吳偉濤，時(shí)保宏，蒲泊伶，張 惠，王桂成

（1.西安石油大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 710065；2.西安石油大學(xué) 實(shí)驗(yàn)管理處，陜西西安 710065）

持續(xù)本科教學(xué)改革、提高學(xué)生能力水平是高校教育亙古不變的系統(tǒng)性工程。我國(guó)的高等教育由精英教育階段進(jìn)入大眾化教育階段以及普及化階段，需要培養(yǎng)出復(fù)合型、創(chuàng)新型和應(yīng)用型等高質(zhì)量的人才來(lái)滿足世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展[1]。傳統(tǒng)的教學(xué)方法主體以教師滿堂灌、學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)和師生互動(dòng)低為特點(diǎn)[2-4]，這種教學(xué)方式嚴(yán)重影響了大學(xué)本科的教育教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)的畢業(yè)生多呈“強(qiáng)理論、弱實(shí)踐”的特點(diǎn)。國(guó)家政府頒布一系列教育改革的文件，以及OBE 國(guó)際工程教育理念，要求教學(xué)過(guò)程以學(xué)生為中心，加強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，將傳授知識(shí)轉(zhuǎn)換為運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，在問(wèn)題解決過(guò)程中達(dá)到傳授專業(yè)理論知識(shí)、培養(yǎng)動(dòng)手操作能力和提高德智體素質(zhì)的教學(xué)效果，以此提升大學(xué)本科教育教學(xué)質(zhì)量。多樣化的現(xiàn)代教學(xué)方法和手段促進(jìn)了高等教育教學(xué)改革，極大地豐富了教學(xué)改革方式?！胺D(zhuǎn)課堂”節(jié)約了課堂講授時(shí)間，針對(duì)性的師生交流，提高了課堂效率[5-7]。線上線下混合式教學(xué)方式增加了師生之間的交流渠道[8-10]，尤其在當(dāng)前嚴(yán)峻的新冠疫情下。網(wǎng)上資源庫(kù)的短視頻教學(xué)深化了知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在涵義，通俗易懂地解釋，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和趣味性[11-13]。這些教學(xué)方式或手段都具有自己特有的優(yōu)勢(shì)，而如何將這些方法有機(jī)融入教育教學(xué)方式中，成為下一步教學(xué)改革的重要問(wèn)題。

任務(wù)教學(xué)法是一種現(xiàn)代的教學(xué)方法，運(yùn)用多樣化教學(xué)手段，充分利用課前、課中和課后時(shí)間，以任務(wù)組織教學(xué)，讓學(xué)生主動(dòng)參與整個(gè)任務(wù)的設(shè)計(jì)、分組、交流、完成和匯報(bào)工作中，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者自身的認(rèn)知能力，在實(shí)踐中感知、認(rèn)識(shí)和應(yīng)用[14-18]。油氣田地質(zhì)學(xué)（也稱油礦地質(zhì)學(xué)）是一門可操作性強(qiáng)的方法論專業(yè)課程，可以作為任務(wù)教學(xué)法的典型案例，以課程教學(xué)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生，由知識(shí)課堂轉(zhuǎn)向能力課堂，達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生自主解決問(wèn)題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力等課程目標(biāo)。

1 油氣田地質(zhì)學(xué)課程的特點(diǎn)及目標(biāo)

