资源勘查工程专业“石油与天然气地质学”课程建设与改革探究

蔡长娥，徐少华，陈 鸿，尚文亮，罗开通

（重庆科技学院石油与天然气工程学院 重庆 401331）

习近平总书记强调，“为谁培养人、培养什么人、怎样培养人”始终是教育的根本问题。随着我国石油工业转型发展、学校定位和人才培养目标的变化，学校将培养具有创新思维、创新精神、创新能力的高素质人才作为重要使命，着力推动科技向生产力的不断转化。基于资源勘查工程专业培养方案和专业对“知识、能力、素质”的要求，高校需要不断优化专业课程的教学内容、教学方法和考核方式，全面深化课程建设与改革。

“石油与天然气地质学”是资源勘查工程极具专业特色的必修专业课，具有很强的科学性、理论性和实践性，旨在使学生掌握油气成藏理论、油气藏形成条件、油气分布规律和控制因素，并具备运用基础地质和石油地质的基本原理和研究方法解决油气勘探中具体问题的能力[1-2]。笔者结合资源勘查工程专业“石油与天然气地质学”课程，改变过去陈旧的教学过程、课程内容和考核方式，以培养学生的创新思维能力和实践动手能力为重点，激发学生将石油地质学理论转化为生产实践的专业兴趣，将课程理论知识与油田生产的应用需求建立联系，满足产、学、研一体化的应用型课程建设需求，使人才培养质量符合工程教育认证标准。

1 优化教学内容，紧扣学科前沿

“石油与天然气地质学”课程研究的根本问题是“生、储、盖、圈、运、保”六个方面，概括为三个基本的科学问题：油气成因问题、油气成藏问题、油气分布控制因素与分布规律问题[3-4]。立足油气行业，面向全新社会，课程以“金课”建设为标准，通过优化教学内容，紧扣学科前沿，努力提高课程的高阶性、创新性和挑战度，积极实现创新性应用型人才的培养目标。一是及时更新教学内容，关注前沿性理论及技术。根据学科的实际发展情况，注重基础性与前沿性的结合，将石油地质学科的新理论、新技术、新方法和新成果融入教学内容中，例如增加深层页岩气勘探开发新技术、陆相断陷盆地深层页岩油的勘探开发新进展、天然气水合物勘探开发与产业化应用研究等内容，让学生了解石油行业的发展现状，及时掌握国内外最新的前沿知识技术。二是加大课程内容的广度和深度。全球油气资源丰富，油气勘探正不断向更深、更广、更难、更具挑战的领域发展。因此，授课内容增加了深水油气资源、陆上深层-超深层油气和非常规油气资源等相关知识点，让学生关注油气勘探领域和战略的重大转变，把握未来油气勘探的重点领域和趋势。

2 改革教学方法，培养创新能力

2.1 课堂教学

随着教育的发展，以教师为主体的填鸭式、注入式等教学方式很难达到预期的教学效果，很难满足创新型人才的培养[5-7]。根据现代教学理念及油气地质教育任务，课堂教学应以“教师为主导、学生为主体”为教学理念，围绕教学重点内容，采用提问式、启发式、引导式、研究式、互动式、互评式等多样化的现代教学形式，充分调动学生的积极性和主动性，激发学生的学习兴趣和潜能，提高学生的创新能力和表达能力，引导学生通过实践和自学获得知识。例如，课堂教学在讲到天然气水合物，除了介绍其概念和特征外，可以设定讨论题：是否支持可燃冰开采？正方是支持，因为它是资源量丰富的高效清洁能源，是未来全球能源发展的战略制高点；反方是不支持，开采还不成熟，仍面临着开采技术提高、成本控制、环境风险等问题。同学们通过讨论、互动，辩证看待天然气水合物开采问题，加深对天然气水合物的理解。教师同时充分利用音频、图片、动画、多媒体和微课等资源，构建与计算机技术相融合的教学资料，直观地介绍油气生成、运移到聚集成藏过程，提升教学的有效性。例如利用课前10分钟和课间10分钟，播放CCTV节目官网《石油的故事》，该视频是一部从科学视角来揭秘石油和石油行业的纪录片。通过观看纪录片，同学们可以了解汽油、煤油、柴油等熟知的石油产品的诞生，学习现代石油勘探的神奇技术和开采技术，看清石油的运输供应与国家安全的关系等。

具体到每小节45分钟的课程，采用回顾—定位—授课—小结的设计：首先是复习上一节课的重点内容，然后是定位本节课的学习内容与课程目标的关系，接着讲授本节课的教学内容，最后是课堂小结。遵循“提问—思考—引导—结论”的思维过程，课堂讲授充分体现与学生的互动交流，提高课堂教学的质量。

