石油工程专业普通地质学课程教学改革

周晓峰 代金友 兰朝利 王建国 薛永超 张洪

摘要：《普通地质学》是石油工程专业主干课程。为使课程更好地服务于专业发展和不断提升学生就业竞争力需要，本文从教学内容和教学方法兩方面进行改革。教学内容方面，对19章课程教学内容进行分级优化，将与石油工程专业密切相关的9章作为精讲内容，并以案例库的形式设置了5个教学专题，将理论化的教学内容融入实际案例分析，激发学生学习石油工程专业知识的主动性，提高学生从事油田实际生产科研的能力，提升学生就业竞争力。教学方法方面，课堂研讨式教学、课下自学和调研结合，建立习题库，考核中加强案例分析，更加注重学生自我学习能力的培养，教学实践中取得了良好的教学效果。

关键词：石油工程专业；《普通地质学》；分级优化；案例分析；研讨式教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）16-0088-03

随着油气需求和勘探开发的持续高速发展，石油工程专业面对的工作对象已从常规油气藏转向了非常规能源（包括致密油气、页岩油气、天然气水合物、地热、干热岩等），非常规能源是深埋地下某些特定地质体中而无法直接观测到的固体或流体矿产，而勘探开发一体化是非常规能源经济高效开采的必由之路。因此，培养石油工程专业学生的油气地质科学思维和工程方法迫在眉睫。《普通地质学》作为专业启蒙课程，它的任务是启发学生运用石油地质科学思维，激发学生学习后续专业课程的兴趣。不断完善和持续提升《普通地质学》课程的教学效果，是适应石油工程专业发展和满足学生就业的重要环节。本文针对目前课程内容重点不突出，理论性过强、定义和名词解释过多、针对性较弱、教学方式单一、以课堂讲授为主等问题，进行教学内容和教学方法改革，对课程内容进行分类，筛选出重点内容进行精讲，引入案例分析，加强研讨式教学，突出精讲内容与现场案例的结合，鼓励学生提出问题，进而辩论和解决问题，引导学生用石油地质思维解决现场实际问题，激发学生学习专业知识的主观能动性。

一、教学改革目标

《普通地质学》是一门传统学科，是地学以及相邻学科新生入学之后最早接触到的一门专业基础课程，是我校石油工程专业学生的必修课，设置学时为48学时，3学分。在中国石油大学（北京）图书馆馆藏数字化服务平台输入《普通地质学》，可以搜查到47本相关书籍，时间跨度为1926年到2014年。教材选用舒良树教授主编，地质出版社出版的《普通地质学》（第三版，彩色版，2011年）。本课程体系基本包括地球圈层系统及其基本特征、外动力地质作用、内动力地质作用、地球资源-环境-灾害与人类发展等4部分共20章。《普通地质学》是地质通识课程，适用于地质、冶金、煤炭、建工、石油、海洋以及师范院校等，对石油工程专业的针对性不强，需要对其内容进行分级处理。综观我校石油工程专业本科四年的教育计划，仅有《普通地质学》和《油气田开发基础》两门地质类课程。《普通地质学》为必修课，《油气田开发基础课程》2018年也由选修课升级为必修课，它是地质类课程石油地质学（64学时）和油矿地质学（64学时）合并为《油气田开发基础》，课程设置从128学时锐减至48学时，授课时间受到极大压缩，决定其研究内容也将受到极大地压缩。这两门地质课程之后，油层物理、油藏工程、采油工程、数值模拟等主修课程相继开课，学生缺少油气储层地质学、测井地质学、地质建模等地质基础课程的学习，在主修课程与地质知识之间出现了灰色地带。针对目前的课程安排，《普通地质学》和油气田开发基础就担负着相关石油地质课程的所有内容，而《普通地质学》课程作为学生开始专业学习的敲门砖，要做到引导学生用石油地质的思维解决现场实际问题，激发学生学习专业知识的主观能动性，为《油气田开发基础》和其他主修课程学习奠定基础。通过本次教学改革，有效实现以下目标：①建立适合目前教学计划的石油工程专业《普通地质学》知识体系；②课堂教学与油气田勘探开发案例有机结合；③突出研讨式课堂教学环节，建立习题集和试题库，使学生从被动接受转向主动学习，进而做到学校提出的“厚基础，宽专业”的教育理念，为增强石油工程专业毕业生就业竞争力提供保障。

