典型高校“石油地质学”课程教学内容和方法对比研究

2015-09-27 00:45李平平
中国地质教育 2015年3期
关键词:中国地质大学石油大学学时

李平平

中国石油大学(北京)地球科学学院,北京 102249

比较教育研究

典型高校“石油地质学”课程教学内容和方法对比研究

李平平

中国石油大学(北京)地球科学学院,北京 102249

在广泛调研的基础上,开展了国内外典型高等学校的“石油地质学”课程的教学内容和教学方法的对比研究。指出国内高校的教学应适当增加基本理论的应用,增加实践环节,提高学生的动手和创新能力,并加强对学生综合能力的考察。

石油地质学;教学内容;教学方法

“石油地质学”是我校及其他与石油和天然气的勘探开发有关的高等学校的资源勘查工程专业的核心专业基础课之一[1-4]。近年来,随着石油工业的不断发展,以及对人才培养目标的改变,国内几所高等学校在“石油地质学”的课程体系设计、教学内容和过程优化、教学方法改革等方面取得了一系列的教学成果[1-8],特别是提出了培养和提高学生创新能力的研究型教学方法[3]和项目教学法[8],对全面提高学生的实践能力和创新能力起到了重要作用。目前,中国石油大学(北京)提出要把学校建设成为石油石化学科领域世界一流的研究型大学。专业基础课的教学内容和方法也应该世界一流。因此,有必要开展国内和国外重点高等学校的“石油地质学”的教学内容和教学方法的对比研究,以便为该课程的建设和发展提供参考意见。

一、研究思路与方法

本研究主要是在广泛调研的基础上,系统开展教学内容、教学方法和考核指标的综合对比研究。截至目前,主要调研了国外的4所大学:美国的犹他大学、德州大学和图尔萨大学以及英国的帝国理工大学;国内的4所大学:中国石油大学(北京)、中国石油大学(华东)、中国地质大学(武汉)和长江大学。

调研的基本资料包括教学内容(教材和习题等)、教学日历、教学方法与考核指标。从目前调研的情况来看,对国内大学的调研比较容易,一般有相关课程建设的网站,各类资料比较齐全。但是对国外大学的调研要困难很多,从各学校网站只能看到相关课程的介绍,无法获得相关课件等材料。因此,关于教学方法和考核指标主要是进行国内主要大学的对比研究;在教学内容方面,参照国外大学的课程介绍进行简单对比。

二、教学内容对比

1. 教材内容对比

教材是课程内容、教学体系建设和改革思想的具体反映[1]。教材要求内容丰富、系统完整、重点突出并能反映国内外新的进展和发展趋势。本研究主要收集了4本教材:中国石油大学(北京)柳广弟主编的《石油地质学》[9],中国石油大学(华东)蒋有录和查明主编的《石油天然气地质与勘探》[10],中国地质大学(武汉)何生等主编的《石油及天然气地质学》[11],以及美国著名石油地质学家Hunt主编的《Petroleum Geochemistry and Geology》[12],进行了教材内容的系统对比(表1)。

表1 典型“石油地质学”教材内容对比

(1)国内三所高校主编的石油地质学的总体框架是类似的,表明了我国石油地质学的发展是在前辈们的积累之上发展的,是一门比较系统和成熟的学科。同时,也各有特色。

相同点在于,各高校的教材均强调了油气的生成、运移、聚集过程以及分布单元和主控因素。不同点在于,中国石油大学(华东)的教材增加了油气勘探的理论和方法(包括资源评价和盆地模拟技术)。中国地质大学(武汉)的教材除增加了油气勘探和资源评价之外,还增加了非常规含油气系统和非常规油气资源。中国石油大学(北京)的教材是立足于石油地质学的基本原理,没有涉及油气勘探的理论方法和非常规油气资源方面的单独章节,可能与我校单独设置了“油气田勘探”和“非常规油气资源”两门课程有关。此外,中国石油大学(华东)的教材设计了思考题。中国石油大学(北京)的教材在油气分布规律与主控因素方面,按照盆地类型对油气分布规律及主控因素做了比较详细的介绍,都是特色之处。

(2)Hunt主 编 的《Petroleum Geochemistry and Geology》主要包括了四个部分:石油地质学的发展、石油及其产物;油气的成因和运移;油气的聚集(包含了烃源岩和油气聚集之后的蚀变);石油地质学的应用(油气勘探的程序与方法、原油对比、勘探区带评价)。与国内教材相比,Hunt主编的教材没有涉及储集层和盖层,以及油气的分布规律和主控因素,但是在油气生成的动力学、天然气的成因、油气聚集之后蚀变方面做了更详细的介绍。此外,Hunt主编的教材用了近180页的篇幅(全书630页)介绍了石油地质学的应用,重点介绍了原油的对比、油源对比和气源对比。