油氣田地質(zhì)學(xué)課程是對(duì)石油類高等院校資源勘查工程專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)必修課，是基于石油地質(zhì)學(xué)、沉積巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)、測(cè)井地質(zhì)學(xué)等課程學(xué)習(xí)之后開(kāi)設(shè)的方法論課程。本課程共計(jì)5章36課時(shí)，講授內(nèi)容依次為分別為鉆井地質(zhì)、油層對(duì)比、油氣田地下構(gòu)造、地層壓力和油氣儲(chǔ)量計(jì)算。相對(duì)系統(tǒng)理論性課程來(lái)說(shuō)，該課程偏于實(shí)踐性，動(dòng)手能力強(qiáng)，是應(yīng)用多門專業(yè)基礎(chǔ)理論來(lái)解決油田實(shí)際問(wèn)題的課程，其主要任務(wù)是將學(xué)習(xí)的地質(zhì)理論應(yīng)用到編制錄井圖、剖面圖、平面圖以及計(jì)算壓力、儲(chǔ)量的實(shí)際工作中，結(jié)合地質(zhì)專業(yè)軟件，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。如巖心錄井圖的編制需結(jié)合沉積巖石學(xué)課程的巖性特征以及測(cè)井地質(zhì)學(xué)課程的巖性-電性響應(yīng)特征，油氣田的構(gòu)造（斷層）解釋會(huì)用到構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的斷裂、背斜理論，以及儲(chǔ)量計(jì)算中涉及儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)課程內(nèi)容等。國(guó)際工程課程理念下的油氣田地質(zhì)學(xué)課程目標(biāo)包括兩個(gè)：①綜合運(yùn)用基礎(chǔ)地質(zhì)和油氣地質(zhì)的基本概念和基本原理，編制及分析油氣藏的基本圖件，識(shí)別出地質(zhì)現(xiàn)象，提高油氣藏評(píng)價(jià)過(guò)程中解決問(wèn)題的能力，并得出合理的結(jié)論。②理解和掌握壓力參數(shù)、儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算的不同方法，選擇最合理的計(jì)算方法，求取不同的地層壓力、地質(zhì)儲(chǔ)量及其參數(shù)。

本次教學(xué)改革實(shí)踐采用任務(wù)教學(xué)法思路，利用“翻轉(zhuǎn)課堂”、線上線下混合式教學(xué)等教學(xué)手段，以簡(jiǎn)化的油田實(shí)際問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，將油氣田地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容分化多個(gè)教學(xué)任務(wù)，通過(guò)任務(wù)設(shè)計(jì)、地質(zhì)理論學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)、任務(wù)實(shí)施和互動(dòng)、成果匯報(bào)與探討等步驟來(lái)完成，加強(qiáng)教學(xué)相長(zhǎng)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，讓學(xué)生“學(xué)-做-說(shuō)”三者相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，培育匠心精神，樹立學(xué)生正確的價(jià)值觀、人生觀和世界觀。

2 油氣田地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)改革環(huán)節(jié)

按照任務(wù)教學(xué)法的思路，油氣田地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)改革主要分為以下5個(gè)環(huán)節(jié)，分別為教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)、相關(guān)理論的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)、學(xué)-做的有機(jī)結(jié)合、任務(wù)匯報(bào)和問(wèn)題研討。

