“油氣田勘探”課程教學(xué)過程優(yōu)化與改革探索—以地質(zhì)工程專業(yè)二學(xué)位本科為例

姜福杰，龐雄奇，吳欣松，高 崗，劉小平

中國石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249

“油氣田勘探”課程是油氣地質(zhì)專業(yè)的一門綜合性的專業(yè)技術(shù)課程，它是以石油地質(zhì)學(xué)的基本原理、油氣田勘探的經(jīng)濟(jì)規(guī)律為指導(dǎo)，以快速、準(zhǔn)確、高效地尋找、發(fā)現(xiàn)和探明油氣田為根本目標(biāo)的一門綜合應(yīng)用科學(xué)[1]。該課程從油氣勘探工程的系統(tǒng)觀出發(fā)，全面介紹了油氣田勘探的預(yù)測(cè)理論與技術(shù)方法、勘探程序與工作部署、勘探項(xiàng)目設(shè)計(jì)與管理、勘探綜合評(píng)價(jià)與決策等方面的內(nèi)容，對(duì)現(xiàn)代海洋油氣勘探作了概略性的介紹。

二學(xué)位本科生是為適應(yīng)油田發(fā)展需要，由油田選派的第一專業(yè)非地質(zhì)類的本科畢業(yè)生進(jìn)行兩年地質(zhì)專業(yè)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，再返回油田從事相關(guān)工作。從某種意義上來講，二學(xué)位本科生相當(dāng)于跨專業(yè)的進(jìn)修生。由于專業(yè)的差異，且兩年時(shí)間需要完成4年的專業(yè)內(nèi)容學(xué)習(xí)，存在基礎(chǔ)薄弱、認(rèn)識(shí)偏差、時(shí)間緊迫等一系列問題，這些問題對(duì)于教學(xué)過程和講授者來說，都是必須客觀面對(duì)并努力協(xié)調(diào)的部分。因此，在授課過程中必須針對(duì)學(xué)生的自身特點(diǎn)開展工作，以期達(dá)到較好的授課效果。筆者在兩年的教學(xué)過程中，針對(duì)二學(xué)位學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了針對(duì)性的探索和調(diào)整，并在教學(xué)過程中積極實(shí)施地質(zhì)思維教育，取得了較好的教學(xué)效果，并激發(fā)了學(xué)生對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。

一、改變教學(xué)方式，側(cè)重啟發(fā)教學(xué)

教學(xué)方式是教育者一直思考的問題。以往多在討論教學(xué)方法時(shí)討論教學(xué)方式，十分關(guān)注二者的聯(lián)系和區(qū)別。而實(shí)際上，教學(xué)方式應(yīng)該是教學(xué)方法的方式，而非教學(xué)的方式。因此從這一層面來講，必須針對(duì)受眾及授課內(nèi)容認(rèn)真設(shè)計(jì)教學(xué)方法，改進(jìn)教學(xué)方式。“油氣田勘探”課程開設(shè)在兩個(gè)學(xué)年的最后一個(gè)學(xué)期，之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了相關(guān)的基礎(chǔ)課程，尤其是通過對(duì)石油地質(zhì)學(xué)的學(xué)習(xí)，初步了解和掌握了石油與天然氣成因、成藏和分布規(guī)律等3方面的理論，這些理論是開展油氣勘探的基礎(chǔ)，也是“油氣田勘探”課程相關(guān)內(nèi)容的重要支撐。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)側(cè)重啟發(fā)式教學(xué)。

1.以幫助學(xué)生建立知識(shí)體系為目的的啟發(fā)式教學(xué)

這里的啟發(fā)式教學(xué)并非簡(jiǎn)單意義上的“提示性”或“引導(dǎo)性”的[2]，而是側(cè)重幫助學(xué)生建立課程之間相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)體系。比如說，在油氣勘探領(lǐng)域預(yù)測(cè)理論中，主要是依據(jù)油氣生成的理論進(jìn)行預(yù)測(cè)，而目前關(guān)于油氣生成的理論從生成油氣來源的角度分為“有機(jī)生油”和“無機(jī)生油”理論，從生成的環(huán)境分為“陸相生油”和“海相生油”理論，這些理論在石油地質(zhì)學(xué)中都有提及，而陸相和海相又是巖相古地理中的重要內(nèi)容，所以，在這部分內(nèi)容的講解中，教師不必一一贅述，而是應(yīng)有目的地提示學(xué)生回顧以往內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同課程之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而幫助學(xué)生建立完整的專業(yè)知識(shí)體系。

