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刘显凤 龚文平 王振奇 林小云 长江大学地球科学学院
基金项目:资源勘查工程专业国家特色专业建设点(TS10391);资源勘查工程专业卓越工程师培养模式探索(2011236);石油
基地班人才培养模式的研究与实践(2010205);教育部卓越工程师培养计划联合资助。
摘要:除地质学、资源勘察工程等传统石油工业上游学科外,石油工业学科群亦涵盖了大量的包括石油工程、油气储运以及化工
炼制等众多的下游学科。针对这些学生《石油地质学》课程的培养方案及教学模式与传统地质学科存在的差异性,笔者深入探讨了其
专业背景及学习目的,并基于此提出了针对石油工业下游学科《石油地质学》课程的教学改革方案,认为合理有效的课时分配(包括
理论教学与实验),同时有针对性的重新设计实验课程将更好的促进本课程教学工作的开展。
关键词:石油地质学;石油工程学科;本科教学
目前,国内石油类高等院校的数量已近 20 所,为了突出石
油专业特色,常常为一些非石油地质专业的本科生也开设了《石
油地质学》课程,如石油工程、油气储运等石油工业中下游学科。
这些学生专业背景跨度广泛,求学目的迥异。笔者在多年的教学
实践中发现,针对此类人群,必然要采用差异性的授课方案,以
便于更好的开展教学工作。
一、《石油地质学》课程的教学现状
传统石油工业包括石油勘探、油气开发(工程)、油气储运
及化工等四个版块,这四个专业的本科毕业生多进入油田从事一
线生产工作。除石油勘探专业外,其他三个学科的学生今后在油
田的工作中必然会接触到大量与石油地质相关的工作内容。由于
在本科阶段《地球科学概论》、《岩石学》等课程属于必修课程,
因此,石工、储运以及化工等专业的学生已经掌握了一定地质学
基础与地学思维方式。此时,通过《石油地质学》的课程学习能
更加充分的了解石油地质工作的框架以及油田勘探工作的整体
流程,将有助于其在油田更好的开展工作。目前,此类学生《石
油地质学》的教学安排为 40 个学时,含 6 学时的实验课程。
二、优化课程结构安排
据不完全统计, 全国各石油院校地质专业学生 《石油地质学》
课程的授课模式普遍分布在 60-70 学时左右,对于非地质专业学
生的授课时间为 30-40 学时。授课学时数由被授课人群的学习目
的以及相关专业知识背景所决定。对于非地质专业的学生,应合
理安排其授课学时,过多或过少均不适宜。学时过少将导致学生
无法充分把握课程的主线,且过少的学时意味着授课内容的压缩
或删减,这将使学生很难对于课程建立一个完整的认知体系。然
而,过多的学时同样也无法达到最佳的教学效果,非地质专业学
生的专业基础有限, 无法参照对于本专业学生的教学模式。 此时,
过多的授课学时意味着相关知识点的深入,但在专业知识背景相
对薄弱的基础下,这必将加重学生的认知负担,并沉重的打击其
学习的积极性。因此,在实践教学中,教师应提前把握学生的需
求并合理的安排教学内容及课程时间,针对不同授课人群应采用
不同的教学模式,因势利导、因材施教,探索更适用于每类学生
的教学方法。
针对石油工程、油气储运、石油化工等石油学科,笔者认为
现有的 40 学时教学量是远远不足的,特别是对于石油工程专业。
传统石油工业分为“勘探”(石油地质)和“开发”(石油工程),
但随着油气工业的深入发展,勘探和开发逐渐归为一体,两者之
间的界限愈发模糊。新世纪的油气工业已经进入了“勘探-开发
一体化”时代,因此,石油工程专业需要更多的石油地质理论作
为支撑。此时《石油地质学》40 学时的教学设置显然已经无法满
足当前油气工业的发展需要。《石油地质学》课程涵盖了“生、
储、盖、圈、运、保”等多种地质要素,课堂讲授的学科知识包
括:储层地质学、油气地球化学、石油构造分析、油气田勘探等。
因此,笔者认为,对于第一类学生,其《石油地质学》课程的安
排不仅不能少于地质专业,反而应该在地质专业的基础上多增加
16-20 学时,即达到 86 学时左右。由于培养方向的不同,石油工
程专业真正涉及到石油地质领域的课程较少,而《石油地质学》
的各章节内容可以说基本涵盖了地质学领域的所有方向。此时,
对于每个章节适当增加 2 个学时是非常必要,它不仅可以用来细
化授课内容,还可以用于普及本章所涉及到的相关课程的教学纲
领。
三、以实践为基础,加大实验改革
地质学,特别是石油地质学科更应该被视为一种实践类的学
科。以中国石油大学(北京)为例,其《石油地质学》课程共 64
学时,其中理论学时仅 48 学时,而实验和习题学时为 18 学时,
另外还配合有 3 周的石油地质综合大作业。与之相比,目前长江
大学《石油地质学》课程的标准实验设置为 10 学时,包括油气
物性观察、干酪根地球化学分析、镜质体反射率观测、圈闭与油
气藏的识别、TTI 的应用等 5 项,且综合大作业(课程设计)仅
为 1 周。事实上,早在 1988 年,中国石油大学(华东)已经对
石油地质专业石油地质及石油地化课的实验教学,从课程设置、
教材内容、教学方式、实验内容等方面进行了全面改革,建立了
集石油地质及石油地化实验于一体的《石油地质实验技术》课程
[1]。因此,在针对非地质专业学生《石油地质学》的教学中,必
须要进行实验改革,特别是要对于实验学时与实验内容进行合理
有效的分配。
可以将现有的 10 学时增加至 16 学时,用于补充 3 个实验或
习题。考虑到石油工程等专业今后在油田工作的需要,新增加三
部分内容:第一,加入储层观测内容,这一点在某些石油院校已
经开展;第二,加入井位设计习题作业;第三,加入野外生储盖
组合观测。
结语
“因材施教” 是现代教育的理论内核。 而能否科学合理的 “因
材施教”取决于授课老师对于授课目标求学目的以及未来应用等
多方面的准确把握。为了突出石油院校的特色,针对石油工业的
下游学科,应采取更加优化的课程内容安排,并有针对性的加大
实验内容与形式的改革, 这些将有助于更好地开展 《石油地质学》
课程的讲授。
参考文献:
[1]宋丽, 胡书毅.改革石油地质实验教学注重学生能力培养[J].
石油教育,1996.9,52(9):60-61.