1）教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)的思路是以油田現(xiàn)實(shí)中所碰到的復(fù)雜問(wèn)題為索引，將油田的實(shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)化，與教材知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，巧妙地設(shè)計(jì)成教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生通過(guò)專業(yè)的地質(zhì)軟件來(lái)完成的課程任務(wù)，地質(zhì)軟件如編制剖面圖的石文、平面圖的geomap。通過(guò)課題組老師的討論、梳理和總結(jié)，提煉出課程每一章的重點(diǎn)和難點(diǎn)并融入具體教學(xué)任務(wù)中去。油氣田地質(zhì)學(xué)課程5章內(nèi)容可概括為鉆井過(guò)程中地質(zhì)資料的錄取與應(yīng)用、油層對(duì)比的方法與步驟、油氣田地下構(gòu)造（斷層）特征、油氣藏壓力分布特征和儲(chǔ)量計(jì)算方法及參數(shù)求取，其對(duì)應(yīng)的單元任務(wù)分為8個(gè)（表1），分別是第1章的巖心錄井圖編制（任務(wù)1）和油氣層錄井方法識(shí)別（任務(wù)2）、第2章的油層對(duì)比圖編制、第3章的構(gòu)造剖面圖編制（任務(wù)1）和平面圖編制（任務(wù)2）、第4章的地層壓力計(jì)算、第5章的容積法儲(chǔ)量計(jì)算參數(shù)確定（任務(wù)1）和不同類型的儲(chǔ)量計(jì)算（任務(wù)2）。每個(gè)單元任務(wù)設(shè)計(jì)的總課時(shí)介于3 ～5課時(shí)，不同任務(wù)中的講授時(shí)間也不相同，依據(jù)課程組的老師討論來(lái)確定，總體上介于1 ～3課時(shí)；上課時(shí)將任務(wù)打印出來(lái)，分發(fā)給學(xué)生，在講授后的剩余課時(shí)內(nèi)（2 ～3學(xué)時(shí)）完成。如第2章的油層對(duì)比，總課時(shí)為5課時(shí)，內(nèi)容包括油層對(duì)比單元、油層對(duì)比的依據(jù)（標(biāo)志層、沉積旋回和巖性特征）和油層對(duì)比的方法，由油層對(duì)比的重要性引入，其是整個(gè)油氣田進(jìn)行所有地質(zhì)研究的基礎(chǔ)，引出油層對(duì)比的單元?jiǎng)澐郑约坝蛯訉?duì)比中的標(biāo)志層和沉積旋回的成因及類型；學(xué)生實(shí)際操作內(nèi)容為油層對(duì)比圖的編制，將大約15口井的井底坐標(biāo)、所選取的測(cè)井曲線以及標(biāo)志層的特征等資料發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生利用石文軟件來(lái)完成。第4章的地層壓力為5個(gè)課時(shí)，內(nèi)容包括鉆井過(guò)程中不同地層壓力的概念、計(jì)算、開(kāi)發(fā)過(guò)程中壓力變化、地下流體的流動(dòng)方向以及地層壓力預(yù)測(cè)方法，其重點(diǎn)是對(duì)地層壓力的計(jì)算和地層流動(dòng)方向的判斷。在講授為2個(gè)課時(shí)中，從現(xiàn)實(shí)油氣田勘探中所發(fā)生的井噴事故、井漏等實(shí)際事例，引出了準(zhǔn)確計(jì)算和預(yù)測(cè)地層壓力的重要性，并融合生態(tài)環(huán)境、法治觀念等思政元素來(lái)樹立學(xué)生們正確的世界觀、價(jià)值觀和人生觀。如2003年的重慶市開(kāi)縣高橋鎮(zhèn)羅家寨氣井發(fā)生井噴事故，事故原因在于未能準(zhǔn)確計(jì)算地層壓力，發(fā)生有毒氣體（硫化氫）逸散而引起的多人死亡事件，造成了人民生命財(cái)產(chǎn)的損失和生態(tài)環(huán)境的污染。

表1 油氣田地質(zhì)學(xué)課程的任務(wù)設(shè)計(jì)及課程目標(biāo)

2）相關(guān)理論的預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)

在任務(wù)設(shè)計(jì)完成后，從任務(wù)中抽提出之前學(xué)習(xí)課程的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生借助慕課、網(wǎng)資源庫(kù)等網(wǎng)上以及圖書館等線下的多種學(xué)習(xí)資源，復(fù)習(xí)之前學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，將課程任務(wù)的相關(guān)內(nèi)容的視頻和多媒體傳給學(xué)生，提前預(yù)習(xí)2 ～4課時(shí)的課程內(nèi)容，即滿足一個(gè)任務(wù)的完成。復(fù)習(xí)的專業(yè)地質(zhì)理論主要為石油地質(zhì)學(xué)、沉積巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和測(cè)井地質(zhì)學(xué)中的相關(guān)理論，其次為地球科學(xué)概論、地震勘探原理的知識(shí)點(diǎn)。預(yù)習(xí)的重點(diǎn)是熟悉任務(wù)的要求和目標(biāo)，掌握地質(zhì)概念的含義、基本原理、理論，以及不同概念的差異性等內(nèi)容。學(xué)生以3 ～5人為一組為宜，盡量形成學(xué)習(xí)成績(jī)好的、中等的和差的學(xué)生互相搭配，輪流當(dāng)組長(zhǎng)，在預(yù)習(xí)的過(guò)程中，把每個(gè)組員所碰到的問(wèn)題相互討論、解決，如不能解決，在課堂上向老師提出并討論。設(shè)計(jì)任務(wù)要考慮每個(gè)組所給予的實(shí)際數(shù)據(jù)要有所差別，以避免小組之間的抄襲，但作圖或者計(jì)算方法的思路是一致的。