2.以適應(yīng)學(xué)生當(dāng)前認(rèn)知水平的啟發(fā)式教學(xué)

針對(duì)二學(xué)位班學(xué)生構(gòu)成情況，課程開始前須認(rèn)真分析學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平。二學(xué)位班學(xué)生開始油氣田勘探課程學(xué)習(xí)前，僅接受了三個(gè)學(xué)期的地質(zhì)工程專業(yè)課的學(xué)習(xí)，對(duì)于專業(yè)而言，屬于剛剛?cè)腴T。更多的知識(shí)積累仍然停留于本科階段。二學(xué)位班學(xué)生的本科專業(yè)涉及教育、醫(yī)療、音樂、美術(shù)、文學(xué)等多個(gè)方面，理工背景的較少，大多為文史類。如何在這一認(rèn)知水平上展開教學(xué)，需要講授者認(rèn)真思考和設(shè)計(jì)。這里仍然強(qiáng)調(diào)啟發(fā)式教學(xué)。這里的啟發(fā)是啟發(fā)學(xué)生由原有的認(rèn)知轉(zhuǎn)向現(xiàn)有的專業(yè)內(nèi)容，并且充分考慮學(xué)生在這一過程中知識(shí)理解的能力，而不能完全按照一學(xué)位本科生的教學(xué)思路進(jìn)行。比如講解油氣運(yùn)聚單元?jiǎng)澐謺r(shí)，采用流體勢(shì)的基本原理進(jìn)行操作。對(duì)于理科背景的學(xué)生，勢(shì)能很容易理解，而在針對(duì)二學(xué)位授課時(shí)，必須充分、詳細(xì)地講解勢(shì)的概念。而單純的講解似乎又回到了物理學(xué)習(xí)的階段，這里必須強(qiáng)調(diào)啟發(fā)。啟發(fā)是有針對(duì)性的，這里的啟發(fā)式采用常見的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生相關(guān)思考。如地表水流的流向，即為重力作用下勢(shì)能的改變。

另外，在教學(xué)過程中應(yīng)注意適當(dāng)采用通俗的教學(xué)語言。由于二學(xué)位學(xué)生對(duì)專業(yè)術(shù)語的掌握情況不夠扎實(shí)，單純強(qiáng)調(diào)術(shù)語，會(huì)使學(xué)生不停地思考，影響聽課效果。

二、調(diào)整課程體系，突出重點(diǎn)內(nèi)容

1.突出課程的綜合性與實(shí)踐性，注重幫助學(xué)生建立知識(shí)架構(gòu)

“油氣田勘探”是地質(zhì)工程專業(yè)的一門核心課程。該課程處于專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中課程體系的金字塔頂端部位，具有綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)[3]（圖1）。由于該課程內(nèi)容的綜合性與實(shí)踐性，一方面決定了教學(xué)過程必須收集大量相關(guān)素材，列舉油氣勘探的相關(guān)實(shí)例，才能將課程講解的生動(dòng)、有感染力，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另一方面，該課程內(nèi)容必須依托已學(xué)過的課程知識(shí)，通過調(diào)動(dòng)學(xué)生回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，按照油氣勘探的思路進(jìn)行闡述，才能達(dá)到學(xué)習(xí)和綜合訓(xùn)練的目的。正因?yàn)檫@樣，在課程內(nèi)容教授過程中必須針對(duì)二學(xué)位學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、專業(yè)認(rèn)知水平來調(diào)整課程體系結(jié)構(gòu)，突出重點(diǎn)內(nèi)容，以幫助學(xué)生建立知識(shí)架構(gòu)為主要目的。而重點(diǎn)內(nèi)容是著重強(qiáng)調(diào)課程的綜合性，是各門課程內(nèi)容知識(shí)的系統(tǒng)總結(jié)與綜合應(yīng)用過程。

