盆地模拟双语教学实践与探索

[摘 要]为培养石油地质领域创新人才，进行了盆地模拟双语教学实践与探索。该文在深入理解双语教学的本质和内涵的基础上，综合学生专业能力和英语水平，拟定了课程建设目标。理论教学方面，通过优选教材，优化课程教学内容，以学生为中心，循序渐进，因材施教，采用交叉渗透型教学模式，重视过程考核，进一步强化了学生的专业基础知识和英语应用能力，并适当引入了学科领域前沿知识，以激发学生的创新精神和创新意识;实践教学方面，注重学生对全英文盆地模拟系统软件实践操作能力的提升，培养学生对所学知识的理解和综合运用能力。

[关键词]双语教学;盆地模拟;石油地质;教学质量

[基金项目]2020年度长江大学创新创业协同育人计划改革项目

[作者简介]肖七林（1980—），男，湖北襄阳人，地球化学专业博士，长江大学资源与环境学院地球化学系副教授，主要从事石油地球化学研究。

[中图分类号] G64[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2020）33-0210-03[收稿日期] 2020-03-14

高校双语课程是指高校在本科教育阶段设置的以中外两种语言（通常为汉语和英语）为媒介语开展教学的非语言学科的专业课程。2001年至今，我国的高校双语课程建设经历了争议中的初创期（2001—2006年）、示范下的推进期（2007—2010年）和分化中的发展期（2011年至今）[1]。前两个阶段的驱动力主要来自于国家政策推动，现阶段双语课程建设的主要驱动力则来自于高校管理者和教师对于提高教育教学水平的内在需求。作为一种本科教学新模式，双语教学的目标不仅要让学生获取学科知识，提高其掌握最新专业知识及跟踪科技前沿信息的能力，而且要培养学生获取知识的兴趣、自主学习和外语运用能力，其最终目标是培养具有国际视野、通晓国际规则、能够参与国际事务、具有国际竞争力和创新能力的专业人才[2]。

当前国际油气勘探开发领域已经发生了深刻重大变革，我国在能源领域的国际合作和对外学术交流日趋频繁，国家迫切需要一批石油地质专业基础扎实、精通英语的高层次人才。长江大学资源与环境学院顺势而为，积极组织教师探索实践了双语教学模式，盆地模拟双语课程即是这一探索实践的产物之一，本文主要阐述了课程组在盆地模拟双语教学过程中的经验和体会，以期为双语教学提供有益参考。

一、课程建设理念与目标

深入理解双语教学的本质和内涵，提高课程意识，准确定位，合理设置课程建设目标。我国高校现阶段的双语教学本质上是大学生（英语）语言学习模式的根本转变，也是学科教学的重大改革。双语教学是一个具有多元目标的教学过程，主要包括语言、知识、思维和文化等多元目标，必须同时达到多重教学目的，即掌握学科知识的能力，使用外语的能力，以及培养学生形成该外语所承载的思维方式的能力。基于此制定了盆地模拟课程教学目标。

1.强化石油地质学和油气地球化学的基础知识，培养学生扎实的专业英语知识和文献检索阅读能力，注重提升实际应用能力，提高自我学习知识、追踪学术前沿的能力以及创新研究的能力，为今后的科研、工作奠定必要的理论基础。

2.探索培养具有扎实的石油地质学基础知识、先进研究方法与技能、拥有创新思维、创新意识与创新能力人才的教育教学方法、措施与手段等。

3.培育具有国际化视野、基础知识扎实、能力全面、创新素养好的专业人才，为提高教育教学质量，提升国际化办学水平奠定坚实的基础。

二、教学内容设置与安排

石油地质学是矿产学的一个分支，是石油及天然气地质勘探专业的专业理论基础课，主要阐述石油在地壳中的形成过程、产出状态和分布规律。盆地模拟是实现石油地质研究过程的定量化和计算机化，它是以石油地质机理为基础，综合运用地质、物理和地球化学知识重建烃源岩、储集层、盖层和上覆地层沉积和油气生成、运移、聚集成藏过程，通常由地史、热史、生烃史、排烃史和运移聚集史等五个模型组成，涉及石油地质领域各个分支。目前，盆地模拟课程体系双语教学内容主要包括如下四个方面。