3）“做-學(xué)”的有機(jī)結(jié)合

在完成具體任務(wù)過(guò)程中，老師向?qū)W生發(fā)布任務(wù)，讓學(xué)生先理解任務(wù)的步驟和目的，最終達(dá)到師生之間交流清楚。任務(wù)的思路是將總?cè)蝿?wù)分解成多個(gè)小的任務(wù)，分配給不同的學(xué)生來(lái)完成，并以完成的小任務(wù)為下一個(gè)任務(wù)的條件，建立合理的邏輯順序。每個(gè)組員都參與整個(gè)任務(wù)的完成，但每個(gè)學(xué)生側(cè)重點(diǎn)又有所不同，學(xué)生之間多交流、溝通，匯總并完成整個(gè)任務(wù)。如第1章的任務(wù)2為油氣層錄井方法識(shí)別。錄井方法包括巖心、巖屑、熒光、氣測(cè)、鉆井液等多種錄井方法，且每一種方法識(shí)別油氣層的方法有所差異，讓小組的每一個(gè)組員以某一種方式為主，掌握該種方式的特點(diǎn)、類型、內(nèi)容、適用范圍以及油氣顯示特征等問(wèn)題，結(jié)合所給的油氣田實(shí)際資料，分析單井縱向上的含油氣性特征。如巖心錄井是通過(guò)含油級(jí)別、滴水實(shí)驗(yàn)來(lái)表征含油性，氣測(cè)錄井是通過(guò)全烴含量、重?zé)N含量、烴形態(tài)、組分等信息反映含油性，鉆井液錄井則依據(jù)槽面顯示觀察，油花顏色、占槽面百分比、分布狀態(tài)、油氣味來(lái)判斷含油性特征。教師在課堂上主要指導(dǎo)學(xué)生碰到的共性問(wèn)題，在一些多解的地方給學(xué)生提醒，明確地質(zhì)參數(shù)的意義，對(duì)學(xué)生完成任務(wù)的過(guò)程監(jiān)督，并討論相類似的問(wèn)題，最終按照國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)明確圖件的畫法，如巖性、含油級(jí)別的畫法，提高學(xué)生完成圖件的質(zhì)量。

（4）多媒體匯報(bào)

任務(wù)匯報(bào)環(huán)節(jié)就是學(xué)生“說(shuō)”的過(guò)程。在任務(wù)完成后，每個(gè)任務(wù)均需提交該任務(wù)的Word 文字報(bào)告和多媒體匯報(bào)報(bào)告，并隨機(jī)抽查2 ～3個(gè)小組匯報(bào)多媒體材料，時(shí)間限制在5 min 之內(nèi)。首先要描述所編制圖件的現(xiàn)象，然后再用所學(xué)到的地質(zhì)理論來(lái)解釋圖件的地質(zhì)意義。如第3章的油氣田地下構(gòu)造，任務(wù)2構(gòu)造剖面圖的課時(shí)總計(jì)為5課時(shí)，講授內(nèi)容為地下構(gòu)造研究概述、井下斷層研究，實(shí)踐環(huán)節(jié)為構(gòu)造剖面圖的編制。學(xué)生在多媒體中需要匯報(bào)構(gòu)造剖面線的選擇、縱向地層展布以及斷層分布特征。實(shí)行組長(zhǎng)匯報(bào)、組員補(bǔ)充的形式。

5）研究研討

任課教師對(duì)小組匯報(bào)的情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，點(diǎn)出學(xué)生在匯報(bào)中關(guān)于多媒體格式、語(yǔ)句通順、方式、研究?jī)?nèi)容以及舉止等多方面的問(wèn)題，與學(xué)生探討在任務(wù)完成過(guò)程中所碰到的問(wèn)題，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行細(xì)心講解，并提出建設(shè)性的修改建議。教師給出各個(gè)小組每個(gè)任務(wù)的成績(jī)，這些任務(wù)的成績(jī)的總和占到課程總成績(jī)的40%～50%，而剩余的50%～60%則為期末考試成績(jī)的占比，主要是對(duì)任務(wù)總結(jié)的考查。同時(shí)，課程組的老師開(kāi)展課程問(wèn)題討論，將學(xué)生所碰到的問(wèn)題總結(jié)和歸納，在下一學(xué)年的課程教學(xué)任務(wù)中重點(diǎn)講述本次所碰到的問(wèn)題，完善和優(yōu)化課程任務(wù)。

