《油气田地下地质学》课程创新教学实践探讨

王湘平 (长江大学地球科学学院,湖北荆州434023)

高等工程教育教学改革的重要目标是培养具有创新意识和创新能力的人才,因而必须改变目前传统知识型的应试教育局面,大力开展创造思维型的素质教育[1]。

《油气田地下地质学》是资源勘查工程专业、地质学专业的核心专业课程,是学生在系统学习矿物岩石学、沉积学、构造地质学、石油地质学、地球物理勘探、地球物理测井、油层物理等相关课程内容的基础上开设的一门综合性和实用性很强的技术类课程,其涉及内容广泛,包括从地质资料的录取到综合利用地质、地球物理、地层测试等资料来解决从油气田发现到油气田废弃的各个阶段所涉及的地质问题[2]。根据该专业课综合性和实践性很强的特点,构建 《油气田地下地质学》课程创新教学体系,对于提高学生的职业适应能力、创新能力和满足社会对石油专业人才的需求有着重要意义。为此,笔者针对《油气田地下地质学》课程创新教学进行了一些探索。

1 明确课程目标,培养创新理念

《油气田地下地质学》课程的目标是使学生掌握油气田地下地质研究的基本理论、技术和方法,培养学生多学科知识的综合运用能力以及应用静、动态资料研究油气田勘探开发中地下地质问题的基本技能。该课程研究内容广泛,与油田实际紧密结合,具有很浓的 “油气味”。因此,实施该课程创新教学时必须确立创新教学的基本理念,在教学过程中有意识地培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。

1.1 培养创新意识

在课堂教学中,要引导学生质疑问难,求异探新,发表自己的独到见解。在实验教学中,要启发学生通过仔细观察实验现象,训练学生敏锐的观察力,引导他们进行创新思考,通过多种地质图件的编制发现一些细微的地质现象并得出新结论。

1.2 培养创新精神

要利用老一代石油地质学家百折不挠、勇往直前、不达目的誓不罢休的创造性劳动和献身精神事迹去感染学生,利用该学科生动丰富、充满创新精神的学科史去教育学生。在日常教学中,无论是课堂听讲、实验、制图还是写读书报告,都要鼓励和引导学生不墨守陈规,要善于思考,敢于突破。经过持之以恒的训练,使学生养成标新立异的良好习惯,从而形成严谨求实的治学态度和开拓进取的创新精神。

1.3 培养创新能力

在培养学生创新能力的过程中,应使学生具有扎实的专业基础知识,同时要拓宽其知识面,使之能够将石油地质与其他石油相关专业 (物探、测井、油工、储运等)知识进行有机结合,从而具备复合性知识结构。因此,应通过改革课堂教学模式、突出实验环节、与油田作业现场进行直接接触等方式来培养学生分析和解决实际问题的创新能力。

2 建立以培养创新能力为主的教学模式

2.1 优化课程内容体系

1)整合课程内容 该课程的教学目标是使学生掌握油气田地下地质研究的基本概念、基本理论、基本方法及技能,提高学生分析问题和解决问题的能力,为今后从事油气田勘探与开发工作奠定基础。为此,根据教学实际情况,将课程内容体系分为3大部分 (包括10个知识模块,每个知识模块之间既有一定的联系又具有相对独立性):①资料录取与解释,包括钻井地质和油气井测试2个模块。该部分重点介绍钻井过程中的录井、完井、钻柱测试和油气井测试资料的录取与解释。对于地震和测井资料的录取和解释,学生已系统地学习了地震勘探和地球物理测井的内容。因此,学习该部分后,学生能够系统地掌握油气田勘探开发整个过程中资料的录取与解释方法,为毕业后的勘探开发研究工作奠定必要的基础。②地下地质研究,包括地层研究、构造研究和储层特征研究3个模块,属于静态研究的范畴。③开发地质研究,包括油藏评价与开发可行性研究、注水开发油田动态监测、油田开发中的地质研究、气田开发地质研究和提高采收率技术5个模块,属于动态研究的范畴。

2)增加最新科技前沿性知识内容 进行教学内容的优化,应注重讲授地下地质研究的基础知识,强调培养学生的基本技能,同时,及时将学科最新科研成果和油田新技术、新方法引入教学中,使学生及时掌握最新科技前沿性知识,如PDC钻井条件下的岩屑识别方法、定量荧光技术、气测解释模版、可视化解释技术、开发过程中储层参数动态变化、油藏动态分析、地层压力随钻预监测技术、岩心图像分析技术等。

3)注重实践环节的培养 该课程具有实践性强的特点,因而应大力加强实践环节,以此来巩固该课程的基本理论知识,培养学生在油气田勘探开发过程中的实际动手操作技能,同时使学生对油田生产各个环节 (钻井、录井、地层测试、测井、开发、采油、油藏动态监测、油田动态分析、计量到油气集输)的管理有一定的感性认识,为学生今后从事油气田勘探开发工作打下坚实基础。