1.含油气系统。盆地模拟实质上就是含油气系统模拟，主要论述含油气系统地质要素（烃源岩、儲集层、盖层、圈闭和运移路径）和地质作用过程（油气生成、运移和保存）及其表征方法。

2.埋藏史、热史和成熟史。主要讲述“三史”模拟的基本概念、原理及地质应用。

3.油气初次运移史和二次运移史。主要讲述油气初次运移和二次运移基本概念、原理和地质应用。

4.盆地模拟系统软件操作应用。主要讲述盆地模拟系统软件实际操作步骤，一维模拟是盆地模拟的基础，二维和三维盆地模拟需要资料多，难度大，因此课程将重点放在一维单井埋藏史、热史和成熟史模拟上，主要讲述参数设置、模型选取、操作技能、模拟结果解释及其地质意义。

课程选用Thomas Hantschel和Armin I. Kauerauf合著的Fundamentals of Basin and Petroleum Systems Modeling（Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2009）。基于该教材，编写了英文版的“盆地模拟（Basin Modeling）”课件，同时结合近期国际油气勘探开发新趋势增加了学术前沿知识，进一步加深学生对于盆地模拟基本原理的理解和实际应用能力。例如，在含油气系统部分，首先介绍了常规含油气系统的定义、要素和表征方法，在此基础上，增加了非常规含油气系统的相关内容，主要介绍了非常规含油气系统的概念、油气资源类型和分布及相应的勘探开发技术等。同时结合目前全球油气勘探热点，以美国Barnett页岩气田和我国四川盆地礁石坝五峰-龙马溪组页岩气田为例，介绍了非常规页岩气系统石油地质特征和勘探开发历史及现状;在油气保存方面，系统介绍了原油在油藏中发生的各种次生变化，主要包括生物降解、原油热裂解和热化学硫酸盐还原效应，对其基本原理、作用效应和定量表征进行了详细阐述;在油气初次运移和二次运移史部分，系统介绍了目前不同学术流派对于油气初次运移和二次运移相态、动力、阻力和模式的认识，分析对比了不同模式的优点和不足。在课程教学安排上进行了系统改革，构建了全新的模块化理论教学体系：将传统的课堂灌输和期末考试相结合的教学模式转化为课程教学、课堂讨论、翻转课堂、课后习题练习和考核。其中，课程教学占总课时的40%—60%，采用英语多媒体课件，英文授课比例在30%—70%;英语课堂讨论占总课时数的20%—30%，设定讨论主题，将学生的表现情况记入平时成绩;以翻转课堂模式进行自主学习，占课程总学时的20%—30%;课后根据授课内容及时布置作业，跟踪考核学生理解掌握情况。注重学习过程考核，课程考核包括平时成绩和期末成绩两部分，平时成绩包括课堂提问、发言、讨论和出勤等情况，占总成绩的70%，期末考核成绩占总成绩的30%。

三、教学方法与手段

教学方法和手段上，以学生为中心，进行课程理论教学和实践教学的规划和实施。理论教学方面，首先引入含油气系统的概念，因为盆地模拟实质上就是含油气系统模拟，重点论述含油气系统地质要素（烃源岩、储集层、盖层、圈闭和运移路径）和地质作用过程（油气生成、运移和保存），注重强调地质要素在地质作用过程中所扮演的角色，将地质要素和地质作用过程形成一个统一有机体系。在授课过程中引入常规含油气系统和非常规含油气系统的概念，在非常规含油气系统中融入致密油气和天然气水合物等当前油气勘探开发领域前沿知识，利用启发式教育锻炼学生的地质思维能力。

