张占松,张超谟,宋红伟
长江大学 地球物理与石油资源学院,湖北 荆州 434023
测井系列课程的课程体系和教学改革研究
张占松,张超谟,宋红伟
长江大学 地球物理与石油资源学院,湖北 荆州 434023
结合长江大学勘查技术与工程(测井方向)专业的学科特点和研究前沿,探讨既符合教育规律又能反映目前学科水平的测井系列课程。对当前测井教学系列课程体系和教学内容进行分析研究,指出存在的问题,并根据课程体系、教学内容和教学方法的特点,提出了测井系列课程体系改革的新思路。
测井;系列课程;教学改革;课程体系
系列课程是指为了向学生传授某一方面相对完整的知识或比较全面地训练学生某一方面能力,而把教学内容密切相关,相互之间有着必然联系的若干门课程组织在一起,从总体上确定每一门课程的教学目标、教学内容和教学方法的一系列课程[1]。
勘查技术与工程(测井方向)专业是国家特色专业和湖北省品牌专业,地球物理测井系列课程教学团队是湖北省高等学校省级教学团队。通过长期的教学改革和调整,地球物理测井系列课程目前已形成了相对稳定的课程体系,但随着教学理念的发展和科学技术不断进步,要求我们必须对现有的课程体系和教学内容进行研究和改革。
地球物理测井是一门利用物理学的原理和方法来进行能源和矿产资源的勘探与开发以及认识地球的主要学科[2-5]。方法手段包括电法测井、声波测井、放射性测井、生产测井和地球化学测井等,通过先进的地球物理测量仪器,测量来自井剖面的地球物理场信息,并对测得的信息进行分析、处理、反演、解释,进而推测地下的地质结构、构造、储层物性和矿产分布,解决地质勘探和开发的目的和任务。地球物理测井理论在整体上可以概括为数据采集、数据处理和资料解释。与此相对应,地球物理测井的核心内容有三部分,第一,根据所研究地区的地质和储层特性以及所面临的工作任务设计出合适的测井方法和技术;第二,依据测井数据,选择合适的数据处理方法和区域地质参数计算储层和产能评价的相关参数;第三,综合相关的地质和生产资料对所提取出的信息赋予地质含义。
根据勘查技术与工程(测井方向)专业的人才培养目标和基本规格[6],围绕学生的知识、能力和素质培养,设计出了专业课程体系总体框架(图1)。该课程体系可分为2个层次4大模块。第一层次是勘查技术与工程(测井方向)本科学生应具备的基本素质。主要通过人文社会科学基础教学在思想道德素质教育、人文素质教育、身体、心理素质教育等方面来实现。第二层次是培养勘查技术与工程(测井方向)专业学生的业务素质。主要通过自然科学基础、工程技术科学基础和专业课程的教学来实现。
在基础课、技术基础课业务素质教育方面,力求使学生掌握本专业所需的系统的数学和物理等基础科学理论,具有较扎实的地质学、计算机科学和模拟与数字电路技术基础理论,重点培养其获取信息能力、逻辑思维能力、实践动手能力与自学能力等,并了解现代科技发展状况,激发学生的专业学习兴趣,为其进一步进行专业学习打下基础。
在专业课程业务素质教育方面,重点扩大学生的专业知识和工程实践能力,并使其掌握必要的专业知识,具有一定的应用所学基础理论和专业知识分析解决测井实际问题的能力,以增强其适应性。测井系列课程构成了专业课程模块的主体和目标,是勘查技术与工程(测井方向)课程体系的重要组成部分。
勘查技术与工程(测井方向)课程体系的4个模块反映了全部课程的大致结构。在对学生培养过程中,4个模块之间并不是彼此孤立的,而是相互渗透融合的关系。每个模块都围绕知识、能力和素质培养这个中心,成为整个培养过程的有机组成部分(图1)。
图1 勘查技术与工程(测井方向)课程体系
测井方法专业课程从原理上可以划分成4个课程模块(图2):一是为学好测井学科的相关课程所必需的专业基础课,例如电磁场论、弹性力学和核物理基础等;二是关于测井的基本理论和方法,例如电法测井、声波测井和核测井等;三是针对各种参数的仪器设计和测量技术,如测井仪器;四是关于各种地球物理数据处理及资料解释,如测井资料处理与解释、生产测井、测井地质学等。
图2 测井方向系列课程组成关系
通过长期的教学实践,测井系列课程已形成了一个相对稳定的课程系列,但该系列课程过于分散,它有利于学生对单一课程知识的掌握,而不利于学生利用所学知识进行综合分析问题和解决问题能力的培养。同时造成内容的交叉、重复,教学模式单一、知识面窄,缺乏对学生综合能力的培养等问题,这些已经不适应目前社会对人才综合素质培养的要求。一个完整的系列课程,要同时兼顾科学性、学术性和实用性。既要考虑到学科本身的特点,又要顾及市场对人才的要求。既要反映出学科的全貌,又要有一定的深度,同时还要保证学生能够全面地掌握专业教育所涵盖的教学内容。测井系列课程体系和教学内容目前存在以下几方面的问题:
(1)各门课程相互封闭,缺少相互贯通,导致部分教学内容有重复现象;
(2)课程系列过于强调理论的完整和严密,缺乏与地质工程实际相联系,特别是缺乏实际训练;
(3)实验教学绝大多数属于验证性类型,缺少设计性、综合性实验。
为了实现勘查技术与工程(测井方向)专业的人才培养目标和基本规格,不断提高人才培养质量,须对课程进行改革,其建设的指导思想是:
(1)系统地向学生传授测井基础知识,使学生具有专业基础扎实,知识面较宽,适应能力较强;
(2)优化课程体系和教学内容,避免不必要的重复,提高学生的学习效率,减轻学生的学习负担;
(3)加强综合和交叉,发挥学生潜能、特长和创造性思维。
1.系列课程体系建设的几点建议