二、教学内容改革

1.分级优化知识体系。分级优化知识体系能激发学生学习专业兴趣，改善课堂学习效率，提升教学质量的基础。在目前的《普通地质学》教学内容中，存在着以下三个方面的问题：①知识体系过于庞大。《普通地质学》教材共有20章内容，依次为：第一章绪论、第二章矿物、第三章岩浆作用与火成岩、第四章外力地质作用与沉积岩、第五章变质作用与变质岩、第六章地质年代、第七章地震及地球内部构造、第八章构造作用与地质构造、第九章板块构造、第十章风化作用、第十一章河流及其地质作用、第十二章冰川及其地质作用、第十三章地下水及其地质作用、第十四章海洋及其地质作用、第十五章湖沼及其地质作用、第十六章荒漠特征与风的地质作用、第十七章块体运动、第十八章行星地质概述、第十九章地球形成与生物演化、第二十章人类社会与地质环境。可以看出，《普通地质学》的内容包括了人类认知的极限，如此庞杂宽泛的内容很难在48学时内一一讲解。②知识体系针对性不强。《普通地质学》是一门地质通识课程，虽然与石油地质有着千丝万缕的联系，但缺乏直观印象，初学者很难将课堂讲授的知识与油田生产实践联系起来。也就是说，学生不知道石油工程专业为什么要学《普通地质学》课程。③学生的主观能动性发挥不足。课程以教师讲授、学生听讲的课堂教学方式为主，方式单一，不能有效调动学生的学习兴趣。鉴于此，通过分级优化教学内容，以油气藏为主线，建立生、储、盖、圈、运、保六要素为一体的油气藏描述知识体系，并延伸到生产动态特征和油气田开发领域，调动学生学习专业的积极性，锻炼学生综合分析问题的能力，增强毕业生就业竞争性。除第一章绪论外，其他19章优化为2个级别，将第二、三、四、八、十、十一、十三、十四、十五等9章划分为精讲级别，将第五、六、七、九、十二、十六、十七、十八、十九、二十等10章归为泛讲级别。精讲级别的9章与现场案例结合，在课堂上把精讲与研讨紧密结合起来；泛讲级别的10章由学生课下自学，课上教师提出问题和学生解决问题为主。同时紧跟非常规能源的最新研究成果，增加了天然气水合物、热水沉积岩油藏、地热、干热岩等相关知识要点，保证课程内容的系统性和前沿性。

2.《普通地质学》案例库建设。案例教学是按照一定的教学目标把真实案例加以概括化和典型化，使理论教學实际化和有形化，易于激发学生的学习兴趣和探索新事物的主观能动性，从而逐步提高学生的科研思维能力。案例教学是一种开放式和互动式的教学方式，教师不再是主体，教学活动也不再是从教师单向输出知识给学生，而是以学生为主、教师为辅的教学方式。自兴起以来，该教学方式在各学科教学中得到了广泛应用，在石油地质相关领域也备受青睐。《普通地质学》课程理论知识抽象、定义和名词解释多、内容复杂，为了增强学生的学习主动性，提高学生学习后续相关专业课的兴趣，课程以经典的油气田勘探开发案例为基础建立普通地质学实践案例库，根据教学内容的要求，将典型案例放置在相应的课堂教学中。在案例教学过程中，教师是组织者，组织学生发挥主动性，通过学生对案例进行阅读、调查、分析并相互间进行讨论和交流，引导学生科学思维，加强教师和学生间的互动学习，培养学生分析问题和解决问题的能力。这种理论联系实际、教学相长的教学方法，使学生更好地理解了《普通地质学》的理论知识以及《普通地质学》对石油工程专业的重要性，并借助这种知识就能够解决一些类似的油气勘探开发问题，充分调动了学生学习兴趣。本次教学改革整理了以下个案例库：矿物案例、地质年代案例、外力地质作用和沉积岩案例、湖沼及其地质作用案例、海洋及其地质作用案例。分级优化的教学内容和对应的案例库使《普通地质学》知识体系具有了针对性，更加适合石油工程专业，提高了学生解决实际问题的能力，极大地鼓舞了学生学习石油工程的热情和自信心。

三、教学方法改革

在分级优化课程内容以及建立案例库的基础上，探索与之适应的教学方法是必要的。教学改革中，为了保证课程教学内容的完成，针对课上、课下、课程考核等关键环节展开教学方法改革。

课堂研讨式教学。研讨式教学是对传统教学方法的改革，它是建立在教师和学生共同对教学内容和相关材料学习、交流的基础上，力图提高学生分析问题和解决问题的能力。研讨式教学中，教师居于主导地位，始终牢记教学目标，课前和课后要给学生布置预习和复习；研讨时，教师根据研讨内容制定任务，确定研讨时间、形式及人员分组；研讨过程中，教师应当着力营造宽松的教学环境，让每位学生都有参加课堂活动的机会，进而对课程产生浓厚兴趣；讨论中，教师应当控制好时间和节奏，引导学生向着正确的方向前进，从而保障教学内容的有效完成。学生的积极参与是研讨式教学成败的关键，因此教师应当采用灵活多变的参与形式，培养学生的学习兴趣。

课下调研与自学。在普通地质学教学中，针对泛讲的10章，安排学生课前调研与自学，课堂教师提出相关现象和问题学生解答的形式进行教学；针对精讲的9章和热点问题，安排学生进行调研。完成了矿物、岩浆作用与火成岩、外力地质作用及沉积岩、构造作用与地质构造、风化作用、河流及其地质作用、地下水及其地质作用、海洋及其地质作用、湖沼及其地质作用等9项调研内容。通过调研，学生在课堂上的热情高，课堂气氛活跃，学习效果好。同时，优选了 1600余道具有代表性的习题为学生课下自学提供帮助，题型包括名词解释、填空、判断、简答等。

重视能力培养的考核方式。以往的考核方式形式单一，主要是课程结束时进行笔试，以笔试成绩作为考核标准；试题来源单一，主要源自于教材；题型较为固定，多为名词解释、判断题、填空题、简答题、论述题。这种考核方式不能有效培养学生的学习主动性、分析和解决实际问题的能力。教学改革中，围绕着重视学生能力培养，将平时成绩纳入考核体系占 50%，平时成绩不仅仅是课堂出勤率情况，而是更关注课下调研与作业以及课堂研讨和案例分析的参与度。课程结束的笔试，考试侧重点倾向于考察学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，增加案例分析的考试比重占40%。

教学实践表明，本次教学改革基本实现了建立适合石油工程专业的《普通地质学》知识体系的目标，分级优化了课程教学内容和加强了油田现场案例教学，确定了培养具有国际竞争力的石油工程专业毕业生的教学内容和教学方法，教学效果良好。

参考文献：

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