知識,培養(yǎng)學生在油氣田勘探開發(fā)過程中的實際動手操作技能,同時使學生對油田生產(chǎn)各個環(huán)節(jié) (鉆井、錄井、地層測試、測井、開發(fā)、采油、油藏動態(tài)監(jiān)測、油田動態(tài)分析、計量到油氣集輸)的管理有一定的感性認識,為學生今后從事油氣田勘探開發(fā)工作打下堅實基礎。

2.2 改革教學方法

1)授課方式多樣化 擯棄傳統(tǒng)的以單純傳授知識為目的的灌輸方式,把教學工作的重心由 “教”的方面轉(zhuǎn)到 “學”的方面來。采用以學生為主體的提問式、討論式、啟發(fā)式和研究式等方法,加強教師與學生之間的互動,由此來改進教學效果,具體內(nèi)容如下:①提問式。在教學過程中,教師應充分重視課堂提問,以此來了解學生對知識的掌握情況。有些提問可以讓學生當堂回答,有些提問可以留給學生思考,而有些提問不需要學生回答,重在提醒學生。此外,教師還可以故意出錯,讓學生進行評價,由此培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力。例如在油氣田地下構(gòu)造研究模塊的教學中,講述 “斷層研究”時,先讓同學們回憶有關斷層的概念,接下來提出問題 “野外斷層的識別標志有哪些?”,在學生正確回答問題后應及時給以鼓勵。再提出問題 “野外有這么多識別標志,那么在鉆井時我們看不到這些標志怎么辦呢?用井的資料能不能判斷斷層的存在和對斷層進行研究呢?”通過這一問題引出下文,即 “用井的資料來研究斷層”。這樣在整個教學過程中學生的注意力高度集中、思維活躍,最終取得了較好的教學效果。②討論式。傳統(tǒng)教學模式主要是教師講學生聽,這種單向的信息交流忽視了師生間的合作互動,而討論式教學模式則是給學生創(chuàng)造平等的表達思想、發(fā)揮創(chuàng)造潛能的機會。教師在課前應將將討論的題目布置下去,讓學生充分準備,使得在討論課上學生有話可說,有言要發(fā)。教師通過聽取學生對具體問題的分析與見解,可以了解其思維方式和對課程內(nèi)容的認知程度。在討論過程中,教師應及時糾正所出現(xiàn)的錯誤,從而學生能夠加深對課程內(nèi)容的正確理解。例如在油氣田地下構(gòu)造研究模塊的教學中,教師在課前給學生發(fā)放了3張構(gòu)造圖,讓學生們課前準備。上課時教師將構(gòu)造圖放在多媒體投影上,讓學生通過討論來判斷斷層和構(gòu)造產(chǎn)狀、斷層性質(zhì)等。學生在討論過程中氣氛熱烈,各抒己見,課后學生反映對該知識內(nèi)容理解十分到位。③啟發(fā)式。在進行啟發(fā)式教學時,應充分發(fā)揮教師主導作用,同時強化學生的主體性,通過利用生動直觀的材料和趣味性問題來激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,從而激勵學生主動參與到教學中。例如,教師在講述 “裂縫研究”時,一般利用的資料是巖心實物和測井曲線,這時可以向?qū)W生提出巖屑資料能否進行裂縫分析的問題,啟發(fā)學生回憶在鉆井地質(zhì)模塊 “巖屑錄井”中的 “縫洞發(fā)育系數(shù)”、“縫洞開啟系數(shù)”2個參數(shù)。又如在講述 “巖屑錄井”時,對于撈砂這一工序可以啟發(fā)學生思考“能否發(fā)明自動撈砂機或傳送帶自動恢復地質(zhì)剖面”,讓學生短時間的思考后,給學生講解目前油田關于自動撈砂機的研究情況,從而激活學生的創(chuàng)新潛能。④研究式。通過研究式教學,提高了學生的綜合研究能力、文字表達和口頭表達能力。筆者在教學過程中選擇了江漢油田王場構(gòu)造一區(qū)塊的實際資料(井位圖、錄井、測井和試油等資料),要求學生對工區(qū)進行綜合地質(zhì)研究,包括建立地層剖面、井間地層對比、構(gòu)造分析、油藏分析、儲量計算,并編制相關圖件,編寫研究報告,最后,還要求學生進行多媒體匯報與答辯。課后調(diào)查表明學生反映良好。

