研究生学位课程“层序地层学”的教学改革与实践

［摘 要］ “层序地层学”是地质学、地质资源与地质工程以及地球物理学等专业研究生的学位课程。随着研究生培养形势和需求的不断变化，原有的教学效果已不能满足新形势下社会对学生专业能力日益增长的要求。根据新时代研究生培养需求和课程教学中存在的问题，通过更新课程内容、调整课程结构、提升教学方法、建设线上课程、改革考核方式等进行了课程教学改革与实践，有效提升了课程教学质量。

［关键词］ 层序地层学；教学改革；学位课；线上课程

［基金项目］ 2017—2019年山东省研究生优质课程建设项目“层序地层学”（鲁学位〔2017〕1号）；2020—2021年中国石油大学（华东）教学改革项目“基于案例库建设的《层序地层学》教学改革探索”（〔2020〕9号）；2021—2023年中国石油大学（华东）研究生精品示范课重点培育项目“层序地层学”（2021）

［作者简介］ 王 健（1985—），男，山东单县人，博士，中国石油大学（华东）地球科学与技术学院副院长，教授，博士生导师，主要从事沉积学和储层地质学研究。

［中图分类号］ G643.2 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）10-0066-04 ［收稿日期］ 2022-12-19

“层序地层学”是地质学、地质资源与地质工程以及地球物理学等专业研究生的学位课。自开设“层序地层学”课程以来，经过多年的教学实践，已形成了一定的课程体系和教学特色，在研究生综合能力培养方面发挥了积极的作用；但是，随着研究生培养形势和需求的不断变化，原有的教学效果已不能满足新形势下社会对学生专业能力日益增长的要求［1］。因此，本文以中国石油大学（华东）为例，分析了“层序地层学”课程教学中存在的主要问题，探讨了相应的解决方案，以期为高等地质院校“层序地层学”的教学工作提供一定参考。

一、“层序地层学”教学中存在的主要问题

1.课程内容老化。自20世纪90年代初期层序地层学在我国学界被广泛接受以来，经过近40年的发展，我国各大具有石油地质专业的高校均开设了“层序地层学”研究生课程，在教学过程中使用的教材类型多样，既有国外经典教材，也有国内学者编著教材，教学内容林林总总、各有特色。整体而言，教学内容的理论层次基本停留在20世纪90年代，与保持研究生教育前沿性的实际需求严重脱节。层序地层学经过近40年的发展，在理论、方法和应用等方面取得了长足的进步和较大的突破。因此，在“层序地层学”研究生教学中需要教师密切关注学科发展动态，及时地将最新的科研成果归纳总结后带入课堂，保障研究生教学的前沿性。

2.课程结构简单。在以往“层序地层学”的教学过程中，课程结构设置过于简单，自“层序地层学”被提出以来，逐渐形成了Vail沉积层序、Galloway成因层序、Embry T-R层序、Cross高分辨率层序等不同的学术流派，因其研究思想不同，无论是在基本概念与原理，还是对地层序列的层序划分方案上，都存在明显的区别。以往的“层序地层学”主要针对Vail沉积层序地层学理论进行讲授，对其他流派的观点和原理仅做浅显介绍，未深入讲授每一个学派的基本原理。这样片面讲授某一种层序地层学原理和方法，不利于研究生对该学科的学术思想进行全面了解，会很大程度上影响研究生科研过程中的开放性思维，限制科研活动的顺利进行。

3.教学方式单一。在传统的“层序地层学”授课过程中，32学时的课程内容基本全为课堂理论教学，即以教师课堂教授为主，以学生听课和记笔记为主，教师仅在关键章节为学生留课下作业，学生基本处于被动的被“灌输”知识的状态；课堂即便是有师生互动，时间也较短，很难激发学生的主动思维；并且单纯的讲授式和“填鸭式”教学使得本身就比较抽象的层序地层学概念、原理等，变得更加枯燥无味，更易增加学生的排斥和抵触心理。在以往的教学评价过程中，学生普遍反映课堂气氛沉闷、授课方式呆板、课堂学习效果差等问题。

4.考核方式僵化。目前，“层序地层学”研究生课程的考核方式沿用了本科生最为常用的课程考核方式，即平时成绩+期末成绩。但平时成绩仅考虑了课堂签到和课下作业，且占比一般低于30%；期末成绩则以期末考试成绩为依据，占比一般高于70%，具有“一卷定终身”的意味，这就导致学生过于看重期末考试考查的重点内容，而忽略了课程体系的知识框架［2］。“层序地层学”研究生课程的教学目的并不是简单地让学生记住课本的知识点，而是使学生能够将理论知识切实地应用到实际的科研、生产工作中，达到学以致用的目的；课程考核的目的也不是简单地检查学生对于基础知识点的掌握程度，而是重点考查学生对理论知识的理解程度、解决实际问题的实践能力，以及在实践过程中“举一反三”的创造性思维。