埋藏史、热史、成熟史、油气初次运移史和二次运移史模拟的基本原理以翻转课堂模式进行自主学习，课堂上则以实例进行讲解分析，与学生深入互动，加深其对基本原理的理解，提升综合应用能力;在课程后期引导学生查阅和学会阅读专业英文文献，从中挑选少量通俗易懂，专业性较强的文献进行课堂精读，重点在于解析文献整体构架以及每个模块写作方法和技巧，以此提升学生专业英语学习水平。

实践教学环节主要包括两方面，一是课堂盆地模拟软件的操作应用，选择德国IES公司PetroMod盆地模拟系统软件，该软件由PetroMod1D，2D，3D三个软件包组成，全英文界面，课程侧重于一维埋藏史、热史和成熟度史模拟，主要使用PetroMod1D软件包，软件包含了绝大多数课程专业词汇及相关理论知识。课堂首先讲解软件操作流程，主要包括沉积地层信息（厚度、岩性、地质年代、地质事件、烃源岩属性、含油气系统要素）的编辑和输入，古水深和热流史等边界条件的设定和输入，一维盆地模拟校正参数的类型和输入，沉积地层埋藏史、热史和烃源岩成熟史模拟结果的校正和解释，含油气系统事件图的编制等，如有问题，学生可通过内置软件帮助说明输入相关主题搜索解决方法。通过这样的实践操作使学生完全沉浸在英语学习氛围中，使学生在专业知识和英语水平上都得到了系统提升;另一方面是课后习题练习实行全英文解答，引导学生使用规范的专业术语和经典句式进行答题，利用“雨课堂”进行授课，对学生提出的问题及时反馈。

四、提升课程教学质量的探索与实践

双语教学质量和效果是多种因素综合作用的结果，联合国教科文组织曾就教学质量给出了一个公式：教学质量=教师×（学生+教材+环境+教法）。盆地模拟双语教学在实践过程中积累了一些比较成功的经验，分别从教师、学生、教材和教法等四个方面加以论述。

1.教师。教师是双语教学的主体，是决定双语教学质量的关键。目前各高校能够胜任全英语教学的教师相对较少。在目前状况下，要取得令人满意的双语教学效果，要求双语教学教师要善于沟通，勤于沟通，及时了解学生的心理动态和需求，结合双语教学的目的、行业就业形势和业务需求，让其充分认识到双语教学的重要性和必要性。盆地模拟双语教学坚持“以学生为中心”开展教学活动，积极探索课堂讨论、翻转课堂等教学模式，让学生深度参与。即便如此，在课堂讨论过程中仍有部分同学产生畏惧厌烦抵触情绪等等，调查发现这些同学英语基础相对薄弱。鉴于这种情况，在课前让学生提前预习，适当降低与这些同学课堂讨论问题的难度，多沟通，及时鼓励和表扬，课后推荐一些生动有趣、专业性较低的视频短片，调动其学习兴趣。

2.学生。盆地模拟双语教学对学生的专业知识和英语水平同样也提出了较高的要求。它是一门综合性非常强的专业课程，要求学生熟练掌握石油地质学和油气地球化学基本概念和原理，掌握专业英语基本词汇，具有较好的英语“听、说、读、写”能力。多年教学实践证实学生只需要具有大学四级的英语水平就可以顺利开展盆地模拟双语教学。根据长江大学资源与环境学院地球化学专业本科生课程体系设置和培养计划，我们将盆地模拟双语课程放在大三下学期后半学期开设。此时，学生已在上半学期完成了石油地质学和油气地球化学专业基础理论课程的学习，具有相应的专业知識储备，同时经过近三年的英语学习，绝大部分同学已经顺利通过了国家英语四级，部分同学已通过了国家英语六级，具备了较高的英语水平，满足了开展盆地模拟双语教学的必要条件。