2)開設專題講座 在教學過程中可以邀請油田生產(chǎn)單位專家來校舉辦本學科方向知識講座,介紹油氣藏地質(zhì)研究的新進展和勘探開發(fā)實例以及現(xiàn)場工作方法,引導學生把握行業(yè)科技前沿。例如在講授油氣田地下地層研究模塊時,邀請江漢油田勘探開發(fā)研究院專家進行地層對比的講座,通過大量的油田現(xiàn)場作業(yè)實際資料及具體對比細節(jié),使學生充分掌握了油氣田地下地層研究的基本方法,取得了很好的教學效果。

3)開展第二課堂活動 由于高年級的學生已經(jīng)具備了一定的專業(yè)技能,因而在授課期間可以鼓勵學生積極參加教師的科研工作,從而培養(yǎng)學生解決油氣田實際地質(zhì)問題的技能。

2.3 改進教學手段

目前大學教育已實現(xiàn)電化教學,因而教師應對多媒體課件要精心設計,盡可能多地應用典型的實例及圖片來豐富教學內(nèi)容,由此提高學生的學習興趣。如目前使用的泥漿循環(huán)路線動畫、固井過程動畫、沉積時間單元劃分動畫等,使教學內(nèi)容更加生動和易于理解。由于大量的圖件可以表征地下的地質(zhì)現(xiàn)象,因而在油氣田地質(zhì)研究報告和學術論文中都有大量的圖件和表格。因此,在教學中應重視圖件的功能,通過圖件引出問題并分析問題,以此培養(yǎng)學生解決實際地質(zhì)問題的思路和方法。

3 改革課程考核方式

3.1 考核方式多樣化

傳統(tǒng)考試形式單調(diào),一般采用單一的閉卷形式,側(cè)重檢查學生對基礎知識掌握的水平和解題能力,易導致學生把重點放在死記硬背上,忽視了知識的擴展和靈活運用。因此,應將考核方式多樣化,包括閉卷、開卷、口試、無紙化、讀書報告、小設計等。

3.2 增加考試次數(shù)

傳統(tǒng)考試方式基本上是 “一次考試定成績”,這導致考試過程中學生作弊現(xiàn)象嚴重。因此,應增加考試次數(shù),實行學習成績的綜合評定,使學生能夠投入更多精力進行課程學習。

3.3 增加平時成績占課程總成績的比重

通過平時成績 (含階段考試、課堂討論、小測驗、作業(yè)、讀書報告、出勤等)和期末考試來綜合確定學生學習成績。平時成績中重點考查學生清晰表達問題的能力、搜集和整理資料等能力,對學生在學習中各個階段的具體表現(xiàn)進行全面、客觀、準確的定性評價。期末筆試的題型上要加強對較高能力層次內(nèi)容的考查,對主觀題應加大開放性,以此增強能力考查的力度。

4 結(jié) 語

《油氣田地下地質(zhì)學》是資源勘查工程專業(yè)、地質(zhì)學專業(yè)的核心專業(yè)課程,其具有很強綜合性和實用性。因此,應大力開展該課程創(chuàng)新教學實踐活動,具體采取如下措施,即明確課程目標培養(yǎng)創(chuàng)新理念、建立以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主的教學模式和改革課程考核方式,使學生充分掌握該課程的基本理論知識和實際動手操作技能,為今后從事油氣田勘探開發(fā)工作打下堅實基礎。

[1]葉瀾.轉(zhuǎn)換思路開創(chuàng)素質(zhì)教育新局面 [J].山西教育,2006(2):30～34.

[2]陳恭洋.油氣田地下地質(zhì)學[M].石油工業(yè)出版社,2007.