作者简介:
关键词:天然气地质学;天然气特征
天然气是现代三大能源支柱中最洁净又最有发展潜力的一种能源。天然气的发现和利用比石油有更为悠久的历史,我国是世界上最早开发和利用天然气的国家。早在晋代,四川就有了“火并沉荧于幽泉,高焰飞煽于天垂”的记载。到明末清初时期,在四川就已出现气田地质专业队伍,专门从事勘探定井位,研究井下地质情况,判断“气、卤(水)”,分析“通腔”(井间连通)关系,划分连通系统,并进行钻井和采气的地质监督等方面的工作。
世界油气勘探实践证明,天然气最初依附于石油,处于从属地位。石油、天然气均属流体矿产,但在勘探、开发实践中人们发现,天然气的物理化学特性与石油有许多不同点,随着天然气工业的兴起和发展,针对天然气的特性不断进行研究、总结和提高,逐渐形成了《天然气地质学》这门独立的学科,并在实践中不断发展和完善,成为指导天然气勘探开发的理论和应用学科。
一、天然气与石油的差异
石油和天然气都是流体矿藏,虽然在形成机理和分布特征上具有相似性,但也存在许多差异。认识这种差异,对于更深入地认识天然气生成、运移、聚集的机理,划分和鉴别天然气藏与气田的类型,分析和总结天然气藏的形成条件及时空分布规律,具有重要的理论意义和实用价值。
1.在物质来源、生成方式等方面,天然气比石油广泛得多。天然气的形成具有多源性和多阶段性。多源性一方面体现在既有有机成因的天然气,也有无机成因的天然气;另一方面还体现在各种类型的有机质都能形成天然气,既有油型气,又有煤成气。而石油主要是由腐泥型和腐殖—腐泥型有机质生成的。煤及煤系有机质可以提供形成大型气田的气源,但对于石油生成并不重要。因此,天然气不仅与石油共生,也往往与煤系共生,聚油盆地和聚煤盆地都可以寻找天然气。
有机成因天然气的生成具有多阶段性。有机质演化成烃的各个阶段都伴随有天然气的生成。在成岩作用早期,有机质的未熟阶段,可由生物化学作用形成生物气(细菌气);在石油生成的成熟和高成熟阶段,可形成热解气;在过成熟阶段,可形成高温裂解气。而石油则大量生成于一定埋藏深度的“液态窗”范围内,具有明显的阶段性和局限性。虽然目前在世界各地发现了许多具有工业价值的未熟或低熟油,但绝大多数石油仍然是有机质处于成熟阶段,即所谓“生油窗”阶段的产物。因此,石油形成于特定的时间和空间范围,生油的时空范围远比生气的时空范围小得多。
2.天然气的分子直径小,其密度和粘度比石油低几百倍到几千倍,因此,天然气易扩散、易运移、易渗漏,难保存,气藏对储层的要求低,对盖层的要求高。就勘探而言,天然气可以运移更远,成藏更为复杂,勘探领域更大。对开发而言,气藏评价的物性下限更低,许多不能产油的储层可以是很好的气层。
3.天然气藏形成具有多源、多阶连续的特点,在气藏形成过程中往往是多种来源天然气的复合,单一圈闭中聚集的天然气可能是来自不同烃源岩、不同成因气体的混合物。天然气藏形成的多源复合现象具有普遍性,是天然气成藏的一大特色。
4.气藏形成始终处于聚和散的动平衡中,成藏期晚有利于气藏的保存。与石油相比,天然气的聚集效率要小得多,天然气聚集系数一般在1%以下,个别情况才会超过1%;而石油主要为渗滤损失,聚集系数较大,一般大于10%。
5.气藏与油藏在空间分布上存在较大的差异,天然气的分布远比石油广泛得多,凡是发现石油的地方,都分布有一定数量的天然气,“有油必有气”,但“有气不一定有油”。在气源岩有机质演化程度很低或很高两种极端情况下,这种现象表现得尤为突出。
6.天然气的压缩性强,膨胀系数大。气藏储量的确定、可采储量的评价,都与地层压力、温度系统息息相关。对凝析油含量不同的这类特殊气藏,气藏压力、温度更是决定地下流体是以气态存在还是液态出现的关键。因此,气藏流体组分、原始压力、地温梯度的确定比原油更有意义。
7.气液两相的流度比差异大,天然气与水的亲和力小,具有天然的亲水特性。气藏一旦水淹,将对气体渗流带来极大的阻力,受储层毛细管力的作用,将使大量的天然气封闭在孔隙中难以采出,导致采收率降低。因此,天然气一般采用枯竭式开采,而且尽量避开水的危害。
8.天然气运输储藏困难,这使得天然气的生产直接与用户相关。对于一个新区,气藏往往在投入开发前只能用少量的井和资料确定气藏开发规模,用以指导和决策下游市场投资和建设。由于下游市场投资比重和份额巨大,对上游约为7:1~10:1的关系,因此,资源的落实和可靠程度对下游至关重要,使得对气藏早期的资源评价和对构造储层的描述就需要特别谨慎,对各类预测技术的发展更为敏感。
二、能源发展的需要
天然气作为洁净的能源,尤其是现代低碳经济的要求,越来越受到人们的重视,作为廉价的化工原料,用途也越来越广泛。从世界天然气产量在油气产量和能源结构中所占比重的增长趋势来看,天然气的产量和消费量将继续保持增长势头,随着天然气在能源结构中的比重不断增加,天然气可能在不久的将来取代石油,成为主要能源,因此,二十一世纪将是一个天然气的时代。
我国天然气资源较为丰富,常规天然气资源量近60×1012m3,非常规天然气资源潜力超过150×1012m3,对天然气资源的勘探开发和综合利用,不断提高资源勘探开发效益,是我国可持续快速发展的重要保证。尽管我国天然气增长近年已进入快车道,而且增长速度排在世界前列,但和俄罗斯、美国等发达国家相比差距甚大。目前,在我国一次性能源消费结构中,天然气只占4%,俄罗斯联邦天然气占能源结构的比例是53.9%,美国27.2%,显然我国天然气在整个能源消费结构中所占比例较低,仍是煤炭为主。全球天然气人均占有量508m3,中国人均占有量60m3,与全球平均水平相差9倍。其主要原因之一就是我国天然气的勘探工作相对滞后。
自上世纪80年代以来,我国虽然通过几轮国家天然气攻关,天然气工业有了长足发展,找到和开发了一批大中型气田,增加了天然气储量和开发已有的气田来加快天然气勘探和开发步伐,以保障能源安全和推动节能减排。但勘探实践证明,我国气藏的主要特点是气藏类型众多,地质条件复杂,埋藏深且跨度大,储量多集中在深层,储量规模较小的气田居多,随着国民经济的快速发展,我国对能源的需求量越来越大,天然气供求矛盾已经严重威胁到国家的经济发展和战略安全,这就要求大量的从事天然气研究和勘探开发的专门技术人员,因此,在石油高校设置《天然气地质学》就是为了适应新世纪新形势能源发展的需要,无疑具有重要的理论和现实意义。
三、教学内容
摘要:野外地质实践教学是石油高校提高地学专业教学效果和保证地学人才培养质量的关键环节。系统调研发现野外地质实习中缺乏石油地质教学内容、以教师为主导的实习教学方式、实习指导教师的野外实践教学能力亟需提高、学生野外地质实习积极性不高和野外地质实践教学考核欠科学等问题严重影响了野外地质实践教学的质量,研究对于有关职能部门提高野外地质实践教学质量具有一定指导意义。
关键词:石油高校;野外实习;教学质量;影响因素
中图分类号:G646 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)13-0208-03
大量的野外地质实践教学是培养合格地学人才的关键,也是地学教学最具特色的内容[1]。这是因为野外地质实践不仅可以增加学生的感性认识,并可以提高学生发现、观察、分析和解决地质问题的能力。因而,野外地质实践教学历来被国内外地学院校所高度重视[2-4],历史上知名地质学家和地质学教育家无一例外均高度重视野外地质调查工作[5]。
地球科学与工程学院是西安石油大学的一个以培养石油地质类专业人才为目的的二级教学单位,学院目前有资源勘查工程、勘查技术与工程、地质学和地质工程四个地学本科专业。作为一个培养石油地学专业人才的二级教学单位,如何保证野外地质实践教学质量和提高野外地质实际教学效果,一直是我院本科教学高度重视的核心问题,因为其直接关系着培养的学生质量和学校的长远发展。鉴于野外地质实践教学在地学专业学生培养中的重要地位,搞清影响教学质量的因素就成了院系和实习指导教师首要考虑的问题。