2.2 实验教学

实验教学是“石油与天然气地质学”课程中重要的实践环节，是培养创新型人才不可或缺的途径[8]。以前只开设了“储集层孔隙结构观察描述”“原油物性及生储盖标本观察描述”2个观察和演示实验，内容较单薄，不足以涵盖石油地质学丰富的理论知识，亟须增加更多的实验作为理论知识的补充。2022年，石油地质教学团队在资源勘查工程专业工程教育专业认证推动和促进下，投资80余万元新建了油气成藏模拟实验室，新增了石油运移动力、阻力观测实验、油气差异聚集过程模拟、油气运聚过程模拟等3个油气成藏模拟特色实验，极大地完善了实验教学内容，对课堂理论知识的理解起到了重要的支撑和补充。通过新增的实验，学生普遍反映对油气运移和聚集过程的认识更加清楚和直观。同时实验教学过程中增设一些探索性、创新性和研究型实验题目，如在完成石油运移动力、阻力观测实验时，鼓励学生通过设置不同的油气注入速度，观察油气的运移过程，促使学生带着问题去思考完成实验，充分发挥学生的主观能动性，深化学生对课堂所学理论的理解，达到课堂教学和实验教学相互促进的目的。教师在实验教学过程中也注重启发学生观察实验现象、记录和整理实验数据、绘制实验图件，进一步分析实验现象隐含的石油地质原理及意义，培养学生学以致用、积极主动思考的能力。

通过改革实验教学内容，完善实验教学体系，提高了实验教学效果，为我院资源勘查工程专业工程认证的顺利通过提供强有力的保障和实践支撑。同时助力全国大学生地质技能竞赛（国家A类）和全国油气地质技能大赛（国家B类）等学科竞赛，持续构建、优化工程能力培养体系，形成了具有学院特色、符合行业需要、富有成效的人才培养模式。

2.3 实践教学

高校的教育不仅是让学生理解和掌握书本知识，更重要的是让学生获得良好的学习方法。课堂实践教学的目的是加深学生对理论教学内容的理解、加强学生对课程内容实践意义的理解，训练学生牢固掌握石油地质学基本理论和方法以及协同合作解决实际问题的能力，能够很好地将“石油与天然气地质学”的理论知识与油田生产的应用型需求建立联系。

一是建设应用型特色教学案例库和课堂训练题库。案例源于渤海湾盆地、四川盆地、伊通盆地真实项目数据，每个案例均由题目、教学目的、引言、正文、应用效果、思考题组成，案例有效覆盖课程应掌握的重要知识点。同时，针对课程的核心章节，聚焦于有机质演化的时间—温度指数的计算和应用、烃源岩有机质生烃演化阶段划分、圈闭和油气藏的分析与度量等实践教学环节，结合油田生产实际资料建设用于学生课堂训练题库。首先，教师遵循学生的认知规律，基于1个教学案例，讲授实践目的和意义、理论基础知识、实践步骤及注意事项，鼓励学生创新。其次，依据油田实际地质资料，从课堂训练题库选择1个训练习题，供学生们互动讨论、实践操作、独立完成实践作业。最后，教师评价总结、引导反思，通过讲解习题及时纠正学生认知上的错误，构建正确的知识体系。

二是搭建课后长期的实践育人平台。基于目标导向教育理念，以学生为主体，培养其创新能力，提高学生正确认识、分析和解决油气地质问题的能力。任课教师每年拟定2-3个石油地质理论与油田生产相结合的题目，供感兴趣的学生选择和申报。每年都有相应的学生踊跃报名申报国家级、省部级、校级和院级4个不同等级的大学生科技创新项目，教师还会额外资助一定的金额供学生开展科学研究。科技创新项目这一实践育人平台起到了延伸课程的作用，有效且长期助力学生增强实践能力。

2.4 混合式教学

在当前“互联网+教育”不断深化发展的背景下，线上线下混合式教学已经成为各大高校教学的主流趋势[9]。“石油与天然气地质学”课程正在积极进行在线开放课程建设，创新运用互联网的优势，构建教学网络资源库，科学评价教学过程，从而提升教学效果。一是充分利用在线教学平台资源，为学生提供高质量的在线教学内容，引导学生积极观看国家级精品资源开放课、视频公开课、MOOC以及校级精品课，体验各大高校教学名师的讲课风采，加深对课程知识的理解。二是加强网络教学平台建设，充分利用学校课程中心这一教学平台，在线建设课件、教案、授课计划、教学案例库、案例教学题库、课程章节、实验等教学资源；课程中心还具有过程考核(章节学习次数、章节测验、讨论、作业、考试等)和统计功能（作业统计、考试统计），便于教师随时掌握学生的学习情况。三是利用雨课堂智慧教学工具改进授课方式，有效提高课堂的互动性。针对重要的教学知识点，教师可利用雨课堂在PPT上设置不同题型当堂考查学生对知识的掌握情况。这样在课堂上既能及时了解学生对课堂重要知识点的掌握程度，又能促进学生持续保持专注力。利用雨课堂讨论区，师生也可进行课下交流，加深对课程内容的掌握；学生还可以通过重复回看视频和课件，解决课堂上不理解的知识点。基于现代化网络资源的混合式教学模式强化了教与学的交互性，强调了学生的主体地位，让学生的学习更加自主化、学习时间更加弹性化、学习场所更加多元化。

