油氣地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與研究

韓玫梅 林峰

摘 要：油氣地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)是資源勘查工程專業(yè)的重要主干課程，是培養(yǎng)學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合能力的主要途徑。通過對(duì)當(dāng)前地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法存在的不足進(jìn)行深入剖析，結(jié)合自身在油氣地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的體會(huì)，探索出適合新形式下資源勘查工程專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：油氣地球化學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（c）-0227-01

油氣地球化學(xué)是應(yīng)用化學(xué)原理研究地質(zhì)體中石油和天然氣的生成、運(yùn)移、聚集和演化機(jī)理、闡述油氣的分布規(guī)律，并用這些知識(shí)指導(dǎo)勘探和開發(fā)石油、天然氣及其有關(guān)的瀝青礦的一門應(yīng)用學(xué)科。它是有機(jī)地球化學(xué)的重要分支學(xué)科，是由地質(zhì)學(xué)、有機(jī)化學(xué)和生物學(xué)相互交叉滲透而形成的新興邊緣學(xué)科，是探討油氣成藏、分布規(guī)律和評(píng)價(jià)油氣勘探前景依據(jù)的重要原理和方法。油氣地球化學(xué)作為資源勘查工程專業(yè)的專業(yè)理論和技術(shù)應(yīng)用課程之一，如何根據(jù)學(xué)科自身特點(diǎn)，培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)代石油工業(yè)所需的專業(yè)應(yīng)用型人才成為了重中之重。由此，油氣地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性顯而易見，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程的改革優(yōu)化、培養(yǎng)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及動(dòng)手能力成為教學(xué)工作的另一突出問題。

當(dāng)今，自主探究性教學(xué)模式已成為一種深受人們關(guān)注的教學(xué)方法和教學(xué)模式，在很多學(xué)科課程教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。該文以我校資源勘查專業(yè)為研究對(duì)象，從課程的教學(xué)內(nèi)容、方法以及手段等環(huán)節(jié)深入剖析當(dāng)前在實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中存在的問題，結(jié)合油氣地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際經(jīng)歷和體會(huì)，初步探索出適合專業(yè)型人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及問題

目前，我院油氣地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)有巖石殘余有機(jī)碳含量的測(cè)定和可溶有機(jī)質(zhì)的抽提及族組分分離，巖石中干酪根的制備分離方法和顯微組分鑒定；氣相色譜分析及圖譜解釋；鏡質(zhì)體反射率的測(cè)定。目的是讓學(xué)生熟悉地化方面的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，了解儀器的特點(diǎn)及使用方法，為以后的進(jìn)一步深造打下一定的實(shí)驗(yàn)功底。但由于場(chǎng)地有限，配套設(shè)備嚴(yán)重不足，以及大精設(shè)備管理制度，都導(dǎo)致實(shí)際上課通常以教師演示為主，學(xué)生的動(dòng)手能力沒有得到鍛煉。以可溶有機(jī)質(zhì)的抽提及族組分分離為例，實(shí)驗(yàn)周期時(shí)間長，從樣品的制備到最終完成飽和烴、芳香烴的分離整個(gè)耗時(shí)在一個(gè)多星期，需要學(xué)生長時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室觀察，注意每一個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，這樣實(shí)驗(yàn)效果才能達(dá)到。但受教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)的限制，學(xué)生根本沒有足夠的時(shí)間。這也就造成之前談到現(xiàn)象產(chǎn)生，一個(gè)綜合性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)變成一個(gè)純粹的演示實(shí)驗(yàn)，無法體現(xiàn)出理論與實(shí)踐的聯(lián)系，更無法滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的途徑

2.1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教材建設(shè)

本著促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深刻理解與運(yùn)用，細(xì)化已有實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容，適當(dāng)分割安排，增添實(shí)驗(yàn)課時(shí)，做到知識(shí)點(diǎn)少而精，提高學(xué)生每次課當(dāng)堂的完成率，達(dá)到鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的。

2.2 參與準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，調(diào)試儀器，提高實(shí)驗(yàn)技能