一、野外地质实习环节和内容
作为培养石油地学人才的教学单位,培养能够在油气勘探开发领域从事研究或管理工作的创新型专业技术人才是我院本科生教育的主旋律。因我院地学专业野外地质实践教学方案是以西北大学地质系的野外实践教学为蓝本建立起来的,因而其与国内众多地矿院校或院系的野外地质实践教学方案也基本一致[6-8],其主要包括一年级的野外地质认识实习和二年级的野外地质填图实习。
野外地质认识实习是学生学完普通地质学或地球科学概论后进行的一次野外地质实践教学[6-8],其目的是使学生通过对丰富多彩的野外典型地质现象的观察、描述,使学生建立地质现象的感性认识,以加深学生对室内所学地质知识的了解,激发学生对地质学的兴趣,并为学生后续课程的学习奠定良好的基础。
野外地质填图实习是学生在学完“构造地质学”、“地层学”、“古生物学”、“结晶学与矿物学”、“岩浆岩与变质岩”、“沉积岩石学”和“沉积相”等地学专业基础课程的基础上,进行的一项综合性的野外地质调查训练[6-8]。其中,野外地质填图是对研究区地质情况的全面勘察,是进行基础地质、矿产地质、环境地质、城市地质、农业地质、灾害地质和水文地质等一切区域地质调查的基础。野外地质填图实践教学主要包括路线地质观察(踏勘)、实测剖面和野外地质填图等3个教学阶段,其通过地质调查将研究区内的各种地质要素投影在平面地形图上,为图区范围内的地质发展史及资源预测和环境地质研究奠定基础,其不仅可以使学生加深对所学地质知识和地质理论的理解与掌握,还可以使学生掌握野外地质工作的基本方法,并可在潜移默化中培养学生发现、观察、分析、解决地质问题的能力和创新能力。
二、影响教学质量的因素与问题
近十多年来,随着社会经济的发展,高等教育日益大众化,各地学院校在校学生人数急剧增加,致使实践教学资源紧缺、实习经费投入不足和教师数量相对不足的矛盾日渐彰显[9],以致学生野外地质实践教学工作首当其冲受到冲击和影响,并造成野外地质实践教学工作较为薄弱的现状日趋恶化。要改变学生野外地质工作能力和创新能力较差的F状,首先必须搞清影响野外地质实践教学质量提高的因素。
1.野外实践教学中石油地质内容缺乏。野外地质实习环节与内容不仅关系学生专业综合素质培养,还直接影响学生就业的质量。我校野外地质实习教学,如:一年级地质认识实习和二年级的野外地质填图实习,其实习教学内容与流程同地矿院校和综合类院校一致,均以区域地质调查工作程序、方法的掌握为教学任务,而对石油地质中油气成藏要素和油气成藏过程的认识与分析较少涉及,对油气成盆、成烃、成藏、后期调整与改造的系统思维的建立更无从谈起。野外地质教学中石油地质内容的缺乏,导致学生无法建立对石油地质和油气勘探开发的感性认识,更难以培养其对野外地质实习的兴趣,以致学生普遍认为野外地质实习内容与以后从事的石油勘探开发工作关系不大。当然这与石油类高校野外地质教学直接硬搬地矿或综合类院校实践教学模式和石油地质学、油气成藏地质学、含油气盆地分析等课程开课较晚有关。
2.以教师为主导的野外实践教学模式。提高野外地质教学质量是地学院校永恒的主题,而改进野外地质实践教学方法是提高野外实践教学质量的基础。学生只有通过对野外地质现象的观察,才能获取有关岩石、地层、构造及油气成藏要素等方面的感性认识,才能达到巩固和深化课堂理论教学的目的[10]。因而,学生能否在野外现场对地质现象进行认真的观察,将直接影响其能否获得对地质现象的感性认识,进而影响野外地质教学质量的提高。然而,目前限于师生比例失调的原因,在野外地质实习中,指导老师多采用“灌输式”、“讲解―接受”的教学模式[11]。在野外地质现象观察点,指导教师就把同学召集起来像讲解员、导游员那样简单地告诉学生“是什么”或者“不是什么”,学生被动记笔录,学生成了老师所授知识的记录仪。在野外地质实习教学过程中,学生应是实践教学的主体,以教师为主导的“填鸭式”教学方法,不但背离了野外地质实习的初衷和根本目标,也大大降低了野外地质实践教学的效果,不利于野外地质实习初衷的实现[12-14]。
3.部分指导教师的野外地质实践经验和能力亟需提高。在学生野外地质实践能力培养和训练的过程中,指导教师是实施野外地质实践教学的主体。师资力量建设是野外地质实际教学的重中之重。野外地质实习效果的好坏,很大程度上取决于实习指导老师的能力和素质[9]。也就是说,实习指导教师野外地质实践经验的多少以及能力的高低,将直接关系大学生野外实践能力的培养效果。由于我校地学各专业建立较晚,缺乏专职野外地质实习指导教师,尤其是缺乏具有丰富野外地质工作经验的教师,加之部分具有丰富野外实践经验的教师忙于管理和科研工作,以致承担野外地质实践教学任务的指导教师多是刚毕业的博士。野外地质实习指导老师年轻化的优点是精力充沛,易与学生沟通;但缺点也较为明显,尤其是部分博士野外地质实践经验较少,以致难以给学生传授正确的知识,从而严重影响了野外地质教学的质量[15-17]。
4.部分学生实习积极性不高。自地学专业招生大规模增加后,学生数量急剧增加,生源质量也随之降低。生源质量的降低直接导致学生对知识,尤其是专业知识的渴求大不如以前,加之实习队伍规模过大,野外地质实习指导老师无法对所有学生进行一一指导,以致学生野外实习的积极性难以有效提高,终使野外地质教学的效果下滑明显。此外,学生择业多元化也使部分感觉毕业后不从事地学专业工作学生对专业失去兴趣,这些学生又影响了其他学生。总之,种种因素共同造成很多学生对野外地质实习的积极性不高、参与度不够,终使部分立场不坚的学生也丧失了专业热情。
5.野外地质实习考核需科学化。野外地质实习的目的在于使学生学会野外地质工作的方法和技能,建立地质的意识,培养地质的思维。地质实习考核中,一般采用各院校普遍采用的以实习报告和实习图件为主的考核制度。很明显,这种以实习报告为主的考核方式存在一定局限性,难以全面反映学生参与野外地质实习的积极性和主动性,也难以对学生的综合能力进行准确的评价,这无形中影响了部分学生对野外地质实习的态度,影响了其对野外地质实习投入的时间与精力,以致其互相抄袭实习报告,最终导致野外地质实践教学的质量难以保证。
三、结论
地学专业人才培养需要大量的野外地质实践教学,野外地质实践教学在保证地学专业教学质量和提高地学专业教学效果中具有不可替代的作用。根据多年来的野外地质实践教学的经历,探讨了影响我校石油地质类专业学生野外地质实践教学质量的因素,指出了缺乏石油地质教学内容、以教师为主导的实习教学方式、部分实习指导教师经验能力欠缺、部分学生实习积极性不高和实习考核不科学问题等影响实习质量的因素。本研究对于相关部门采取措施提高野外地质教学质量具有重要意义。
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【关键词】石油;地址;专业教学;改革
1、石油地质面临的教学改革形势
我国目前的石油工业化在快速度的发展中,石油勘探延伸向了海洋、复杂和深层的地区、石油勘探和开发领域逐渐的走向了国外,并且参与到了国际竞争中,这对我国高新技术和掌握高新技术人才有了进一步的需求。为了适应21世纪石油勘探的需要,要求石油地质专业教学能够培养出高素质、高能力的人才。随着人才市场从“卖方市场”向“买方市场”的转变方式。迫使在人才质量方面,高校必须要进一步的提高和改革。
目前由于快速发展的石油工业,我国矿产资源勘探部门人才需求是供大于求的状况。很多地质类的高校开始转向石油方面,新增了很多石油勘探的专业和方向,并且深化了石油勘探的教学改革。给石油勘探人才市场加大了竞争的力度。同时,冲击了计划经济下石油地质专业人才的就业。要想立足于人才市场的竞争中,需要我们对教学改革要加强进一步的深化,在改革中求的生存和发展,增强改革的意识和危机感。
2、石油地质专业教学的改革措施
2.1改变教育观念,把握人才培养目标和规格的准确性