3.教材。一本优秀的双语教学教材能够使学生通过阅读来找回课堂学习中遗漏的信息，通过思考弥补课堂互动不足的缺憾，教材的重要性显而易见。国内外的盆地模拟知识体系在地球科学领域没有显著差异，Thomas Hantschel和Armin I. Kauerauf长期在美国斯伦贝谢国际石油公司驻德国IES公司从事上游油气勘探工作，他们合著的专著Fundamentals of Basin and Petroleum Systems Modeling（Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2009）涵盖了PetroMod盆地模拟软件系统基础理论和相关算法，因此我们选择该书作为课程教材，全书共八章，485页，在有限的课时内面面俱到显然是不可能的，因此我们对教材内容进行了系统梳理和遴选，吸取精华，突出重点，对原版教材中的第一章（Introduction to Basin Modeling）、第三章（Heat Flow Analysis）、第四章（Petroleum Generation）和第六章（Migration and Accumulation）等核心内容进行了编译，制作了全英文课程PPT，同时把国内石广仁教授所著的《油气盆地数值模拟方法（第三版）》推荐给学生，有助于学生更好地用英语理解和掌握盆地模拟基本理论，培养学生国际视野和科学的思维方式。

4.教法。我国高校专业课程开设的双语教学属于微观层面的双语教学，其目的不是“语言教育”，而是通过使用外语作为“教育语言”传授课程相关的专业知识。双语教学模式主要有术语引导型、交叉渗透型和完全渗透型，实践证实术语引导型的双语教学效果不理想，完全渗透型是一种理想化的教学模式，对教师和学生的英语水平要求非常高，需要长时间的磨合训练。在盆地模拟双语教学这一微观层面双语教学过程中，结合学生目前实际状况，主要采用了交叉渗透型教学模式，还有全英文课件，选用国外优秀教材。在课堂授课过程中，初期阶段放慢授课进度，降低英文使用比例，注重基本概念、基本原理和专业词汇的学习，在课前引导学生进行相关阅读;在课堂教学过程中，通过提问的方式，启发学生思考，帮助学生自我检查学习成果;课程后期适当提高英文授课比例，多采用案例教学，提高其综合应用能力。

五、結语

双语课程教学是高校实现“双一流”建设目标的内在需要，是培养具有国际视野和国际竞争力的高素质创新型人才的重要途径，也是新时代赋予高校的重要使命。通过盆地模拟双语教学的探索和实践，我们认识到提高双语教学质量的核心在于教师，高校教师需提高课程素养，综合学生专业素养和英语水平，准确定位，合理设置课程建设目标;优选教材，优化课程教学内容，以学生为中心，循序渐进，因材施教，强化学生的专业基础知识和基本理论，注重实践教学，适当引入学科前沿领域知识，激发学生的创新精神和创新意识，培养具有国际学术视野和科学思维方式的创新人才。

参考文献

[1]王锦.高校双语课程建设：回顾与反思[J].当代教育科学，2019， （03）：24-29.

[2]郜正荣.全面推进高等教育国际化的几点思考[J].中国高等教育，2016，（05）：18-20.

The Practice and Exploration of Bilingual Teaching of Basin Modeling

XIAO Qi-lin

（College of Resources and Environment， Yangtze University， Wuhan， Hubei 430100， China）

Abstract： In order to training outstanding innovative talents in the field of petroleum geology， the focus of this study is on the practice and exploration of bilingual teaching of Basin Modeling. The course objectives are constructed in accordance with the nature and connotation of bilingual teaching as well as the professional ability and English level of the students. In the aspects of theoretical teaching， further improving the professional knowledge and application capability of English of students is realized by optimizing the proper textbooks and teaching contents and giving the lecture by student-centered teaching method. The other employed effective methods include the application of cross-penetration teaching model， addressing the study process and introducing the theories in the advanced subject fields. This can promote students' creative spirits and innovation consciousness. In terms of practical teaching， this teaching method focuses on the improvement of students' practical operation ability of the all-English basin modeling system software， and cultivates students' understanding and comprehensive application ability of the learned knowledge.

Key words： bilingual teaching; basin modeling; petroleum geology; teaching quality