圖1 “油氣田勘探”課程與相關(guān)課程的關(guān)系

2.講授過程必須抓住主線，注重培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維

“油氣田勘探”課程授課內(nèi)容包括緒論共分為9個(gè)章節(jié)，分別為：緒論、油氣田勘探理論、油氣田勘探技術(shù)、油氣勘探程序、油氣勘探階段、油氣勘探項(xiàng)目設(shè)計(jì)、油氣勘探管理、油氣勘探?jīng)Q策和海洋油氣勘探。

其中油氣勘探階段是課程的重點(diǎn)內(nèi)容，該部分涵蓋了油氣勘探的5個(gè)主要階段，即大區(qū)概查、盆地普查、區(qū)帶詳查、圈閉預(yù)探和油氣藏精查。這5個(gè)階段涉及不同的勘探理路、技術(shù)和勘探部署、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等。對(duì)于二學(xué)位學(xué)生而言，勘探的理論、技術(shù)在以往的學(xué)習(xí)中有了一定的了解，但理解程度參差不齊，并且由于一些學(xué)生屬于文科專業(yè)，對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解和掌握非常困難。針對(duì)這種情況，不能一味強(qiáng)調(diào)對(duì)理論內(nèi)容的深入剖析，而是需要掌握理論的實(shí)際應(yīng)用性和基本原理。這樣以勘探階段為主線，輔以勘探理論、技術(shù)、部署與設(shè)計(jì)，就構(gòu)成了較完整的課程教學(xué)內(nèi)容。如講解圈閉預(yù)探階段，其基本任務(wù)是發(fā)現(xiàn)油氣田，如果要發(fā)現(xiàn)油氣田，必須找到好的圈閉，怎樣才能找到圈閉呢？必須要采用詳細(xì)的地震勘探，詳細(xì)的地震勘探測(cè)網(wǎng)密度一般是1×2km或1×1km。地震采集的信息除了確定圈閉自身特征之外，還可以對(duì)圈閉內(nèi)的儲(chǔ)層特征、流體屬性進(jìn)行預(yù)測(cè)，這些信息綜合起來就是對(duì)圈閉自身特征的反應(yīng)。圈閉信息清楚以后，需要對(duì)識(shí)別的眾多圈閉進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要從地質(zhì)評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)兩方面著手。評(píng)價(jià)的目的是優(yōu)選最有利的圈閉，優(yōu)選之后驗(yàn)證是否有油氣，必須打鉆，也就是鉆預(yù)探井。依據(jù)鉆井信息還可以提供很多的參數(shù)，依據(jù)這些信息再進(jìn)行深入細(xì)致的再評(píng)價(jià)。按照依次遞進(jìn)的思路，以該階段的主要任務(wù)為主線，形成綜合系統(tǒng)的分析思路，講授過程加以框圖示意（圖2），學(xué)生更容易理解和掌握。其他階段同樣可以采用這種方式。

圖2 圈閉預(yù)探階段授課內(nèi)容流程圖

3.強(qiáng)調(diào)章節(jié)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性，注重鍛煉學(xué)生關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的能力

油氣田勘探課程共分為9個(gè)章節(jié)，其內(nèi)容是圍繞油氣勘探過程的主線，強(qiáng)調(diào)各種理論方法的應(yīng)用、各種技術(shù)類型的組合以及相關(guān)工程技術(shù)的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目組織管理等。在講授過程中，必須強(qiáng)調(diào)章節(jié)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性，否則會(huì)導(dǎo)致學(xué)生感覺知識(shí)點(diǎn)多、不好記，尤其是對(duì)于二學(xué)位的學(xué)生，掌握起來會(huì)非常吃力。筆者在兩年的授課過程中，根據(jù)課程內(nèi)容并結(jié)合二學(xué)位學(xué)生的特點(diǎn)，建立了重在鍛煉學(xué)生關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)能力的教學(xué)方法。主要包含3部分內(nèi)容。