转变教学改革的先导是教育思想和观念。它们的内容广泛。关于培养地质专业人才的质量,涉及到了培养人才的规格和目标以及定位的问题。而高校在培养然才目标的问题上,定位于培养“地质工程师”上,但是经过实践证明,大学四年的教育很难让学生们在石油地质教学上,同时出现全面的专业教育和宽厚的基础。这就需要石油地质教学的改革,应该以扎实的理论基础、专业知识以及完成工程师的基本训练为目标,衡量人才培养的质量和规格要以综合能力和素质为标准。
(1)培养石油地址专业人才的综合素质
培养具有创造意识、基础理论以及专业知识结构较强的专业素质;培养具有正确的人生观、世界观、价值观以及为责任感、事业心、奉献精神,热爱祖国的政治素质;培养具有勇于挑战,不怕吃苦,克服困难的意志力和毅力以及自我控制和承受能力较强的心理素质;培养高尚的道德文化修养、严肃的工作和生活作风以及严谨的学风、良好的合作和人际关系的道德文化修养;培养具有健康的体魄。
(2)培养石油地质人才的综合能力
主要包括培养从事外语语言、专业业务活动、开发计算机和应用、表达文字等的知识应用能力;培养自学获取知识的能力;培养创新开拓的能力;培养管理组织、应变、表达语言等的社会活动能力。
2.2对教学改革中的实践、理论、专业和基础的关系要正确处理
石油地质专业的改革教学中,要摆正实践和理论教学的关系,避免重实践轻理论或者重理论轻实践现象的发生。要在加强基础理论教育的同时,扩宽专业知识和领域。通过国外专业的教学计划,可以看出:在教学总量里,20%的军训、野外现场学习以及毕业论文等实践教学环节,80%的理论教学。在理论教学总时数里,50%的理论基础课,30%的专业选修课和基础课,20%的其他选修课。
2.3坚持创新改革新路,把石油地质专业教学办出自己的特色
对于石油高校教育改革,石油总公司在1984年的时候就提出了“办出特色”的要求。目前很多高校已经在充分发挥自己的优势,根据未来社会和石油企业的发展,为了培养一致目标的人才,对办学模式进行了探索,对教学内容和课程也进行了大胆的改革。逐渐的形成了自己的特色。如:北京石油大学可以提高对北京地理、师资和生源的优势影响力。使北京石油大学称为研究生的预备基地,办成新型的特色鲜明的地质专业学校。
2.4更新石油地质专业的教学内容,加强课程体系的优化
教学改革的核心是教学内容的更新和课堂体系的优化,是教学改革的重点和难点。教学内容的调整、删减、充实、更新受到课堂体系优化的影响。(1)大学的课程内容出现了高中的内容或者硕士研究生的内容,严重的影响了四年本科的教学内容,出现了“上提”和“下拉”的状况,是课程内容变得复杂,混乱,增加了学生的负担。(2)课程的内容出现重复,门数过多,对教学内容片面的强调了体系和系统的完整性。(3)跟不上科技的新发展,课程内容陈旧。因此对石油地质的教学内容要进一步的改革优化,采取“删、增、合、建”的方式,建立新的课程体系,增加教学新内容,减少不要必要的门数和课时,以及删去重复的、繁琐的、陈旧的课程等。
2.5积极地调动教师参与到教改中,建立激励政策
广大教师的精力投入是深化改革的关键。有些高校的教师仍旧延续以前传统的教学模式,在实际工作中忽略了教学工作在学校的中心地位。一部分的教师对教学工作的投入精力还不够,重科研、轻教学的态度很普遍。因此学校应该建立激励政策和措施,积极地调动教师的教师对石油地质专业的教学改革,并且加以高度的重视。学校领导和总公司相关的人员要采取有力的措施,鼓励教师进行教学改革。
2.6利用多样化的教学手段,改善石油地质专业的教学方式
(1)利用多媒体的电子教材
把石油地质教学内容挂在局域网上,让学生们在课后、课前也能阅读使用,加强学生掌握知识的基本要点,通过动画等形式,帮助学生理解疑难问题,采取这样的方式方便了学生对巩固的复习和阅读。
(2)利用电子教案,改善石油地质专业的教学方式
传统的教学方式,影响了学生在学习过程中遇到的尹娜问题,长时间的得不到解决。随着科技的反战,教师们可以利用电子教案,把涉及到的课程内容进行图片处理。如:分布模式、典型事例、勘探情况等,通过图片加大教学信息量,提高了教学效率。
(3)利用录像
利用地质背景。勘探状况的录像,组织学生进行观看和讨论,增加它的学习情趣,加深某些问题的认识。
(4)课堂讨论
积极地引导学生们进行课堂讨论,加强学生的综合能力训练,让他们公开的叙述自己的观点。通过这种形式提高了学生对石油地质问题的表述和思考能力。
总结
石油地质专业的教学改革不是一劳永逸和立即见效的。它是一项长期的艰巨的战略任务,只要我们坚持下去,就有令人满意的效果,取得石油地质专业教学的圆满成功。
参考文献
[1]张凤奇,王凤琴,赵卫卫.油气勘探新形势下“石油天然气地质学”教学的思考[J].佳木斯教育学院学报,2012(04)
关键词:中国 石油 地质
一、中国石油生成的地质研究
20世纪20代时,由于国外专家认为贫油,从很大程度上束缚了中国人探索中国土地上的石油的思想。但到了40年代末时,中国的地质学家以扎实的地质理论基础和多年的勘探的经验指出当时美国的美孚公司的失败,并不一定能证明中国没有石油(“美孚的失败,并不能证明中国没油可办”――李四光)。 从20~30年代,以谢家荣、潘钟祥、黄汲清、孙健初等为代表的地质学家先后到陕北高原、河西走廊、四川盆地及天山南北进行油气地质调查,分别于1937年和1939年在陆相盆地中找到了新山子油田和甘肃玉门老君庙油田。1936年,孙健初三出嘉峪关,对玉门老君庙和石油沟进行了地质和石油资源的详细勘察。1938年冬,他与严爽、靳锡庚等一行9人骑着骆驼,顶沙冒雪到达玉门老君庙,次年陆续钻浅井6口,发现了老君庙油田。老一辈石油地质学家正是以坚持实践第一的工作作风,以及对大自然奥秘不断求索的精神,拉开了中国陆相生油理论诞生的序幕。
“陆相生油”理论的提出,为在中国陆相盆地中找到大量石油提供了依据。40年代中期,中国地质工作者在玉门油田所开展的古生物研究工作,又为证实“陆相地层”生油提供了新的佐证。从1955年开始,人们在新疆准噶尔盆地找到了克拉玛依油田,并陆续在酒泉、柴达木、塔里木、四川、鄂尔多斯等盆地找到了油气田,这一切充分展示了陆相地层的含油气远景。50年代中期,我国石油勘探根据陆相生油理论,进行了找油重点战略东移。至50年代末,松辽盆地发现了特大型油田――大庆油田,这庆油田的发现雄辩地证明了陆相油气藏的形成不仅是可能的,而且可以存在很大规模的油气聚集,形成大中型乃至特大型油田。这不仅甩掉了“中国贫油”的帽子,而且表明了依靠对陆相地层的研究可以发展中国的石油工业。从60年代以后,中国根据陆相生油理论找到了渤海、胜利、中原、 江汉、南襄、苏北、北部湾、二连等油气田。尽管中国的陆相生油理论取得了如此成就,但直到1966年仍有外国的著名地质学家发表文章说“陆相生油论”和渤海湾取得成就只是巧合,毫无依据证明。一重大突破不仅是勘探实践上的重大进展,更重要的是对石油地质学的极大丰富和完善。
油田原油中铼的存在由生物化学作用富集于有机质中的可能性极小。因为,迄今无人在中国沉积层、上地壳与陆壳中检测出铼的存在,故原油中的铼来源于地球深部的可能性是较大的。由此是否可以推测,沉积岩中的原油也可能是来自地球深部。
近10 年来,专家学者发现以其他形式存在的无机成因天然气。如彗星尾端存在固体甲烷;从天上掉下来的陨石中多次发现了富含挥发成分的烃类物质,已经有许多刊物正式做过报道。世界上每年都有大量的火山喷发,经测定,其气体中含有大量的一氧化碳和很重的碳同位素,分析表明,属甲烷分解而成。东非大裂谷基伍湖底层水中含大量的甲烷,其单位体积水中的甲烷含量比水体其他部位大1 000~10 000倍,而湖底几乎没有沉积物,整个湖区由新的火山岩组成,湖岸还有活火山存在。最不容置疑的实例是:位于斯德歌尔摩西北的斯里扬古陨石坑中,从波罗的海地盾深部的结晶基底岩石中首次获得了石油,基底之上并无沉积层。这些资料是深部无机生油无可辩驳的证据。显然石油和天然气均可以无机生成。