2. 实验和习题对比

本研究主要收集了2本出版的习题和实验教材[13-14],以及中国石油大学(北京)编写的内部教材。如表2,中国石油大学(北京)设计了2个实验、5个习题和1个课程设计(综合地质分析);中国石油大学(华东)设计了4个实验、8个习题和1个课程设计;中国地质大学(武汉)设计了3个实验和12个习题。

(1)实验对比。

三所学校均设计了原油组分分离、原油、烃源岩和储集岩样品的观察。此外,中国石油大学(华东)和中国地质大学(武汉)设计了原油物理性质的测定;中国石油大学(华东)设计了储集岩的微观孔隙的镜下观察,以及圈闭中油气的聚集过程的动态演化实验。

(2)练习题对比。

中国石油大学(北京)设计了5个习题:烃源岩演化、时间-温度指数、天然气成因、流体势与油气运移、圈闭及油气藏的识别,在中国石油大学(华东)和中国地质大学(武汉)的习题中也有体现。此外,中国石油大学(华东)还增加了圈闭的综合评价和圈闭预探,中国地质大学(武汉)还增加了储集层成分和孔隙结构、利用流体包裹体确定成藏时间、温度场和压力场的研究思路与方法、生物标志物的应用以及原油对比的专题练习。最后,中国石油大学(北京)和中国石油大学(华东)均设计了综合地质分析(课程设计)。

上述对比可知,三所学校所编写的习题和实验各有特色。中国石油大学(北京)和中国石油大学(华东)设计的练习题注重基础,也强调了综合分析(课程设计),中国地质大学(武汉)则更多的强调了石油地质学的应用,包括储集层的描述、生物标记物的应用与原油对比等。

表2 国内高校“石油地质学”主要习题册内容对比

3. 课程体系对比

教学内容建设是课程建设的核心,教教材建设是课程建设的重要载体[1]。尽管对教材、实验和习题进行了对比,但实际的教学内容与教材往往存在一定差别,而教学内容往往与各学校的课程体系设置有关。中国石油大学(北京)重点突出了三大核心内容:成烃、成藏和油气分布[1];中国地质大学(武汉)主要是突出了油气藏及其形成原理和分布规律[7];长江大学的教学内容体系主要包括油气藏的基本特征及油气藏形成的基本原理和油气分布规律,并进行了删减和融合以避免与其他课程的重复[6]。

此外,美国的图尔萨大学的“Petroleum Geology”(石油地质学)综合了地质、地球物理和地球化学知识,应用于油气的勘探开发、储层表征和提高采收率;犹他大学的“Introduction to Petroleum System”(含油气系统)则包含了烃源岩、储集层、封闭、圈闭以及油气的生成-运移和聚集过程,与国内的石油地质学教学内容安排具有相似性;英国的帝国理工大学的“Petroleum System Analysis”的基本教学内容与犹他大学类似,并且有工业专家参与了课程教学。

对比可知,国内高校的课程体系普遍强调了油气形成(成烃)与分布规律(成藏和分布)。可能因为培养计划不同,导致了课程设置的不同。比如,中国石油大学(北京)的“石油地质学”没有涉及油气田勘探和资源评价,与我校单独开设相关课程有关。

三、教学方法对比

1. 教学方法

教学方法是提高教学质量的重要保障,也是近年来教学改革研究的热点[1-8]。根据调研,目前国内主要高校的教学方法主要包括:课堂讲授、实验习题、文献综述/读书报告、课程设计、专题讨论、网络教学和网络在线答疑(表3)。其中,课堂讲授和实验习题是共性方法。网络教学也是重要方法,各学校均有相关课程建设的专题网站,学生可以在线学习。长江大学还设计了在线答疑环节,也是特色之处。此外,中国石油大学(北京)和华东均设计了课程设计,达到综合训练的效果。

表3 国内高校“石油地质学”教学方法对比

为了培养和提高学生动手能力和创新能力,中国石油大学(北京)和中国地质大学(武汉)分别提出了研究型教学方法[3]和项目教学法[8]。该方法坚持“以学生为主体,教师为主导”,是在教师指导下,采取类似科学研究的方式发现问题和解决问题并获得知识。这种方法是课堂讲授之外的必要补充,能够促使学生主动学习并形成创新能力,值得推广。此外,邀请国内外的学者进行专题讲座,可以丰富教学内容[1],激发学生的学习兴趣,也是很好的教学方式。

与国内高校相比,美国犹他大学的“Introduction to Petroleum System”除了课堂讲授、讨论和阅读之外,还有一周的时间进行野外考察;并邀请工业专家参与课程教学,还利用工业数据(包括露头观察、地震资料、测井资料、岩心资料和大量的地球化学数据),进行油气勘探的实践,为盆地内部的油气勘探提供建议。英国的帝国理工大学除了课堂讲授之外,更多的是进行专题讲座和研讨,有多名教师参与这门课程的教学,是其特色之处。