（1）緒論中強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)。可將油氣田勘探系統(tǒng)工程作一個(gè)形象的比喻（圖3）：各種地質(zhì)預(yù)測(cè)理論與找油模式是人類從事油氣勘探工作智慧的結(jié)晶，是指導(dǎo)油氣勘探工作的理論基礎(chǔ)。各種勘探技術(shù)方法的應(yīng)用，目的是全方位采集反映地下地質(zhì)情況的各種信息，是開展油氣勘探的資料基礎(chǔ)。二者構(gòu)成了勘探工作的兩個(gè)重要立足點(diǎn)。勘探項(xiàng)目的可行性研究及部署設(shè)計(jì)，加強(qiáng)跟蹤研究與勘探綜合評(píng)價(jià)是勘探工作的兩記重拳，更是防范和降低勘探風(fēng)險(xiǎn)的有力武器，二者缺一不可。勘探?jīng)Q策工作就是勘探的大腦和指揮中心，而勘探管理貫穿著勘探的各個(gè)方面和各個(gè)環(huán)節(jié)，是勘探工作的中心和心臟。在整個(gè)勘探過程中，必須選擇最佳路線，遵循科學(xué)的勘探程序，才能實(shí)現(xiàn)快速、高效、經(jīng)濟(jì)地發(fā)現(xiàn)和探明油氣田的根本目標(biāo)。

圖3 “油氣田勘探”課程研究內(nèi)容圖解

（2）章節(jié)中強(qiáng)調(diào)內(nèi)容與勘探階段之間的關(guān)聯(lián)。即在每一個(gè)章節(jié)部分，始終強(qiáng)調(diào)油氣勘探的階段性和程序性，將油氣勘探的理論、技術(shù)與油氣勘探階段結(jié)合起來，將油氣勘探項(xiàng)目設(shè)計(jì)、勘探的管理等也與勘探階段結(jié)合起來，使得學(xué)生腦海中始終清晰地記得油氣勘探階段這一主線。依據(jù)該主線將各部分內(nèi)容統(tǒng)一起來。

（3）課程結(jié)束前總結(jié)各部分之間的關(guān)系。這種總結(jié)是對(duì)前面所屬內(nèi)容的回顧，也是對(duì)整個(gè)課程內(nèi)在關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)分析，主要包括以下6個(gè)方面：①勘探階段與油氣成藏理論的關(guān)系；②勘探階段與地震勘探階段的關(guān)系；③勘探階段與探井類別的關(guān)系；④勘探階段與成藏地質(zhì)條件分析重點(diǎn)的關(guān)系；⑤勘探階段與綜合研究方法的關(guān)系；⑥勘探階段與資源—儲(chǔ)量目標(biāo)的關(guān)系。

三、增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用

油氣田勘探本身屬于一門方法地質(zhì)學(xué)，理論授課之外的實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)于鍛煉學(xué)生的實(shí)際操作能力，掌握應(yīng)用過程、加深認(rèn)識(shí)與理解程度具有重要的意義[4]。該課程涉及實(shí)踐的環(huán)節(jié)較多，包括預(yù)探井的部署、地震勘探的設(shè)計(jì)、鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)、試油設(shè)計(jì)等等。這些內(nèi)容單純地依靠隨堂的講解不能達(dá)到鍛煉的目的，并且印象也不深刻，針對(duì)這種情況，必須在教學(xué)過程中增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，鍛煉動(dòng)手能力。比如預(yù)探井部署部分，教材列舉了十字布井系統(tǒng)、平行布井系統(tǒng)、放射狀布井系統(tǒng)和環(huán)狀布井系統(tǒng)，這些布井系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于不同類型的圈閉，但實(shí)際地質(zhì)條件下的圈閉類型多樣，形狀較復(fù)雜，很難找到與教材例子完全近似的圈閉類型，針對(duì)這種情況，如果沒有實(shí)際鍛煉的話，就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)迷惑，不知道如何進(jìn)行操作。所以，在這一部分專門增加了探井部署的實(shí)例，讓學(xué)生獨(dú)立或分組討論完成，通過批改學(xué)生的作業(yè)情況，即可掌握學(xué)生的理解程度，針對(duì)共性問題進(jìn)行詳細(xì)講解，從而完成一個(gè)“教—用—評(píng)”系統(tǒng)學(xué)習(xí)階段。對(duì)于其他相關(guān)部分，同樣有針對(duì)性地設(shè)立實(shí)例。總體而言，取得了較好的教學(xué)效果。