二、我国石油行业存在的主要问题
一是石油后备储量不足。石油生产量高于石油储量,石油储采比很低,石油资源接替矛盾十分突出。二是石油储备体系不健全。关系到国家经济运行安全的石油战略储备问题刚刚开始进入具体实施阶段;目前中国石油石化企业商业储备能力十分有限。三是企业资产规模较小,盈利能力较低。相对于国际石油公司,我国企业资产规模较小,装置规模和生产规模偏小,资源利用不合理,重复建设造成生产能力过剩,是中国石油企业效益低下的重要原因。四是整体技术水平落后,与发达国家差距较大。中国石油工业技术大部分是从国外引进和吸收,很少有自主知识产权,总体技术与发达国家相比差距较大。五是产品结构不合理,市场营销能力较低。我国生产高标号清洁汽、柴油所需的技术、装备和资源仍显不足;长期以来处于垄断经营下的油品销售在市场放开之后,营销理念、渠道建设以及销售队伍素质等均处于较低水平。六是生产成本高,抗御市场风险能力低。国内石油企业管理水平和人工效率较低。虽然经过石油工业管理体制改革,国内石油企业的效率已经有明显改善和提高,但与外国石油公司相比,无论管理水平还是人工效率均有较大差距,桶油管理成本较高,而人均销售额和人均利润远低于国际水平。
三、中国石油工业的发展
中国充满爆发力的石油需求一直被视为近两年来国际油价大涨的关键因素之一。目前中国已取代日本成为全球第二大石油消耗国(仅次于美国),预估10年内中国的石油需求将从目前的每日600万桶膨胀近一倍达到1150万桶。到2020年,预计对外需求量至少达到60%。如此巨大需求,必将导致油价的大幅上涨,而油价的大幅上涨,必将带动一系列的价格增长,以至于严重影响国民的生活质量,甚至导致社会的动荡。
在这样复杂的情况面前,中国的石油工业究竟会面向怎样的发展呢?根据现在的状况和国家的相关政策可以看出,中国的石油工业必将更加坚定的走可持续发展的道路,走改革体质、提高技术的发展之路。最终,由传统的石油石化工业转到发展生物能源等可再生能源的道路上来。并不断的探索处各种各样的取代石油的新型燃料以及化工产品,逐渐抛掉人们对对石油、天然气的依赖,直至最终彻底告别石化燃料。
关键词 地质学 哲学思维 教育
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.07.024
Abstract Geology is rich in philosophy because of itself characteristic. The philosophical thinking should received attention and be infiltrated in geology education. The article introduced philosophical thinking in geology and its instructive effect on geology education. Take structure geology, mathematical geology, sedimentary petrology, clastic rock diagenesis and petroleum geology for example, the philosophical thinking in these courses are analyzed. And the necessity and teaching value of infiltration of philosophical thinking within geology education is discussed.
Key words Geology; Philosophical thinking; education
哲学是人类对客观世界及其自身精神生活的反思,是系统化、理论化、科学化的世界观,是人们认识世界和改造世界的工具,“哲学的目的在于用思维和概念去把握真理”。①随着我国大学教育改革的不断深化,探索哲学与地质学的教育切合点,通过哲学理论来指导地质学教育,提高地质学教育水平;通过地质学教育来传达哲学理论,培养大学生哲学思维,已成为地质学教育工作者们的一个改革方向。
地质学是一个实用科学,它是以人类社会赖以生存和发展的地球及其环境为基本研究对象,是支撑社会发展的关键学科之一。②与其他学科研究相比,地质学研究的广博与漫长是其他学科无法比拟的,主要表现在以下五个方面:(1)地质学研究尺度从小到原子、分子以及聚核裂变,大到宇宙天体的运行,都囊括其中;(2)地质学研究时间跨度大到涉及地球形成和演化近46亿年,而如此漫长的过程又绝非现今能够人为再现的;(3)地质学研究内容包罗万象,涉及地表和地下,涉及有机和无机,涉及有建造的和有改造的,涉及有生命的和无生命的,等等;(4)地质学研究的作用类型遍及物理的,化学的以及生物的;(5)地质学研究方法与手段几乎涵盖了目前人类社会已有的全部发明创造,而且也随着人类科学技术手段的进步而与时俱进。
鉴于此,地质学研究决定了地质工作者的具体研究是盲人摸象、难窥全貌,因此基于系统化、理论化、科学化为一体的哲学思维可以帮助地质工作者更好地透过现象看本质,探索地球科学的一般规律。同时也需要传承地质学前辈们流传下来的地学思维,如李四光、陈国达、张伯声等著名地质学家都是将哲学原理渗入到地质学研究中的典范,在他们的引领下,我国地质学研究得到了极大的推动与发展,逐渐形成了多点开花、多点争鸣的学术氛围。因为地质学研究的特点,也决定了地球科学体系中蕴含了丰富的哲学。
(1)构造地质学,一门以地球系统的物质运动为基本研究内容的特殊学科。哲学的发展观构建了这门地质学一级学科的理论体系并引导了其发展。例如从上个世纪六十年代以来直至今日一直处于主导地位的板块构造说,就是以地质作用动力来源为研究切入点,运用地质运动观来动态研究而提出的,打破了以往静态的大地构造学说。但是,随着科技的不断发展,人类观察自然界的本领越来越强,人类已知的地壳构造活动属性存在着由客观事物矛盾的两个方面,构造应力的作用方式既有挤压,也有拉伸,其作用产物既有压性扭曲,也有张性扭曲,地壳的活动既有抬升,也有下降,即始终存在着一种相对稳定与相对活动的对立统一。随着研究的逐步深入,早期所认知的一成不变的稳定论学说,以及那种极端的活动论学说,都逐渐背离了客观的实际,必将有更为前沿的构造学说取而代之。正如前文所说的,地质学研究范围极其庞杂,要想脱离哲学抽象思维而在纷繁复杂的地质现象背后探讨其基本规律,只会寸步难行,任何一个有关全球地质构造的基本理论或者学说都要经得起哲学思维的推敲。
(2)数学地质学,三门看起来截然不同的学科(地质学与数学、计算机),偏偏相结合成为一门边缘学科。通过建立数学模型查明地质运动的数量规律性,以求从量的方面研究和解决地质科学问题。例如,地质学的研究对象,是一个多变量的问题,因此针对地质变量参数的进行分类时,可抽提研究对象相对定量参数,建立基于聚类分析或判别分析的多维数学模型,并在此基础上进行模型的优选,使其更适应现今的地质学研究层次。而当面对大量的定性的描述性的地质资料,可将其改写为类似于计算机语句的变量(如0和1),针对各种0和1的定量数据建立多重变量的多元模型,以解决地质体分布预测和油气有利区带预测等各类不确定性难题。数学地质的出现彻底摘到了地质学长久以来被标注为“大概的准科学”头衔,建立从定性描述阶段向着定量表征的新途径,一方面为地质学的研究带来新的发展方向,也让地质学的研究能够尽早适应现今的大数据时代。