二、“层序地层学”课程教学改革举措

针对“层序地层学”研究生课程教学中存在的问题，教学团队进行了认真讨论，并通过问卷调查和与学生谈话等方式，与学生进行了深入的交流，总结了课程教学过程中的症结所在，对症下药，对“层序地层学”课程教学进行了一系列的改革。

1.更新课程内容。教学团队针对“层序地层学”课程内容老旧等问题，参考国内外最新的层序地层学理论成果及教学团队在近10年科研过程中积累的相关成果，对课程内容进行了全面升级和更新。更新之后的“层序地层学”课程内容从层序地层的核心理论问题——基准面和滨线轨迹出发，引出层序地层学的基本概念及原理、层序界面及其结构、层序划分及其构成、地层层序类型（沉积层序、成因层序、T-R层序、高分辨率层序、V-C层序）、准层序与层序级序、层序地层正演模拟等内容，使“层序地层学”课程内容更加条理、清晰，课程安排更加紧凑，讲授内容环环相扣。

2.调整课程结构。在全面更新课程内容的同时，从两个方面对课程结构进行了调整。一是增加了课程体系的广度，新的课程体系不仅详细介绍了经典的Vail层序地层学理论，还增加了成因层序、T-R层序及高分辨率层序理论，并详细地讲授了各学派的理论核心、异同点及应用范围。针对将来大部分学生要从事陆相盆地的相关科研和生产工作的情况，本课程创新性地为学生讲授了更加适用于陆相盆地的V-C层序地层理论和方法。二是拓展了课程体系的维度，为了使“层序地层学”课程体系更加清晰条理，并且突出实践能力和创新能力培养，本课程将更新后的课程体系进行了优化调整，将原来32学时的理论教学内容缩减为22学时，同时针对理论课程的重点和难点部分，增加10学时的实践教学课程。实践课程所用资料均为教学团队在科研过程中积累的典型资料，非常具有代表性。除此之外，利用中国石油大学（华东）在黄海之滨的优势设置课外实践大作业，让学生在每天的同一时间、同一位置测量唐岛湾的水位高程，连续测量至少30天，绘制唐岛湾水位变化曲线，加深对层序地层学中基础概念和理论的理解。

3.提升教学方法。为了切实做到教与学的有机结合，提高教学效果，教学团队对“层序地层学”研究生课程教学方法进行了提升和改革。主要体现在以下几个方面：（1）案例式教学，针对本课程理论学习的重点与难点，对科研过程中积累的典型实例进行系统分析与解剖，将理论知识点融于实例分析的过程中，建立教学案例库，有效提高课堂知识掌握的精度和速度。“层序地层学”课程建立了“涠西南凹陷古近系层序界面识别与体系域划分案例”“阜康凹陷东部古生界—中生界层序界面识别与地层格架与时间格架转化案例”等，取得了良好的效果。（2）实践教学与理论教学有机结合，理论教学部分主要以讲授式教学为主，便于直接、快速、精练地让学生掌握知识，为学生在实践中更好的应用打好坚实的理论基础；实践教学部分通过小组协作的形式完成，由教师选定具有代表性的工区实例及代表性文献，进行有针对性的分析、审理和讨论，让各组学生做出判断和评价，将实践结果通过PPT的形式进行展示，供其他组学生进行讨论、交流。这种教学方法不仅有效避免了“填鸭式”被动学习，还使学生产生主动思维，有效锻炼了学生的沟通交流和团队协作能力。（3）研究性教学，针对“层序地层学”教学中的某些知识点，如“风化黏土层是位于层序界面之下还是之上”“层序地层的四分性”等，进行研究性教学。这些知识点本身就存在一定的争议，所以可以让学生自己查阅文献，形成观点，并对证据进行详细的分析与解释，得出结论，最后由教师进行总结与点评。这种教学方法能够极大地促进学生的自主学习和对知识的掌握与理解。