3 改革考核方式，注重能力培养

为满足应用型、创新型人才培养目标的需求，“石油与天然气地质学”课程通过教学方法“去标准化”、平时考核“去标准化”、试卷考核“去标准化”，改变传统的考核方式，使考核形式多样化。一是实施教学方法的“去标准化”，把学生置于教学的出发点和核心地位，实现教学相长。采用提问式和启发式等教学方式，围绕教学重点内容，设置课堂讨论环节，如有机生油与无机生油、干酪根类型的划分方案、油气藏分类等问题，激发学生主动学习的兴趣，使学生逐步建立并提升石油与天然气地质学的思维能力。二是实行非标准答案的平时表现考核，主要体现在翻转课堂和课堂实践演练。其中翻转课堂是围绕油气的生成与烃源岩、油气的运移、油气聚集与油气藏形成、圈闭和油气藏类型、油气分布规律等重要章节，教师提供具有探索性和开放性的研究题目，课下引导学生查阅相关文献资料并进行翻转课堂。针对课程的核心章节，结合油田生产实际资料建设用于学生课堂训练题库，从而加深学生对理论教学内容的理解，训练学生牢固掌握石油地质学基本理论和方法以及解决实际问题的能力。三是期中试卷“去标准化”，考题不再单纯地考核某个知识点，试题考查的内容不再局限于书本上，而是紧扣石油地质的理论前沿和油气勘探新动态，如碳酸盐岩储集层的特征与形成机理、非常规油气资源等石油地质学前沿课题，注重考核学生分析和解决油气勘探中实际工程问题的能力。期末考试加强对主观题的考核力度，结合平时作业和课堂实训，增加读图题、综合应用题等灵活性考试题目的比重，重点考查学生对所学理论知识的掌握程度及其实际应用能力。改革考核方式，运用全过程考核方式和非标准化考试标准，不仅能够科学、全面、合理地考核学生，还能激发学生探索专业知识的热情，培养学生的创新创造能力、团队协作精神和终身学习能力，提升学生的专业素质，从而达到为社会培养优秀的应用型人才的目的。

4 推进课程思政，培养行业情怀

“石油与天然气地质学”课程的主要知识体系围绕油气藏形成与分布这一主线，按照从感性到理性的认识规律：首先是介绍油气成藏要素（油气水、储集层和盖层、圈闭和油气藏），使学生对地下客观存在的油气藏有一个感性的认识；再阐述油气藏形成的基本原理（油气的生成、油气运移、油气聚集与油气藏的形成）；最后总结油气的分布规律和控制因素[10]。针对课程特点和行业属性，课程内容涉及国家能源战略、油气资源开发等热点问题，因此具有丰富的思政元素可供挖掘。

通过完善“石油与天然气地质学”课程教育目标，引入思政经典案例，将思政教育贯穿在石油地质学的专业课堂中，在教学过程中融入国家情怀、科学精神、石油精神和社会责任感，培养具有良好职业素质、爱国敬业、具有工匠精神的技能型人才。具体的实施思路：一是培养创新能力，提高学生正确认识、分析和解决油气地质问题的能力。教师根据课程的教学目标和教学要求，针对课程教学内容确定一系列的研究课题或问题，帮助学生确定研究思路，指导学生自主学习、相互讨论、科学创新。学生在教学过程中体验发现科学原理和应用科学原理解决实际问题的研究过程，通过主动研究问题来获取知识，培养科学研究能力。二是在教学过程中融入石油精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。教师在课堂教学过程中合理设计思政内容，恰当地融入思政元素。例如在“绪论”章节讲授我国老一辈石油地质专家不迷信国外专家的论断，开创性地提出陆相生油理论。通过将“大庆精神”“铁人精神”“苦干实干”“三老四严”为核心的石油精神融入社会主义核心价值观和民族精神之中，向青年学生讲述一代代石油人艰苦创业的感人故事，高唱“我为祖国献石油”的主旋律。三是注重培养学生的职业修养，提高学生们的责任感与使命感。在教学过程中设置典型的因油气、矿产开采和人类活动导致的资源枯竭、环境污染案例，让学生了解国家的可持续发展战略。

5 结语

“石油与天然气地质学”作为资源勘查工程的专业核心课，在工程教育专业认证过程中，课程改革势在必行。本文以“金课”建设为标准，通过优化教学内容，紧扣学科前沿，从课堂教学、实验教学、实践教学和混合式教学等方面改革教学方法，培养创新能力；通过教学方法“去标准化”、平时考核“去标准化”、试卷考核“去标准化”，改革考核方式，注重能力培养；积极推进课程思政，培养行业情怀；努力提高课程的高阶性、创新性和挑战度，以培养学生综合应用知识解决复杂问题的能力，促进资源勘查工程专业人才培养目标的实现。