(3)沉积岩石学,一门研究沉积岩(物)的岩石学。常规的研究方法有两个,一个是在野外从宏观的角度,鉴定沉积岩(物)的岩性,描述原生岩层产状和厚度,确定岩层之间的接触关系及其成因标志,查明沉积岩体在时间和空间上的分布和演化特点;另一个是在室内从微观的角度,研究沉积岩(物)的结构成份、显微构造特征、化学特征,分析岩石的形成作用、分布规律及其演化过程。③野外的宏观性研究是室内的微观性研究的基础,室内的微观性研究室野外的宏观性研究的继续,两者要密切结合起来。例如,对一个地区进行物源分析,不仅要从宏观角度判断古陆或侵蚀区的存在,查明古陆地形起伏特征与古河流体系的恢复,还要利用砾岩的成分、重矿物组合及分布、物源综合分析等微观角度确定物源区母的岩性质。
(4)碎屑岩成岩作用,一门研究从碎屑沉积物沉积后转变为沉积岩直至变质作用以前或因构造运动重新抬升到地表遭受风化以前所发生的一切变化过程及其结果的课程。④从哲学的角度来看,就是松散沉积物通过剥蚀、风化、沉积等量变转为坚硬的岩石,最终发生了本质的变化。反之,当坚硬的沉积岩被不断地风化、侵蚀也会转化为无数松散的碎屑,这正是从质变到量变的转化。
(5)石油地质学,一门研究石油和天然气在地壳中生成、运移和聚集规律的学科。⑤由于研究的对象都是地质流体,所以在沉积盆地中,当石油和天然气生成以后,必然会通过在输导层中进行运移,最终充注进入到有利的圈闭中,聚集储存下来形成油气藏。从哲学的角度来分析,就是从局部的运动状态转化为整体的静止状态的过程。然而地球的地质构造并非是一成不变的,当原本有利的圈闭环境发生了改变,已经聚集的石油和天然气必然会开始新的运移历程,这样原本相对静止的成藏系统又转变为局部的运移状态。所以当我们研究石油地质学的时候,必须时刻用在哲学的运动观,从温、压等动力的角度研究油气的成烃和成藏过程,将油气生成―运移―聚集作为一个统一的整体,来分析和解决油气系统问题。
地质学教育工作者在教学中渗透哲学教育,可以培养学生的哲学思维,帮助他们在众多杂乱无章的信息中,发现主要矛盾,理清头绪,归纳问题,化繁为简,最后达到大道至简。同时也提高了教师自身的哲学思维。在教育生涯中,我们也会看到现实生活中的另外一面:我们共同生活的大千世界,的确有点鱼龙混杂,雅俗共存,无穷无尽的原则和规律在发生作用,当自己辛辛苦苦地提供的正面教育会被学生的家长所否定,被混浊的社会氛围所吞没;当看到一些努力学习、踏踏实实,品学端正的学生考试成绩未必优秀,而某些“品学兼优”的学生毕业后也未必能为社会做出有益的贡献。当看到有的学生在教师、家长百般呵护和精心培养下长大后,个人天资优异,学习很好但并不思报效社会,只是想利用自己的智能,在自我中心的城防中贪得无厌,巧取豪夺时,我们有惑何尝不会进行深度反思,探求这些纷繁复杂的教育现象之中的哲理呢?为了教书育人,为了从大到小、从内到外、从自然到社会都有一个充满着正义、真理、善良和友谊的和谐育人环境,为了促使人类社会健康地发展,教学工作者必须自己先要深入学习哲学,通过哲学的滋养和熏陶,树立辩证的思维方式,提高全面客观的观察现象和思考问题的能力。当哲学思维得到了提高,我们的心灵将留有一块自留地,多一分自我反思、少一分自以为是,多一分察古知今、少一分重蹈覆辙,让我们的理想、信仰、理性等非物质的东西与日趋发展的科技与时俱进,达到精神上和物质上协调发展;我们的日常教育、教学或管理工作将保持满腔的热情和清醒的头脑,多一点上下求索、少一点固步自封,多一点融会贯通、少一点生吞活剥,饱尝“罗天下英才施教之,其乐无穷”的教学相长的喜悦。
哲学思维也许并不会帮助我们解决非常具体的问题,但会帮助我们扩大视野,增加热情,更深入地认识和睿智地解决现实与理想的矛盾,开创更加美好的明天。
注释
① 贺麟.黑格尔哲学史讲演录.王太庆,译.北京:商务印书馆,第1卷,1957:24.
② 肖传桃.普通地质学.北京:石油工业出版社,2015:1-4.
关键词:初中地理;学法指导;实践
古语有云:“授之以鱼不如授之以渔。”同样的道理,教师与其给学生灌输大量的知识,不如教给学生学习的方法。教师灌输给学生的大量知识,会随着时间的推移逐渐淡忘。但是,教师教给学生的学习方法会让学生受益无穷,学生会用这些学习方法自主地探究学习更多的知识。因为只有不断地学习,学生才会变得愈加优秀。有鉴于此,在初中地理教学过程中,教师也要以传授学习方法为主,要让学生深谙地理学习方法是他们畅游地理知识王国的必备技能。下面笔者将在借鉴相关理论研究成果的基础上,结合初中地理教学实际,浅显论述初中地理教学过程中的学法指导
策略。
一、将地图作为学习地理的助手
地图是学生学习地理不可或缺的助手。学生不仅可以利用地图从局部理解记忆所学的地理知识,还可以从整体上融会贯通所学的地理知识。在初中地理教学过程中,教师要充分发挥地图在辅助课堂教学方面的重要作用。教师要根据相关的教学内容,有的放矢地选择一些地图。教师不仅要让学生仔细观察这些地图来深入透彻地理解相关内容,还要让学生通过结合这些地图直观清晰地记忆相关知识。例如,在教学苏教版初中地理黄河、长江这部分内容的时候,教师首先让学生通过观察地图记住了两江的发源地以及入海口;紧接着,教师又让学生利用地图记住了长江、黄河的主要支流;最后,教师又让学生根据地图记住了长江、黄河主要流经的地形区、流经的省级行政区和主要水文特征等。学生在教师的步步引领下,认真细致地观察了各种地图。通过观察地图不仅加深了学生对知识的理解,而且促进了学生对知识的记忆。
二、将实践作为学习地理的手段
实践是学生学习地理不可或缺的手段。学生不仅能够在实践过程中进一步激发自身学习地理的浓厚兴趣,还能培养自身在生活中灵活运用地理知识的意识。在初中地理教学过程中,教师要充分认识到实践在促进课堂教学方面的重要作用。教师要紧紧围绕课堂教学目标,准确地联系生活实际,向学生展示地理知识在生活中的各种妙用。通过让学生见识地理知识在生活中的重要作用,更进一步地激发学生学习地理的欲望,更深一层地培养学生运用地理知识的意识。例如,在学习完地图这部分内容之后,教师指导学生绘制学校的平面图。在绘制学校平面图的过程中,学生灵活地运用了本课学过的有关地图的知识。学生在教师的层层点拨下,清醒认识到地理与日常生活的密切关系。如此一来,学生不仅逐渐学会了在生活中运用地理知识,而且在运用地理知识的过程中更加扎实地巩固了相关知识。
三、将巧记作为学习地理的捷径
识记是学生学习地理不可或缺的途径。学生不仅需要牢固记忆各种各样的地理名称,还需要记忆形形的地理特征等。在初中地理教学过程中,需要学生记忆的知识不仅多,而且杂。这些知识点是林林总总、零零星星的,这在无形中又增加了学生记忆这些知识点的难度。因此,教师要想方设法教给学生一些记忆这些知识点的巧妙方法。让这些巧妙的记忆方法成为学生学习地理知识的一条捷径。例如,在教学初中地理中有关新疆的地形特征这部分内容的时候,教师为了让学生迅速准确地记住这些地形特征,将新疆的地形特征和新疆的“疆”联系起来记忆。“疆”字中的三横代表新疆的三山,即阿尔泰山、天山和昆仑山;“两田”则代表两大盆地,即准噶尔盆地和塔里木盆地。又如在记忆气压带、风带的季节移动时,教师将这种“移动”比喻为燕子的季节迁徙。学生在教师的循循善诱下,有所顿悟地掌握了各种各样记忆地理知识的巧妙方法。学生在熟练掌握了这些巧妙的方法之后,他们就会兴致勃勃地去学习地理知识。
综上所述,在初中地理教学过程中,教师要特别注重对学生的学法指导。教师要根据课堂教学内容精心选择各种地图,要让地图成为学生学习地理不可或缺的助手;教师要围绕课堂教学目标,用心引导学生实践地理知识,要让实践成为学生学习地理不可或缺的手段;要结合课堂相关知识,悉心引领学生巧妙记忆知识点,教师要让巧记成为学生学习地理不可或缺的捷径。当然,学习初中地理的方法远不止这些,教师还可以引导学生利用对比法、归纳法等学习方法富有成效地学习地理。总之,教师要想方设法教会学生学习地理的各种方法,让学生在深谙这些地理学习方法的基础上畅游于地理知识王国之中。
参考文献:
[1]蔡虎.初中地理学法指导[J].中学教学参考,2013(15).