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是實(shí)驗(yàn)人員事先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)后學(xué)生才進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室由指導(dǎo)教師完成相關(guān)內(nèi)容，其實(shí)一個(gè)實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作也相當(dāng)重要，很多細(xì)節(jié)的處理都是課堂沒法展現(xiàn)出來的，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂上真正自己做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候容易出現(xiàn)簡單錯(cuò)誤。通過對(duì)學(xué)生分組，按照實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)計(jì)劃，分批次輪流參與實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)備工作。

2.3 重新定位開放實(shí)驗(yàn)，放開時(shí)間及范圍

開放性實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生把學(xué)習(xí)到的知識(shí)更好地和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。開放性實(shí)驗(yàn)在我校已經(jīng)陸續(xù)開展多年，目前以實(shí)驗(yàn)教師、任課教師設(shè)出開放性實(shí)驗(yàn)題目，供學(xué)生進(jìn)行選擇。選擇好后學(xué)生利用課余時(shí)間隨時(shí)來實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，這在一定程度上有利于實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，但收益人群有限。通過重新定位開放實(shí)驗(yàn)的含義，可以結(jié)合該院科研任務(wù)較重的實(shí)際情況，積極聯(lián)系相關(guān)碩士、博士生導(dǎo)師，讓本科生提前參與進(jìn)入相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)，做一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分工作。這樣既扎實(shí)了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，也讓同學(xué)們?cè)趯?shí)際科研工作中得到鍛煉。并且適當(dāng)給予學(xué)生一定的生活補(bǔ)貼，增加同學(xué)們參與積極性；同時(shí)本科階段進(jìn)入團(tuán)體，對(duì)于將來研究生階段是一個(gè)很好的過渡，及時(shí)不考研直接工作，對(duì)于學(xué)生也是一筆不小的精神財(cái)富。此外，實(shí)驗(yàn)室除了安排正常上課，其余時(shí)間全部面對(duì)本科生及研究生開放，建立相應(yīng)的預(yù)約機(jī)制。

2.4 大精儀器用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)

該院的科研設(shè)施是依托四川省天然氣地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的儀器平臺(tái)，有多套大型儀器，例如：色譜質(zhì)譜儀、同位素質(zhì)譜儀等，平時(shí)只對(duì)教師、研究生開放，主要用于科研工作。為了更好地服務(wù)于本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)，嘗試全面對(duì)本科生使用，開展一些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程，充分讓學(xué)生接觸到先進(jìn)的儀器設(shè)備，提高對(duì)地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)課直觀的印象，從而形成比較完備的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。考慮大精設(shè)備的維修成本的問題，做好儀器的使用操作說明手冊(cè)的編制工作，做好使用記錄。

2.5 建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、3“S”（GIS、RS、GPS）集成技術(shù)、多媒體展示技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，打造一個(gè)具有高度共享的地球化學(xué)信息采集、集成、虛擬、到實(shí)驗(yàn)操作、分析、預(yù)測(cè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“化學(xué)反應(yīng)過程可視化、數(shù)值算法過程動(dòng)態(tài)化、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)化”。真實(shí)實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)互相補(bǔ)充，用高水平的科研成果豐富虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。以建立烴源巖有機(jī)質(zhì)的成烴演化模式為例，虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)芴峁┮粋€(gè)動(dòng)態(tài)的仿真環(huán)境，模擬地質(zhì)體中的油氣的生成過程，再現(xiàn)有機(jī)質(zhì)在地質(zhì)體中所經(jīng)歷的物理和化學(xué)演化過程，使得學(xué)生不受時(shí)間、地點(diǎn)等條件可以全程參與推導(dǎo)成烴模式、評(píng)價(jià)成烴潛力以及資源量的計(jì)算工作。這是一個(gè)對(duì)課堂知識(shí)消化的過程，也是彌補(bǔ)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件不足的很好途徑。

3 結(jié)語

經(jīng)過這幾年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索，加強(qiáng)了素質(zhì)教育，增強(qiáng)了學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的能力，促進(jìn)了從傳統(tǒng)模式到創(chuàng)新型模式的轉(zhuǎn)變，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣和動(dòng)手能力，為以后的實(shí)踐工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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