2. 课时安排

中国石油大学(北京)的总课时是64学时,中国石油大学(华东)和中国地质大学(武汉)为80学时,长江大学为52学时,帝国理工大学为75学时(表4)。在各高校共同的教学内容方面,中国石油大学设计的58~62学时,中国石油大学(华东)设计的64学时,中国地质大学(武汉)设计的是66学时,长江大学设计的是52学时。可见,我校在基本内容安排的课时大致与其他高校平衡,但作为石油行业特色鲜明的高校,课时应该可以再提高一些。

在基本课时之外,中国石油大学(华东)设计了16学时的油气勘探,中国地质大学(武汉)设计了2个学时的油气勘探、4个学时的非常规油气系统,8个学时的含油气系统与盆地模拟。对比可知,我校可适当增加2个学时左右的油气勘探,2~4个学时的非常规油气资源,以做好与其他课程的衔接。

3. 考核指标

国内各学校的最终成绩构成均包含了平时成绩和期末成绩,期末成绩一般占70%。平时成绩的构成主要包括实验和习题、课堂表现等。英国帝国理工大学等国外学校也是包括了考试和课程作业(平时成绩),并进行了野外分组训练,突出培养团队协作和动手能力。与之类似,中国石油大学(北京)创新班进行了研究性教学[3],开展了较多的专题研讨,提高和培养学生的创新能力,并且平时成绩占50%,激发了学生学习的主动性。期末考试试卷构成主要包括名词解释、填空、判断、简答、论述和综合分析题。除基本概念和基本理论外,中国石油大学(北京)更多的强调了对学生综合分析能力的考察,综合分析题占20% ~30%的分值。

表4 国内高校“石油地质学”课时安排对比

四、结论

与国内高校相比,国外高校的“石油地质学”更多地强调了基本理论在油气勘探实践中的应用,增加了由工业界的专家负责的油气勘探实践环节,值得国内高校学习。国内高校在课程体系、教学内容和方法上各具特色。中国石油大学(北京)的“石油地质学”注重基本原理,教学方法以课堂讲授、习题和专题研讨为主,注重对学生综合分析能力的考察,在国内高校的教学方面具有优势性,反映了该校“石油地质学”的积累和传承。

[1] 柳广弟,高先志,李潍莲,等.“石油地质学”精品课程建设的经验与启示[J].中国地质教育,2008,(4):109-112.

[2] 李潍莲,陈冬霞,吴欣松,等.加强“石油地质学”实践教学,努力提高教学质量[J].中国地质教育,2009,(1):101-103.

[3] 柳广弟,孙明亮.“石油地质学”课程研究性教学探索与实践[J].中国地质教育,2013,(1):43-47.

[4] 姜福杰,柳广弟,高先志,等.“石油地质学”课程教学过程的优化与实践[J].中国地质教育,2014,(3):40-42.

[5] 王凤琴.“石油天然气地质学”课程建设与教学实践[J].中国地质教育,2006,(4):109-111.

[6] 林小云.《石油与天然气地质学》课程教改研究[J].长江大学学报(自科版)理工卷,2007,4(2):318-320.

[7] 何生,叶加仁,孙新铭,等.石油及天然气地质学课堂实践教学内容重构及教学方法改革[J].石油教育,2010,(6):82-85.

[8] 何生,侯宇光,孙新铭,等.项目教学法在“石油天然气地质学”课内实习教学中的应用[J].中国地质教育,2010,(3):69-73.

[9] 柳广弟.石油地质学[M].北京:石油工业出版社,2009.

[10] 蒋有录,查明.石油天然气地质与勘探[M].北京:石油工业出版社,2006.

[11] 何生,叶加仁,徐思煌,等.石油及天然气地质学[M].武汉:中国地质大学出版社,2010.

[12] John M Hunt. Petroleum Geochemistry and Geology[M].New York:W H Freeman and Company,1996.

[13] 蒋有录,谭丽娟.油气地质与勘探实验、习题及课程设计[M].东营:中国石油大学出版社,2013.

[14] 何生、叶加仁、王芙蓉,等.石油及天然气地质学实习指导书[M].武汉:中国地质大学出版社,2010.

petroleum geology; teaching materials;teaching methods

G642

A

1006-9372(2015)03-0103-04

2015-04-10;

2015-05-25。

中国石油大学(北京)教改项目资助。

李平平,男,讲师,主要从事石油地质方面的教学和研究工作。

投稿网址: www.chinageoeducation.net.cn 联系邮箱:bjb3162@cugb.edu.cn

引用格式:李平平.典型高校“石油地质学”课程教学内容和方法对比研究[J].中国地质教育,2015,24(3):103-106

Title: Correlations of the Teaching Materials and Methods of the Course of Petroleum Geology in Typical Universities

Author(s): LI Ping-ping

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