关键词:如何 有效组织 课堂教学
课堂是学生进行学习和课堂实践活动的主要阵地,能否有效利用课堂教学时间则是一节课是否成功的关键所在。一节有效的课堂不仅要教与学的完美结合,还要活与动完美结合。那么,怎样才能做到教与学、活与动的完美结合呢?笔者根据多年来的教学经验,总结了如下几点。
一、深挖文本,确定教学目标,制定有效的学案
教师首先要认真学习新课程标准,吃透课程标准,明确课程标准中各个年级对学生的要求、范围和深度,深入钻研文本,吃透文本,掌握教学重点与难点。教师在备课中既要备教材、教法,也要备学生的学法。在教学中,教师要先预设在教学过程中可能出现的这样或那样的问题,并做好解决这些问题的办法,从而做到有的放矢和游刃有余。
二、充分高效的课前准备是进行有效教学的前提
在进行教学实践前,教师应充分做好课前准备工作。教师应精心设计好课堂的导入,创设能激发学生学习热情的教学情境。铃声一响,教师应先用肢体语言暗示学生做好上课前的一切学习准备。同时,教师还应以自己饱满的热情和富有亲和力的教态,为学生做好示范表率,使学生精神振作,尽快进入最佳的学习状态。
此外,教师还要营造和谐的教学情感氛围,把自己对学生教学目标的期望值和教学情感以较高的价值观融入每个学生的学习状态情感之中。爱是教育的基础,可以使学生在认识与情感上与教师产生共鸣,形成和谐的教学情感氛围,从而可以感染每一位学生,使他们的学习热情最大化,以极高的热情积极完成课堂教学。
三、教师专业化的课堂语言,让课堂充满亲和力
教师的工作具有创新性,因此,教师应在教育学生如何为人、培养学生思维能力、激励学生追求理想、引导学生严谨治学等诸多方面具有一套完整、严谨、准确、优美的语言宝典。这样,教师才能有更好的驾驭课堂教学的能力和处理突发性情况的策略。我们只有让学生真正领悟教师所说话的意思,才能使课堂教学行为在学生的学习行为中产生积极的作用,才会对学生产生较强的吸引力,使课堂教学效果最大化。
四、教师艺术性的教学组织,让课堂丰富、有趣
首先,教师应采取符合教学情境的教学方式,或采取一些贴近生活与实际的教学手段,创设符合教学环境的课堂情境,以此来激发学生学习的兴趣。
其次,教师应精心选择教学语言,激发学生学习的情绪。往往美的语言可使学生产生很强的亲切感。而且,教师的语言可以让学生产生学习的动力,产生“亲其师,信其道”之效。最后,教师应发挥肢体言语在教学中的积极作用,来吸引和教育学生。
五、教师采用授之以渔的策略,让课堂预定实现最佳
在课堂教学中,教师应根据教材内容的特性和学生学习的实际情况,设计好的导入语,激发学生学习的兴趣,唤起学生学习的欲望和激情,从而把学生的情感调动到最佳状态,使学生积极完成学习目标及学习任务。然后,教师应采用灵活的启发和合理的引导,使学生充分发挥自己的主观能动性,积极主动地去研究教材、动手操作、分析验证等,亲自经历知识的生成和整合,从而在实践中体验和感知到学习内容的本源特质,感知和理解知识的精髓之所在。经过专业的反复训练,学生的知识逐渐得以厚实,方法逐渐得以灵活,能力逐渐得以增强。
六、课堂及时反馈,让学生处于学习的最高点
学生的学习目标结束后,学生对知识的掌握才只是初步的。此时,教师应及时检查学生学习的效果。对此,教师可根据文本内容编制多层面的练习题型对学生进行练习检查。教师应根据学生层次的不同而设置不同层次的练习,并对学生进行检查,使不同结构的学生都得以充分的表现。在课堂检验后,教师要适时、恰当地对学生进行表扬,增强学生学习的信心,为其下一个教育教学目标的实现准备条件。对没有完成或达到既定学习目标的学生,教师不能讽刺打击,而应让其他学生帮助其分析原因,找出解决问题的方法,使学生体会到学习的兴趣和自信心。同时,教师应鼓励学生“知耻而后勇”,要勇敢地面对困难,从失败中挖掘积极因素,让这些学生的闪光点照亮他们前进的道路。
七、适时组织调控课堂,让学生保持旺盛的学习精力
注意力需要强有力的自我控制。脑细胞的能量消耗较大,持续时间太长,容易引起疲劳。据研究,聚精会神地集中注意时间,7-10岁儿童平均为20分钟,10-12岁儿童平均为25分钟,12-15岁平均为30分钟。年龄越小,注意力越不稳定。但教学活动组织的好,一般到了小学三四年级,学生在40分钟内注意力集中并不是很困难的。小学低年级学生在他们疲倦时,会挪动身体,做小动作。此时,教师可采用如下方法提高学生的注意力:多种音量的技巧捕捉和保持学生的注意力;运用短暂的沉默以引起学生的注意力;用微笑的面容、的眼神、柔和的声音,增强亲和力;运用幽默、笑话等寓于讲课之中;上前用手,用手势制止,用眼神提示等行为示意让学生集中精力。教师也要重视课间,让学生活动一下,以减少疲劳,避免分散注意力。教师上课不能“压堂”,因为下课后学生注意力已经分散,这时进行教学不能取得良好的效果。此外,抽象、艰深、枯燥无味的教学内容也易使学生注意力分散。所以,教师在教学时要多从感性形象入手,让学生在课堂感到“有味”,让知识生成的过程在快乐、愉悦中进行。这样,学生情绪饱满,精力旺盛,注意力就易集中,并能持续较久,就能取得良好的教学效果。
八、有效反思是有效教学的助推器
教师作为实践反思者要做好自我评价研究。教学的有效性更多地取决于教师的专业发展和反思能力的提高。开展教学反思的研究,可以推动教师成为教学的实践者、思考者、研究者。苏霍姆林斯基说过:“如果你想让教师的劳动能够给教师带来乐趣,使天天上课不至于变成一种单调乏味的义务,那你就应该引导每一位教师走上从事研究这条幸福的道路上来。”事实上,每一位教师都有能力对自己的教学加以反思、研究与改进,提出最贴切的改进意见。与外来研究者相比,教师处在一个极其有利的研究位置上,有最佳的研究机会。
关键词:煤地质学;课程融合;知识体系;复合型人才
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)16-0171-03
一、引言
我国经济社会的发展和资源环境压力的增大促进了地质工作的快速发展,但是目前一线地质人才严重不足,极大地制约了地质工作的进展,高等院校肩负着为国家培养高级专人才,发展科学技术文化和促进现代化建设的重任,因此地质工作的发展急需培养教学―科研―生产一体化型综合地质人才,以适应社会发展的需要[1,2]。当代社会学科交叉是推动大学知识创新的内在驱动力,是培养复合型创新人才的重要途径,也是我国大学生顺应国家战略发展的必然选择[3],众多教育工作者从不同学科角度分析了多学科一体化的教学思想,选用多样化的教学方法,应用到人才培养过程中,在提高学生科学素养的过程中取得了显著成效[4-9]。“煤地质学”课程作为我校地质专业的一门重要的专业基础课,现代社会发展需求对本课程体系结构及教学内容组织等各环节提出了更高的要求,因此本文以“煤地质学”课程为例,探讨多门课程相融合的教学方法,培养学生综合分析问题的能力和解决问题的能力,对提升学生就业的竞争力具有重要的现实意义。
二、《煤地质学》课程教学中的主要内容