针对测井系列课程建设上存在的问题,根据其学科特点和教学研究新动向,对测井系列课程体系建设提出下列具体改革建议:
(1)将原来的弹性力学和声波测井合并,形成新的声波测井原理课,弹性力学作为其第一部分,使得弹性力学与声波测井有机结合。
(2)将原来的核物理基础和核测井合并,形成新的核测井原理课,核物理基础作为其第一部分,使核物理基础与核测井有机结合。
(3)将原来的测井资料地质解释和油藏描述合并,形成测井地质与油藏描述课程,解决了测井资料地质解释和油藏描述内容的重复,例如测井资料沉积相分析的内容。
(4)增设设计性、综合性实验。利用课程设计增设设计性、综合性实验,从而提升学生分析问题、思考问题、解决问题的能力,提升学生的动手和创新能力。
新的课程体系缩短了教学学时,减轻了学生负担,同时使基础知识与测井方法有机结合,避免了课程内容的重复,有利于学生综合能力的培养。新的测井系列课程体系如图3所示。
图3 新的测井方向系列课程组成关系
2.教学内容的相应改进
除了课程体系的改革,在教学内容上也要做相应的改进。
(1)在教学内容上充实更新,精选传统的教学内容,注重基本概念,增加新方法技术的概念。随着地球物理测井的发展与计算机处理技术的日新月异,目前出现了许多新方法、新技术,例如成像技术、阵列技术和核磁共振测井等,这些新方法、新技术应该介绍给学生,以此扩大学生的知识面,增强学生的适应性。
(2)对课程教学中的交叉重复现象,要认真协调各课程自身以及与其他课程的关系,特别是测井方法原理与测井仪器、测井方法原理和测井资料应用之间的关系,要用系统工程的观点来进行教学内容上的优化设计,以达到精简教学内容,提高课程教学效益的目的。例如核测井的岩性、孔隙度、声波测井孔隙度、电法测井的饱和度等内容与测井解释的相关内容重复,核测井中的碳氧比测井与生产测井的相关内容重复。
该项教学改革已列入新的人才培养计划,主要针对石油基地班学生进行试点改革,根据教学效果再在全专业实施。
测井系列课程的内容和体系的改革是一项长期的工作,高等教育是培养创新人才和创新精神的重要场所。因此,加强教改研究,确保改革的科学性和实用性,为培养面向新世纪科学技术发展的技术人才做出贡献是我们不断追求的目标。我们一定要充分利用现代科学技术的最新成果,及时更新和调整课程内容,同时不断进行教学理念和教学方法改革,以适应时代的变化。
[1]张胜业,姚姚,潘玉玲,等.应用地球物理课程的系列课建设[J].中国地质教育,1998,(2):24-25.
[2]宋红伟,郭海敏,戴家才,等.《生产测井原理》精品课程建设与实践[J].长江大学学报(自然科学版),2007,4(3):124-126.
[3]张华,龚育龄,邓红珍.《地球物理测井》课程的教学改革与实践[J].东华理工大学学报(社会科学版),2009,28(4):384-387.
[4]张超谟,高楚桥.《测井数据处理与综合解释》课程的实践教学[J].石油教育,1999,82(3):34-35.
[5]胡克珍,张超谟.我系测井解释与数字处理课程设计的教学改革[J].石油教育,1995,41(10):36-38.
[6]吴景华,潘殿琦,靖向党,等.勘查技术与工程试点专业教学改革研究与实践[J].长春工程学院学报(社会科学版),2007,8(1):19-22.
Teaching Reform on the System of Well Logging Series Course
ZHANG Zhan-song, ZHANG Chao-mo, SONG Hong-wei
Yangtze University, Jingzhou 434023, China
According to the subject characteristics and research frontier of exploration technology and engineering majoring in geophysical well logging in Yangtze University, well logging series courses are studied and discussed, which is consistent with education regulation and can reflect the current academic level. The paper analyzes the current situation of courses system and teaching content, and points out existent problems, and then puts forward a new idea for reform of well logging series courses based on the characteristics of courses system, teaching contents and teaching methods.
well logging; series courses; teaching reform; courses system
G642
A
1006-9372 (2011)01-0034-03
2010-12-20。
国家特色专业建设点和湖北省高等学校省级教学研究项目(2009211)。
张占松,男,教授,主要从事测井资料处理与解释及测井地质的教学与研究工作。