3 本次教學(xué)改革效果及存在問(wèn)題

1）本次教學(xué)改革效果

本次采用任務(wù)教學(xué)法是對(duì)油氣田地質(zhì)學(xué)課程教學(xué)改革的一種探索。在整個(gè)任務(wù)完成過(guò)程中，結(jié)合教師講授教學(xué)與“師生互動(dòng)”教學(xué)兩種相結(jié)合的原則，縮減了講授課時(shí)，充分利用多種教學(xué)手段，增加了啟發(fā)式、互動(dòng)式、研討式等環(huán)節(jié)[18-19]，增加了學(xué)生的參與度，提高了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。其效果主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

①教師在任務(wù)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)需要考慮油田具體問(wèn)題、實(shí)際資料、其他課程內(nèi)容、學(xué)生分組、任務(wù)分解等多方面的問(wèn)題，做到資料有差異、思路無(wú)差別，并在任務(wù)完成中有益地引導(dǎo)學(xué)生；同時(shí)，教師講授知識(shí)要做到“減時(shí)不減量”。這些對(duì)授課教師都提出了高要求、高標(biāo)準(zhǔn)。

②學(xué)生的上課專注力、積極性和參與度明顯提高，鼓勵(lì)學(xué)生帶腦子來(lái)學(xué)習(xí)，手腦并用完成任務(wù)，在師生互動(dòng)中讓學(xué)生對(duì)專業(yè)問(wèn)題產(chǎn)生興趣，不僅要知其然，更要知其所以然，將學(xué)到的知識(shí)直接轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單地質(zhì)問(wèn)題的能力，有利于直接上手油田單位的工作。

2）本次教學(xué)改革存在問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

本次教學(xué)改革在取得一定成果的同時(shí)，也存在一些問(wèn)題，表現(xiàn)以下3個(gè)方面：

①課程設(shè)計(jì)的任務(wù)不夠精細(xì)，以及學(xué)生的地質(zhì)基礎(chǔ)理論還不太牢固，完成任務(wù)的課時(shí)均超過(guò)預(yù)期安排的課時(shí)，需要精細(xì)任務(wù)以及加強(qiáng)學(xué)生基礎(chǔ)地質(zhì)理論知識(shí)的回顧和復(fù)習(xí)。

②任務(wù)匯報(bào)采用輪流方式，仍有少部分學(xué)生不上心，處于隨波逐流的狀態(tài)；師生互動(dòng)有所增強(qiáng)，但還未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，還有約1/3的學(xué)生處于腦不動(dòng)、手微動(dòng)的狀態(tài)。這些需要加強(qiáng)學(xué)生的過(guò)程管理。

③本次教學(xué)改革未能有機(jī)融合思政元素。應(yīng)結(jié)合油田實(shí)際案例，從政治認(rèn)同、家國(guó)情懷、科學(xué)精神、道德修養(yǎng)、生態(tài)文明、法制觀念等方面挖掘思政元素[20]，以樹立學(xué)生正確的世界觀、價(jià)值觀和人生觀。

4 結(jié)論

1）方法論課程油氣田地質(zhì)學(xué)將課程任務(wù)化，有效增加師生互動(dòng)交流課時(shí)，有機(jī)結(jié)合學(xué)生的“學(xué)-做-說(shuō)”工作，將知識(shí)課堂轉(zhuǎn)向能力課堂，達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生自主解決問(wèn)題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。

2）任務(wù)教學(xué)法的教學(xué)環(huán)節(jié)包括教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)、相關(guān)地質(zhì)理論的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)、“做-學(xué)”的有機(jī)結(jié)合、多媒體匯報(bào)和問(wèn)題研討5個(gè)環(huán)節(jié)，并探討了本次教學(xué)改革的效果及存在問(wèn)題，有利于形成方法論課程的可借鑒的教學(xué)改革模式。