煤是由古代植物死亡、堆积、埋藏、后期成岩及变质作用后演化而来,这一过程有古植物、古气候、古构造与古地理等因素共同参与而成。因此《煤地质学》课程教学内容主要包括五大方面(见图1):(1)成煤作用过程,主要研究由植物转变成煤的这一复杂的作用过程,以及不同成煤阶段的特征、条件、影响因素及演化过程,理解煤的形成演变原因,这是煤地质学的重要理论组成部分。(2)煤的物理性质及煤岩学特征,采用岩石学和化学研究方法及手段研究煤的宏微观属性,为煤炭资源的工业利用提供基础。(3)成煤沉积体系的划分,分析成煤盆地水动力机制及不同成煤沉积体系演化对煤的物质组成、煤层、煤系形成、分布的控制作用,是煤炭资源预测的理论依据。(4)聚煤盆地的形成与演化,其中起主导作用大地构造因素是重点探讨的内容,包括聚煤盆地的特征及类型与大地构造之间的关系,通过盆地构造演化的分析预测煤层的赋存变化。(5)煤的聚积与分布规律,此部分内容需要在区域地质研究的基础上,借助煤盆地分析方法和原理,研究煤在特定地壳中的聚积和分布规律,为煤田地质勘探提供理论指导[10]。
从《煤地质学》五大块教学内容中可以看出,这门课程的讲解与其他多门地质课程紧密相关,讲解过程中需要有先修《古生物地史学》、《沉积岩石学》、《构造地质学》及《岩相古地理学》等课程的基础理论与内容。
三、先修基础课程与后继扩展课程之间的关系
1.《煤地质学》先修基础课程。《煤地质学》课程在讲授之前,要求学生要有一定的地学基础知识,因此在课程开设之前,学生要先修《岩石学》课程,《构造地质学》、《岩相古地理》等基础课程之后,《煤地质学》课程才能顺利开展。《煤地质学》课程是地质专业高年级开设的一门专业基础课,每一门先修的课程的学习都是《煤地质学》课程内容讲解的基础。
例如先修的《岩石学》课程要求掌握岩石学研究的基本方法和手段,在本课程的煤岩特征分析一章就借用了岩石学的研究方法,通过显微镜分析技术,识别煤的微观显微组分特征,进而可以判断成煤的原始物质来源。此时先修的《古生物地史学》已经学习过各地史时期,古生物的种属分类及繁盛程度,特别是古植物的种类及分布演化等知识为本课程的深入理解与分析提供帮助。在岩石学中沉积岩石学的内容对《煤地质学》课程中的成煤过程的讲解具有很重要的作用。煤层顶底板均为沉积岩层,煤层就是在一定的沉积环境中演化发展的。因此煤层和顶底板岩层同样经受过各种各样的沉积作用。但煤层作为有机物质来源又与顶底板的无机物质在沉积过程中表现出不同的属性特征,煤的变质作用就是鲜明的例子。含煤岩系在经受相同的地质作用过程中,煤经受变质作用转变成变质程度不同的煤级,而其他无机岩组并没有经过变质作用过程而转变成变质岩,这也表现出煤的特殊性。
先修的《构造地质学》课程要求掌握基本的构造类型及在地质体中的表现形式,在本课程的聚煤盆地一章就需要利用构造地质理论知识讲解盆地在形成之前、演化过程中发生的构造活动对聚煤过程的控制作用,这类构造称为同沉积构造[10],对煤层形态及厚度会产生重要的影响,特别是在断层两侧煤岩层难以对接,因此断层属性的正确判断对分析煤层的赋存环境及后期的正确开采具有重要意;而聚煤作用之后的构造形迹会严重改造煤层的赋存状态,对煤层的后期开采产生一定的影响,因此后期构造带的查明有助于解释煤层现今分布规律,可指导矿井实际生产问题。因此构造地质学理论知识在《煤地质学》的学习过程中显得尤为重要。
先修的《岩相古地理学》是研究古地理面貌的学科,通过沉积物及沉积结构等特征,分析沉积体在形成与演化过程中的沉积环境变迁。而成煤作用过程中从泥炭沼泽的发育到聚煤盆地的演化,每一阶段都离不开沉积环境的控制,因此《岩相古地理学》教学内容可以帮助理解泥炭沼泽的演化与发展、泥炭的堆积理论以及含煤沉积环境类型及沉积体系等内容,是解释煤层富集规律的理论基础。
2.《煤地质学》后继扩展课程。《煤地质学》课程在讲授之后,有兴趣和有需要的学生可以进一步深入学习与本课程相关的后继专业课程,如《石油地质学》、《煤成气地质学》、《煤化学》、《煤田地质勘探方法》等。
后继开设的《石油地质学》是学习石油资源的成因、成藏与分布等相关理论知识,其中成因问题分析石油的原始质料以低等生物为主,而煤以高等植物为主,但二者的演化过程具有相似性,通过《煤地质学》课程中学到的煤的成因演化阶段,可以帮助理解石油资源的成因问题。
后继开设的《煤成气地质学》、《煤化学》的学习均需要有一定的《煤地质学》基础知识,其中学习的煤化作用讲述了煤化跃变各阶段均有大量气体释放出来,这正解释了煤成气的来源,其中有一部分气体保存在煤层里面,也是就煤层气,有一部分运移出煤层就构成了天然气的组成部分。而《煤地质学》课程介绍的煤中元素及煤的工艺性质内容也构成了《煤化学》课程的基础知识,因此《煤地质学》课程的学习为《煤成气地质学》、《煤化学》的课程开设铺垫了良好的基础知识。另外《煤田地质勘探方法》是运用各种技术手段分析、探测煤矿床,正确评价煤炭资源赋存条件,要想准确地得出评价结果需要了解勘探区煤层的富集规律,因此《煤地质学》课程中聚煤盆地演化特征及煤层富集规律等知识点在煤田地质勘探内容中得到了应用。
四、多门课程相融合的教学手段
现代社会需要全面发展的人才,要具有扎实的基础,宽阔的知识面、较强的知识运用能力,以及全面的综合素质和科学创新精神,因此在高校学科发展过程中需要转变思想观念,树立多学科交叉融合的教学理念是今后发展的必然趋势,而《煤地质学》作为地质专业高年级的基础课,采取以《煤地质学》为核心的多门课程相融合的教学手段,是培养高素质、强能力的复合型地质人才的前提条件。该体系具有以下方面的特点(见图2)。
1.多门课程基础知识的相互渗透与融合,以《煤地质学》为核心,先修的基础课程要求学生要具有良好的基础知识,同时将先修课程的部分内容融入到《煤地质学》课的讲解过程中,真正体会到理论知识的活学活用。
2.多门学科研究方法的有机结合,煤作为一种特殊的沉积矿产,与普通沉积岩有共性特征;煤作为有机能源之一,与其他有机能源具有相似成因方式,因此《煤地质学》课程中涉及到的研究方法与《沉积岩石学》、《煤层气地质学》、《石油地质学》等交叉课程可以很好地进行结合。
3.复合型人才的培养目标。“煤地质学”课程是我校地质相关专业高年级开设的一门重要的专业基础课,是为各煤矿企业单位、煤田地质局等与之相关的生产或科研单位培养复合型地质人才的基础课,因此本课程是以复合型人才的培养为目标,紧紧围绕“煤地质学”课程内容贯穿多门地质学课程的理论方法与实践应用,要求学生不仅要掌握课本上的知识点,还要有敏锐的观察能力和扎实的动手操作能力,在工程实践中能够灵活运用所学完成任务。
五、结语
“煤地质学”课程是我校资源勘查工程专业高年级开设的一门重要的专业基础课,是为各煤矿企业单位、煤田地质局等与之相关的生产或科研单位培养复合型地质人才的基础课,本课程开设之前需要学生掌握一定的地质基础知识,本课程讲述的煤田地质理论和方法在煤炭资源勘探和开采过程中可以得出实践的检验,因此本文围绕“煤地质学”课程主要内容阐述了与先修基础课程,如沉积岩石学、构造地质学、岩相古地理学等内容的有机融合,同时关联与“煤地质学”相关的扩展课程,如煤化学、煤成气地质学、油气地质学、煤田勘探方法等,拓展了学生的学习思路和兴趣,实践了本课程的理论应用。
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