石油高校“石油數學地質”課程教學改革與教學實踐探討

丁 熊 廖明光 朱大鵬 程軍林

（西南石油大學地球科學與技術學院 成都市 610500）

“石油數學地質”是石油地質學與數學及電子計算機相結合的產物，目的是從定量方面研究和解決石油地質科學問題，其應用幾乎滲透到石油地質學的各個領域。如何培養學生應用相關數學方法和數學模型定量化解決石油地質問題的能力，已成為當前國內石油高校課程教學需要重視的問題之一。本文通過分析石油地質專業“石油數學地質”課程教學中存在的問題，結合該課程中教學的切身體會，對該課程的教學改革進行探討。

一、課程教學中存在的問題

通過對我校（西南石油大學）石油地質專業“石油數學地質”課程教學進行調研和分析，結合在該課程中教學的切身體會，發現該課程教學中主要存在以下問題：

第一，教學思路以“數學公式推導”為主，學生尚處于被動學習階段。石油地質專業學生在接觸“石油數學地質”這門課程時，已學習部分專業課程，如：《沉積巖石學》、《普通地質學》、《構造地質學》、《石油地質學》等，上述課程多以定性、描述性為主。而地質學科強調經驗型，一般采取描述性研究方法，因而學生不太適應“石油數學地質”這樣一門定量表征學科的課程學習。此外，石油地質專業的學生所學應用數學理論知識有限，之前學習的數學課程只有“高等數學”和“概率統計”，而“石油數學地質”的主要內容不但涉及到以上2門課程，還涉及到“離散數學”、“數據結構”、“模糊數學”等，導致學生學習該課程的難度加大。目前教師的教學思路仍側重于數學公式或數學模型的推導，由于數學公式多，推導過程繁瑣，隨著課程的深入，學生越來越產生畏難情緒，最后完全處于被動學習，缺乏主動性，以至于課堂上常出現“教師數學公式推導兩黑板，推得學生全睡著”的現象。

第二，教學方法以傳統式教學為主，學生缺乏學習主動性。目前，課程教學過程中，教師按照教學大綱要求和教材內容給學生上課，教學的共同特點是首先進行數學原理和公式推導，然后才講授數學方法在地質中的應用。學生在教師講授數學原理和公式推導時，已經“昏昏欲睡”，由于石油地質專業學生對數學原理和公式推導本來就缺乏學習興趣，所以效果較差。當講授數學方法在地質中的應用時，由于學生對先前所講授數學原理和公式缺乏掌握，導致根本無法理解該數學方法在地質中的應用。課堂演變為教師在講臺上“自問自答”，學生在下面“睡覺或玩手機”，教師的教學方法逐漸演變為“倒灌式”，教學效果較差。

第三，該課程考核方法為“期末筆試”為主，學生對課程的學習興趣偏低，以“應試”為主。學生普遍認為“石油數學地質”課程中數學公式和數學模型較多，記憶起來較難，很難找到數學和石油地質的結合點，課程的考核方式以期末筆試為主，導致學生學習目標不明確，課程學習過程動力不足，對課程的學習興趣偏低，以至于該課程考試為學生“背完、考完、忘完”的現象，不能真正達到課程的教學目的。

二、課程教學改革實踐和探討

針對以上課程教學存在的問題，對課程的教學思路、教學方法和考核方式等教學環節改革進行實踐和探討。

第一，教學思路的調整。以往對于不同石油數學地質方法的講解，其共同特點是首先進行理論推導，然后才交待數學方法在地學中的應用。理論推導過程與純粹的數學教學沒有任何差異，很難激發學生的興趣與關注度。嘗試采用“本末倒置”的教學思路，先提出地質問題，讓學生思考，再引入這次授課中的數學方法怎樣來定量解決該地質問題。比如，在講授權重系數和模糊綜合評判模型前，先提出多參數儲層質量應如何定量評判？各參數間的關系如何？讓學生思考，再引入權重系數和模糊綜合評判模型，比如，基于模糊數學的多參數儲層定量評判，最后再講授該方法的數學原理和公式以及在多參數儲層定量評判這一地質問題的應用。通過對“本末倒置”教學思路的實踐表明，課堂上沒有出現學生“睡覺”的情況，學生的學習興趣較以往有明顯提高。

第二，教學方法的調整。以往的教學方法以傳統式教學為主，很難激發學生的學習主動性，學生尚處于被動學習階段。改變以往教師為主體的傳統教學方式，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問題，比如，相關分析在儲層孔滲關系問題上的應用等，對學生進行分組，讓學生在課上進行分組討論，然后由每組學生選代表到講臺上進行講解，當眾表揚講解正確的學生，使學生具有學習成就感，和學生互動，共同探討課程知識點，活躍課堂氣氛。通過對互動式、討論式的教學方法的實踐表明，既提高了學生的學習主動性，又加深了學生對課程知識點的理解和掌握。

第三，考核方式的調整。以往該課程考核方法為“期末筆試”為主，學生對課程的學習興趣偏低。采用多方式、多手段相結合的考核方式，改革后該課程考核方式包括平時成績、大作業成績和期末筆試成績，大作業為一個實際的石油地質問題，比如：出一個實際的石油地質問題，提供原始數據，讓學生通過數學方法定量解決該石油地質問題。平時成績、大作業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、多手段相結合的考核方式，使學生明確了學習目標，激發了學生的學習興趣，極大地提高了學生解決實際問題能力，真正達到課程的教學目的。

三、結論

“石油數學地質”是石油高校石油地質專業的一門專業必修課，其教學目的是使學生掌握石油數學地質研究的基本內容、能應用相關數學方法和數學模型解決油氣地質問題。該課程可采用“本末倒置”的教學思路，激發學生學習興趣，提高學生學習主動性。采用互動式、討論式的教學方式，和學生互動，活躍課堂氣氛，提高課堂教學效果。采用多方式、多手段相結合的考核方式，提高大作業成績比重，培養學生解決實際問題能力。

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