石油高校“数学地质”课程的教学改革

摘 要：针对近年来数学地质在石油高校课程教学中存在的不足之处,本文提出了石油高校在数学地质的教学过程中,可改进该课程的教学形式,提高学生对该课程的学习兴趣,加深学生对该课程的关注度,达到培养学生应用数学、计算机方法解决石油地质问题能力的目的.

关 键 词：数学地质；石油高校；教学形式；教学内容

“数学地质”的教学尝试,始于20世纪20年代,其教学理念是将地质、数学和计算机技术紧密结合在一起,培养学生用数学方法研究和解决地质问题,并通过计算机来实现的能力.作为石油高校石油地质专业高年级的一门专业课程,学生在接触“数学地质”时,往往不太适应这样一门应用数学方法定量表征石油地质问题的课程学习.另外,石油地质专业学生先前所学的数学理论知识有限,加大了学生学习该课程的难度.由于学生对该课程的学习兴趣不高,在教学过程中,如何提高学生的学习兴趣,如何达到培养学生应用数学方法解决石油地质问题能力,成为实现该课程教学目的的关键.笔者结合教学实践,对该课程的教学改革进行阐述.

1.采取互动式教学,提高学生的学习兴趣

学生在学习“数学地质”课程时,通常出现以下几种问题：①觉得数学公式较多,推导过程复杂,难以掌握；②由于先前缺乏计算机应用基础,对计算机软件,尤其是地质绘图软件的操作难以达到理想效果,产生挫败感；③不知如何数学和石油地质相知识结合起来学习,常理解为数学是数学、石油地质是石油地质,两者之间没有相关性,错误理解该课程的学习目的；④对于如何应用数学和计算机手段解决实际的石油地质问题感到无从下手,觉得该课程学而无用.难以针对上述问题,应改进该课程的教学方法,采取互动式教学,提高学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习,达到该课程的教学目的.例如,在讲授“回归分析”时,可先举例说明国内外学者应用回归分析解决石油地质问题的成功例子,让学生了解回归分析在解决石油地质问题的应用成果,然后让学生自己动手对储层孔隙度和渗透率进行回归分析,使学生对回归分析知识留下深刻印象,激发对回归分析的学习兴趣.通过采取这种互动式教学,可使学生对该课程的知识点产生兴趣,提高学生的学习劲头.

2.与石油地质课程相结合,加深学生的关注度

现有的“数学地质”教材中,一般对于不同的数学地质方法,常具有首先进行理论推导,然后再举例说明该方法在石油地质中的应用.理论推导的过程与数学公式推导过程具有相似性,这样很难激发学生的关注度.并且由于学生对于理论推导过程的学习效果不佳,在后续关于该方法应用于石油地质时很难理解透彻.为了改变这种教学现状,教师在讲解的过程中应与石油地质课程相结合,加深学生的关注度.例如在讲授“聚类分析”时,可先举例说明当前储层分类评价是由定性向定量的方向转变,在此基础上,可提问：储层地质学中所学的评价参数该如何选取?然后讲授聚类分析的原理、介绍相应的计算公式和步骤,最后举例说明如何应用聚类分析进行储层分类评价.这样与石油地质课程相结合,可使学生带着问题进行学习,在学习过程中,自然加深了对于该课程知识点的关注度.

3.增加计算机上机机会,提高学生的实际操作能力

“数学地质”包括计算机上机实践环节,上机实践能够加深学生对理论知识的进一步理解,也是提高学生的实际操作能力的一个关键环节.因此,可适当增加学生的上机实践机会,在课程规定范围的基础上,结合油田生产实际,给学生提供一些实际石油地质数据,要求学生上机完成实践报告.例如在判别分析中,可给予学生某油田含油层段的孔隙度、渗透率、含油饱和度数据以及待判别层段的孔隙度、渗透率、含油饱和度数据,要求学生上机完成对待判别层段是否为含油层段的判别.通过进行上述与油田生产实际密切相关的上机实践,一方面加深了学生对“数学地质”课程的学习热情,另一方面使学生实际操作能力得以提高.此外,有助于学生对相关计算机软件产生浓厚兴趣,从而更加容易掌握操作流程,一定程度上提高了运用理论知识解决实际问题的能力.

4.及时介绍学科前沿方向,拓展学生的专业视野

“数学地质”作为一门新兴的边缘学科.它将石油地质、数学和计算机技术紧密结合在一起,用数学方法研究和解决石油地质问题,并通过计算机来实现.随着新的数学、计算机学科理论的不断涌现,“数学地质”学科也应与时俱进.因此,在讲授该课程之前,教师应多关注该学科国内外的发展状况,及时给学生介绍“数学地质”的前沿和发展趋势,达到拓展学生专业视野的目的.

“数学地质”作为石油高校石油地质专业高年级的一门专业课程,涉及较多的数学知识,导致该专业学生在学习过程中缺乏学习兴趣和关注度.为了改变这种状况,通过改进“数学地质”的教学方法,增强其在石油地质中的实用性,从而提高学生对课程的学习兴趣,达到培养学生应用数学方法解决石油地质问题能力的目的.