2.2 改革教学方法

1)授课方式多样化 摈弃传统的以单纯传授知识为目的的灌输方式,把教学工作的重心由 “教”的方面转到 “学”的方面来。采用以学生为主体的提问式、讨论式、启发式和研究式等方法,加强教师与学生之间的互动,由此来改进教学效果,具体内容如下:①提问式。在教学过程中,教师应充分重视课堂提问,以此来了解学生对知识的掌握情况。有些提问可以让学生当堂回答,有些提问可以留给学生思考,而有些提问不需要学生回答,重在提醒学生。此外,教师还可以故意出错,让学生进行评价,由此培养学生发现问题的能力。例如在油气田地下构造研究模块的教学中,讲述 “断层研究”时,先让同学们回忆有关断层的概念,接下来提出问题 “野外断层的识别标志有哪些?”,在学生正确回答问题后应及时给以鼓励。再提出问题 “野外有这么多识别标志,那么在钻井时我们看不到这些标志怎么办呢?用井的资料能不能判断断层的存在和对断层进行研究呢?”通过这一问题引出下文,即 “用井的资料来研究断层”。这样在整个教学过程中学生的注意力高度集中、思维活跃,最终取得了较好的教学效果。②讨论式。传统教学模式主要是教师讲学生听,这种单向的信息交流忽视了师生间的合作互动,而讨论式教学模式则是给学生创造平等的表达思想、发挥创造潜能的机会。教师在课前应将将讨论的题目布置下去,让学生充分准备,使得在讨论课上学生有话可说,有言要发。教师通过听取学生对具体问题的分析与见解,可以了解其思维方式和对课程内容的认知程度。在讨论过程中,教师应及时纠正所出现的错误,从而学生能够加深对课程内容的正确理解。例如在油气田地下构造研究模块的教学中,教师在课前给学生发放了3张构造图,让学生们课前准备。上课时教师将构造图放在多媒体投影上,让学生通过讨论来判断断层和构造产状、断层性质等。学生在讨论过程中气氛热烈,各抒己见,课后学生反映对该知识内容理解十分到位。③启发式。在进行启发式教学时,应充分发挥教师主导作用,同时强化学生的主体性,通过利用生动直观的材料和趣味性问题来激发学生的创造性思维,从而激励学生主动参与到教学中。例如,教师在讲述 “裂缝研究”时,一般利用的资料是岩心实物和测井曲线,这时可以向学生提出岩屑资料能否进行裂缝分析的问题,启发学生回忆在钻井地质模块 “岩屑录井”中的 “缝洞发育系数”、“缝洞开启系数”2个参数。又如在讲述 “岩屑录井”时,对于捞砂这一工序可以启发学生思考“能否发明自动捞砂机或传送带自动恢复地质剖面”,让学生短时间的思考后,给学生讲解目前油田关于自动捞砂机的研究情况,从而激活学生的创新潜能。④研究式。通过研究式教学,提高了学生的综合研究能力、文字表达和口头表达能力。笔者在教学过程中选择了江汉油田王场构造一区块的实际资料(井位图、录井、测井和试油等资料),要求学生对工区进行综合地质研究,包括建立地层剖面、井间地层对比、构造分析、油藏分析、储量计算,并编制相关图件,编写研究报告,最后,还要求学生进行多媒体汇报与答辩。课后调查表明学生反映良好。

2)开设专题讲座 在教学过程中可以邀请油田生产单位专家来校举办本学科方向知识讲座,介绍油气藏地质研究的新进展和勘探开发实例以及现场工作方法,引导学生把握行业科技前沿。例如在讲授油气田地下地层研究模块时,邀请江汉油田勘探开发研究院专家进行地层对比的讲座,通过大量的油田现场作业实际资料及具体对比细节,使学生充分掌握了油气田地下地层研究的基本方法,取得了很好的教学效果。

3)开展第二课堂活动 由于高年级的学生已经具备了一定的专业技能,因而在授课期间可以鼓励学生积极参加教师的科研工作,从而培养学生解决油气田实际地质问题的技能。

2.3 改进教学手段

目前大学教育已实现电化教学,因而教师应对多媒体课件要精心设计,尽可能多地应用典型的实例及图片来丰富教学内容,由此提高学生的学习兴趣。如目前使用的泥浆循环路线动画、固井过程动画、沉积时间单元划分动画等,使教学内容更加生动和易于理解。由于大量的图件可以表征地下的地质现象,因而在油气田地质研究报告和学术论文中都有大量的图件和表格。因此,在教学中应重视图件的功能,通过图件引出问题并分析问题,以此培养学生解决实际地质问题的思路和方法。

3 改革课程考核方式

3.1 考核方式多样化

传统考试形式单调,一般采用单一的闭卷形式,侧重检查学生对基础知识掌握的水平和解题能力,易导致学生把重点放在死记硬背上,忽视了知识的扩展和灵活运用。因此,应将考核方式多样化,包括闭卷、开卷、口试、无纸化、读书报告、小设计等。

3.2 增加考试次数

传统考试方式基本上是 “一次考试定成绩”,这导致考试过程中学生作弊现象严重。因此,应增加考试次数,实行学习成绩的综合评定,使学生能够投入更多精力进行课程学习。

3.3 增加平时成绩占课程总成绩的比重

通过平时成绩 (含阶段考试、课堂讨论、小测验、作业、读书报告、出勤等)和期末考试来综合确定学生学习成绩。平时成绩中重点考查学生清晰表达问题的能力、搜集和整理资料等能力,对学生在学习中各个阶段的具体表现进行全面、客观、准确的定性评价。期末笔试的题型上要加强对较高能力层次内容的考查,对主观题应加大开放性,以此增强能力考查的力度。

4 结 语

《油气田地下地质学》是资源勘查工程专业、地质学专业的核心专业课程,其具有很强综合性和实用性。因此,应大力开展该课程创新教学实践活动,具体采取如下措施,即明确课程目标培养创新理念、建立以培养创新能力为主的教学模式和改革课程考核方式,使学生充分掌握该课程的基本理论知识和实际动手操作技能,为今后从事油气田勘探开发工作打下坚实基础。

[1]叶澜.转换思路开创素质教育新局面 [J].山西教育,2006(2):30～34.

[2]陈恭洋.油气田地下地质学[M].石油工业出版社,2007.