4.建设线上课程。根据“层序地层学”的课程特点，充分利用“互联网+”背景下的网络优势，以中国石油大学云课堂为平台，构建了“层序地层学”线上课程。（1）关键知识点梳理与视频录制。根据“层序地层学”的课程体系，按照层序地层学概述、层序地层学理论基础、不整合结构与识别、体系域类型及其界面、地层层序类型、准层序与层序级序等六个模块进行关键知识要点梳理，每个模块分为3～8个关键知识要点，这些知识要点之间既相互独立，又存在内在逻辑关系，且每个关键知识要点又可细分为数量不等的关键词或主题词。对这些关键知识要点进行讲解并录像，形成一套视频库。（2）中国石油大学云课堂网络课程构建。“层序地层学”网络课程的构建平台是中国石油大学云课堂。首先，在基本信息模块内，完成课程介绍、教学大纲、教学日历、教师信息等基础内容的填写；其次，在单元学习模块内，按照上述六个模块建立课程单元结构，在每个单元结构内按照关键知识要点制定学习节点，并上传每个关键知识要点的讲解视频、PPT等资料；最后，在课程资源模块上传本课程的相关书籍、文献等参考资料。（3）网络课程的教学实施过程。“层序地层学”的网络课程教学实施过程按照课前预习、关键知识要点自主学习、课堂讨论、部分要点案例解析、课堂作业、课后作业等步骤进行。值得一提的是，在课堂讨论环节，学生针对提前发布的讨论题目发表观点，教师可以及时对学生的观点进行回复，并引导其他学生就已发表的观点发表自己的看法；对于发表观点中的共性问题，进行统一讲解；针对部分重点知识要点，发布案例题，引导学生分组讨论，拿出解决方案，并供其他组学生讨论分析，最终形成统一的解决方案，最后教师做讲解和点评。同时，为了巩固关键知识要点的掌握程度，通过云课堂布置课堂作业和课后作业，并要求学生在规定时间内完成。

5.改革考核方式。课程考核是高校教育、教学的重要环节，传统的以期末考试为主的课程考核方式已经难以契合当前研究生的人才培养目标，也不能有效地反映学生对于课程知识体系的掌握程度。在“层序地层学”的考核中加大了过程考核力度，重视学生在课程学习中的参与度及课程内容的完成度，将平时成绩提高至50%，由考勤（5%）、课堂表现（5%）、实践课程分数（25%）和课外实践大作业（15%）构成；期末成绩占50%，以论述和实例解析题为主，主要考查学生对理论知识的掌握、理解程度和实际应用能力。这种考核方式不仅可以提高学生对于课程学习过程的重视程度，而且可以有效考查学生对于课程知识体系的掌握和理解程度。

三、“层序地层学”教学改革效果分析及思考

自2016年对“层序地层学”研究生课程进行教学改革以来，遵循“在教学中发现问题，以改革提升教学”的原则，不断完善、提升“层序地层学”课程体系和教学方法，极大地提高了学生学习本课程的热情，很大程度上调动了学生课程参与的主动性和积极性，课程教学效果显著提高。通过中国石油大学（华东）研究生课程评价系统分析表明（2019年以后本校取消研究生评教），改革之后的课程总评价分数逐年升高（见图1A）；实践教学、内容条理性及结合最新科研进展等反映教学内容的关键指标点评价分数明显增高（见图1B）；能采用启发式、案例式、专题式等师生互动的教学方法，能有效利用现代教育技术并做到与传统教学有机结合，引导学生主动思考、自主学习，重视综合能力培养等反映教学能力与方法的关键指标点显著提高（见图1C）；在教学效果方面，研究生对本课程相关知识的掌握程度显著提升，自主学习能力和创新能力得到很好的锻炼（见图1D）。

教学团队在近年的“层序地层学”研究生教学改革与实践探索中深刻认识到，油气地学专业的研究生课程改革中须要重点关注以下几个方面：（1）调整优化课程结构，适当增加实践实习内容，并且保证实践环节能真正做到让学生亲自动手，边做边想，在实践中学习；（2）改变教学方法，要彻底改革过去教师“一言堂”的教学方式，在教学过程中，教师要多采用启发和诱导的方式，充分调动和发挥学生的积极性与主动性，鼓励学生解放思想，勇敢地迈开第一步，大胆提出问题、分析问题和解决问题，养成独立思考的习惯；适当减少讲课时间，增加学生自学、讨论和研究的时间，使学生有独立思考和发挥创造性才能的机会，并养成自觉学习的习惯；（3）科研反哺教学，研究生培养的目的之一就是开阔视野，掌握科技前沿，基层教师在教学过程中应及时地将本学科的最新科研进展融入课堂教学中，有效提升课程知识体系的时效性和前沿性。