四、調(diào)整考試內(nèi)容，優(yōu)化考核方式

針對(duì)二學(xué)位學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃和未來實(shí)際工作的需要，將考試內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)整。以開卷考試為主，考試內(nèi)容以勘探階段為主導(dǎo)，兼顧各章節(jié)之間的要點(diǎn)內(nèi)容。總成績由期末成績、實(shí)驗(yàn)成績和平時(shí)成績構(gòu)成。其中期末成績占70%，實(shí)驗(yàn)成績占20%，平時(shí)成績占10%。開卷考試內(nèi)容命題避免直來直去，除名詞解釋外，其余題型學(xué)生需領(lǐng)會(huì)課程內(nèi)容才能夠取得滿分，即考核學(xué)生的掌握程度，消除學(xué)生“考前搞突擊”即可得高分的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)成績由3次實(shí)驗(yàn)報(bào)告構(gòu)成，實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須獨(dú)立完成，這就要求批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)認(rèn)真、細(xì)致，避免學(xué)生互相抄襲的現(xiàn)象。而且通過作業(yè)的批改，可以了解學(xué)生掌握情況，分析學(xué)生動(dòng)手能力的差異，并且，細(xì)致的批改還可以幫助學(xué)生建立認(rèn)真做事的態(tài)度。

在期末考試中，平時(shí)成績占了10%，由出勤率、課堂提問、課堂紀(jì)律等構(gòu)成，體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度。平時(shí)成績加入期末總成績，有效地增強(qiáng)了課堂紀(jì)律、提高了出勤率等，可以更有效地促使其保持端正的學(xué)習(xí)態(tài)度。

五、結(jié)論與建議

通過以上對(duì)教學(xué)過程的優(yōu)化與改革，取得了較好的教學(xué)效果，主要表現(xiàn)在：

（1）學(xué)生上課出勤率明顯提高，以往教學(xué)過程中常見的缺課、遲到、早退等現(xiàn)象杜絕，學(xué)生課堂聽課注意力、參與積極性明顯提高。

（2）作業(yè)完成情況良好。學(xué)生能夠積極、認(rèn)真地完成習(xí)題訓(xùn)練，基本不存在抄襲現(xiàn)象。

（3）期末考試成績明顯提高。相對(duì)比前幾屆而言，學(xué)生期末考試成績有顯著提高，平均近80分，學(xué)生們對(duì)基本概念掌握準(zhǔn)確，回答清楚。對(duì)論述和綜合題也能抓住答題要點(diǎn)。

“油氣田勘探”是一門綜合性課程，課程目前學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)，相對(duì)而言課時(shí)較短，尤其是對(duì)于二學(xué)位本科生而言，為了更細(xì)致、深入地理解課程內(nèi)容建議適當(dāng)增加學(xué)時(shí)。此外，在開展其他相關(guān)專業(yè)課教學(xué)過程中，必須有針對(duì)性的做到統(tǒng)一安排，建立有針對(duì)性的培養(yǎng)方案。避免授課教師沿用以往的教學(xué)理念進(jìn)行授課，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。

[1]吳欣松，高崗，尹志軍，等.《油氣田勘探》課程的基本特點(diǎn)與教學(xué)方法探討[J].教育教學(xué)論壇，2012，(3)：137-138.

[2]牛花朋，謝慶賓，朱毅秀，等.地質(zhì)工程專業(yè)二學(xué)位本科生礦物學(xué)與巖石學(xué)教學(xué)改革與探索[J].中國地質(zhì)教育，2012，(2)：82-85.

[3]吳翊.啟發(fā)式教學(xué)再認(rèn)識(shí)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2011，(1)：67-68.

[4]龐雄奇，張樹林，吳欣松.油氣田勘探[M].北京：石油工業(yè)出版社，2006.

[5]辛仁臣，李桂范.試論本科教學(xué)中的研討式教學(xué)法[J].中國地質(zhì)教育，2006，15(2)：53-56.